Kāda ir hipotalāma funkcija?

Hipotalāms hipofīzi vada divos pilnīgi atšķirīgos veidos, un šī atšķirība ir viena no biežāk sajauktajām lietām endokrinoloģijā.

Aizmugurējā hipofīzes daiva nav dziedzeris parastā nozīmē, bet gan hipotalāma nervu šūnu aksonu galu krātuve. Vazopresīnu un oksitocīnu ražo hipotalāma virsredzes un ap kambara kodolu šūnas, un pa aksoniem šie hormoni nonāk aizmugurējā daivā, kur tiek izdalīti asinīs.

Priekšējā daiva turpretī ir īsts dziedzeris ar savām hormonu ražotājšūnām. Hipotalāms to vada ķīmiski: mazās nervu šūnas izdala atbrīvotāj un bremzējošos hormonus īpašā asinsvadu tīklā, ko sauc par portālo sistēmu, un tie pa asinīm nonāk priekšējā daivā.

Hipotalāma priekšējā un priekšredzes daļā atrodas neironi, kas tieši uztver caurplūstošo asiņu temperatūru, kā arī saņem signālus no ādas termoreceptoriem. Ja temperatūra pārsniedz iestatīto vērtību, iedarbojas siltuma atdeves mehānismi: ādas asinsvadi paplašinās un sākas svīšana. Ja temperatūra krītas, asinsvadi sašaurinās, sākas drebuļi un pieaug vielmaiņas siltuma ražošana.

Drudža mehānisms ir citāds un bieži nepareizi saprasts. Infekcijas gadījumā imūnās šūnas izdala vielas, kas hipotalāmā rosina prostaglandīnu veidošanos, un tie paceļ iestatīto vērtību augstāk. Termostats nav sabojāts; tas apzināti pārstatīts. Tieši tāpēc cilvēks drudža sākumā salst un dreb, lai gan temperatūra jau ir augsta: organisms cenšas sasniegt jauno mērķi.

Kad drudzis noplok, notiek pretējais: iestatītā vērtība atgriežas normā, un pēkšņi pārāk augstā temperatūra tiek atdota ar bagātīgu svīšanu. Pretdrudža zāles darbojas tieši tāpēc, ka tās kavē prostaglandīnu sintēzi un nolaiž iestatīto vērtību atpakaļ.

Hipotalāmā ir osmoreceptori, kas uztver asins plazmas koncentrāciju. Pietiek ar salīdzinoši nelielu novirzi, lai sāktos atbilde. Tā sastāv no divām daļām: vazopresīna izdales, kas liek nierēm atgriezt ūdeni atpakaļ asinīs, un slāpju sajūtas rašanās.

Vazopresīnu sauc arī par antidiurētisko hormonu, un tā trūkums izraisa centrālo bezcukura diabētu. Cilvēks izdala lielu daudzumu ļoti atšķaidīta urīna un nemitīgi jūt slāpes, arī naktī. Pretējā situācijā, kad vazopresīna izdalās pārāk daudz, organisms aiztur ūdeni un asinīs krītas nātrija līmenis.

Ja cilvēks pamana, ka slāpes kļuvušas neremdināmas un naktī vairākkārt jāceļas urinēt, tas nav jāatstāj bez uzmanības. Pirmais solis ir ģimenes ārsts, kas pārbaudīs glikozes līmeni un vajadzības gadījumā nosūtīs pie endokrinologa.

Apetītes regulēšanā galvenā loma ir arkveida kodolam, kas atrodas tuvu vietai, kur asins un smadzeņu barjera ir caurlaidīga. Tur ir divas pretēji darbojošās neironu grupas: viena rosina ēšanu, otra to bremzē.

Šīs grupas saņem ķīmiskus ziņojumus no ķermeņa. Leptīns, ko izdala taukaudi, ziņo par enerģijas krājumu apjomu. Grelīns, ko izdala tukšs kuņģis, rosina izsalkumu. Insulīns un zarnu hormoni ziņo par tikko uzņemto barību.

Svarīgi saprast, ka šī sistēma ir asimetriska. Tā daudz enerģiskāk aizsargā pret svara zudumu nekā pret svara pieaugumu, jo evolucionāri bīstamāks bija bads. Tieši tāpēc pēc svara samazināšanas organisms bieži pretojas ar pastiprinātu izsalkumu un lēnāku vielmaiņu, un tā nav gribasspēka, bet fizioloģijas problēma.

