Гипоталамус: строение, особенности, функции у человека, биологическая роль

Гипоталамус головного мозга, или субталамическая область, представляет собой небольшой участок, расположенный ниже области таламуса в промежуточном мозге.

Несмотря на свои небольшие размеры, нейроны гипоталамуса формируют от 30 до 50 групп ядер, ответственных за всевозможные гомеостатические показатели организма, а также регулирующие большинство нейроэндокринных функций головного мозга и организма в целом.

Они обуславливают формирование так называемой функционально единой гипоталамо-гипофизарной системы, ответственной за продукцию гипофизарных и гипоталамических гормонов и являющейся центральным связующим звеном между нервной и эндокринной системами. Давайте более подробно разберем, как устроен гипоталамус, что это такое и какие конкретные функции организма обеспечиваются этой небольшой областью головного мозга.

Анатомические особенности

Хотя функциональная активность гипоталамуса изучена достаточно хорошо, на сегодняшний день нет достаточно четких анатомических границ, определяющих гипоталамус. Строение с точки зрения анатомии и гистологии связано с формированием обширных нейрональных связей гипоталамической области с другими отделами головного мозга.

Так, гипоталамус находится в субталамической области (ниже таламуса, отчего и происходит его название) и принимает участие в формировании стенок и дна третьего желудочка головного мозга.

Терминальная пластинка анатомически образует переднюю границу гипоталамуса, а его задняя граница образована гипотетической линией, проходящей от задней спайки головного мозга до хвостового отдела сосцевидных тел.

Несмотря на свои небольшие размеры, структурно гипоталамическая область подразделяется на несколько меньших анатомо-функциональных областей. В нижней части гипоталамуса выделяются такие структуры, как серый бугор, воронка и срединное возвышение, а нижняя часто воронки переходит анатомически в ножку гипофиза.

Гипоталамические ядра

Давайте рассмотрим, какие ядра входят в гипоталамус, что это такое, и на какие группы они подразделяются.

Так, под ядрами в центральной нервной системе подразумевают скопление серого вещества (тел нейронов) в толще белого вещества (аксонных и дендритных терминалей – проводящих путей).

Функционально ядра обеспечивают переключение нервных волокон с одних нервных клеток на другие, а также анализ, переработку и синтез информации.

Анатомически выделяется три группы скоплений тел нейронов, образующих ядра гипоталамуса: передняя, средняя и задняя группы.

На сегодняшний день точное количество ядер гипоталамуса установить достаточно сложно, так как в различных отечественных и зарубежных литературных источниках приводятся разные данные относительно их числа.

Передняя группа ядер располагается в области зрительного перекреста, средняя группа залегает в области серого бугра, а задняя – в области сосцевидных тел, формируя одноименные отделы гипоталамуса.

Передняя группа гипоталамических ядер включает в себя супраоптическое и паравентрикулярные ядра, в среднюю группу ядер, соответствующую области воронки и серого бугра, входят латеральные ядра, а также дорсомедиальное, туберальное и вентромедиальные ядра, а в состав задней группы входят сосцевидные тела и задние ядра. В свою очередь, вегетативная функция гипоталамуса обеспечивается за счет функции ядерных структур, анатомических и функциональных взаимосвязей с остальными отделами головного мозга, контроля основных поведенческих реакций и выделения гормонов.

Гормоны гипоталамуса

Гипоталамическая область выделяет высокоспецифические и биологически активные вещества, которые получили название «гормоны гипоталамуса». Слово «гормон» происходит от греческого «возбуждаю», т. е.

гормоны представляют собой высокоактивные биологические соединения, которые в наномолярных концентрациях способны приводить к значительным физиологическим изменениям в организме.

Давайте рассмотрим, какие гормоны выделяет гипоталамус, что это такое и какова их регуляторная роль в функциональной активности всего организма.

По своей функциональной активности и точке приложения гипоталамические гормоны подразделяются на следующие группы:

• рилизинг-гормоны, или либерины;
• статины;
• гормоны задней доли гипофиза (вазопрессин или антидиуретический гормон и окситоцин).

Функционально рилизинг-гормоны влияют на активность и выброс гормонов клетками передней доли гипофиза, увеличивая их продукцию. Гормоны-статины выполняют прямо противоположную функцию, останавливая продукцию биологически активных веществ.

Гормоны задней доли гипофиза на самом деле вырабатываются в супраоптическом и паравентрикулярном ядрах гипоталамуса, а затем по аксонным терминалям транспортируются в заднюю область гипофиза.

Таким образом, гормоны гипоталамуса являются своего рода контролирующими элементами, которые регулируют продукцию других гормонов. Либерины и статины регулируют выработку тропных гормонов гипофиза, которые, в свою очередь, оказывают воздействие на органы-мишени.

Давайте рассмотрим основные функциональные моменты гипоталамической области, или за что отвечает гипоталамус в организме.

Гипоталамус в регуляции функции сердечно-сосудистой системы

На сегодняшний день экспериментальным путем показано, что электростимуляция различных гипоталамических областей может приводить к возникновению любого из известных нейрогенных воздействий на сердечно-сосудистую систему.

В частности, стимулируя центры гипоталамуса, можно добиться увеличения или снижения уровня артериального давления, увеличения или снижения частоты сердечных сокращений.

