غده هیپوتالاموس کجاست؟ – به زبان ساده + کار، وظیفه و درمان

غده هیپوتالاموس زیر تالاموس و در بخش‌های داخلی مغز قرار دارد و یکی از مراکز کنترلی اصلی در سیستم عصبی است. این غده پیام‌های حسی بخش‌های مختلف بدن را دریافت و پاسخ مناسب به آن را به‌وسیله رشته‌های عصبی سمپاتیک و پاراسمپاتیک به اندام‌ها می‌رساند. از طرفی بخشی از نورون‌های این غده هورمون‌هایی برای کنترل ترشح هورمون‌های هیپوفیز می‌سازند. هیپوتالاموس به‌وسیله مسیر عصبی و هورمونی در تنظیم دما، حرکات لوله گوارش، ترشح هورمون‌های جنسی، انقباض ماهیچه‌های رحم، تنظیم ریتم شبانه‌روزی، یادگیری و تنظیم احساسات نقش دارد. در این مطلب از مجله فردارس توضیح می‌دهیم هیپوتالاموس کجاست و از چه بخش‌هایی تشکیل شده و هر بخش چه وظیفه‌ای دارد.

غده هیپوتالاموس کجاست؟

غده هیپوتالاموس ساختاری مخروطی‌شکل در مغز است که زیر تالاموس قرار دارد و بخشی از دیواره سومین بطن مغزی را می‌سازد. کیاسمای بینایی، «رابط قدامی» (Anterior Commissure) و «لامینا ترمینالیس» (Lamina Terminalis)، جلوی هیپوتالاموس، ساقه مغز زیر هیپوتالاموس و مسیرهای بینایی در دو طرف این بخش از مغز قرار دارد. شیار هیپوتالاموس در بالا این غده را از تالاموس جدا می‌کند.

فیلم آموزش آناتومی عمومی بدن انسان در فرادرس

کلیک کنید

آناتومی غده هیپوتالاموس

هیپوتالاموس از فیبرهای عصبی میلین‌دار (ماده سفید) و هسته‌هایی از ماده خاکستری (جسم سلولی نورون‌ها) مغز تشکیل شده است. بر اساس محور قدامی (جلوی سر) خلفی (پس سر) و فاصله از کیاسمای بینایی، توبر سینریوم (مجرای بخش میانی که هیپوتالاموس را به هیپوفیز متصل می‌کند) و اجسام پستانی به ناحیه پری‌اپتیک، هیپوتالامیک قدامی (سوپرا اپتیک یا کیاسمایی)، توبرال و هیپوتالامیک خلفی (پستانی) تقسیم می‌شود.

ناحیه پری‌اپتیک قدامی‌ترین ناحیه هیپوتالاموس است و پشت لامینا ترمینالیس قرار دارد. ناحیه سوپرااپتیک، ناحیه پشت پری‌اپتیک است و کیاسمای بینایی پایین آن قرار دارد. ناحیه توبرال به منطقه بین ناحیه سوپرااپتیک و پستانی گفته می‌شود که توبر سینریوم پایین آن قرار دارد و ناحیه پستانی خلفی‌ترین بخش هیپوتالاموس است که اجسام پستانی در پایین آن قرار دارند. هیپوتالاموس در دو طرف بطن سوم به ناحیه میانی (نزدیک بطنی) و جانبی تقسیم می‌شود. در بخش میانی، هسته پری اپتیک میانی در ناحیه پری اپتیک، هسته سوپرا کیاسماتیک، هسته سوپرااپتیک، پاراونتیکیولار و هسته هیپوتالامیک قدامی در ناحیه سوپرااپتیک، «هسته قوسی» (Arcuate Nucleus)، هسته ونترومدیال، هسته دورسومدرال میانی در ناحیه توبرال و هسته پستانی و هسته هیپوتالامیک خلفی در ناحیه پستانی قرار دارند. هسته هیپوتالامیک جانبی در نواحی پری‌اپتیک، سوپرااپتیک، توبرال و پستانیِ بخش جانبی هیپوتالاموس قرار دارد.

