Transcript Hipotalamus

HİPOTALAMUS FONKSİYONLARI
Prof.Dr.Ümmühan İşoğlu-Alkaç
İ.Ü. İst. Tıp Fak. Fizyoloji AD
[email protected]
Mart 2010
Sinir Sistemi
• Merkezi Sinir Sistemi
– Beyin
– Omurilik
Beyin
MS
• Periferik Sinir Sistemi
–Somatik
–somatik duyu, özel duyular
–iskelet kaslarının istemli kontrolü
–Otonom
– visseral duyu
– viseral organların istem dışı
kontrolü
a. Sempatik sinir sistemi
b. Parasempatik sinir sistemi
Sinirler
Sinir Sistemi
Beyin
MS
• Merkezi Sinir Sistemi
– Duysal İşlev
– İntegratif İşlev
– Motor İşlev
– Medulla Spinalis Düzeyi
– Beyin Korteksi Düzeyi
– Asosiyasyon Alanları
Sinirler
Sinir Sistemi
Beyin
• Merkezi Sinir Sistemi
–
–
–
–
–
–
Medulla Spinalis
Medulla Oblangata
Pons
Serebellum
Diensefalon (Talamus-Hipotalamus)
Beyin Hemisferleri
MS
Sinirler
Hipotalamus iç ortamın sabit tutulması ile
ilgili en önemli beyin bölümüdür.
Hipotalamus, Limbik Sistemin Temel Kontrol Merkezi
Hipotalamus, limbik sistemin ortasında yerleşik küçük bir
yapı olup limbik sistemde anahtar rolündedir ve limbik
sistemle tüm düzeylerde iki yönlü iletişime sahiptir.
Hipotalamus ve komşu yapılar uyarıları üç yöne yollar:
1- Arka-aşağıya beyin sapı, mezensefalon retiküler
formasyonu, pons ve medulla, oradan da OSSnin periferik
sinirlerine
2- Yukarı beyin, diensefalonun yüksek alanları, ön talamus
ve limbik kortekse
3- Hipofiz bezinin ön ve arka loblarının salgı işlevini kontrol
etmek üzere infindubuluma
Singulat girus
Bazal
gangliyonlar
bölümü
Talamus ön
çekirdekleri
Hipotalamus
Septum
Alanı
Paraolfaktor
Alan
Subkallozal
girus
Orbitofrontal
korteks
Hipokampus
Amigdala
Unkus
Parahipokampal girus
Limbik sistem; Hipotalamus anahtar rolde gösterilmiştir. (Guyton & Hall)
Limbik Sistem
Talamus
Mezensefalon
Lateral
Hipotalamus
Mediyal
Hipotalamus
SSS
Kan
Hipofiz
Hipotalamus
İç ortamın kontrol merkezidir.
Sinir ve endokrin sistemi 3
mekanizma ile kontrol eder:
1. OSS nin en üst merkezi
olarak adrenal medullanın
kontrolü
2. Hipofizin sinirsel kontrolü;
ADH ve Oksitosin salınımı
3. Düzenleyici hormonların
salınımı (RH ve IH)
Hipofiz bezi ön lobunu,
salgıladığı hormonlarla
doğrudan, hipofizden salınan
hormonlar aracılığı ile de diğer
endokrin bezleri dolaylı yoldan
kontrol eder.
