Hipotalamus uravnava telesne funkcije, kot so lakota, žeja, telesna temperatura in odziv na stres. Spoznajte, kako ta majhen del možganov vpliva na vaše zdravje.

Prispevek je nastal v sodelovanju z nevrologinjo Iwono Ewo Kosi, dr. med., predstojnico nevrološkega oddelka v SB Celje.

Povezava med endokrinim sistemom in živčevjem

Endokrini sistem in živčevje sta za naš organizem in njegovo delovanje bistvena nadzorna sistema. Povezana v t. i. nevroendokrini sistem usmerjata delovanje v telesu s pomočjo kemijskih in živčnih prenašalcev, ki jih med drugim izloča tudi del možganov, imenovan hipotalamus. Slednji predstavlja pomembno stičišče hormonskega sistema in živčevja, ki pomembno vpliva na številne življenjsko nujne funkcije, kot so uravnavanje lakote in žeje, spanec, tudi telesno temperaturo in krvni tlak.

Kaj je hipotalamus in kje se nahaja?

Hipotalamus je majhno območje v naših možganih, katerega funkcija je neprecenljiva in nepogrešljiva. Leži nad in za križiščem vidnih živcev in nad hipofizo. Sestavlja ga vrsta živčnih jeder, nekatera izmed njih pa so zaslužna za izločanje živčnih in kemičnih prenašalcev, bistvenih za dobro delovanje našega organizma. Hipotalamus z njimi pomembno usmerja tudi delovanje endokrinih žlez – hipofize, ščitnice, nadledvičnih žlez in spolne žleze. Spodnji del hipotalamusa tvori dno tretjega možganskega ventrikla in se preko hipofiznega peclja povezuje s hipofizo.

Prav hipotalamus in hipofiza tvorita funkcionalno celoto, ki povezuje endokrini sistem z živčevjem, saj usklajujeta delovanje posameznih organov in zagotavljata ravnovesje notranjega celičnega okolja ter skrbita za rast, energijsko bilanco, vplivata na presnovne procese ter reprodukcijsko vlogo. Poleg tega je os hipotalamus-hipofiza-nadledvična žleza bistvenega pomena tudi pri uravnavanju stresnega odziva.

Hipotalamus se z živčnimi potmi povezuje z drugimi deli osrednjega živčevja, poleg endokrinih funkcij pa opravlja tudi tiste, ki so povezane z delovanjem živčevja – uravnavanje centrov za lakoto in žejo, delovanje na center budnosti in spanja, uravnavanje telesne temperature, usmerjanje avtonomnega živčevja itd. »

Glavni usklajevalec telesnih funkcij v telesu

Hipotalamus je mali vodja v srcu našega uma, nevidni gospodar telesa, dirigent, ki vodi orkester našega telesa. Ko si lačen, ti pošlje signal » Čas je za prigrizek«, ko si sit, pa reče »Dovolj«. V vročini te hladi in v mrazu te greje kot osebni klimatizacijski sistem. Prav tako skrbi, da tvoje hormone pošilja v pravo smer, da smo lahko srečni, sproščeni in polni energije. Je tisti nevidni šef, ki nam pomaga ohranjati ravnovesje v vsakodnevnem življenju, ne da bi sploh vedeli, da je tam, v naših možganih,« delovanje tega dela možganov z besedami opiše dr. Iwona Ewa Kosi iz Splošne bolnišnice Celje.

Hipotalamus pomembno vpliva na uravnavanje lakote in žeje

»Hipotalamus je tudi ključni regulator apetita in energetske homeostaze v možganih. Vključuje več jeder, ki so odgovorna za različne fiziološke funkcije, vključno s kontroliranjem vnosa hrane in občutkom lakote ter sitosti. Deluje skozi kompleksno mrežo nevronov, hormonov in nevrotransmiterjev. Hipotalamus uravnava apetit z integracijo signalov iz različnih hormonov in nevrotransmiterjev, ki posredujejo informacije o energetskem stanju telesa. Eden od takšnih hormonov je leptin, ki ga izločajo maščobne celice in signalizira hipotalamusu, da ima telo dovolj energije, kar zmanjša apetit. Grelin, ki ga izloča želodec, spodbuja občutek lakote, ko je želodec prazen. Inzulin pomaga pri uravnavanju krvnega sladkorja in lahko vpliva na zmanjšanje apetita. Peptid YY, ki ga izloča prebavni trakt po jedi, deluje kot zaviralec apetita. Hipotalamus v tem sodeluje s številnimi možganskimi regijami, vključno s talamusom, ki posreduje senzorične informacije o hrani, in možgansko skorjo, ki zagotavlja kognitivno kontrolo in zavestno odločanje glede hrane,« pojasnjuje nevrologinja.

