11. FUNCTIILE HIPOTALAMUSULUI

Reglarea foamei si a aportului de hrana

 

   Teoretic, se stie ca aportul de hrana se afla sub controlul a 2 centri hipotalamici : unul dintre acesti centri se afla in hipotalamusul central – centrul foamei, celalalt se afla in hipotalamusul medial – centrul satietatii. Aceasta concluzie este extrasa din din experimente multiple realizate pe oameni si animale. Dar, desi pare simpla si atractiva, concluzia este gresita, pentru ca, in ansamblu, creierul nu este organizat pe centri bine definiti, care controleaza functii izolate. De regula, aceste functii sunt dependente de circuite neurale complexe.

   Datele obtinute prin lezarea hipotalamusului lateral si medial se datoreaza mai multor factori : alterarea informatiei senzoriale si motorii, modificarea punctelor de referinta obisnuite organismului, dezechilibrarea balantei hormonale si nu in ultimul rand afectarea fibrelor de relatie (de asociatie). Toate aceste modificari apar in mod inerent, odata cu lezarea hipotalamusului, dar ele sunt mai greu de evidentiat experimental.

   Dupa numeroase cercetari clinice, s-a constatat ca setul de semnale care regleaza alimentatia poate fi impartit in doua grupe mari : semnale care regleaza alimentatia pe termen scurt si semnale care regleaza alimentatia pe termen lung. Din prima categorie fac parte proprietatile chimice ale alimentelor. Acestea se manifesta la nivelul cavitatii bucale, stimuland comportamentul alimentar, dar se manifesta si la nivelul sistemului gastrointestinal si hepatic, producand de la acest nivel inhibarea comportamentului alimentar.

   Impulsurile care pleaca din traiectul gastrointestinal activeaza centrul de satietate imediat dupa ingestie. Aceste semnale ajung in hipotalamusul lateral. Semnalele pe termen scurt sunt modelate de cele pe termen lung, adica de greutatea corporala, deci de cantitatea de grasime stocata.

   Datorita acestor semnale, greutatea corporala se poate mentine constanta prin dieta, prin activitate si prin mecanisme feed-back care ajusteaza rata metabolica atunci cand organismul se indeparteaza de punctul de referinta. Spre ex., daca un animal primeste o dieta hipocalorica, rata metabolismului scade pe termen lung, ceea ce inseamna ca el are nevoie de mai putina mancare pentru mentinerea constanta a greutatii corporale.

   Daca organismul pierde in mod repetat in greutate, rata metabolismului scade pe termen lung si greutatea constanta a corpului poate fi mentinuta cu mai putine calorii decat in mod obisnuit, fara a se afecta functiile organismului.

   Mai exista si alte mecanisme care contribuie la reglarea ingestiei de alimente : reglarea glicemica a centrilor hipotalamici ai foamei si satietatii. In acest sistem, hipoglicemia excita centrul foamei, producand nevoia de alimente, pe cand hiperglicemia inhiba centrul foamei si activeaza centrul satietatii. Un alt mecanism cunoscut este cel sustinut de hormonii intestinali, eliberati in timpul mesei, care declanseaza fenomenul de satietate. Un alt mecanism este cel sustinut de temperatura organismului, cunoscut fiind faptul ca temperatura scazuta activeaza foamea, pe cand temperatura crescuta o inhiba.

 

Anorexie si emaciere

 

   Anorexia, desi este considerata o dereglare psihologica, ea poate apare si ca tulburare a functiei hipotalamice. Este insotita de scaderea in greutate, de amenoree de cauza endocrina si de alte tulburari neendocrine, cum ar fi poikilotermia.

   S-a stabilit ca in majoritatea  cazurilor de anorexie, encefalul este normal, in afara de acele cazuri in care s-au gasit tumori hipotalamice.