При этом показано, что в различных областях гипоталамуса данные функции организованы по реципрокному типу (то есть существуют центры, ответственные за повышение артериального давления, и центры, ответственные за его снижение): стимуляция латеральной и задней гипоталамической области приводит к увеличению уровня артериального давления и частоты сердечных сокращений, в то время как стимуляция гипоталамуса в области зрительного перекреста способна вызывать прямо противоположные эффекты. Анатомической основой регуляторных влияний такого типа служат специфические центры, регулирующие деятельность сердечно-сосудистой системы, расположенные в ретикулярных областях моста и продолговатого мозга, и обширные нейронный связи, проходящие от них в гипоталамус. Функции регуляции как раз и обеспечиваются за счет тесного обмена информацией между данными областями головного мозга.

Участие гипоталамической области в поддержании постоянства температуры тела

Ядерные образования гипоталамической области принимают непосредственное участие в регуляции и поддержании постоянства температуры тела. В преоптической области расположена группа нейронов, которые ответственны за постоянный мониторинг температуры крови.

При повышении температуры протекающей крови данная группа нейронов способна увеличивать импульсацию, передавая информацию в другие структуры головного мозга, тем самым запуская механизмы теплоотдачи. При снижении температуры крови импульсация от нейронов уменьшается, что обусловливает запуск процессов теплопродукции.

Участие гипоталамуса в регуляции водного баланса организма

Водно-солевой баланс организма, вазопрессин, гипоталамус — что это такое? Ответ на эти вопросы — далее в данном разделе. Гипоталамическая регуляция водного баланса организма осуществляется двумя основными путями.

Первый из них заключается в формировании чувства жажды и мотивационной составляющей, которая включает поведенческие механизмы, приводящие к удовлетворению возникшей потребности.

Второй путь заключается в регуляции потери жидкости организмом с мочой.

Локализован центр жажды, обуславливающий формирование одноименного чувства, в латеральной гипоталамической области.

При этом чувствительные нейроны данной области постоянно отслеживают не только уровень электролитов в плазме крови, но и осмотическое давление, и при увеличении концентрации обуславливают формирование чувства жажды, что приводит к формированию поведенческих реакций, направленных на поиск воды.

После того как вода найдена и чувство жажды удовлетворено, осмотическое давление крови и электролитный состав нормализуются, что возвращает импульсацию нейронов к норме. Таким образом, роль гипоталамуса сводится к формированию вегетативной основы поведенческих механизмов, направленных на удовлетворение возникающих алиментарных потребностей.

Регуляция потери или выделения воды организмом через почки лежит на так называемых супраоптических и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса, которые отвечают за выработку гормона под названием вазопрессин, или антидиуретический гормон. Как следует из самого названия, данный гормон регулирует количество реабсорбируемой воды в собирательных трубочках нефронов.

При этом синтез вазопрессина осуществляется в вышеупомянутых ядрах гипоталамуса, и далее по аксонным терминалям он транспортируется в заднюю часть гипофиза, где сохраняется до необходимого момента.

В случае необходимости задняя доля гипофиза выделяет данный гормон в кровь, что увеличивает реабсорбцию воды в почечных канальцах и приводит к увеличению концентрации выделяемой мочи и снижению уровня электролитов в крови.

Участие гипоталамуса в регуляции сократительной активности матки

Нейронами паравентрикулярных ядер осуществляется выработка такого гормона, как окситоцин. Данный гормон отвечает за сократимость мышечных волокон матки во время родов, а в послеродовом периоде – за сократимость молочных протоков грудных желез.

К концу беременности, ближе к родам, на поверхности миометрия происходит увеличение специфических рецепторов к окситоцину, что увеличивает чувствительность последнего к гормону. В момент родов высокая концентрация окситоцина и чувствительность к нему мышечных волокон матки способствуют нормальному протеканию родовой деятельности.

После родов, когда малыш берет сосок, это приводит к стимуляции продукции окситоцина, что обуславливает сокращение молочных протоков грудных желез и выделению молока.

Кроме этого, при отсутствии беременности и грудного вскармливания, а также у лиц мужского пола, данный гормон отвечает за формирование чувства любви и симпатии, за что и получил свое второе название – «гормон любви» или «гормон счастья».

Участие гипоталамуса в формировании чувства голода и насыщения

В латеральной гипоталамической области располагаются специфические центры, организованные по реципрокному типу, отвечающие за формирование чувства жажды и насыщения.

Экспериментальным путем было показано, что электростимуляционное раздражение центров, ответственных за формирование чувства голода, приводит к появлению поведенческой реакции поиска и употребления пищи даже у сытого животного, а раздражение центра насыщения – к отказу от еды животного, которое голодало в течение нескольких дней.

При поражении латеральной гипоталамической области и центров, ответственных за формирование чувства голода, может возникнуть так называемое голодание, которое приводит к смерти, а при патологии и двустороннем поражении вентромедиальной области возникает неуемный аппетит и отсутствие чувства насыщения, что приводит к формированию ожирения.

Гипоталамус в области сосцевидных тел также принимает участие в формировании поведенческих реакций, связанных с пищей. Раздражение данной области приводит к появлению таких реакций, как облизывание губ и глотание.

Регуляция поведенческой активности

Несмотря на свои маленькие размеры, составляющие всего несколько кубических сантиметров, гипоталамус принимает участие в регуляции поведенческой активности и эмоционального поведения, входя в состав лимбической системы.

При этом гипоталамус имеет обширные функциональные связи со стволом мозга и ретикулярной формацией среднего мозга, с передней таламической областью и лимбическими частями коры больших полушарий, воронкой гипоталамуса и гипофиза для осуществления и координации секреторной и эндокринной функций последнего.

