Роль гипоталамуса в регуляции вегетативных, эндокринных функций, в поддержании гомеостаза, в формировании мотиваций и эмоций, в адаптивных реакциях организма.

В гипоталамусе выделяют 32пары ядер. Их несколько групп: преоптические, передние, средние,наружные и задние. Гипоталамус имеет многочисленные восходящиесвязи с лимбической системой, базальными ядрами, таламусом, корой. Нисходящиепути от него идут к таламусу, ретикулярной формации, вегетативным центрамствола мозга и спинного мозга.

Гипоталамус является высшимподкорковым центром вегетативной регуляции. На висцеральные функции организмаон влияет двумя путями. Во-первых через вегетативную нервную систему. Его передниеядраявляются высшимипарасимпатическими центрами.Поэтомупри их возбуждении уряжаются сердцебиения, снижается артериальное давление,понижается энергетический обмен, температура тела, суживаются зрачки и т.д. Привозбуждении задних ядер возникает обратная картина, т.к. они являются высшимисимпатическими центрами. Во-вторых, гипоталамус влияет на многие функциичерез гипофиз. Посредством нервных и сосудистых связей он образует с ним единуюгипоталамо-гипофизарную систему. Такое взаимодействие связано с тем, чтонекоторым нейронам гипоталамуса свойственно явление нейросекреции. Этоспособность продуцировать гормоноподобные вещества. В частности, в супраоптическомядре вырабатываются нейрогормоны вазопрессин и окситоцин. По аксонамсекретирующих нейронов они поступают в заднюю долю гипофиза, а оттудавыделяются в кровь. В медиальных ядрах синтезируются либерины истатины. Погипоталамо-гипофизарнойсети они транспортируются к передней доле гипофиза. Первые стимулируют синтез ивыделение его гормонов, вторые тормозят. В свою очередь, тропные гормоныгипофиза влияют на функции других желез внутренней секреции.

Благодаря многочисленным связям,высокой чувствительности нейронов гипоталамуса к составу омывающей его крови, отсутствиюв этом отделе гематоэнцефалического барьера, в нем находятся центрытерморегуляции, регуляции водно-солевого обмена, обмена белков, жиров,углеводов и др. За счет них регулируется гомеостаз.

Гипоталамус участвует вформировании некоторых мотиваций и поведенческих реакций. Например,мотивации и поведения голода, жажды. При раздражении вентромедиального ядрачувство голода и соответствующее поведение исчезают. При его разрушении,наоборот, наступает неутомимый голод, т.е. здесь находятся центры голода инасыщения. При раздражении паравентрикулярного ядра развивается чувствожажды и питьевое поведение, а при разрушении жажда исчезает.

В гипоталамусе расположены центрыбодрствования и сна.

В опытах с самораздражением (Олдс),когда в определенные ядра гипоталамуса вживляются электроды, установлено, чтоздесь находятся центры двух базисных эмоций – удовольствия и неудовольствия.

При раздражении некоторых ядергипоталамуса у человека возникает эйфория, повышается сексуальность.

Гипоталамусу принадлежит важная роль в развитии стресса, т.е. реакций напряжения на угрожающую ситуацию. Привоздействии физиологических или психологических стрессов (холод, недостатоккислорода, эмоциональном напряжении) кора посылает сигналы к симпатическимцентрам гипоталамкса, которые активируют симпатический отдел вегетативнойнервной системы, выделение кортикотропин-релизинг-гормона, а как следствие –адренокортикотропный гормон. В результате происходит симпатическая активациявнутренних органов, выделяется адреналин из мозгового слоя и кортикостероиды.

Припатологии гипоталамуса возникают расстройства терморегуляции (гипер- игипотермия), аппетита (афагия - гиперфагия), сна. Эндокринные нарушения,связанные с гипоталамусом, могут проявляться преждевременным половым созреванием,нарушением менструального цикла, полового влечения, несахарным диабетом.

32. Ретикулярная формация ствола мозга и таламус: их роль в организации сенсорных, двигательных, вегетативных функций ЦНС, в регуляции активности мозга.