کار غده هیپوتالاموس چیست؟

غده هیپوتالاموس در تنظیم احساسات، سیستم اندوکرین و سیستم عصبی خودمختار (سمپاتیک و پاراسمپاتیک) نقش دارد. دستگاه لیمبیک مرکز تنظیم احساسات، رفتارهای غذایی (گرسنگی، سیری و اشتها)، رفتارهای جنسی و یادگیری در مغز است. اجسام پستانی هیپوتالاموس در ذخیره «حافظه دوره‌ای» (Episodic Memory) و یادآوری خاطرات همراه بویایی نقش دارد. نورون‌های این بخش به‌وسیله فورنیکس با هیپوکامپ و به‌وسیله مسیر مامیلوتالامیک (پستانی-تالاموس) با هسته تالامیک قدامی ارتباط دارند. پیام عصبی حافظه از هسته تالامیک قدامی به‌وسیله نورون‌های چین‌خوردگی منفرد به هیپوکامپ برمی‌گردد. آمیگدالا بخش دیگر مغز است که نورون‌های آن با اجسام پستانی ارتباط دارند. این ساختار مغز به درک پیام‌های عصبی احساسات کمک می‌کند. پیام‌های آمیگدالا به‌وسیله استرایا ترمینالیس به اجسام پستانی منتقل می‌شود.

فیلم آموزش فیزیولوژی سیستم عصبی مرکزی در فرادرس

کلیک کنید

هسته قوسی هیپوتالاموس با تنظیم ترشح هورمون از هسته‌های ونترومدیال و هسته هیپوتالامیک جانبی در تنظیم گرسنگی و نقش دارد. این هسته با ترشح هورمون محرک آلفا-ملاتونین و فاکتور رونویسی تنظیم کوکائین-آمفتامین (CART)، سنتز و ترشح هورمون آزادکننده کورتیکوتروپین (CTRH) را تحریک می‌کند. هورمون کوتیکوتروپین در فرد احساس سیری ایجاد می‌کند. هسته قوسی هیپوتالاموس با ترشح نوروپپتید Y سنتز و ترشح «اورکسین‌ها» (Orexins) از هسته هیپوتالامیک جانبی را تحریک می‌کند. اورکسین‌ها، پپتیدهای محرک احساس گرسنگی هستند. هسته دورسومدیال بخش دیگر هیپوتالاموس است که در تنظیم رفتار نقش دارد و آسیب این هسته با افزایش پرخاشگری همراه است.

هسته ونترومدیال هیپوتالاموس مرکز احساس سیری و هسته هیپوتالامیک جانبی مرکز احساس گرسنگی در مغز است. هورمون‌های لپتین، انسولین، گرلین و پیام عصب واگ (عصب کرانیال X) فعالیت این هسته را تغییر می‌دهد. هورمون لپتین در در اثر افزایش ذخیره چربی در بافت‌های آدیپوز، هورمون انسولین در اثر افزایش غلظت گلوکز در خون از سلول‌های بتای پانکراس و هورمون گرلین در زمان خالی بودن معده ترشح می‌شود. لپتین و انسولین ترشح هورمون آزادکننده کورتیکوتروپین از هسته ونترومدیال را تحریک و ترشح اورکسین‌ها از هسته هیپوتالامیک جانبی را مهار می‌کنند. گرلین هسته ونترومدیال را مهار و ونترومدیال را تحریک می‌کند. با پر شدن معده، گیرنده‌های کششی دیواره این اندام تحریک شده و پیام عصبی آن‌ها به‌وسیله عصب واگ به هیپوتالاموس منتقل می‌شود. این عصب هسته ونترومدیال را مهار و هسته هیپوتالامیک جانبی را تحریک می‌کند.

وظیفه غده هیپوتالاموس در سیستم اندوکرین چیست؟

غده هیپوتالاموس مرکز کنترل سیستم اندوکرین بدن است. هسته قوسی، پری‌اپتیک، سوپرااپتیک و پاراونتیکیولار مراکز سنتز هورمون‌های هیپوتالاموس هستند. هورمون‌های هسته قوسی و پری‌اپتیک به‌وسیله مویرگ‌های خونی هیپوتالاموس-هیپوفیز به لوب قدامی هیپوفیز منتقل می‌شوند. هورمون‌های سنتز شده در جسم سلولی نورون‌های هسته سوپرااپتیک و پاراونتیکیولار به‌وسیله آکسون‌ها (مسیر عصبی هیپوتالاموس-هیپوفیز) ابتدا به لوب خلفی هیپوفیز و سپس مویرگ‌های خونی منتقل می‌شوند.