Заболевания гипоталамуса

Патогенетически все болезни гипоталамуса подразделяются на три большие группы, в зависимости от особенностей выработки гормонов.

Так, выделяют заболевания, связанные с повышенной гормональной продукцией гипоталамуса, с пониженной гормональной продукцией, а также с нормальным уровнем выработки гормонов.

Кроме этого, заболевания гипоталамуса и гипофиза очень тесно связаны между собой, что обусловлено общностью кровоснабжения, анатомического строения и функциональной активности. Нередко патологию гипоталамуса и гипофиза объединяют в общую группу заболеваний гипоталамо-гипофизарной системы.

Наиболее распространенной причиной, приводящей к появлению клинической симптоматики, является возникновение аденомы – доброкачественной опухоли из железистой ткани гипофиза.

При этом, как правило, ее возникновение сопровождается увеличением гормональной продукции с соответствующим типичным проявлением клинической симптоматики.

Наиболее распространенными являются опухоли, продуцирующие избыточное количество кортикотропина (кортикотропинома), соматотропина (соматотропинома), тиреотропина (тиреотрипинома) и др.

Среди типичных поражений гипоталамуса следует отметить пролактиному – гормонально активную опухоль, вырабатывающую пролактиин.

Данное патологическое состояние сопровождается постановкой клинического диагноза гиперпролактинемии и является наиболее характерным для женского пола.

Повышенная продукция данного гормона приводит к нарушениям менструального цикла, появлениям расстройств половой сферы, сердечно-сосудистой системы и др.

Данное состояние характеризуется не только гормональным дисбалансом, но и появлением расстройств со стороны вегетативной сферы, нарушения обменных и трофических процессов.

Диагностика данного состояния порой бывает крайне затруднительна, так как отдельные симптомы маскируются под симптоматику других заболеваний.

Заключение

Таким образом, гипоталамус, функции которого в обеспечении жизнедеятельности сложно переоценить, представляет собой высший интегративный центр, ответственный за контроль вегетативных функций организма, а также поведенческих и мотивационных механизмов. Находясь в сложных взаимоотношениях с остальными отделами головного мозга, гипоталамус принимает участие в контроле практически всех жизненно важных констант организма, а его поражение нередко приводит к появлению тяжелых заболеваний и смерти.

Источник: https://www.syl.ru/article/203866/new_gipotalamus—chto-eto-takoe-stroenie-i-funktsii-gipotalamusa

Что такое гипоталамус: роль, гормоны, расположение, строение

Эволюция – это развитие живых организмов по пути усложнения. И максимально сложным в настоящее время является вид Homo sapiens – человек. Но меня всегда удивляет то, что множеством сложнейших систем жизнеобеспечения в нашем организме управляет совсем крохотный участок головного мозга.

Он называется гипоталамус, и это настоящий центр управления, который заведует всеми вегетативными и эндокринными процессами человека, регулирует работу всех органов и отвечает за поддержание гомеостаза – равновесия, а значит и жизни. Впрочем, подробнее о функциях гипоталамуса я вам расскажу чуть позже.

А пока…

Гипоталамус: расположение и строение

Гипоталамус – один из самых древних отделов нашего мозга. И к тому же, пожалуй, один из самых известных после коры больших полушарий.

Если о миндалевидном теле и зоне Вернике знают в основном специалисты, то про гипоталамус слышали, думаю, все. И тем более удивительной может быть для вас информация о его размере.

Весит он всего 3-5 г, что совсем мало по сравнению с общей массой мозга в 1-2 кг. И такая кроха заведует работой всего нашего организма!

Где расположен гипоталамус

Этот маленький, но важный отдел расположен в самом центре мозга. В процессе эволюции большинство структур формировались вокруг него. Поэтому гипоталамус многочисленными нервными волокнами связан со всеми отделами головного мозга и с гипофизом – железой, которая вырабатывает жизненно важные гормоны, обеспечивающие выживание, рост и размножение.

Гипоталамус – часть лимбической системы – подкорковой зоны, где находятся центры эмоциональных реакций и репродуктивного поведения. Вместе с таламусом этот отдел составляет так называемый промежуточный мозг.

Кстати, само название «гипоталамус» означает, что этот отдел находится под таламусом – «гипо» с латыни переводится как «под». Еще одно название таламуса – «зрительный бугор», хоть этот отдел отвечает не только за зрительные, но и за другие ощущения.

Поэтому гипоталамус иногда называют «подбугорье».

Строение гипоталамуса

По форме, да и по размерам гипоталамус похож на сгиб первой фаланги пальца.

Как и большинство подкорковых отделов головного мозга, он состоит из отдельных ганглий, или ядер – скоплений нейронов, которые с помощью нервных волокон соединены с разными участками мозга, гипофизом и внутренними органами.

О количестве этих ядер ученые спорят до сих пор, но их точно не меньше 30 и вряд ли больше 60. Большинство из этих ядер парные, как и многие отделы мозга, что связано с его функциональной асимметрией.

Основные ядра гипоталамуса специализированы, то есть и сам этот маленький орган тоже имеет свои отделы. Все ядра делятся на три зоны: передний гипоталамус, средний отдел и задний.

Многочисленные нейронные связи есть и между отдельными ядрами гипоталамуса, которые постоянно обмениваются информацией, координируя и регулируя функционирование систем нашего организма.