Ретикулярной формацией называется сеть нейронов различныхтипов и размеров, имеющих многочисленные связи между собой, а также со всемиструктурами ЦНС. Она располагается в толще серого вещества продолговатого,среднего и промежуточного мозга и регулирует уровень функциональной активности(возбудимость) всех нервных центров этих отделов ЦНС. Таким же образом онавлияет на кору больших полушарий.

В ЦНС выделяют две подсистемы,выполняющие разные организующие функции: специфическую и неспецифическую.Первая обеспечивает восприятие, проведение, анализ и синтез сигналовспецифической чувствительности. К ним относятся все ее виды, т.е. зрительная,слуховая, болевая и т.д.

Неспецифической подсистемой является ретикулярнаяформация. Она оказывает генерализованное возбуждающее или тормозящее влияние намногие структуры мозга. Следовательно, она может регулировать уровеньфункциональной активности моторной, сенсорной, висцеральных систем и организмав целом. Когда нервные импульсы идут по специфическим проводящим путям, поколлатералям этих путей они поступают и к нейронам ретикулярной формации. Этоприводит к их диффузному возбуждению. От нейронов ретикулярной формациивозбуждение передается на кору, что сопровождается возбуждением нейронов всехее зон и слоев. Благодаря этому восходящему активирующему влиянию ретикулярнойформации, повышается активность аналитико-синтетической деятельности,увеличивается скорость рефлексов, организм подготавливается к реакции нанеожиданную ситуацию. Поэтому ретикулярная формация участвует в организацииоборонительного, полового, пищеварительного поведения. С другой стороны, онаможет избирательно активировать или тормозить определенные системы мозга. Всвою очередь кора больших полушарий, через нисходящие пути, может оказыватьвозбуждающее действие на ретикулярную формацию.

Нисходящие ретикулоспинальные путиидут от ретикулярной формации к нейронам спинного мозга. Поэтому она можетоказывать нисходящие возбуждающие и тормозящие влияния на его нейроны.Например, ее гипоталамические и мезэнцефальные отделы повышают активностьальфа-мотонейронов спинного мозга. В результате этого растет тонус скелетныхмышц, усиливаются двигательные рефлексы. Тормозящее влияние ретикулярнойформации на спинальные двигательные центры осуществляется через тормозныенейроны Реншоу. Это приводит к торможению спинальных рефлексов.

Ретикулярная формация контролируетпередачу сенсорной информации через продолговатый, средний мозг, а также ядра таламуса.

Она непосредственно участвует врегуляции бодрствования и сна, за счет синхронизирующих центров сна ибодрствования, находящихся в ней.

На нейроны ретикулярной формацииоказывают влияние различные фармакологические вещества: амфетамины, кофеин, LSB – 25, морфин (опыт Эдисона).

33. Гормоны, их классификация. Виды действия гормонов на клетку (метаболическое, реактогенное, корригирующие и т.д.). Транспорт, метаболизм и выведение гормонов из организма.

Гормоны – химические соединения, обладающие высокой биологической активностью и в малых количествах значительным физиологическим эффектом.

Гормоны транспортируются кровью к органам и тканям, при этом лишь небольшая их часть циркулирует в свободном активном виде. Основная часть находится в крови в связанной форме в виде обратимых комплексов с белками плазмы крови и форменными элементами. Эти две формы находятся в равновесии друг с другом, причем равновесие в состоянии покоя значительно сдвинуто в сторону обратимых комплексов. Их концентрация составляет 80 %, а иногда и более от суммарной концентрации данного гормона в крови. Образование комплекса гормонов с белками – спонтанный, неферментативный, обратимый процесс. Компоненты комплекса связаны между собой нековалентными, слабыми связями.

Гормоны, не связанные с транспортными белками крови, имеют прямой доступ к клеткам и тканям. Параллельно протекают два процесса: реализация гормонального эффекта и метаболическое расщепление гормонов. Метаболическая инактивация важна в поддержании гормонального гомеостаза. Гормональный катаболизм – механизм регуляции активности гормона в организме.

По химической природе гормоны разделены на три группы:

1) стероиды;

2) полипептиды и белки с наличием углеводного компонента и без него;

3) аминокислоты и их производные.

