Podwzgórze i jego połączenie z układem limbicznym

Mózg mnie nieustannie fascynuje, zgłębiam jego funkcjonowanie zwłaszcza ze względu na wydzielanie hormonów, na emocje i czucie. Tym razem zajrzę do podwzgórza, które jest ściśle związane z układem limbicznym, będąc w znacznym stopniu pod jego kontrolą. Dlaczego jest ono tak ważne z punktu widzenia emocji i reakcji na stres? Bo odbywa się w nim integracja czynności układu autonomicznego. Ale nie tylko!

Czym jest układ limbiczny?

Układ limbiczny kieruje popędami i emocjami, pełni również ważną rolę w mechanizmach związanych z pamięcią. Głównymi jego ośrodkami jest hipokamp wraz z korą śródwęchową a także ciało migdałowate, ale układ ten ma również połączenia z podwzgórzem.

Podwzgórze pod lupą

Podwzgórze składa się z części tylnej – suteczkowej, pośredniej – guzowej i przedniej – wzrokowej. W każdej z nich rozróżnia się strefę boczną zawierającą więcej włókien i mniej komórek nerwowych oraz strefę przyśrodkową, o dużej różnorodności grup komórkowych. Jądra podwzgórza wywierają istotny wpływ na przysadkę gruczołową i nerwową, a także na szyszynkę, przy czym każdy z tych układów ma odmienny mechanizm działania. Dzięki licznym i zróżnicowanym połączeniom podwzgórze jest ściśle związane z układem limbicznym, będąc w znacznym stopniu pod jego kontrolą.

Podwzgórze – jak to działa?

Jako główny zespół ośrodków układu autonomicznego podwzgórze otrzymuje informacje trzewno-czuciowe z różnych okolic. Znaczna część informacji pochodzi z jądra pasma samotnego, które jest głównym ośrodkiem czucia trzewnego w pniu mózgowia.

Integracja układu trzewno-czuciowego z trzewno-ruchowym w podwzgórzu umożliwia utrzymanie w pewnych granicach stałego środowiska wewnętrznego (homeostazy). Dotyczy to wielu czynności układu autonomicznego – temperatury ciała, akcji serca, ciśnienia tętniczego krwi, trawienia, stężenia glukozy we krwi. Lokalizacja tych czynności nie jest ściśle określona, ale drażnienie obszarów tylnych podwzgórza powoduje reakcje podobne do drażnienia układu współczulnego (zwiększenie aktywności), natomiast drażnienie obszarów przednich może wywołać reakcje charakterystyczne dla układu przywspółczulnego. Ma to wpływ na zmiany temperatury ciała.

Podwzgórze i układ hormonalny

Podwzgórze wywiera ważny wpływ na przysadkę i szyszynkę przez różne struktury anatomiczne. Zdarza się, że pojawiają się zaburzenia wydzielania hormonów, które mogą dotyczyć jąder komórkowych wytwarzających hormony uwalniające je i hamujące. Konsekwencja tego są zaburzenia wydzielania hormonów przez przysadkę i przez inne gruczoły dokrewne. Uszkodzenie struktur takich jak część tylna przysadki wpływa na stężenie adiuretyny (hormonu odpowiedzialnego za gospodarkę wodno-elektrolityczną organizmu) i oksytocyny we krwi. Zaburzenia snu i rytmu okołodobowego występują w strukturach leżących bardziej z tyłu okolic podwzgórza i śródmózgowia i jest to spowodowane uszkodzeniem neuronów łączących je z szyszynką.

Skutki uszkodzenia podwzgórza

Duże uszkodzenia podwzgórza powodują śmierć. Kiedy ulegnie częściowemu uszkodzeniu, nie daje tak wyraźnych objawów jak inne części ośrodkowego układu nerwowego. Szczególnie niebezpieczne jest przegrzanie (hipertermia) powstające w uszkodzeniu obszarów przednich podwzgórza, łącznie z okolicą przedwzrokową. Nieprawidłowej czynności podwzgórza przypisywane są również zaburzenia wegetatywne, takie jak podwyższone lub obniżone ciśnienie tętnicze, nadmierna potliwość lub osłabienie perystaltyki jelit.

Uszkodzenie strefy bocznej podwzgórza, gdzie mieści się ośrodek głodu, może prowadzić do anoreksji, a uszkodzenie części przyśrodkowej (ośrodek sytości) – do bulimii. Dolegliwości te mogą również powstawać w wyniku czynników wyłącznie psychicznych. Jeśli pacjent jest patologicznie otyły, być może ma uszkodzone podwzgórze (zespół tłuszczowo-płciowy), będące następstwem guza w okolicy podwzgórzowo-przysadkowej. Objawia się on patologiczną otyłością i hipogonadyzmem. Zaburzenia emocji, które są charakterystyczne dla układu limbicznego, mogą dotyczyć również podwzgórza, a uszkodzenie bocznej jego strefy charakteryzuje się nadmierną drażliwością, napadami wściekłości.

Podwzgórze i emocje

Liczne połączenia podwzgórza z układem limbicznym znajdują się w pęczku przyśrodkowym przodomózgowia i w prążku rdzennym wzgórza. Drażniąc podwzgórze uzyskujemy objawy somatyczne i wegetatywne, charakterystyczne dla stanów emocjonalnych związanych ze strachem lub agresją. Jest to możliwe nawet po usunięciu kory mózgu, co świadczy o bezpośrednim zaangażowaniu podwzgórza w popędy i emocje. Pojawia się przy tym wzrost ciśnienia krwi, przyspieszenie akcji serca i oddychania poprzez przepływ znacznej ilości krwi z zakresu naczyń skóry i trzewi do mięśni i mózgowia.

Emocje takie jak lęk czy strach są znacznie lepiej poznane, niż te pozytywne. W podwzgórzu i układzie limbicznym istnieje system nagrody. Okolice dające uczucie przyjemnego odprężenia znajdują się głównie w obszarze pęczka przyśrodkowego mózgowia. Drażnienie podwzgórza lub jego uszkadzanie wpływa na pobieranie jedzenia i wody, a także na zachowania seksualne. Drażnienie strefy bocznej powoduje nadmierny apetyt, a obustronne zniszczenie do śmierci głodowej spowodowanej brakiem łaknienia. Popęd płciowy jest również sterowany w znacznym stopniu przez podwzgórze, szczególnie w wyniku wytwarzania hormonów uwalniających i hamujących wydzielanie przysadki gruczołowej, co wpływa z kolei na czynność gruczołów płciowych.

Jeśli niepokoją was niektóre zachowania pacjentów, dobrze jest przyjrzeć się funkcjom mózgu, bo to absolutne centrum dowodzenia.

Zachęcam do zajrzenia do tej książki: O.Narkiewicz, J.Moryś „Neuroanatomia czynnościowa i kliniczna” , wyd. PZWL 2003.