Поэтому несмотря на специализацию, работа отделов гипоталамуса согласована.

Кроме этого, гипоталамус ежесекундно получает и обрабатывает огромное количество информации, поступающей от спинного мозга, мышц и связок, вегетативных центров, внутренних органов. А по эфферентным нервным волокнам стремительно движутся сигналы уже от гипоталамуса к разнообразным органам и системам нашего тела.

Функции гипоталамуса

Узнав о функциях этого небольшого отдела головного мозга, можно прийти к крамольной мысли, что весь остальной мозг вообще не очень и нужен. Если для поддержания нашего организма в рабочем состоянии достаточно 3-5 грамм нервных клеток, получается, что все остальные 1,5 кг серого вещества только и делают, что создают проблемы и мешают работе гипоталамуса. Это, конечно, не так. И хоть гипоталамус действительно обеспечивает нашу жизнедеятельность, но без работы остальных отделов мозга человек превратится в овощ.

Однако все же я этот крошечный отдел мозга очень уважаю, поэтому о его функциях поговорим подробнее.

Управление вегетативной и эндокринной системами

Организация деятельности вегетативной нервной системы – это главная функция гипоталамуса.

ВНС – это обширная и разветвленная сеть нервных волокон и рецепторов (чувствительных нервных клеток), которые буквально пронизывают весь наш организм и по афферентным нервам передают сигналы от головного мозга к органам, мышцам, сосудам и т. д.

В свою очередь, от всех систем организма уже в головной мозг по эфферентным волокнам направляются данные о состоянии тела и о том, что происходит в окружающей среде.

Например, если человеку жарко, его организм начинает перегреваться, гипоталамус реагирует на информацию о перегреве, «запуская» процесс потоотделения.

Пот на поверхности кожи способствует ее охлаждению – так поддерживается постоянная температура тела.

Вегетативная нервная система и процессы, которые поддерживает гипоталамус, бывают двух типов:

• симпатическая вегетативная система – активизирует работу органов;
• парасимпатическая система – снижает уровень активности, тормозит работу этих органов.

Гипоталамус регулирует деятельность этих двух видов ВНС и тем самым обеспечивает нормальную работу организма, поддерживает гомеостаз, то есть оптимальный баланс всех процессов и динамическое равновесие систем организма.

Поэтому если организм в норме, у нас оптимальная температура 36,6°, уровень сахара не более 5,5 ммоль/л, кислотность желудка не превышает 7,4 pH и т. д.

Следовательно, благодаря гипоталамусу человек (и не только он, конечно) может выжить в довольно сложных условиях.

Регулирует гипоталамус и работу эндокринной системы, ведь он напрямую связан с главным центром выработки гормонов – гипофизом.

Скопления нейронов гипоталамуса и сами способны вырабатывать гормоны – либерины и статины, с помощью которых регулируется активность гипофиза. Они также влияют и на работу желез внутренней секреции: надпочечников, яичников, щитовидной железы.

Гормоны гипофиза оказывают действие на репродуктивную функцию, например, регулируют выработку сперматозоидов у мужчины и уровень эстрогенов у женщины.

Уже этих двух сфер деятельности гипоталамуса достаточно, чтобы понять, насколько важен этот орган. Но это далеко не все его функции.

Многообразие функций

Гипоталамус оказывает влияние практически на все физиологические процессы в нашем организме и решает целый комплекс важнейших задач:

• Обеспечение режима сна и бодрствования. Так что если у вас хроническое недосыпание или бессонница, это может быть связано с нарушением функций гипоталамуса. А его серьезное повреждение может даже спровоцировать летаргию.
• Регулирование теплообмена и поддержание нормальной для работы организма температуры.
• Управление ощущениями голода и жажды. При раздражении гипоталамуса у подопытных крыс возникал буквально «волчий» аппетит. Поэтому если не можете отказаться от вкусняшек – вините гипоталамус.
• Регулирование работы репродуктивной системы, контроль сексуального возбуждения и стимулирование выработки молока у женщины после родов. Кроме этого, именно нервные импульсы, идущие от гипоталамуса, заставляют во время родов сокращаться матку, обеспечивая нормальное рождение ребенка.
• В этом отделе мозга находится центр удовольствия. Да-да, все виды наслаждения рождаются в гипоталамусе, и нарушение его функций приводит к неспособности человека получать удовольствие.
• Этот древний центр управляет и не менее древними эмоциями ярости и страха.
• Гипоталамус контролирует производство таких гормонов, как эндорфины, которые называют естественными наркотиками. Они не только помогают организму выжить в экстремальных условиях, пережить стресс, но и оказывают обезболивающий и тонизирующий эффект.

Столь важная роль, которую играет в нашей жизни гипоталамус, объясняет его «привилегированное» положение в головном мозге. Этот небольшой отдел буквально окутывает сеть кровеносных капилляров. Их насчитывают 2600 на 1 мм2, что в несколько раз больше, чем в других участках мозга. Поэтому гипоталамус получает значительно больше крови, а значит, и питательных веществ, чем другие отделы.

Нарушение функций гипоталамуса: причины и последствия

Нарушение работы любого отдела головного мозга приводит к неприятным последствиям. А если учесть то количество функций, которые выполняет гипоталамус, становится понятно, что любая его «поломка» приводит к серьезным сбоям в работе нашего организма.