Для всех гормонов характерен относительно небольшой период полужизни – около 30 мин. Гормоны должны постоянно синтезироваться и секретироваться, действовать быстро и с большой скоростью инактивироваться. Только в этом случае они могут эффективно работать в качестве регуляторов.

Физиологическая роль желез внутренней секреции связана с их влиянием на механизмы регуляции и интеграции, адаптации, поддержания постоянства внутренней среды организма.

Выделяют три основных свойства гормонов:

1) дистантный характер действия (органы и системы, на которые действует гормон, расположены далеко от места его образования);

2) строгую специфичность действия (ответные реакции на действие гормона строго специфичны и не могут быть вызваны другими биологически активными агентами);

3) высокую биологическая активность (гормоны вырабатываются железами в малых количествах, эффективны в очень небольших концентрациях, небольшая часть гормонов циркулирует в крови в свободном активном состоянии).

Действие гормона на функции организма осуществляется двумя основными механизмами: через нервную систему и гуморально, непосредственно на органы и ткани.

Гормоны функционируют как химические посредники, переносящие информацию или сигнал в определенное место – клетку-мишень, которая имеет высокоспециализированный белковый рецептор, с которым связывается гормон.

По механизму воздействия клеток с гормонами гормоны делятся на два типа.

Первый тип (стероиды, тиреоидные гормоны) – гормоны относительно легко проникают внутрь клетки через плазматические мембраны и не требуют действия посредника (медиатора).

Второй тип – плохо проникают внутрь клетки, действуют с ее поверхности, требуют присутствия медиатора, их характерная особенность – быстровозникающие ответы.

В соответствии с двумя типами гормонов выделяют и два типа гормональной рецепции: внутриклеточный (рецепторный аппарат локализован внутри клетки), мембранный (контактный) – на ее наружной поверхности. Клеточные рецепторы – особые участки мембраны клетки, которые образуют с гормоном специфические комплексы. Рецепторы имеют определенные свойства, такие как:

1) высокое сродство к определенному гормону;

2) избирательность;

3) ограниченная емкость к гормону;

4) специфичность локализации в ткани.

Эти свойства характеризуют количественную и качественную избирательную фиксацию гормонов клеткой.

Связывание рецептором гормональных соединений является пусковым механизмом для образования и освобождения медиаторов внутри клетки.

Механизм действия гормонов с клеткой-мишенью происходит следующие этапы:

1) образование комплекса «гормон—рецептор» на поверхности мембраны;

2) активацию мембранной аденилциклазы;

3) образование цАМФ из АТФ у внутренней поверхности мембраны;

4) образование комплекса «цАМФ—рецептор»;

5) активацию каталитической протеинкиназы с диссоциацией фермента на отдельные единицы, что ведет к фосфорилированию белков, стимуляции процессов синтеза белка, РНК в ядре, распада гликогена;

6) инактивацию гормона, цАМФ и рецептора.

Действие гормона может осуществляться и более сложным путем при участии нервной системы. Гормоны воздействуют на интерорецепторы, которые обладают специфической чувствительностью (хеморецепторы стенок кровеносных сосудов). Это начало рефлекторной реакции, которая изменяет функциональное состояние нервных центров. Рефлекторные дуги замыкаются в различных отделах центральной нервной системы.

Выделяют четыре типа воздействия гормонов на организм:

1) метаболическое воздействие – влияние на обмен веществ;

2) морфогенетическое воздействие – стимуляция образования, дифференциации, роста и метаморфозы;

3) пусковое воздействие – влияние на деятельность эффекторов;

4) корригирующее воздействие – изменение интенсивности деятельности органов или всего организма.

В процессе обмена гормоны изменяются функционально и структурно. Подавляющая часть гормонов метаболизируется, и лишь незначительная их часть (0,5—10 %) выводятся в неизмененном виде. Метаболическая инактивация наиболее интенсивно протекает в печени, тонком кишечнике и почках. Продукты гормонального метаболизма активно выводятся с мочой и желчью, желчные компоненты окончательно выводятся каловыми массами через кишечник. Небольшая часть гормональных метаболитов выводится с потом и слюной.