Podwzgórze i jego rola w organizmie człowieka. Za co odpowiada?

Pomimo tego, że podwzgórze zajmuje naprawdę niewielką część mózgu, jego znaczenie jest naprawdę duże. Odpowiada za wydzielanie hormonów, które regulują istotne funkcje organizmu. Jak zbudowane jest podwzgórze? Jakie związki produkuje? Czy bierze udział w ważnych dla życia człowieka procesach?

Budowa podwzgórza

Podwzgórze (łac. hypothalamus) znajduje się u podstawy mózgu, występuje jako część międzymózgowia. Swoim zasięgiem obejmuje ciała suteczkowate (będące jego dolną granicą), guz popielaty, lejek oraz skrzyżowanie wzrokowe (to górna granica omawianej struktury), a w każdym z nich znajdują się jądra. Dzieli się je na trzy główne części, ze względu na pełnione funkcje:

• tylną, czyli sutkowatą,
• środkową, czyli guzową,
• przednią, czyli wzrokową.

Podwzgórze – hormony

Podwzgórze wydziela przede wszystkim następujące hormony:

• oksytocyna – związek ten odpowiada za reakcje emocjonalne mające korelacje z przetrwaniem, np. za wspomniany wcześniej popęd seksualny, ale również zachowania matczyne. Ma także m.in. znaczenie dla prawidłowego rozwoju ciąży,
• wazopresyna – inna nazwa wazopresyny to hormon antydiuretyczny (ADH). Odpowiada przede wszystkim za gospodarkę wodną organizmu,
• tyreoliberyna (TRH) – ten hormon pobudza przysadkę mózgową do produkcji hormonu tyreotropowego (TSH), który bierze udział w ważnych procesach, np. pracy serca, mięśni czy układu pokarmowego,
• somatostatyna – jest wydzielana nie tylko w podwzgórzu, ale także w układzie pokarmowym i innych strukturach. Przede wszystkim hamuje wydzielanie niektórych hormonów przez przysadkę mózgową,
• gonadoliberyna (GnRH) – przede wszystkim pobudza przysadkę mózgową do produkcji hormonów związanych z rozrodem oraz hormony wzrostu. Jest ważna także dla ogólnego rozwoju organizmu.

Funkcje podwzgórza

Pomimo swoich niewielkich rozmiarów, funkcje podwzgórza są nieocenione. Odpowiada ono m.in. za:

• regulację rytmu dobowego,
• utrzymywanie organizmu w stanie homeostazy,
• kontrolowanie apetytu,
• utrzymanie właściwej temperatury ciała,
• kontrolę zachowań umożliwiających przetrwanie (m.in. popęd seksualny).

Podwzgórze mózgu jest również ważnym elementem następujących „struktur”:

• oś podwzgórze-przysadka-nadnercza,
• oś podwzgórze-przysadka-tarczyca.

Funkcje przedniej części podwzgórza

W przedniej części podwzgórza (wzrokowej) występują trzy jądra: nadwzrokowe, przykomorowe i nadskrzyżowaniowe. Ten fragment omawianej struktury mózgu odpowiada za wydzielanie potu, w ten sposób regulując temperaturę ciała. To również część odpowiedzialna za utrzymanie rytmu dobowego. Tutaj wytwarzane są hormony pobudzające lub hamujące działanie przysadki mózgowej.

Funkcje środkowej części podwzgórza

Środkową część podwzgórza dzieli się na dwie części, a więc przyśrodkową i boczną. W tej pierwszej znajduje się jądro grzbietowo-przyśrodkowe, brzuszno-przyśrodkowe oraz podwzgórzowe tylne, natomiast w drugiej jądro podwzgórzowe boczne. Te struktury odpowiadają za kontrolę apetytu, a także wydzielają hormon wzrostu (GHRH).

Funkcje tylnej części podwzgórza

W tylnej części podwzgórza występuje jądro tylne i sutkowate. One również odpowiadają głównie za regulację temperatury ciała, wywołując dreszcze lub blokując wydzielanie potu. Mają także znaczenie dla funkcjonowania psychiki, pamięci, a także reakcji emocjonalnych.

Zaburzenia funkcji podwzgórza i choroby

Zaburzenia funkcji, a także choroby podwzgórza są ściśle skorelowane z pracą tego fragmentu mózgu, a więc przede wszystkim z hormonami, jakie wydzielają jego poszczególne części. Takie patologie są rzadko diagnozowane, ale powinnaś mieć świadomość, że mogą być niebezpieczne zarówno dla twojego zdrowia, jak i życia. Wśród tych najbardziej poznanych wymienia się:

• niedoczynność przysadki – kiedy podwzgórze nie produkuje wystarczającej ilości hormonów, często rozwija się niedoczynność przysadki mózgowej, ponieważ jej praca jest silnie skorelowana z wydzielaniem różnych związków przez podwzgórze,
• gigantyzm i akromegalię – oba schorzenia rozwijają się na skutek nadprodukcji hormonu wzrostu, przy czym pierwsze diagnozuje się u dzieci i młodzieży, natomiast drugie głównie u osób dorosłych,
• zespół Schwartza-Barttera (SIADH) – nazywany inaczej zespołem nieadekwatnej produkcji wazopresyny. Diagnozuje się go, kiedy tylna część podwzgórza produkuje za dużo wspomnianego hormonu,
• zespół Pradera-Williego – to choroba dziedziczna, prowadząca do chorobliwej otyłości na skutek ciągłego odczuwania głodu. Jest śmiertelnie niebezpieczna, często prowadzi do zgonu pacjentów,
• moczówkę prostą – ta patologia rozwijająca się, kiedy podwzgórze nie uwalnia odpowiedniej ilości wazopresyny, przez co nerki usuwają za dużo wody z organizmu. Charakteryzuje się poliurią oraz ciągłym uczuciem pragnienia.

Objawy zaburzeń pracy podwzgórza także są zależne od hormonów, jakie wydziela ta struktura. Mogą się zatem objawiać zaburzeniami emocjonalnymi, patologiami rytmu dobowego, częstym oddawaniem moczu, odwodnieniem, problemami z dojrzewaniem czy z apetytem. Podstawą do rozpoznania jest więc tutaj wywiad medyczny z lekarzem, ale także dodatkowe badania, które pozwolą wykluczyć inne przyczyny występowania poszczególnych symptomów.

Bibliografia:

1. https://my.clevelandclinic.org/health/body/22566-hypothalamus [dostęp 11.03.2024].
2. Shahid Z., Asuka E., Singh G., Physiology, Hypothalamus, StatPearls 2023.
3. Utiger R. D., Hypothalamus anatomy, Britannica, 2024.
4. Yi C., Al-Massadi O., Donelan E., Lehti M., Weber J., Ress C., Trivedi C., Muller T. D., Woods S. C., Hofmann S. M., Exercise protects against high-fat diet-induced hypothalamic inflammation, Physiology & Behavior 2012, vol. 106, iss. 4, p. 485-490.