Причины, приводящие к патологии гипоталамуса, общие для всех отделов головного мозга. Их можно разделить на 4 группы:

• травмы;
• воспалительные процессы;
• сосудистые проблемы, например, инсульт или нарушение кровоснабжения;
• опухоли.

В зависимости от того, какая группа ядер в большей степени поражена, симптомы дисфункции гипоталамуса имеют различные проявления:

• расстройства работы внутренних органов: желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, в том числе повышение артериального давления или изменение ритма сердца;
• нарушение терморегуляции, что проявляется или в чрезмерном потоотделении, или в резких скачках температуры;
• нарушение пищевого поведения: анорексия или, напротив, бесконтрольное поглощение пищи;
• расстройства в сексуальной и репродуктивной сферах;
• мышечная слабость и онемение конечностей;
• затрудненность дыхания вплоть до удушья;
• нервно-психические расстройства: психозы и галлюцинации;
• гипоталамическая эпилепсия.

Не менее разнообразно проявляются и нарушения деятельности эндокринной системы и желез внутренней секреции. Сбой в процессе выработки гормонов может привести к серьезным заболеваниям, таким как сахарный диабет, гипотиреоз (нарушение работы щитовидной железы), гигантизм, связанный с чрезмерной выработкой гормона роста и т. д.

Как отмечают специалисты, при раннем обнаружении патологий гипоталамуса лечение, как правило, дает хороший результат, и серьезных, необратимых изменений в организме не наступает.

Современные средства диагностики и лечения способны справиться с многими проблемами этого отдела.

Источник: https://psychologist.tips/4593-chto-takoe-gipotalamus-rol-gormony-raspolozhenie-stroenie.html

Гормоны гипоталамуса. Строение и биологическая роль

Задания для самостоятельной работы

 9. Приведите примеры природных пептидов, охарактеризуйте их свойства.

Ответ: Природные пептиды, наделенные биологической активностью, в зависимости от характера действия и происхождения принято делить на 4 группы: 1) пептиды, обладающие гормональной активностью (вазопрессин, окситоцин, кортикотропин, глюкагон, кальцитонин, меланоцитстимулирующий гормон, рилизинг-факторы гипоталамуса и др.; 2) пептиды, принимающие участие в процессе пищеварения (в частности, гастрин и секретин; 3) пептиды, источник которых–α2-глобулиновая

фракция сыворотки крови (такие, как ангиотензин, брадикинин и каллидин); 4) нейропептиды.

Пептиды постоянно синтезируются во всех живых организмах для регулирования физиологических процессов. Свойства пептидов зависят, главным образом, от их первичной структуры — последовательности аминокислот, а также от строения молекулы и её конфигурации в пространстве (вторичная структура).

Приведити один пример белка из группы: глобулинов

Ответ: Глобулины – имеют большую массу (выше 150000 Да), плохо растворимы в воде и легче аль- буминов, осаждаются солями, электрофорезе глобулины крови разделяются на несколько фракций (α-, β- и γ-глобулины), в которых обнаруживаются такие белки как – протромбин, церуллоплазмин, иммуноглобулины.

Фосфопротеины, биологическая роль. Характер связи фосфорной кислоты в фосфопротеинах.

Ответ: К белкам этого класса относятся казеиноген молока, в котором содержание фосфорной кислоты достигает 1%; вителлин, вителлинин и фосвитин, выделенные из желтка куриного яйца; овальбумин, открытый в белке куриного яйца; ихтулин, содержащийся в икре рыб, и др. Большое количество фосфопротеинов содержится в клетках ЦНС. Фосфопротеины занимают особое положение в биохимии фосфорсодержащих соединений не только в результате своеобразия структурной организации, но и вследствие широкого диапазона функций в метаболизме. Характерной особенностью структуры фосфопротеинов является то, что фосфорная кислота оказывается связанной сложноэфирной связью с белковой молекулой через гидроксильные группы β-оксиаминокислот, главным образом серина и в меньшей степени треонина. На одну молекулу белка обычно приходится

2–4 остатка фосфата.

Следует отметить, что фосфопротеины содержат органически связанный, лабильный фосфат, абсолютно необходимый для выполнения клеткой ряда биологических функций. Кроме того, они являются ценным источником энергетического и пластического материала в процессе эмбриогенеза и дальнейшего постнатального роста и развития организма.

Как можно разделить: белки и нуклеиновые кислоты?

Ответ: Для разделения белков и нуклеиновых кислот широко применяется метод гель-электрофореза. Его принцип заключается в следующем.

Исследуемый препарат (раствор белка, ДНК или РНК) вносят в лунку, расположенную у края геля — полужидкой среды с сетчатой пространственной структурой (обычно для электрофореза используют тонкие пластины геля).

Находящиеся в буферном растворе макромолекулы обладают некоторым суммарным электрическим зарядом, и когда через гель пропускают электрический ток, они перемещаются в электрическом поле.

Молекулы одинакового размера (и одинакового заряда) движутся единым фронтом, образуя в геле дискретные невидимые полосы. Чем меньше размер молекул, тем быстрее они движутся. Постепенно исходный препарат, состоящий из разных макромолекул, разделяется на зоны, распределенные по длине пластинки.

Типы ингибирования ферментативной активности.

Ответ: Различают обратимое и необратимое ингибирование.

Если ингибитор вызывает стойкие изменения пространственной третичной структуры молекулы фермента или модификацию функциональных групп фермента, то такой тип ингибирования называется необратимым.