ARKA
ÖN
Dorso mediyal çekirdek
-GİS Uyarılması
Posteriyor Hipotalamus
-Kan basıncının artması
-Pupilla dilatasyonu
-Titreme
Paraventriküler çekirdek
-Oksitosin salgılanması
-Suyun tutulması
HİPOTALAMUS
Perifornikal çekirdek
-Acıkma
-Kan basıncının artması
-Öfke
Ventromediyal çekirdek
-Doyma
-Nöroendokrin kontrol
Mamiller cisim
-Beslenme refleksleri
Arkuat çekirdek ve periventriküler alan
-Nöroendokrin kontrol
Lateral Hipotalamik alan (Gösterilmemiştir)
-Susama
-Acıkma
Mediyal preoptik alan
-Mesanenin kasılması
-Kalp hızının azalması
-Kan basıncının düşmesi
Posteriyor preoptik ve anteriyor
hipotalamik alan
-Vücut sıcaklığının düzenlenmesi
-Dili dışarda soluma
-Terleme
-Tirotropin baskılanması
Optik Kiyazma (Optik Sinir)
Supraoptik çekirdek
-Vazopressin salgılanması
Infundibulum
HİPOTALAMUSUN KONTROL MERKEZLERİ
(GUYTON & HALL)
Hipotalamus: 1-Kardiyovasküler Düzenleme
Hipotalamusun posteriyor ve lateral çekirdeklerinin
uyarılması arter basıncı ve kalp hızını artırır,
preoptik alanın uyarılması arter basıncı ve kalp hızını
azaltır.
Hipotalamus: 1-Kardiyovasküler Düzenleme
Sempatik sistem ve vagus ile kalbe gelen uyarılar
(duygusal durumlar, stres) hipotalamusa iletilerek
kardiyovasküler düzenleme sağlanır.
Heyecan, korku gibi ruhsal olaylar hipotalamustan beyin
sapındaki vazomotor ve kardiyak merkezlere uyarıların
iletilmesine neden olur.
Hipotalamus: 2-Vücut Suyunun Düzenlenmesi
Hipotalamusun lateral bölümünde susama merkezi
bulunmaktadır.
- Hücre hacmi veya osmotik basınç
- Hücredışı sıvı hacmi veya basıncı
- Salya sekresyonunda azalma ve sonucunda ağız
kuruluğu
su dengesindeki mekanizmaları aktifler.
Hipotalamus: 2-Vücut Suyunun Düzenlenmesi
Vücut suyu iki şekilde düzenlenir:
1- Susama duygusu yaratarak su içilmesi sağlanır
2- İdrarla su atımı kontrol edilir.
Hipotalamus: 2-Vücut Suyunun Düzenlenmesi
İdrarla su atımının kontrolü supraoptik çekirdekler
tarafından yapılır;
Vücut sıvıları yoğunlaşınca (idrar, ter ve solunumla atılan
su buharı sonucu oluşan su kaybı) supraoptik çekirdekler
uyarılır, uyarı arka hipofize gider ADH (vazopresin)
salgılanır.
Böbrek toplayıcı kanallarından su geri emilimi artar, idrarla
su atılımı azalırken elektrolit atılımı devam ettiğinden
vücut sıvılarının yoğunluğu normale döner.
Su eksikliği
Ekstraselüler osmolarite
Osmoreseptörler
ADH salınımı
(Arka hipofiz)
Plazma ADH
Distal tubüller,
toplayıcı kanallarda
suya geçirgenlik
Su geri emilimi
Su atılımı
Supraoptik
çekirdek
Kanama
Kan V ve P
düşme
ADH
İnhibisyon
Uyaran
Böbrek
Arteriyol
Suyun geri
emiliminde
artma
Damar düz
kaslarında
kasılma
Kan V ve P artma
Hipotalamus: 3-Uterus Kasılması ve Memeden Süt
Boşalmasının Düzenlenmesi
Hipotalamusun paraventriküler çekirdeğinin uyarılması ile
oksitosin salgılanır.
Oksitosin;*Uterusun kasılabilirliğini artırır
*Sütün meme başından atılmasını sağlar
Hipotalamus
Refleks
Dolaşım
Gebelik son
dönem
Progesteron
düşük
Emme
Oksitosin
Uterus
Aferent
sinirler
Kas kasılması
Serviks dilatasyou
Meme ucu
Duysal sinir
uçları
Hipotalamus: 4- GIS ve Beslenmenin Düzenlenmesi
Hipotalamusun lateral bölgesi açlık,
ventromediyal bölgesi doyma merkezidir.
