下丘脑对摄食、代谢的调节及胃酸分泌的调节
下丘脑是间脑中的古老部分,为自主神经系统皮质下的高级中枢。
一般认为它的(前嘴侧部)控制副交感神经活动,为副交感神经中枢;后部(尾侧部)控制交感神经的活动感神经中枢。
此外,它还有作用更广泛的整合中枢,将自主神经的活动与其他生理活起来,以实现机体的某些生理过程,保持内环境的稳定。
下丘脑的功能受到大脑皮质,与皮质边缘叶及脑干网状结构有密切关系,并通过垂体门脉及下丘脑-垂体束以调节内分泌活动。
下丘脑是皮质下自主神经的高级中枢,是脑内维持机体内环境平衡稳定的最重要部之一,是控制内分泌功能活动的重要部位。
它直接或间接通过丘脑背内侧核或前核与皮质之间进行往返联系,接受脑内与学习、记忆等相关功能中枢部位的信息,接受来部环境(如体温、血糖浓度、激素浓度等)的变化与来自外部环境(通过感觉系统)变化,并将这些信息进行综合处理,然后做出适宜的反应,使机体内环境保持平衡制与内脏相关的各种活动。
临床和实验证明,下丘脑的损伤可产生严重的内脏乱,如水平衡、内分泌、糖及脂肪代谢、情绪、体温调节以及睡眠机制等都可引起严重失调。
下丘脑对摄食及代谢调节
摄食保持能量平衡,是机体维持内环境稳定的重要条件之一。
虽然摄食行为的基本过程在脑干水平就能完成,但一系列的摄食活动,如空腹感的发主、食物与非食物的识别、为获取食物的努力、摄食后的满足等,都必须有以下丘脑为中心的复杂的神经回路参与。
下丘脑存在着两个调节摄食活动的区域。下丘脑对进食的调节体现在摄食中枢与饱食中枢的平衡活动上。摄食中枢位于下丘脑的外侧区,饱食中枢位于下丘脑腹内侧核。
摄食中枢的兴奋唤起食欲,引起进食,饱后可兴奋饱食中枢,则表现为进食的抑制。所以在正常情况下,两个中枢根据能量的消耗和相对恒定体重的维持而对进食活动进行极为精确的调节。
在这两个中枢的平衡活动中,似乎是摄食中枢的活动占优势。因为同时破坏这两个中枢,则表现为厌食和体重减轻。
至于这两个中枢的传入和传出纤维的确切径路尚不甚清楚。
下丘脑外侧区接受嗅传入,嗅传入具有重要的食物信号,此两区均接受来自边缘结构的广泛传入,也可能经上行的感觉纤维传达内脏感觉冲动。传出纤维可能经过背侧纵束。
动物实验证实,破坏两侧摄食中枢,结果表现为厌食,如不强迫喂食,动物将死于饥饿。
在临床上,此区的病变也表现为厌食、食欲缺乏和消瘦以致呈恶病质状态。破坏动物的双侧腹内侧核的饱食中枢则表现为贪食无厌和肥胖。因该中枢破坏后动物不知饥饱,也就不会自动停止进食。
在临床此核的损伤表现为食欲亢进、饮食过量及过度肥胖。
电生理的研究还发现刺激一个中枢可以抑制另一个中枢的神经元活动。
破坏下丘脑摄食中枢或饱食中枢后,经过相当时间以后,动物的摄食活动能恢复,体重也能在新的水平上达到平衡,表明脑内的其他结构也具有摄食作用,因而设想脑内存在着以下丘脑为中心包大脑皮质、杏仁复合体、脑干及锥体外系在内的与摄食相关的复杂环路。
电生理的研究,下丘脑摄食中枢中含葡萄糖敏感神经元。饱食中枢内含葡萄糖受体神经元。腹内侧受刺激时有利于高血糖素的释放,增加糖原分解、糖原异生作用及脂肪分解。刺激下丘脑外侧区引起胰岛素释放及相反的代谢效应。
下丘脑对胃酸分泌的调节
下丘脑与胃酸的分泌活动有密切的调节关系。
这种调节有两方面,一是神经性的,用电刺激下丘脑前部视交叉水平,引起胃酸分泌的迅速增加(胃液pH值在1小时后达最高酸度)。传出径路是迷走神经,在切断迷走神经以后,这种反应消失。
另一种为体液性的,如电刺激下丘脑后部,在灰结节或乳头体部位,引起胃酸分泌较延缓地增加(胃液pH值在3小时后才达最高酸度)。
这种分泌作用不受迷走神经切断的影响,但可由于摘除双侧肾上腺而消失。所以认为这种胃酸分泌,是通过激素,经腺垂体及肾上腺皮质的作用而引起的。
下丘脑促使胃酸分泌的作用如过分强烈,可引起胃的损伤。在猴,用埋藏电极多次延长刺激其下丘脑,可引起胃液酸度过高及消化性溃疡。
临床证明,长期过度紧张的情绪刺激,常与胃十二指肠溃疡的发生有联系。