Hipotalamus

Prof.Dr. Y.Ziya Ziylanİstanbul Tıp Fakültesi Fizyoloji ABDalı

Subkortikal yapılar

• Önbeyinde (forebrain)yer alan bu yapılar:

– telensefalon’da, bazal ganglionlar ve limbiksystem.

– diencephalon’da, talamus ve hipotalamus.

bazal ganglionlar

talamus

hipotalamus

Subkortikal yapılar

talamus ve hipotalamus

– Talamus ve hipotalamusembriyonik diensefalondan

Hypothalamus

Pituitary

embriyonik diensefalondan

gelişir.

Talamusun altında, 3. ventrikülün taban ve yan duvarlarında yerleşmiş çekirdek topluluklarından oluşmuştur. (Beynin %1’ini oluşturur)(N.supracpticus, n.ventromedialis, n. dorsomedialis, n. posterior, n.mamillaris,

n.lateralis., n.tuberalis)

Hipotalamus

Önden; optik kiasma,preoptik alan ve lamina terminalisArkadan; mamiller cisim, Üsten; talamus ve subtalamus ile sınırlıdırÜsten; talamus ve subtalamus ile sınırlıdırAltta, infindubulum ile hipofize bağlıdır.

Anterior- posterior düzlemde:Anterior hipotalamusMedial hipotalamusPosterior hipotalamus

Lateral- Medial düzlemde:Lateral hipotalamus (M..spinalis ve kortekse

uzun ve kısa lifler gönderir –medial ön beyin bandı)

Medial hipotalamus ( forniks’in inici kolonu ile lateralden ayrılır, Çekirdekleri içerir)

Posterior hypoth. nucleiDors hypoth. areaParavent. nucl

Preoptic area

Suprachiasm

Ventromed. nuclei

Pre-mammilary. nuclei

Ant. hypoth. areaDorsomed. nuc

Hipotalamus

Supraoptic nuc

Suprachiasm. nuc

Arcuate nuc

Hiipofiz

Hipotalamus’un bağlantılarıHipotalamusta yer alan çekirdekler, gerek birbiriyle, gerek korteks, talamus ve beyin sapı gibi merkezi sinir sisteminin diğer bölgeleriyle afferent ve efferent bağlantılar kurar. Bu bağlantıların çoğu çift yönlüdür.

Uzağa gidenler medulla spinalis’e ulaşır.Kısalar orta beyinde sonlanır.

Medial ön beyin bandı,( beyin sapından hipotalamus aracılığyla telensefalona giden lifleri içerir).giden lifleri içerir).

Mamillotegmental traktus (Retiküler formasyon-hipotal)

Mamillo-talamik traktus (mamillar çek. Talamus çek.)

Fornix (Hipokampus-hipotalamus-mamillar çek.)

Stria terminalis (Amigdala-hipotalamus)

Retinohipotalamik liflerRetinadan direkt olarak gelen ve suprakiasmatik nükleusta sonlanan lifler (ışık-karanlık periyodlarının oluşumu-sirkadyen ritma) ile ilgilidirler.

Hipotalamus Fonksiyonları

Hipotalamusun yapısal özelliği, değişik fonksiyonları yapmasını olanaklı kılar.

- Her çekirdek ayrı bir fonksiyon yapar.

- Çekirdekler başlıca üç gurupta toplanır:

Poterior hipofize projeksiyon lifleri gönderenler

Median eminense projeksiyon lifleri gönderenler (anterior hipofizi kontrol eder)

Otonom sinir sistemiyle ilişkili olanlar

Hipotalamusİç ortamın kontrol merkezidir. Sinir ve

endokrin sistemi 3 mekanizma ile kontrol eder:

1. Otonom sinir sisteminin en üst merkezi olarak adrenal

medulla’nın kontrolü

2. ADH ve Oxytocin salgılanması (Hipofizin salgılanması (Hipofizin nöral kontrolü)

3. Düzenleyici hormonlerın salgılanması (RH and IH) Hipofiz bezi ön lobunudirekt olarak buradan salgılanan hormonlar aracılığı ile diğer endokrin bezleri indirekt olarak kontrol eder.

Hypothalamus Fonksiyonları:

Otonomik aktivitenin ayarlanması- Somatomotor ve viserromotor aktivitenin koordinsyonu- Heyecanlar ve denetimi

Vücut temperatürünün homeostatik regülasyonuAçlık ve besin alımının homeostatik regülasyonu

Susamanın kontrolü

Seksüel ve eşleşme davranışları ile üremenin nöral ve endokrin kontrolüEndokrin sistemin (Hipofiz bezinin) nöral ve endokrin

kontrolü (trophic & diğer hormonlar)

Hipotalamusun Fonksiyonları

• Hipotalamusun haraplanması / veya uyarılması hemen hemen tüm otonomik reaksiyonları ve kompleks motivasyonel davranışların ortaya çıkmasını / veya etkilenmesine neden olur:

Otonomik aktivitenin ayarlanması- Somatomotor ve viserromotor aktivitenin koordinsyonu- Heyecanlar ve denetimi

Kalp vurumunda değişiklik,

Kan basıncında değişiklik,

Piloereksiyon,

Pupillada genişleme,

Titreme,

Ovulasyon, testosteron serbestlemesi, saldırı, eşleşme

davranışları,

Emosyon (kızgınlık, hiddet ve ses çıkarma gibi)

Susama, açlık...,

Full ! ( SATIETY)Full ! ( SATIETY)

• Not glucose receptors: takes time• Immediate:• Immediate:- nutrient receptors in stomach & intestines – CCK – CHOLESCYSTOKININE – CCK = ENZYME & NEUROTRANSMITTER– Glucose receptors in liver and brain.