Hipotalamus Açlık ve Doyma Merkezlerini İçerir
• Hipotalamusun lateral çekirdekleri açlık merkezi
olarak görev yapar.
• Uyarıldığında aşırı yemek yenir; hiperfaji
• Harabiyetinde; besine istek ortadan kalkar, kilo
kaybı, kas zayıflığı ve metabolizma azalması
Hipotalamus Açlık ve Doyma Merkezlerini İçerir
• Hipotalamusun ventromediyal çekirdekleri tokluk
merkezi olarak görev yapar.
• Uyarıldığında yemek reddedilir; afaji
• Harabiyetinde; oburluk, şişmanlama
Hipotalamus Açlık ve Doyma Merkezlerini İçerir
• Hipotalamus nöronları yoğun kimyasal
bağlantılarla yeme davranışını kontrol eder.
• Hipotalamus çekirdekleri tiroid bezi, adrenal
bezler ve pankreas adacık hücrelerinden
salgılanan hormonlar dahil enerji dengesi ve
metabolizmanın düzenlenmesinde etkili olan
hormonları salgılar
Hipotalamus Açlık ve Doyma Merkezlerini İçerir
• GI kanaldan gelen duysal bilgileri (midenin dolu olması),
kanda tokluk hissi veren besin maddeleri ile ilgili (glikoz,
AA, yağasitleri) kimyasal sinyalleri, GI hormonlardan
gelen sinyalleri ve korteks kaynaklı sinyalleri (görme,
koku, tat) alır.
• Hipotalamusun açlık ve tokluk merkezlerinde beslenmeyi
uyaran
1-iştah açıcı (oreksijenik) maddeler
2-İştah kapayıcı (anoreksijenik) maddeler için reseptörler
bulunur.
Leptin
Leptin, yağ hücrelerinden salınır
Leptin hipotalamustaki reseptörler üzerinden yiyecek
alımını azaltır, enerji harcanmasını artırır ve kilo kaybına
neden olur
Hipotalamus: 5- Ön Hipofiz Bezinden Endokrin Hormon
Salgılanmasının Düzenlenmesi
Hipotalamus venleri ön hipofiz damar sinüslerinin
kanlanmasını sağlar
Ön hipofize gelmeden, hipotalamustan geçerken kana,
çeşitli salgılatıcı ve baskılayıcı hormonlar salınır.
Bu hormonlar ön hipofize ulaşarak ön hipofiz hormonlarının
salgılanmasını kontrol eden bez hücrelerini etkiler.
6- Hipotalamusun Davranışla İlgili İşlevleri
Lateral hipotalamus uyarımı:
Susama, açlık duygusu, genel aktivite düzeyini artırarak
hiddet ve kavga davranışına yol açar
Ventromediyal çekirdeğin uyarımı:
Doyma hissi, yemenin azalması ve sakinleşme
Periventriküler çekirdeğin uyarımı:
Korku ve cezalanma yanıtı
Ön ve arka hipotalamusun uyarımı:
Cinsel dürtüleri uyarır
Hipotalamus: 7- Vücut Sıcaklığının Düzenlenmesi
Hipotalamusun preoptik alanından geçen kan sıcaklığındaki
artma vücut sıcaklığını düşürür.
Hipotalamusun Isı Düzenlenmesi İlgili İşlevleri
Ateş:
Beyindeki anormalliklere ya da sıcaklığı düzenleyen
merkezleri etkileyen toksik maddelere bağlı normalin üstüne
çıkar.
Pirojenler; birçok protein, prot. yıkım ürünleri, bakterilerin
salgıladığı lipopolisakkarit toksinler hipotalamustaki
termostat noktasının yükselmesine neden olur ve ateş
yükselir.
Hipotalamusun Isı Düzenlenmesi İlgili İşlevleri
Vücut sıcaklığı sinirsel geri bildirim mekanizması ile
düzenlenir.