Обратимое ингибирование в свою очередь разделяют на конкурентное и неконкурентное в зависимости от того, удается или не удается преодолеть торможение ферментативной реакции путем увеличения концентрации субстрата.

Неконкурентное ингибирование вызывается веществами, не имеющими структурного сходства с субстратами и часто связывающимися не с активным центром, а в другом месте молекулы фермента.

Степень торможения во многих случаях определяется продолжительностью действия ингибитора на фермент.

При данном типе ингибирования благодаря образованию стабильной ковалентной связи фермент часто подвергается полной инактивации, и тогда торможение становится необратимым.

Витамины группы D. Строение и свойства. Провитамины: эргостерин, 7-дегидрохолестерин. Пищевые источники. Биологическая роль. Гипо- и авитаминоз. Гипервитаминоз. Суточная потребность. Применение в клинике.

Ответ:Витамин D (кальциферол; антирахитический витамин) существует в виде нескольких соединений, различающихся как по химическому строению, так и по биологической активности.

Для человека и животных активными препаратами считаются витамины D2 и D3, хотя в литературе известен и витамин D4 (дигидроэргокальциферол).

В природных продуктах содержатся преимущественно провитамины D2 и D3 – соответственно эргостерин и холестерин.

С химической точки зрения эргостерин(ол) представляет собой одноатомный ненасыщенный циклический спирт, в основе структуры которого лежит конденсированная кольцевая система циклопентанпергидрофенантрена. Под действием УФ-лучей эргостерин через ряд промежуточных продуктов (люмистерин, тахистерин) превращается в витамин D2.

Витамин D2 образуется из эргостерина в результате разрыва связи между 9-м и 10-м углеродными атомами кольца В под действием УФ-лучей.

Был выделен активный в отношении рахита препарат из рыбьего жира и назван витамином D3.Выяснилось, что предшественником витамина D3 является не эргостерин, а холестерин. Из поверхностных слоев кожи свиньи выделили 7-дегидрохолестерин, который при УФ-облучении превращался в активный витамин D3:

Следует отметить, что благодаря наличию холестерина и 7-дегидрохолестерина в составе липидов кожи человека возможен синтез витамина D 3 при солнечном облучении или облучении лампой ультрафиолетового излучения поверхности тела.

Витамины D2 и D3 представляют собой бесцветные кристаллы с температурой плавления 115–117°С, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в жирах, хлороформе, эфире и других жирорастворителях.

Пищевыми источниками витами D являются продукты растительного происхождения- люцерна, хвощ, крапива, петрушка, масла подсолнечное, оливковое и др. Наибольшее количество находится в продуктах животного происходения- сельдь, икра, рыбий жир, сыр, сметана, печень говяжья, печень свиная, печень домашней птицы, масло сливочное, желтки яиц.

Биологическая роль Витамин D- участвует в регуляции размножения клеток органов и тканей организма, регулирует обменные процессы в организме, стимулирует синтез ряда гормонов, играет важную роль в поддержании активности сердечно-сосудистой системы, печени, поджелудочной железы, желудочно-кишечного тракта. Метаболиты витамина D регулируют транспорт кальция в организме, оказывая важнейшее влияние на формирование и поддержание костной ткани.

Витамин D регулирует также усвоение фосфора, уровень содержания кальция и фосфора в крови и поступление их в костную ткань и зубы.

Вместе с витамином A и кальцием или фосфором защищает организм от простуды, диабета, глазных и кожных заболеваний. Он также способствует предотвращению зубного кариеса и патологий дёсен, помогает бороться с остеопорозом и ускоряет заживление переломов.

Гипоавитаминоз- это недостаток витамина D в рационе детей приводящий к возникновению широко известного заболевания–рахита, в основе развития которого лежат изменения фосфорно-кальциевого обмена и нарушение отложения в костной ткани фосфата кальция. Поэтому основные симптомы рахита обусловлены нарушением нормального процесса остеогенеза.

Развитие последнего симптома обусловлено гипотонией мышц. Нарушение процесса остеогенеза при рахите сказывается также на развитии зубов; задерживаются появление первых зубов и формирование дентина.

Для авитаминоза D взрослых характерной особенностью является развитие остеопороза вследствие вымывания уже отложившихся солей; кости становятся хрупкими, что часто приводит к переломам.

Гипервитаминоз  D наблюдаются  у людей при «ударной» терапии рахита и некоторых дерматозов (волчанка). Гипервитаминоз был отмечен после приема более 1500000 ME витамина D в сутки. Прием очень больших доз витамина D может вызвать смертельный исход.

У экспериментальных животных гипервитаминоз сопровождается увеличением отложения гидроксилапатита в костях и некоторых внутренних органах. У собак, например, отмечена кальцификация почек. Все эти симптомы исчезают после прекращения приема витамина.

• Суточная потребность в витамине Д:
• Взрослые: 2,5 мкг (100 МЕ).
• Женщины в период беременности и кормления грудью: 10-12,5 мкг (400-500 МЕ).
• Новорожденные: 10 мкг (400 МЕ).
• Дети и подростки: 12,5 мкг (400 МЕ).

Применяют различные препараты витамина Д. Наиболее активными являются кальцитриол и альфакальцидол. Часто применяют препараты эргокальциферола (витамин Д2) и холекальциферола (витамин Д3). Препараты дигидротахистерола не имеют принципиальных преимуществ по действию. Альфакальцидол и кальцитриол – препараты, применение которых целесообразно только при выраженных нарушениях фосфорного обмена.