• هسته قوسی: هورمون آزادکننده و مهارکننده هورمون رشد، هورمون آزادکننده و مهارکننده کورتیکوتروپین، هورمون مهارکننده پرولاکتین (دوپامین)، هورمون آزادکننده و مهارکننده تیروتروپین در هسته قوسی سنتز می‌شوند.
  • آزادکننده هورمون رشد: این هورمون ترشح هورمون رشد از سلول‌های سوماتوتروپ هیپوفیز را تحریک می‌کند. گیرنده هورمون رشد در غشای اکثر سلول‌های بدن وجود دارد. اتصال هورمون به گیرنده پروتئین‌سازی و تقسیم سلولی سلول‌های بدن را افزایش می‌دهد. کاهش گلوکز، افزایش آمینواسیدها و کاهش اسیدهای چرب در خون، ترشح هورمون رشد را افزایش می‌دهد.
  • آزادکننده کورتیکوتروپین: این هورمون ترشح هورمون کورتیکوتروپین از سلول‌های کورتیکوتروپ هیپوفیز را تحریک می‌کند. گیرنده هورمون کورتیکوتروپین در سلول‌های قشری فوق کلیه قرار دارد. تب، هیپوگلایسمیا (کاهش گلوکز خون) و استرس طولانی‌مدت، ترشح هورمون کورتیکوتروپین را افزایش می‌دهد.
  • مهارکننده پرولاکتین: این هورمون ترشح هورمون پرولاکتین از سلول‌های لاکتوتروپ هیپوفیز را مهار می‌کند. تغییر سطح استروژن خون، ترشح این هورمون را تغییر می‌دهد.
  • آزادکننده تیروتروپین: این هورمون ترشح هورمون TSH (هورمون محرک تیروئید) از سلول‌های تایروتروپ هیپوفیز را تحریک می‌کند. اتصال TSH به گیرنده‌های سیتوپلاسمی در فولیکول تیروئید با ترشح هورمون‌های T4 و T3 همراه است. کاهش دما بدن ترشح هورمون TSH را افزایش می‌دهد.
• هسته پری‌اپتیک: هورمون‌های آزادکننده و مهارکننده گونادوتروپین در جسم سلولی نورون‌های این هسته سنتز می‌شوند. هورمون آزادکننده گونادوتروپین ترشح هورمون‌های FSH (هورمون محرک فولیکولاسیون) و LH (هورمون محرک فاز لوتئال) از سلول‌های گونادوتروپ هیپوفیز را تحریک می‌کند.
• هسته سوپرااپتیک: افزایش اسمولاریتی پلاسمای خون (کاهش آب و افزایش نمک‌ها) و هورمون آنژیوتانسین II ترشح هورمون آنتی‌دیورتیک (ADH) یا وازوپرسین از هسته سوپرااپتیک را تحریک می‌کند. این هورمون بازجذب آب از کلیه را افزایش می‌دهد. اتصال این هورمون به گیرنده‌های سلول‌های ماهیچه رگ‌ها با انقباض ماهیچه، کاهش قطر رگ‌ها و افزایش فشار خون همراه است. این هسته در تاریکی تحریک شده و پیام عصبی آن به غده پینه‌آل منتقل می‌شود. این غده با ترشح هورمون ملاتونین چرخه خواب و بیداری بدن را تنظیم می‌کند.
• هسته پاراونتیکیولار: تحریک گیرنده‌های کششی دیواره رحم ترشح هورمون اوکسی‌توسین از هسته پاراونتیکیولار را تحریک می‌کند. این هورمون به‌وسیله پایانه عصبی نورون‌ها به هیپوفیز خلفی و از هیپوفیز به جریان خون منتقل می‌شود. اتصال اوکسی‌توسین به گیرنده‌های ماهیچه صاف دیواره رحم، انقباض این اندام در زمان زایمان را افزایش می‌دهد. این هورمون ترشح شیر از غدد پستان را نیز تحریک می‌کند.