Hypothalamic control centres ?-Lateral & ventromedial Hypothalamus

PVNPVN

ARCARC arcuate nucleus arcuate nucleus POMCPOMC propro--opiomelanocortinopiomelanocortinPVNPVN paraventricular nucleusparaventricular nucleus CCKCCK cholecystokinincholecystokininPFAPFA perifornical areaperifornical area NPYNPY neuropeptide Yneuropeptide YNTSNTS nucleus of solitary tract nucleus of solitary tract SNSSNS sympathetic nervous systemsympathetic nervous systemLHALHA lateral hypothalamuslateral hypothalamus

Leptin ve ARC

Leptin:• A hormone that circulates in proportion to body adiposity• Adiposity: ↑↑↑↑ circulating leptin; ↓↓↓↓ adiposity: ↓↓↓↓ circulating leptin• Leptin decreases food intake and causes reduction in body weight• Mice without function leptin or the leptin receptor become obese

ARCStimulated by leptin

ARCBlood vessel

leptinPVN

NPYNPY

NPY

AgRP

NPYNPY

AgRPNPY

POMC

POMC

CART

Stimulated by leptin

Inhibited by leptin

EnerEnerji alımıji alımı↓ ↓ EnerEnerjiji harcanmasıharcanması ↑↑= = KKataboliatabolikk

BeyinBeyinHYPOTHALAMUSHYPOTHALAMUS

Insulin Insulin periferdeperiferdeAnaboliAnabolik, merkezde k, merkezde katabolik etkilidir…katabolik etkilidir… POMC/ CARTPOMC/ CART

FED STATEFED STATE

↑↑ LEPTINLEPTIN ↑↑ INSULIN INSULIN

Yağ depolaması artarYağ depolaması artar= Anaboli= Anabolikk

Beslenme Beslenme durumundadurumunda

INSULIN INSULIN ↓↓

HHiipotalamuspotalamus

DoymaDoyma

SSemp. Sin. Sisemp. Sin. Sis..↑↑↑↑↑↑↑↑

İştahİştah

SSemp. Sin. Sis.emp. Sin. Sis.

↓↓↓↓↓↓↓↓

EnerEnerjiji DengesininDengesinin KKontrolontrolüü

Feed BackFeed Back

LEPTINLEPTIN

↑↑↑↑↑↑↑↑↓↓↓↓↓↓↓↓

ENERENERJİJİDENGESİDENGESİ

Kilo artışıKilo artışı Ağırlık Ağırlık kaybıkaybı

Vüc. Ağır.Vüc. Ağır.

değişmezdeğişmez

Hipofiz ve Hipotalamus

• Sinir ve endokrin sistem birbiriyle

• Posterior veyaneurohipofiz

• Anterior or adenohipofiz

ile ilişki kurar

• Pituitar bez / hipofiz• Pituitar bez / hipofiz

– 9 hormon salgılar

• Hipotalamus:– Hipofizden hormonların salgılanmasını kontrol eder(nörohormonlar ve aksiyonpotensiyelleri )ile

– Posterior hipofiz ise nörohormonları salgılar

Beyin (Hipotalamus) ve Hipofiz

• Hypothalamus ile anterior hipofiz arasındaki bağlantı Hypothalomohyothysial portal sistemportal sistem

olarak adlandırılır

Hipofiz Hormonları

• Posterior– Antidiuretic hormone (ADH)– Oxytocin

• Anterior• Anterior– Growth hormone (GH) or

somatotropin– Thyroid-stimulating hormone

(TSH)– Adrenocorticotropic hormone

(ACTH)– Melanocyte-stimulating

hormone (MSH)– Luteinizing hormone (LH)– Follicle-stimulating hormone

(FSH)– Prolactin

Antidiuretic Hormone

• Also called vasopressin

• Promotes water retention by kidneys

• Secretion rate changes in response to alterations in blood osmolality and blood volume

• Lack of ADH secretion is a cause of diabetes insipidus

Hipotalamus:Haraplanma• Nedenler;

- Tümörler- İnflamasyon- Travma

Bozukluklar:- Uyku bozoklukları (İnsomnia / Narkolepsi)- Termoregülasyonda bozukluklar (Poikilotermi, Hipotermi / Hipertermi)- Susama duyusunun kaybı - Susama duyusunun kaybı - Sempatik sinir sisteminde adaptasyon bozuklukları- Emosyonel davranış bozuklukları- Bellek bozuklukları- Beslenme bozuklukları (Hiperfaji- medial hip. / Afaji- lateral hipotalamus)- Hormonal bozukluklar; (Hipofizin nöral ve trofik hormon kontrolünde boz.)

ADH (Renal su absorbsyonu)Gonotrpinler, oksitosin, prolaktin,somatotropin(seksüel fonk.)Somatotropin, tirotropin, kortikotropin (büyüme bozuklukları)Tirotropin (metabolizma bozuklukları)Kortikotropin (dolaşım ve kan hücreleri)Melanotropin (Deride pigmentasyon)