   Emacierea (slabirea pronuntata) poate apare atat la adult cat si la copii. Se insoteste de miscari oculare asemanatoare nistagmusului (simptom neurologic in care globii oculari efectueaza miscari involuntare, permanente, scurte, laterale sau rotatorii ; este, de regula, un semn de leziune a trunchiului cerebral) si de comportament afectiv inadecvat, anormal. Emacierea se mai insoteste de apatie sau iritabilitate, copiii sunt, de regula, alerti si hiperactivi in ciuda starii de slabire severa ; nivelele endocrine sunt, de regula, normale. Tumorile lezeaza initial hipotalamusul anterior, dupa care distrug intreg hipotalamusul. In multe cazuri de emaciere moartea survine ca urmare a complicatiilor acestei stari. La copii, in putinele cazuri de supravietuire peste varsta de 2 ani, apetitul revine, emacierea cedeaza, iritabilitatea si furia se accentueaza, hiperactivitatea si voma se adauga anorexiei si deficitului de aport caloric.

   La adulti se cunosc putine cazuri de emaciere hipotalamica, cazuri care nu supravietuiesc si la care se constata distrugerea completa a hipotalamusului. De regula, la adult anorexia si emacierea survin pe cauze psihologice.

 

Reglarea setei si a aportului de lichide

 

   Experimental s-a demonstrat ca reglarea aportului de apa se afla sub control hipotalamic care regleaza balanta hidrica fie prin actiuni directe (transpiratia, diureza) fie prin actiuni comportamentale specifice.

   Ingestia de lichide depinde de doua mecanisme : unul primitiv, asemanator unui instinct si unul secundar, determinat de starea de hidratare sau de deshidratare a organismului.

   Regiunile din hipotalamus care raspund de reglarea apei sunt regiunea anterioara a hipotalamusului, aria mediala preoptica si nucleul paraventricular. In mecanismul hipotalamic al setei un rol important il are deshidratarea celulelor nervoase din regiunea respectiva hipotalamica, apoi receptorii voluntari termoreceptivi, legaturile talamusului cu cortexul central si tulburarile metabolice.

   Spre deosebire de alimente, volumul precis de lichid care trebuie ingerat este relativ neimportant, iar excesul de apa este eliminat rapid din corp. Cu toate acestea, fiecare organism are o cantitate ideala de apa necesara, iar deviatiile in plus sau in minus nu au importanta foarte mare. Balanta hidrica este strans legata de aportul oral de substante osmotice, precum si de existenta unui hormon eliberat de glanda suprarenala, hormon care se numeste aldosteron. Hipotalamusul exercita un control mai mult sau mai putin direct asupra acestei glande, determinand variatii de secretie (cantitate) a aldosteronului si, implicit, modificari ale necesitatilor hidrice.

   Aportul de lichide depinde de doua variabile fiziologice : osmolaritatea tesuturilor si volumul fluidului vascular (sangele). Setea mai poate fi controlata de uscaciunea limbii si de asemenea de hipertermie, fenomene detectate de neuronii termosensibili ai hipotalamusului anterior. La om, tulburarile balantei hidrice pot rezulta din secretia anormala de hormoni, din setea excesiva sau din consumul exagerat de apa. Cauza cea mai frecventa este aparitia unor procese tumorale, inflamatorii vasculare sau traumatice care se dezvolta la nivelul talamusului. Cea mai cunoscuta tulburare in acest sens – diabetul insipid manifestat prin ingestie exagerata de apa.

 

Alte functii ale hipotalamusului

 

   In afara de cele 3 sisteme de reglare a mediului intern al organismului, adica neuroendocrin, autonom si motivational, hipotalamusul tine sub control si alte functii cum ar fi metabolismul, comportamentul afectiv emotional, ritmul circadian si somnul.

   Reglarea metabolismului glucidic se realizeaza cu participarea hipotalamusului in care exista un centru nervos care provoaca hiperglicemia si mai exista unii centri glicoreglatori.