وظیفه غده هیپوتالاموس در سیستم عصبی خودمختار چیست؟

هسته‌های تالامیک قدامی و خلفی، بخش‌هایی از هیپوتالاموس هستند که در تنظیم سیستم عصبی سمپاتیک و پاراسمپاتیک نقش دارند. نورون‌های هسته تالامیک قدامی با ارسال پیام عصبی به هسته‌های مغز میانی و اعصاب ناحیه S2-S4 نخاع در سیستم عصبی پاراسمپاتیک نقش دارند. پیام عصبی این هسته، در هسته ادینگر به عصب کرانیال ۳، در هسته بزاقی بالایی (Suprasalvinary Nucleus) به عصب کرانیال ۷، در هسته بزاقی پایینی به عصب کرانیال ۹ و در هسته دورسال واگ به عصب کرانیال ۱۰ (عصب واگ) منتقل می‌شود و در مهره‌های S2-S4 نخاع به رشته‌های پیش‌گانگلیونی اعصاب پاراسمپاتیک منتقل می‌شود. نورون‌های هسته تالامیک قدامی در شاخ خاکستری جانبی مهره‌های T1-L2 با نورون‌های حرکتی پیش‌گانگلیونی در سیستم عصبی سمپاتیک سیناپس می‌دهند. مسیر عصبی هیپوتالامواسپاینال (هیپوتالاموس-نخاع) بین این دو بخش ارتباط برقرار می‌کند.

فیلم آموزش فیزیولوژی سیستم عصبی مرکزی در فرادرس

کلیک کنید

هسته تالامیک قدامی و خلفی مرکز کنترل دمای بدن هستند. پیام عصبی مرکز تالامیک قدامی با افزایش قطر مویرگ‌های پوستی، افزایش تبادل دمای پوست و محیط و افزایش عرق همراه است. در نتیجه تحریک این هسته دمای بدن را کاهش می‌دهد. هسته تالامیک خلفی برخلاف هسته قدامی عمل می‌کند. تحریک این مرکز هیپوتالاموس با افزایش انقباض ماهیچه‌های مویرگ پوستی، کاهش قطر مویرگ و تبادل دما با محیط همراه است. در نتیجه دمای بدن افزایش می‌یابد. به علاوه تحریک لرزش ماهیچه‌ها به‌وسیله این مرکز به تولید گرما و افزایش دمای بدن کمک می‌کند. به علاوه هسته تالامیک قدامی با دریافت پیام‌های سیستم لیمبیک در تنظیم احساسات و هوشیاری نقش دارد.

بیماری های هیپوتالاموس

آسیب فیزیکی (تروما)، مشکلات تغذیه، تومور، بیماری‌های عروقی مغز، بیماری‌های ژنتیکی، عفونت و التهاب مغز منجر به ایجاد اختلال در عملکرد بخش‌های مختلف هیپوتالاموس می‌شود. سردرد، احساس تهوع، استفراغ، تغییرات رفتاری، اختلال روانی و اختلال حواس ازجمله علائم آسیب هیپوتالاموس است. «آنورکسیا» (Anorexia)، «کم‌کاری غده هیپوفیز» (Hypopituitarism)، دیابت بی‌مزه، «سندروم کالمن» (Kallmann Syndrome) و «سندرم پرادر ویلی» ( Prader-Willi Syndrome) ازجمله بیماری‌هایی است که به دلیل اختلال عملکرد هیپوتالاموس ایجاد می‌شود.

