Hipotalamusul

Hipotalamusul este o forma?iune nervoas? apar?inând diencefalului (segment al encefalului ce face leg?tura între mezencefal ?i telecenfal, doctor unhealthy alc?tuit din talamus, metatalamus, subtalamus, epitalamus ?i hipotalamus), localizat? la baza ventriculului III.

Delimitare:

• superior: separat de talamus prin şanţul hipotalamic
• anterior: chiasma optică şi comisura albă anterioară
• posterior: fosa interpedunculară
• inferior: eminenţa mediană
• lateral: tracturile optice

În ceea ce priveşte structura internă, hipotalamusul este alcătuit din substanţă cenuşie şi substanţă albă. Substanţa cenuşie este organizată în nuclei.

Nucleii hipotalamici:

• nucleii regiunii anterioare: nucleul supraoptic, nucleul paraventricular, nucleul suprachiasmatic, aria preoptică (nucleu preoptic medial + nucleu preoptic lateral), aria hipotalamică anterioară.
• nucleii regiunii mijlocii: nucleul ventromedial, nucleul dorsomedial, nucleul arcuat, nuclei periventriculari
• nucleii regiunii posterioare: corpii mamilari (nucleu mamilar medial, intermediar, lateral), nucleii tuberali

Vascularizaţia hipotalamusului este asigurată de ramuri din poligonul Willis (artera comunicantă posterioară).

Histologie

Hipotalamusul este o structură au arhitectură nervoasă, fiind alcăuit din neuroni şi prelungiri neronale. Corpii neuronilor formează substanţa cenuşie – organizată sub formă de nuclei hipotalamici, iar prelungirile neuronale împreună cu celulele gliale formează substanţa albă.

Hipotalamusul este totodată şi un organ endocrin, în sensul că unii neuroni prezintă şi proprietăţi secretorii. Din punct de vedere histofiziologic există neuroni peptidergici, magnocelulari (secretă peptide care sunt depozitate în hipofiza posterioară) şi neuroni secretori de peptide hipofizare, parvocelulari (secretă peptide care reglează funcţia hipofizară).

Neuronii magnocelulari:

• sunt localizaţi în nucleii supraoptic şi paraventricular
• sunt neuroni de talie mare, prezintă un aparat se sinteză proteică bine dezvoltat şi granule de secreţie mari (200 nm)
• prezintă axoni lungi, nemielinizaţi, care pe traiectul lor prezintă dilataţii, unde se pot acumula granule de secreţie = corpii Hering
• axonii acestor neuroni se termină la nivelul capilarelor sangvine, realizând conexiuni de tip neurovascular (nu formează sinapsă neuronală) şi ajung la nivelul lobului posterior hipofizar (formând tracturile supraoptico-hipofizar şi paraventriculo-hipofizar) şi la nivelul eminenţei mediane
• secretă ADH (arginin-vasopresina, hormonul antidiuretic) şi ocitocina (oxitocina); aceste 2 peptide sunt transportate, de-a lungul microtubulilor de pe traiectul axonilor, cu ajutorul unor proteine carrier = neurofizine

Neuronii parvocelulari:

• sunt localizaţi în aria hipofiziotropă, care cuprinde mai mulţi nuclei hipotalamici:
  • nucleul arcuat (secretă GH-RH, GH-IH, dopamină = PRL-IH, Gn-RH)
  • nucleul ventromedial (secretă Gn-RH şi TRH)
  • nucleii periventriculari (secretă CRH, GH-IH)
  • nucleul paraventricular (secretă TRH, CRH, GH-RH, GH-IH)
• sunt neuroni de talie mică şi prezintă granule de secreţie mai mici (100 nm)
• axonii acestor neuroni sunt axoni scurţi, se termină tot asinaptic, prin conexiuni neurovascular şi ajung la nivelul eminenţei mediane (tractul tuberoinfundibular) şi la nivelul ventriculului III

Fiziologie

Fiziologia hipotalamusului endocrin este strâns legată de conexiunile pe care acesta le are cu hipofiza, prin intermediul axonilor neuronilor magno- şi parvocelulari.

La nivel hipotalamic sunt sintetizaţi neurohormoni, neuromodulatori şi neurotransmiţători. Dintre neurotransmiţători, în HT se sintetizează noradrenalină, dopamină şi serotonină, care mediază transmiterea sinaptică în circuite locale. De asemenea, la nivelul HT se mai sintetizează endorfine, enkefaline şi MSH.

Secreţia endocrină a HT este reprezentată de hormoni reglatori ai secreţiei hipofizare (hormoni eliberatori – liberine şi inhibitori - statine) şi de 2 peptide (ADH şi ocitocina).