Гормоны гипоталамуса. Строение и биологическая роль.

Ответ:Гипоталамус служит местом непосредственного взаимодействия высших отделов ЦНС и эндокринной системы. Таким образом,гормонам гипоталамуса принадлежит ключевая роль в физиологической системе гормональной регуляции многосторонних биологических функций отдельных органов, тканей и целостного организма.

Все гормоны гипоталамуса имеют пептидное строение и делятся на 3 подкласса: рилизинг-гормоны стимулируют секрецию гормонов передней доли гипофиза, статины тормозят секрецию гормонов передней доли гипофиза, и гормоны задней доли гипофиза традиционно называются гормонами задней доли гипофиза по месту их хранения и высвобождения, хотя на самом деле производятся гипоталамусом.

Биологическая роль стеринов.

Ответ: В состав жира входят жироподобные вещества- стерины. Различают фитостерины и зоостерины. Фитостерины обладают биологической активнос­тью и играют важную роль в нормализации жирового и холестеринового обмена.

Важнейшим представите­лем фитостеринов является ситостерин, особенно β-ситостерин, который образует с холестерином нерас­творимые комплексы, препятствует всасыванию хо­лестерина в кишечнике, что имеет большое значение в профилактике атеросклероза.

Он поступает в организм с продуктами животного про­исхождения, однако может синтезироваться и из про­межуточных продуктов обмена углеводов и жиров. Холестерин играет важную физиологическую роль, являясь структурным компонентом клеток.

Он источник желчных кислот, гормонов (половых и коры надпочечников), предшественник витамина Д3 Вместе с тем холестерин рассматривают и как фактор формирования и развития атеросклероза. В крови, желчи холестерин удерживается в виде коллоидного раствора благодаря связыванию с фосфатидами, ненасыщенными жирными кислотами, белками.

При нарушении обмена этих веществ или их недостатке холестерин выпадает в виде мелких крис­таллов, оседающих на стенках кровеносных сосудов, в желчных путях, что способствует появлению атеро-склеротических бляшек в сосудах, образованию желчных камней.

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 329; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Источник: https://studopedia.net/7_23542_gormoni-gipotalamusa-stroenie-i-biologicheskaya-rol.html

Строение гипоталамуса

«Эндокринный мозг» — так называют ученые-анатомы гипоталамус (от греч. «гипо» — под, «таламус» — комната, спальня).

Он находится в головном мозге человека, но очень тесно связан с гипофизом – важнейшим органом человеческой эндокринной системы.

Несмотря на маленькие размеры, гипоталамус имеет очень сложное строение и выполняет как вегетативные функции нашего организма, так и эндокринные.

Что такое гипоталамус?

Гипоталамус находится в самом основании мозга – промежуточном отделе, образуя собой стенки и основание нижней части третьего мозгового желудочка. Это небольшая область, которая расположена прямо под таламусом, в подбугорной зоне. Отсюда и второе название гипоталамуса – подбугорье.

Анатомически гипоталамус является полноценной частью центральной нервной системы и связан нервными волокнами с ее основными структурами – корой и стволом головного мозга, мозжечком, спинным мозгом и др.

С другой стороны, подбугорье напрямую контролирует работу гипофиза и в связке с ним составляет гипоталамо-гипофизарную систему.

Ее также называют нейроэндокринной – система выполняет функции и ЦНС (например, обмен веществ), и эндокринные (гипофиз продуцирует гормоны, а центры гипоталамуса управляют этими процессами).

Важнейшая роль гипоталамуса в работе всего организма не позволяет ученым однозначно причислить его к какой-либо системе организма. Он будто бы находится на стыке двух систем, эндокринной и ЦНС, являясь связующим звеном между ними.

Расположение гипоталамуса

От таламуса гипоталамус отделяет гипоталамическая борозда, это верхняя граница органа. Спереди он ограничен терминальной пластинкой из серого вещества, которая служит своеобразной прослойкой между гипоталамусом и зрительным перекрестом (хиазмой).

Боковые границы подбугорья – это зрительные тракты. А нижняя часть гипоталамуса, или дно нижнего желудочка, называется серым бугром. Он переходит в воронку, она в свою очередь вытягивается в гипофизарную ножку. На ней висит гипофиз.

Гипоталамус весит очень мало – около 3-5 гр, о его размерах ученые спорят до сих пор.

Многие клетки подбугорья основательно «впаяны» в соседние зоны мозга, поэтому четкого описания гипоталамуса на сегодняшний день не существует.

Но если истинные размеры и внешний вид этого участка головного мозга до сих пор точно не известны, структура гипоталамуса изучается очень давно.

Отделы гипоталамуса

Гипоталамус разделен на несколько областей, в которых собраны особые скопления нейронов – ядра гипоталамуса. Каждая из групп ядер выполняет свои особые функции.

Большинство из этих ядер парные и расположены по обе стороны третьего желудочка, где находится сам орган.

Точное количество этих ядер в гипоталамусе человека неизвестно – в медицинской литературе можно встретить разные данные по этому вопросу. Ученые сходятся в одном – число ядер колеблется в диапазоне 32-48.

Существует несколько классификаций, описывающих строение гипоталамуса. Одна из самых популярных – типология советских анатомов Л.Я. Пинеса и Р.М. Майман. По их версии, гипоталамус состоит из трех частей:

• передний отдел (включает нейросекреторные клетки);
• средний отдел (область серого бугра и воронки);
• нижний отдел (сосцевидные тела).