Dr. Kosi dodaja, da je v proces regulacije in kontrole apetita vpletena tudi amigdala, ki ima vlogo v čustvenem odzivu na hrano in stres. Kot omenjeno, hipotalamus lahko zaznava tudi nivo glukoze, maščobnih kislin in aminokislin v krvi, temu pa potem prilagaja pošiljanje signalov o lakoti po telesu, z namenom ohranjanja energetske homeostaze. V primeru porušenega ravnovesja se lahko pojavijo motnje prehranjevanja, bodisi debelost ali podhranjenost. Če je tako zmanjšana občutljivost na hormon leptin, se lahko razvije debelost, saj možgani niso zmožni prepoznati, kdaj ima telo dovoljšno mero energije, kar vodi v prekomerno prehranjevanje oz. prenajedanje.

Hipotalamus in cirkadiani ritem

Hipotalmični hormoni vplivajo na vrsto pomembnih življenjskih procesov v telesu, tudi na procese budnosti in spanja, na uravnavanje telesne temperature in krvnega tlaka ter količino vode in soli v telesu. Hipotalamus je zaradi svojega vpliva na živčevje neke vrste ‘nadzornik možganov’, saj sodeluje pri delovanju našega cirkadianega ritma. Po zaslugi suprahiazmalnega jedra (SCN), ki je del hipotalamusa, spremlja svetlobo in temo, telesu sporoča, kdaj je čas za spanje in bujenje. Zvečer, ko se prične temniti, hipotalamus sproži izločanje melatonina, ki nas naredi bolj zaspane, ob jutrih pa se sproščanje tega zmanjša, da se lažje zbudimo.

Vloga hipotalamusa pri stresnem odzivu

Po drugi strani imajo hipotalmični hormoni pomembno vlogo tudi pri uravnavanju stresnega odziva po zaslugi osi hipotalamus-hipofiza-nadledvična žleza. »Poleg spoznanj o neposrednih vplivih stresa na možgane preko aktivacije osi HHA (hipotalamično-hipofizno-nadledvične osi) stres vpliva na imunski sistem in dovzetnost za bolezen. Natančnih mehanizmov, odgovornih za povezavo med stresom in imunskim sistemom, še nismo ugotovili, vemo pa, da je pomemben dejavnik aktivacija hipotalamično-hipofizno-nadledvične osi. Eden glavnih odgovorov na stres v možganih je povečana proizvodnja beljakovine, imenovane kortikotropin-sproščajoči faktor (CRF, iz angleškega imena corticotrophin releasing factor), v hipotalamusu. CRF prepotuje kratko razdaljo med hipotalamusom in hipofizo, kjer spodbudi sproščanje drugega hormona, adrenokortikotropnega hormona (ACTH, iz angleškega imena adrenocorticotrophic hormone). Ta hormon potuje po krvnem obtoku do nadledvične žleze, kjer spodbudi sproščanje steroidnih hormonov (kortizola), ki so eni najmočnejših zaviralcev imunskega odgovora in vnetja,« pove predstojnica nevrološkega oddelka v SB Celje.

Kako se hipotalamus odziva na stres

Naši možgani zaznajo in koordinirajo odziv na stres, njihova ocena situacije temelji na telesnih signalih v krvnem obtoku (hormoni, hranilne snovi in vnetni dejavniki) in informaciji iz perifernega živčevja, ki nadzoruje vitalne organe in čutila. Na podlagi teh podatkov, pojasni nevrologinja, možgani sprožijo vrsto specifičnih odzivov: »Najbolj prepoznaven odziv na stres je takojšnja aktivacija simpatičnega živčnega sistema. Potem ko smo postavljeni pred stresni izziv in „izračunajo” ustrezen odziv, možgani hitro aktivirajo živce, ki izvirajo v nadzornih centrih možganskega debla. Ti povzročijo sproščanje noradrenalina v različnih organih in adrenalina iz nadledvičnih žlez. Adrenalin in noradrenalin sprožita odziv boj ali beg – takojšnjo reakcijo, ki je potrebna ob soočenju z nevarnostjo.« Reakcijo prepoznamo po pospešenem potenju telesa, povišani stopnji zavesti, pospešenem srčnem utripu itd.