• Sānu hipotalāma daļa vēsturiski saistīta ar ēšanas uzsākšanu.
• Ventromediālais kodols saistīts ar sāta sajūtu un ēšanas pārtraukšanu.
• Arkveida kodols saņem leptīna, grelīna un insulīna signālus.
• Sānu daļas oreksīna neironi saista ēšanu ar nomoda uzturēšanu.
• Reti sastopams hipotalāma bojājums var izraisīt grūti kontrolējamu svara pieaugumu.

Virs redzes nervu krustojuma atrodas virskrustojuma kodols, kas darbojas kā organisma galvenais pulkstenis. Tā šūnās notiek gēnu darbības cikls, kas ilgst aptuveni diennakti arī tad, ja nav nekādu ārējo norāžu. Lai šis cikls precīzi sakristu ar reālo diennakti, kodols saņem signālus tieši no tīklenes pa atsevišķu nervu ceļu.

Gaismas informācija tālāk nonāk čiekurveida dziedzerī, kas tumsā izdala melatonīnu. Melatonīns pats miegu neizraisa, bet kalpo par iekšējo nakts signālu, kas sakārto pārējās sistēmas.

Miega un nomoda pārslēgšanā piedalās divas pretējas hipotalāma grupas. Priekšredzes apvidus neironi veicina miegu un bremzē modrības centrus, bet sānu daļas oreksīna neironi uztur nomodu. Šo neironu zudums ir narkolepsijas pamatā, un tas izskaidro, kāpēc narkolepsija nav tikai „miegainība", bet miega un nomoda robežas sabrukums.

Stresa reakcijas hormonālo daļu sāk hipotalāms: kortikoliberīns rosina hipofīzi, tā virsnieres, un izdalās kortizols. Kortizols savukārt atgriezeniski bremzē hipotalāmu, tā veidojot pašregulējošu loku. Ilgstoša stresa gadījumā šis loks var darboties mazāk precīzi.

Veģetatīvi hipotalāma priekšējā daļa vairāk saistīta ar parasimpātiskām izpausmēm, piemēram, sirdsdarbības palēnināšanos, bet aizmugurējā daļa ar simpātiskām: sirdsdarbības paātrināšanos, asinsspiediena celšanos, zīlīšu paplašināšanos.

Hipotalāms ir cieši saistīts ar mandeļveida kodolu un pārējo limbisko sistēmu, tāpēc emocijas pārvēršas ķermeniskās izpausmēs. Bailes rada sirdsklauves un svīšanu nevis nejauši, bet tāpēc, ka mandeļveida kodols aktivē tieši šos hipotalāma ceļus.

Hipotalāma darbības traucējumi reti izpaužas ar vienu simptomu. Tipiski ir vairāku sistēmu vienlaicīgi traucējumi, kas tieši tāpēc arī rada aizdomas par šo apvidu.

• Centrālais bezcukura diabēts: liels urīna daudzums un neremdināmas slāpes.
• Vairāku hipofīzes hormonu nepietiekamība ar nogurumu, aukstuma nepanesību un dzimumfunkcijas traucējumiem.
• Funkcionāla hipotalāma amenoreja: menstruāciju izzušana ilgstoša enerģijas deficīta, pārtrenēšanās vai smaga stresa dēļ.
• Priekšlaicīga vai aizkavēta dzimumnobriešana.
• Miega un nomoda ritma sabrukums, tostarp narkolepsija.
• Temperatūras regulēšanas traucējumi bez infekcijas pazīmēm.

Hipotalāma funkciju tieši izmērīt nevar, tāpēc to vērtē netieši, pēc pakļauto sistēmu stāvokļa. Galvenais princips ir noteikt gan hipofīzes hormona, gan perifērā dziedzera hormona līmeni vienlaikus, jo tikai šis pāris parāda, kurā līmenī ir problēma.

1. Ārsts izvērtē simptomu kopumu: svaru, temperatūru, slāpes, menstruālo ciklu, miegu.
2. Nosaka hipofīzes un perifēro dziedzeru hormonu līmeni asinīs, ievērojot diennakts laiku.
3. Ja ir aizdomas par ūdens bilances traucējumiem, veic kontrolētus osmolaritātes izmeklējumus slimnīcā.
4. Galvas magnētiskā rezonanse ar hipofīzes apvidus attēlošanu parāda audzējus un struktūras izmaiņas.
5. Redzes lauku pārbaude atklāj spiedienu uz redzes nervu krustojumu.
6. Ārstēšanu plāno endokrinologs, vajadzības gadījumā kopā ar neiroķirurgu.