Kas ir aizmugurējais hipotalāms?

Hipotalāms (hypothalamus) veido trešā kambara sānu sienas apakšējo daļu un ir atdalīts no talāma ar hipotalāma vagu (sulcus hypothalamicus). Priekšā to ierobežo redzes nervu krustojums (chiasma opticum) un lamina terminalis, aizmugurē robeža ar vidussmadzeņu tegmentu ir nosacīta un iet tieši aiz mamillārajiem ķermeņiem.

Aizmugurējais hipotalāms atrodas aiz iedomātas vertikālas līnijas, kas vilkta caur piltuvi. Tā ventrālo virsmu veido mamillārie ķermeņi (corpora mamillaria), virs tiem izvietots aizmugurējais hipotalāma kodols (nucleus posterior hypothalami), bet sānos un ventrāli izkliedēts tuberomamillārais kodols (nucleus tuberomamillaris).

Asinsapgādi nodrošina sīki zari no aizmugurējās savienojošās artērijas un bazilārās artērijas augšējiem zariem. Šie zari ir gala tipa artērijas bez nozīmīgas apkārtceļa asinsapgādes, un tieši tāpēc nelielas asinsrites problēmas šeit var dot nesamērīgi smagu neiroloģisku ainu.

Jāatceras arī, ka hipotalāms nav tieši zem smadzenītēm un neatrodas tām blakus; smadzenītes ir daudz tālāk aizmugurē, aiz smadzeņu stumbra, un tās ar hipotalāmu tiešas robežas neveido.

Aizmugurējais hipotalāms nav viendabīgs audu gabals, bet vairāku funkcionāli atšķirīgu neironu grupu kopums. Katrai no tām ir savas izejošās šķiedras un savs simptomu kopums, ja tā tiek bojāta.

Temperatūras atskaites punkts organismā tiek veidots galvenokārt priekšējā hipotalāma preoptiskajā zonā, kur atrodas neironi, kas paši jūt asiņu temperatūru un saņem ziņas no ādas aukstuma un siltuma receptoriem. Aizmugurējā daļa ir izpildmehānisms, kas ieslēdz siltuma taupīšanu tad, kad preoptiskā zona pārtrauc to bremzēt.

Reakciju kopums ir pakāpenisks un sākas ilgi pirms cilvēks apzināti sajūt aukstumu. Vispirms sašaurinās ādas asinsvadi, tad mainās poza un uzvedība, un tikai pēc tam ieslēdzas drebuļi, kas ir visdārgākais veids, kā ražot siltumu.

1. Ādas aukstuma receptori un asiņu temperatūras jutīgie neironi ziņo par siltuma zudumu.
2. Preoptiskā zona samazina bremzējošo ietekmi uz aizmugurējo hipotalāmu.
3. Simpātiskā sistēma sašaurina ādas asinsvadus, un siltuma atdeve caur ādu samazinās.
4. Tiek aktivēta brūnā taukaudu siltuma ražošana, kas īpaši nozīmīga zīdaiņiem.
5. Ja ar to nepietiek, caur smadzeņu stumbru tiek ieslēgti skeleta muskuļu drebuļi.
6. Vairogdziedzeri stimulējošā hormona izdale palielinās, un ilgstošā aukstumā pieaug vielmaiņas ātrums.

Tuberomamillārais kodols ir vienīgais histamīnu ražojošais neironu kopums centrālajā nervu sistēmā. Tā šķiedras izplatās praktiski pa visu garozu un uztur nomodu. Šī kodola darbība ir augsta dienā un gandrīz apstājas dziļā miegā. Tieši tāpēc vecākās paaudzes prethistamīna zāles, kas iekļūst smadzenēs, izraisa izteiktu miegainību, bet jaunākās, kas smadzenēs praktiski neiekļūst, to nedara.

Mamillārie ķermeņi savukārt ir posms lielā atmiņas lokā. Tie saņem šķiedras no hipokampa pa velvi (fornix) un sūta tās pa mamilotalāmo kūlīti uz talāma priekšējiem kodoliem, no kurienes signāls nonāk cingulārajā garozā un atgriežas hipokampā. Šis loks nepieciešams jaunu epizodisku atmiņu nostiprināšanai.

Aizmugurējā hipotalāma stimulācija dzīvniekiem izraisa uzbudinājumu, asinsspiediena un sirdsdarbības paātrināšanos un aizsardzības uzvedību. Cilvēkam šo zonu dziļā stimulācija ir izmantota atsevišķos smagas klasteru galvassāpju gadījumos, kad citas ārstēšanas metodes nav palīdzējušas.

Hipotalāms attīstās no starpsmadzeņu pamatnes daļas jau agrīnā augļa periodā, un līdz dzimšanai tā kodoli ir izveidoti. Tomēr termoregulācija jaundzimušajam ir nenobriedusi: ķermeņa virsma attiecībā pret masu ir liela, zemādas tauku slānis plāns, un drebuļu mehānisms vēl gandrīz nedarbojas. Siltumu jaundzimušais ražo galvenokārt brūnajos taukaudos ap nierēm, kaklu un lāpstiņām.