По мнению ряда ученых, передний гипоталамус состоит из 2 зон, преоптической и передней. Некоторые специалисты разделяют эти области. В переднее подбугорье входят супрахиазматическое, супраоптическое (надзрительное), паравентрикулярное (околожелудочковое) ядра.

Средний отдел гипоталамуса состоит из серого бугра – тоненькой пластинки серого вещества головного мозга. Внешне бугор выглядит как полый выступ нижней стенки третьего желудочка.

Верхушка этого бугра вытянута в узкую воронку, которая соединяется с гипофизом.

В этой области сконцентрированы такие ядра: туберальные (серобугорные), вентромедиальные и дорсомедиальные, паллидо-инфундибулярные, маммило-инфундибулярные.

Сосцевидные тела являются частью заднего гипоталамуса. Они представляют собой два холмистых образования из белого вещества, внутри спрятаны 2 серых ядра. В задней области подбугорья размещаются такие группы ядер: маммило-инфундибулярные, ядра маммилярных (сосцевидных) тел, супра-маммилярные. Самое крупное ядро в этой зоне – медиальное сосцевидного тела.

Гипоталамус – один из древнейших отделов головного мозга, ученые обнаруживают его даже у низших позвоночных. А у многих рыб подбугорье вообще является самым развитым участком головного мозга. У человека развитие гипоталамуса начинается на первых неделях эмбрионального развития, а к рождению малыша этот орган уже полностью сформирован.

Источник: https://gormons.ru/zhelezy/gipotalamus/stroenie-gipotalamusa/

39. Гипоталамус. Особенности строения и функционирования

Гипоталамус
(hypothalamus) представляет собой вентральный
отдел (т.е. брюшной) промежуточного
мозга. В его состав входит комплекс
образований, расположенных под III
желудочком.

Гипоталамус спереди
ограничивается зрительным перекрестом
(хиазмой), латерально — передней частью
субталамуса, внутренней капсулой и
зрительными трактами, отходящими от
хиазмы. Сзади гипоталамус продолжается
в покрышку среднего мозга.

К гипоталамусу
относят сосцевидные тела, серый бугор
и зрительный перекрест. Сосцевидные
тела располагаются по бокам средней
линии кпереди от заднего продырявленного
вещества. Это образования неправильной
шаровидной формы белого цвета. Спереди
от серого бугра располагается зрительный
перекрёст.

Серый бугор
располагается кпереди от сосцевидных
тел, между зрительными трактами. Серый
бугор является полым выступом нижней
стенки III желудочка, образованной тонкой
пластинкой серого вещества. Верхушка
серого бугра вытянута в узкую полую
воронку, на конце которой находится
гипофиз .

Управляющая функция гипоталамуса
обусловлена способностью его клеток к
секреции и аксональному транспорту
регуляторных веществ, которые переносится
в другие структуры мозга, спинномозговую
жидкость, кровь или в гипофиз, изменяя
функциональную активность органов-мишеней.

Гипоталамус
контролирует работу эндокринной,
иммунной, вегетативной нервной систем,
терморегуляцию, обмен глюкозы, кальция
и электролитов, инстинктивное поведение
(пищевое, половое, материнское,
оборонительное, эмоции), артериального
давления и т.д.

40. Гипоталамус как высший подкорковый центр вегетативной нс

Вентральный
отдел — гипоталамус является более
старым в филогенетическом отношении
образованием.

Гипоталамо-гипофизарная
система осуществляет контроль над
гуморальной регуляцией водносолевого
баланса, обменом веществ и энергии,
работой иммунной системы, терморегуляцией,
репродуктивной функцией и т.д.

Выполняя
и этой системе регулирующую роль,
гипоталамус является высшим центром,
управляющим автономной (вегетативной)
нервной системой.

Управляющая функция гипоталамуса
обусловлена способностью его клеток к
секреции и аксональному транспорту
регуляторных веществ, которые переносится
в другие структуры мозга, спинномозговую
жидкость, кровь или в гипофиз, изменяя
функциональную активность органов-мишеней.

В гипоталамусе
выделяют 4 нейроэндокринные системы:

Гипоталамо-экстрагипоталамная
система представлена нейросекреторными
клетками гипоталамуса, аксоны которых
уходят в таламус, структуры лимбической
системы, продолговатый мозг. Эти клетки
выделяют эндогенные опиоиды, соматостатин
и др.

Гипоталамо-аденогипофизарная
система связывает ядра заднего
гипоталамуса с передней долей гипофиза.
По этому пути транспортируются
рилизинг-гормоны (либерины и статины).
Посредством их гипоталамус регулирует
секрецию тропных гормонов аденогипофиза,
определяющих секреторную активность
желёз внутренней секреции (щитовидной,
половых и др.).

Гипоталамо-метагипофизарная
система связывает нейросекреторные
клетки гипоталамуса с гипофизом. По
аксонам этих клеток транспортируются
меланостатин и меланолиберин, которые
регулируют синтез меланина — пигмента,
определяющего окраску кожи, волос,
радужки и других тканей организма.

Гипоталамо-нейрогипофизарная
система связывает ядра переднего
гипоталамуса с задней (железистой) долей
гипофиза. По этим аксонам транспортируются
вазопрессин и окситоцин, которые
накапливаются в задней доле гипофиза
и выделяются в кровоток по мере
необходимости.

Источник: https://studfile.net/preview/6208699/page:23/