1. Hormonii reglatori ai secreţiei hipofizare

• sunt polipeptide secretate de neuroniparvocelulari din aria hipofizotropă
• rolul lor este de a regla activitatea secretorie a adenohipofizei
• hormonii eliberatori (RH – releasing hormones) cresc secreţia de hormoni adenoHF, iar hormonii inhibitori (IH – inhibiting hormones) scad secreţia de hormoni adenoHF

• hormonii sunt sintetizaţi la nivelul corpilor celulari, sunt transportaţi de-a lungul axonilor şi apoi prin sistemul port hipofizar

Reglarea secreţiei:

• prin mecanism nervos – axoni dopaminergici, serotoninergici, noradrenergici
• prin mecanismul de triplul feedback (o schemă care exemplifică mecanismul de feedback este disponibilă aici):
  • buclă lungă: creşterea concentraţiei plasmatice a hormonului secretat de glanda endocrină ţintă (aflată sub control trop hipofizar) determină scăderea secreţiei de hormoni hipotalamici eliberatori (determină totodată şi scăderea eliberării de hormoni tropi hipofizari)
  • buclă scurtă: creşterea concentraţiei hormonilor tropi hipofizari determină scăderea secreţiei de hormoni hipotalamici eliberatori
  • buclă ultrascurtă: creşterea secreţiei de RH determină la inhibarea propriei secreţii
• sistemul limbic
• local, prin glicopeptidele sintetizate tot de HT: endorfine, enkefaline, MSH

2. ADH şi oxitocina

• sunt sintetizaţi în neuronii magnocelulari din nucleii SO şi PV şi sunt transportaţi de-a lungul a 2 tracturi hipotalamo-hipofizare (supraoptico-hipofizar şi paraventriculo-hipofizar) până la nivelul neurohipofizei, unde sunt depozitaţi.

ADH (vasopresina):

• este un hormon cu structură polipeptidică, fiind alcătuit din 9 aa: cys-tyr-ile-gln-asn-cys-pro-leu-gly
• la nivel renal, acţionează pe porţiunea distală a TCD şi pe TC, determinând reabsorbţia apei şi secundar reabsorbţia Na şi Cl
• are un rol important în procesul de diluţie/concentrare a urinii
• este şi un puternic agent vasoconstrictor
• scade secreţia sudorală
• reglarea secreţiei:
  • mecanismul osmoreceptori – ADH: creşterea osmolarităţii cu 1% determină ratatinarea osmoR, constituind un trigger pentru eliberarea de ADH => se reabsoarbe apa şi scade osmolaritatea; invers, scăderea osmolarităţii cu 1% determină hiperhidratarea osmoR, scade eliberarea de ADH => se elimină apa în urină şi nu mai este reabsorbită, scăzând osmolaritatea
  • mecanismul baroreceptori –  ADH: scăderea volemiei cu 5% determină stimularea baroR de înaltă presiune (sinus carotic, crosa aortei) => creşte eliberarea de ADH => se reabsoarbe apa în vederea refacerii volemiei; invers, creşterea volemiei determină stimularea baroR de joasă presiune (atrii) => se eliberează FAN care (-) ADH => creşte diureza, nu mai este reabsorbită apa şi scade volemia
  • în condiţii de hipotermie scade eliberarea de ADH şi creşte diureza; invers, când temperatura este crescută, este stimulată eliberarea de ADH şi scade diureza.
  • FAN (-) ADH, AG II (+) ADH, etanolul (-) ADH
• mecanismul de acţiune: la nivelul tubilor renali (TCD+TC) se fixează pe receptorii V₂ (receptori cuplaţi cu sistemul adenilat ciclazei) şi determină inserţia unor canele de apă = aquaporine. Aquaporinele sunt o grupă de proteine transmembranare cu rol de canale selective de apă. Au structură oligopepetidică (269-301 aa) şi sunt dispuse în membrană sub formă de tetrameri (excp. Aq 4).
  • Aq1 – asigură permeabilitatea TCP şi AH, este prezentă şi la nivelul vasa recta descendente şi în endoteliul capilarului glomerular;
  • Aq2 – localizată la nivelul TC, fiind reglată de ADH: după stimularea receptorilor V₂ din membrana bazo-laterală a celulelor epiteliale se produce transferul Aq2 din veziculele subapicale (unde Aq2 este stocată) în membrana apicală.
  • Aq3 şi Aq4 – se alfă la polul bazal al celulelor epiteliale tubulare.

Oxitocina:

• polipeptid alcătuit din 9 aa: cys-tyr-phe-gln-asn-cys-pro-arg-gly
• stimulează contracţiile uterului gravid, stimulează contracţia celulelor mioepiteliale acinare (determinând ejecţia laptelui)
• reglarea secreţiei se face prin mecanism nervos reflex: dilatarea cervixului uterin şi suptul determină stimularea reflexă a HT