Gados vecākiem cilvēkiem termoregulācija atkal kļūst trauslāka. Samazinās ādas asinsvadu reakcijas ātrums, vājāka kļūst slāpju sajūta, mainās ķermeņa sastāvs, un aukstuma vai karstuma sajūta vairs neatbilst reālajam apdraudējumam. Tāpēc Latvijas ziemas apstākļos hipotermijas risks ir augstāks tieši senioriem un cilvēkiem ar hroniskām slimībām.

Visbiežākais aizmugurējā hipotalāma bojājuma cēlonis nav trauma, bet gan tiamīna jeb B1 vitamīna trūkums. Mamillārie ķermeņi ir īpaši jutīgi pret šo trūkumu, un rodas Vernikes encefalopātija ar acu kustību traucējumiem, gaitas nestabilitāti un apjukumu, kas var pāraugt Korsakova sindromā ar noturīgu atmiņas zudumu. Riska grupā ir cilvēki ar ilgstošu alkohola lietošanu, smagu vemšanu, badošanos vai stāvokli pēc bariatriskas operācijas.

Citi cēloņi ir audzēji, piemēram, kraniofaringioma vai hipotalāma glioma, smaga galvas trauma, asinsizplūdumi, iekaisumi un stāvoklis pēc staru terapijas. Iespējamie simptomi ir traucēta temperatūras uzturēšana, neizskaidrojama miegainība, atmiņas traucējumi, kā arī hormonāli traucējumi, ja skarta blakus esošā hipofīzes kātiņa zona.

Ar šādiem gadījumiem strādā neirologs un endokrinologs, audzēju gadījumā neiroķirurgs un onkologs. Ja cilvēkam pēkšņi parādās dubultošanās acīs, gaitas nestabilitāte un apjukums, īpaši pēc ilgstošas nepietiekamas uztura uzņemšanas, palīdzība jāmeklē steidzami, jo agrīna tiamīna ievade var novērst paliekošu bojājumu.

• Neizskaidrojama ķermeņa temperatūras nestabilitāte bez infekcijas pazīmēm.
• Pēkšņa, neparasta dienas miegainība, kas neatbilst miega daudzumam naktī.
• Atmiņas traucējumi, kas skar tikai jaunus notikumus, saglabājot senās atmiņas.
• Acu kustību traucējumi kopā ar nestabilu gaitu un apjukumu.
• Slāpju, apetītes vai dzimumfunkcijas pārmaiņas kopā ar iepriekš minēto.

Galvenā metode ir galvas magnētiskā rezonanse ar plāniem griezumiem koronālā plaknē. Mamillāro ķermeņu sarukums, signāla izmaiņas ap trešo kambari un talāmu mediālajās daļās ir tipiska Vernikes encefalopātijas atrade. Datortomogrāfiju lieto akūtā situācijā, lai izslēgtu asinsizplūdumu, taču hipotalāma sīkās struktūras tajā redzamas slikti.

Papildus attēldiagnostikai vērtē hormonus: vairogdziedzera, virsnieru, dzimumhormonus, prolaktīnu un augšanas hormonu, kā arī nātrija līmeni un urīna koncentrāciju, jo blakus esošā zona nosaka antidiurētiskā hormona izdali. Neiropsiholoģiskā izmeklēšana palīdz precizēt atmiņas traucējumu raksturu.

Pirmkārt, aizmugurējo hipotalāmu bieži sajauc ar priekšējo. Vienkāršākais atšķirības princips: priekšējā daļa ķermeni atdzesē, aizmugurējā sasilda. Priekšējā hipotalāma bojājums tāpēc izraisa pārkaršanu un hipertermiju, aizmugurējā bojājums ir saistīts ar nespēju noturēt temperatūru aukstumā.

Otrkārt, hipotalāmu sajauc ar hipofīzi. Hipofīze ir dziedzeris, kas karājas uz kātiņa turku seglos, hipotalāms ir smadzeņu audi virs tā. Hipotalāms dod komandas, hipofīze izdala hormonus asinīs.

Treškārt, mamillāros ķermeņus dažkārt jauc ar hipokampa struktūrām. Atšķirt palīdz tas, ka mamillārie ķermeņi ir smadzeņu pamatnē redzami pāra pacēlumi, bet hipokamps atrodas deniņu daivas mediālajā daļā sānu kambara apakšējā ragā.

Populārajos aprakstos aizmugurējais hipotalāms tiek pasniegts kā organisma sildītājs, kas ieslēdzas aukstumā. Precīzāk ir teikt, ka tas ir izpildmehānisms, kuru priekšējā preoptiskā zona normālos apstākļos nepārtraukti bremzē. Tas izskaidro paradoksu: ja tiek bojāta preoptiskā zona, siltumu taupošās reakcijas var kļūt pārmērīgas, jo izpildmehānisms paliek bez uzraudzības.

Vēl viens nereti aizmirsts fakts ir tas, ka drudzis nav termoregulācijas sabrukums, bet gan apzināta atskaites punkta paaugstināšana. Iekaisuma vielas liek hipotalāmam uzskatīt, ka normālā temperatūra ir augstāka, un aizmugurējais hipotalāms godprātīgi ieslēdz drebuļus un asinsvadu sašaurināšanos, lai šo jauno mērķi sasniegtu. Tieši tāpēc drudža sākumā cilvēks salst, lai gan viņa temperatūra jau kāpj.