Drugi nevroendokrini odziv na stres

Drugi nevroendokrini odziv na stres pa je aktivacija zanke, ki povezuje telo in možgane, imenovane os HHA – ta povezuje hipotalamus, hipofizo, skorjo nadledvične žleze in hipokampus. Hipotalamus namreč kot ključno možgansko področje, ki uravnava številne hormone, prejme obsežne informacije iz možganskih področij, ki procesirajo čustva, občutja, vključno z amigdaloidnim jedrom, ter iz področij možganskega debla, ki uravnavajo odzive simpatičnega živčevja. Te prilive informacij nato združi in proizvede koordiniran hormonski učinek, ki spodbudi naslednji del zanke – hipofizo. Posledica je sproščanje hormona, imenovanega adrenokortikotropin (ACTH), v kri. ACTH nato spodbudi skorjo nadledvične žleze k izločanju kortizola, ki povzroči porast koncentracije krvnega sladkorja in drugih presnovnih goriv, kot so maščobne kisline. Po zaslugi kortizola se zviša krvni pritisk, kar naše telo pripravi na spopad z izzivi, istočasno pa pride do zastoja drugih procesov, kot so prebava, rast itd., z namenom, da se telo posveti le stresni situaciji.

Kortizol in povratna zanka s hipotalamusom

»Zadnji korak v zanki je povratna zveza kortizola z možgani. Najvišja gostota receptorjev za kortizol je v hipokampusu, ključnem predelu za učenje in spomin, vendar pa kortizol deluje tudi na amigdaloidno jedro, ki procesira strah in zaskrbljenost. Skupni učinek je, da vključi amigdaloidno jedro, kar omogoči učenje informacij, povezanih s strahom, in da zavre hipokampus, kar zagotovi, da napori niso bili zapravljeni za kompleksne, toda med stresom nepotrebne vidike učenja. Kortizol nam omogoči, da usmerimo pozornost na bistvo,« še doda dr. Kosi.

Preberite tudi prispevek: Ste pod vplivom hormonov?

Hipotalamus kot telesni termostat

Hipotalamus posredno uravnava tudi našo telesno temperaturo, zato je neke vrste ‘telesni termostat’, ki skrbi, da temperatura našega telesa ostane zmerna (v primeru človeka normalna telesna temperatura znaša okoli 37 °C) ne glede na zunanje okoliščine. To je bistvenega pomena za ohranjanje ravnovesja znotraj telesa, ki je optimalno za delovanje večine telesnih procesov.

V hipotalamus tako preko živčnih končičev, ki zaznavajo bodisi toploto ali mraz, potujejo informacije o telesni temperaturi različnih predelov našega telesa. Na podlagi teh informacij se hipotalamus z ustreznimi odzivi odzove. V primeru, da zazna padec naše telesne temperature (v primeru zimskega mraza), sproži mehanizme za povečanje toplote – s tresenjem in krčenjem mišic se ustvarja toplota, z zoženjem krvnih žil pa se zmanjša pretok krvi na površje kože, pri čemer toplota ostaja v notranjosti telesa. Kadar pa je zunaj vroče, sproži signale za ohlajanje telesa s pomočjo potenja in razširitve žil, pri čemer se poveča pretok na površje kože, s čimer se več toplote odda v okolje.

Preberite tudi prispevek: Večna težava – znojenje

Vpliv hipotalamusa na hormone hipofize

Hipotalmični hormoni uravnavajo tudi izločanje posameznih hormonov hipofize, vplivajo pa tudi na njihovo sintezo, rast in deljenje. Najpomembnejši hipotalmični hormoni, ki nastajajo v nevroendokrilnih celicah različnih jeder, so somatoliberin (pospešuje izločanje rastnega hormona), somatostatin (zavira izločanje somatoliberina, TSH in inzulina), kortikoliberin (spodbuja sproščanje hormona kortikotropina v hipofizi, ki vpliva na sproščanje glukokortikoidov v nadledvičnih žlezah), tiroliberin (pospešuje izločanje TSH v adenohipofizi, ki spodbuja delovanje ščitnice), gonadoliberin (spodbuja izločanje gonadotropinov FSH in LH), vazoaktivni intestinalni polipeptid (sproščanje gladkih mišic, zaviranje izločanja želodčne kisline itd.) ter arginin-vazopresin (uravnavanje in nadzor toničnost telesnih tekočin) in oksitocin (OKS, deluje predvsem na maternico in na dojke).