Bu mekanizma hipotalamustaki sıcaklık düzenleme
merkezinden ayarlanır. Bu geri bildirim mekanizması için
vücut sıcaklığındaki değişimleri bildirecek alıcıların
bulunması gereklidir;
derin dokulardaki özgün reseptörler ve
derideki sıcaklık ve soğukluk reseptörleri.
Termostatik vücut sıcaklık merkezi;
Anteriyor Hipotalamus Preoptik Alan
Derin sıcaklık reseptörleri;
omurilik, karın organları, üst karın bölgesi ve
toraksta yer alan büyük venlerin içinde veya
çevresinde bulunur.
Bunlar soğuğa duyarlıdırlar
Termostatik vücut sıcaklık merkezi;
Anteriyor Hipotalamus Preoptik Alan
Derideki reseptörler;
soğuğa duyarlı olanlar sıcaklık reseptörlerinden on
kat fazladır.
Deri üşüdüğü zaman;
Titreme başlar, vücutta ısı oluşum hızı artar
varsa terleme baskılanır
deri damarlarında daralma ile ısının deriye
transferi azaltılır
Posteriyor Hipotalamusta Merkezi ve Periferik Sıcaklık
Duysal Uyarılarının Bütünleştirilmesi
Anteriyor hipotalamus-Preoptik alandan gelen
uyarılar mamiller cisim düzeyinde posteriyor hipotalamusa
iletilir.
Burada periferden gelen sinyallerle birleştirilerek ısı
oluşturan ya da kaybettiren reaksiyonlar düzenlenir.
Vücut Isısı Yükseldiğinde:
1- Derideki kan damarlarının genişlemesi
Posteriyor hipotalamustaki damar daraltan sempatik
merkezler baskılanarak
2- Terleme
Vücut iç sıcaklığı 37 ºC üstüne çıkınca ısı kaybı hızla
artar
37 ºC nin üstünde her 1 ºC lik artış vücuttaki bazal ısı
oluşum hızının 10 katını uzaklaştıracak kadar
terlemeye yol açar.
3- Isı oluşumunun azalması
Isı oluşturan titreme ve kimyasal ısı üretim
mekanizmaları baskılanır
Vücut Isısı Düştüğünde:
1- Derideki kan damarlarının daralması
Posteriyor hipotalamustaki damar daraltan sempatik
merkezler uyarılarak
2- Piloereksiyon
Sempatik uyarı kıl foliküllerine tutunan, erektör pilinin
kasılması ile tüyleri dikleştirir.
Bazı hayvanlarda tüyler dikleşince aralarında deriye
yakın kalın yalıtkan hava tabakası oluşturarak
çevreye ısı yayılımını önemli oranda azaltır.
3- Isı oluşumunun artması
titreme, ısı oluşumunun sempatik uyarılması ve
tiroksin salgısı ile artırılır
Hipotalamus Otonom ve Endokrin Fonksiyonları Düzenler
Hipotalamus 5 temel fizyolojik gereksinimi düzenleyerek integratif
fonksiyonu yerine getirir.
*
*
*
*
*
Kan basıncı ve elektrolit bileşimini, kan osmolaritesi ve
vazomotor tonusu düzenlemede su alımının ve tuz isteğini
düzenleyerek kontrol eder
Metabolik termogenezi kontrol ederek vücut ısısını düzenler
Yemek yeme, sindirim ve metabolik hızı düzenleyerek enerji
metabolizmasını kontrol eder.
Hamilelik, süt salımının hormonal kontrolü ile üremeyi düzenler
Kaslarda ve diğer dokularda kan akımını düzenleyerek strese
karşı immunolojik ve fiziksel acil cevapları ve adrenalin stres
hormonunun salımını kontrol eder
Hipotalamus Lezyonları
Lateral hipotalamusun çift taraflı lezyonu:
Yeme, içme dürtülerini azaltır; ölümcül açlık
Aktivitede aşırı azalma
Ventromediyal çekirdeğinin çift taraflı lezyonu:
Aşırı yeme ve içme dürtüleri
Hiperaktivite, öfke nöbetleri, vahşi davranışlar