فیلم آموزش فیزیولوژی عصبی یا نوروفیزیولوژی – نقش نخاع در حرکت در فرادرس

کلیک کنید

• آنورکسیا: آنورکسیا یکی از اختلال‌های تغذیه‌ای و با کاهش وزن غیرطبیعی همراه است. آسیب هسته هیپوتالامیک جانبی هیپوتالاموس یکی از دلایل ابتلا به این اختلال است. افراد مبتلا به این اختلال از افزایش وزن وحشت دارند و با رفتارهای افراطی وزن خود را کنترل می‌کنند.
• کم‌کاری غده هیپوفیز: ترشح هورمون‌های لوب قدامی غده هیپوفیز به‌وسیله هورمون‌های آزادکننده و مهارکننده هیپوتالاموس کنترل می‌شود. آسیب نورون‌های بخشی از این هسته‌ها یا مسیر انتقال هورمون‌ها از هیپوتالاموس به هیپوفیز با کم‌کاری غده هیپوفیز، کاهش هورمون‌های تنظیم‌کننده سیستم اندوکرین و اختلال در بخش عمده‌ای از فعالیت‌های بدن در اندام‌های مختلف منجر می‌شود.
• دیابت بی‌مزه: آسیب نورون‌های هسته سوپرااپتیک هیپوتالاموس یکی از دلایل ایجاد بیماری دیابت بی‌مزه است. در این بیماری فرد احساس تشنگی شدید (پلی‌دیپسیا) می‌کند و دفعات ادرار او افزایش می‌یابد.
• سندروم کالمن: سندروم کالمن یک بیماری ژنتیکی است که با کاهش حس بویایی و تاخیر در بلوغ فرد همراه است. نورون‌های عصب بویایی و هسته پری‌اپتیک هیپوتالاموس در مراحل اولیه جنینی از یک بافت تمایز می‌یابند. جهش ژنتیکی در سلول‌های اولیه با سندروم کالمن همراه است. کاهش ترشح هورمون آزادکننده گونادوتروپین از هیپوتالاموس به کاهش ترشح هورمون‌های FSH و LH و به تاخیر افتادن منجر می‌شود.
• سندرم پرادر ویلی: سندروم پرادر ویلی یک بیماری ژنتیکی بدو تولد است که عملکرد بخش‌های مختلف بدن ازجمله ترشح هورمون‌های هیپوتالاموس و هیپوفیز را تغییر می‌دهد. این اختلال با افزایش وزن، کاهش ترشح هورمون‌های جنسی، اختلال‌های رفتاری و اختلال یادگیری همراه است.

درمان اختلال های هیپوتالاموس

اختلال‌های غده هیپوتالاموس را به‌وسیله سنجش غلظت هورمون‌ها در خون (کورتیزول، استروژن، هورمون‌های غده هیپوفیز، پرولاکتین، تستسترون و تیروئید)، اسمولالیته خون و ادرار، MRI یا CT اسکن مغز و تست میدان دید (برای تشخیص تومور) تشخیص داد. جراحی و رادیوتراپی درمان‌های متداول در اختلال‌هایی است که به دلیل تومور ایجاد می‌شوند. اختلال‌های هورمونی ایجاد شده به دلیل آسیب هیپوتالاموس با هورمون‌تراپی و داروهای آنالوگ هورمون‌ها درمان می‌شود.

جمع‌بندی

در این مطلب از مجله فرادرس توضیح دادیم که هیپوتالاموس غده‌ای در مغز است که بین دستگاه عصبی و سیستم اندوکرین ارتباط برقرار می‌کند. هورمون‌های آزادکننده و مهارکننده هورمون رشد، کورتیکوتروپین، دوپامین و تیروتروپین غده هیپوتالاموس ترشح هورمون‌های لوب قدامی هیپوفیز را کنترل می‌کنند. اکسی‌توسین و وازوپرسین هورمون‌های دیگر هیپوتلاموس هستند که از لوب خلفی هیپوفیز وارد جریان خون می‌شوند. این هورمون‌ها در تنظیم اسمولاریته مایعات بدن، ترشح هورمون‌های جنسی، تنظیم فشار خون، ترشح هورمون تیروئید، رشد استخوان و انقباض رحم در زایمان نقش دارند. به علاوه هیپوتالاموس پیام گیرنده‌های حسی سیستم عصبی را دریافت کرده و به‌وسیله سیستم عصبی سمپاتیک و پاراسمپاتیک پاسخ مناسب را به اندام‌ها ارسال می‌کند.