   Reglarea metabolismului lipidic este corelata cu a celui glucidic. Spre ex., lezarea nucleului ventromedial duce la obezitate, spre deosebire de hiperfagia diencefalica care provoaca tot obezitate prin bulimie.

   In hipotalamus exista neuroni sensibili la variatiile nivelului lipemic din sange. Acestia contribuie la controlul ingestiei alimentare.

   Reglarea metabolismului proteic si al troficitatii reprezinta o functie specifica a hipotalamusului. La fel este reglarea metabolismului ureic, care se refera la cresterea sau scaderea nivelului ureei in sange, ureea fiind un indicator al bunei functionari a rinichiului.

   Hipotalamusul regleaza cantitativ si elementele figurate ale sangelui, adica cantitatea de globule rosii si de plachete. Aceasta reglare s-a demonstrat experimental in leziuni hipotalamice. La bolnavii care au tumori hipotalamice si s-a efectuat extirparea acestor tumori, s-a observat aparitia unor anemii severe si modificarea constantelor sanguine.

 

Reglarea comportamentului afectiv-emotional

 

   Este cunoscut faptul ca expresia fiziologica a emotiei este dependenta in parte de sistemul nervos autonom simpatic si parasimpatic si ca hipotalamusul este unul din principalele centre care integreaza sistemul autonom periferic in complexul activitatii somatice care insoteste expresia emotionala.

   Furia si teama reprezinta cele mai comune tulburari comportamentale descrise la adult si determinate de diferite maladii ale hipotalamusului. Furia este expresia emotional-comportamentala, produsa de leziunea ventromediala a hipotalamusului. Prin contrast, stimularea regiunii posterioare a hipotalamusului provoaca reactii de teama si groaza.

   Hipotalamusul regleaza comportamentul in 3 feluri : coordoneaza componentele motorie autonoma si endocrina ale comportamentului, produce comportamentul adecvat starii afective si influenteaza intensitatea fiecarui act comportamental. De asemenea, hipotalamusul influenteaza si starea afectiva intrinseca a organismului care, datorita influentei corticale inhibitorii si datorita actului volitiv poate ramane interiorizata.

   Aceste concluzii au fost extrase din experientele facute pe animale. Mecanismul inhibitor al comportamentului este legat de cortexul lobilor frontali, dar caile exacte nu sunt bine stabilite. Se presupune ca hipotalamusul integreaza toate raspunsurile motorii si endocrine implicate intr-un comportament emotional, in timp ce telencefalul (scoarta cerebrala) suprima raspunsurile emotionale la stimuli inconsecventi, inconstanti si neinsemnati.

   Telencefalul este cel care conecteaza hipotalamusul cu lumea externa, fapt care permite manipularea sistemului autonom si endocrin si aparitia expresiilor emotionale corespunzatoare ca raspuns la conditiile externe.

   Apatia este comportamentul emotional opus celui de teama si furie. Lezarea hipotalamusului lateral sau posterior produce o stare apatica hipoactiva. Acest lucru a fost demonstrat experimental pe animale, dar la om e numai presupus.

   Euforia insotita de o aparenta stare de confort este insa mai rar considerata o manifestare, tulburare hipotalamica.

   Comportamentul sexual excesiv sau necontrolat reprezinta o manifestare rara, care pune multe semne de intrebare si care poate apare in relatie cu afectarea hipotalamusului, a sistemului limbic, dar si a telencefalului. Se pare ca leziunile hipotalamice produc un comportament hipersexual, asociat cu furie si cu dorinta excesiva.

   Scaderea libido-ului este, de asemenea, un simptom frecvent intalnit in bolile hipotalamusului, in special la sexul masculin.

   In concluzie, hipotalamusul nu este doar un nucleu motor pentru sistemul nervos autonom, ci este un important centru de integrare a diferitelor informatii necesare asigurarii unor raspunsuri adecvate, coerente si bine organizate, atat autonome cat si somatice.