HİPOTALAMUS FONKSİYONLARI Prof.Dr.Ümmühan İşoğlu-Alkaç İ.Ü. İst. Tıp Fak. Fizyoloji AD alkac@istanbul.edu.tr Mart 2010

Sinir Sistemi Merkezi Sinir Sistemi Periferik Sinir Sistemi Beyin Omurilik Beyin MS Periferik Sinir Sistemi Somatik somatik duyu, özel duyular iskelet kaslarının istemli kontrolü Otonom visseral duyu viseral organların istem dışı kontrolü a. Sempatik sinir sistemi b. Parasempatik sinir sistemi The Central Nervous System (CNS) The portion of the nervous system consisting of the bran and the spinal cord. Spinal Cord A collection of neurons and supportive tissue running from the base of the brain down the center of the back, protected by the spinal columns. The spinal cod produces some behaviors on its own, these spinal reflexes are automatic. As you read further consider how physical damage to the brain has effected persons like Michael J. Foxx or Christopher Reeves. Source: Kassin, S. (1998). Psychology, second edition. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. Sinirler

Sinir Sistemi Merkezi Sinir Sistemi Duysal İşlev İntegratif İşlev Beyin MS Merkezi Sinir Sistemi Duysal İşlev İntegratif İşlev Motor İşlev Medulla Spinalis Düzeyi Beyin Korteksi Düzeyi Asosiyasyon Alanları The Central Nervous System (CNS) The portion of the nervous system consisting of the bran and the spinal cord. Spinal Cord A collection of neurons and supportive tissue running from the base of the brain down the center of the back, protected by the spinal columns. The spinal cod produces some behaviors on its own, these spinal reflexes are automatic. As you read further consider how physical damage to the brain has effected persons like Michael J. Foxx or Christopher Reeves. Source: Kassin, S. (1998). Psychology, second edition. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. Sinirler

Sinir Sistemi Merkezi Sinir Sistemi Medulla Spinalis Medulla Oblangata Beyin Merkezi Sinir Sistemi Medulla Spinalis Medulla Oblangata Pons Serebellum Diensefalon (Talamus-Hipotalamus) Beyin Hemisferleri MS The Central Nervous System (CNS) The portion of the nervous system consisting of the bran and the spinal cord. Spinal Cord A collection of neurons and supportive tissue running from the base of the brain down the center of the back, protected by the spinal columns. The spinal cod produces some behaviors on its own, these spinal reflexes are automatic. As you read further consider how physical damage to the brain has effected persons like Michael J. Foxx or Christopher Reeves. Source: Kassin, S. (1998). Psychology, second edition. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. Sinirler

Hipotalamus iç ortamın sabit tutulması ile ilgili en önemli beyin bölümüdür.

Hipotalamus, Limbik Sistemin Temel Kontrol Merkezi Hipotalamus, limbik sistemin ortasında yerleşik küçük bir yapı olup limbik sistemde anahtar rolündedir ve limbik sistemle tüm düzeylerde iki yönlü iletişime sahiptir. Hipotalamus ve komşu yapılar uyarıları üç yöne yollar: 1- Arka-aşağıya beyin sapı, mezensefalon retiküler formasyonu, pons ve medulla, oradan da OSSnin periferik sinirlerine 2- Yukarı beyin, diensefalonun yüksek alanları, ön talamus ve limbik kortekse 3- Hipofiz bezinin ön ve arka loblarının salgı işlevini kontrol etmek üzere infindubuluma

Singulat girus Bazal gangliyonlar bölümü Talamus ön çekirdekleri Subkallozal girus Septum Alanı Paraolfaktor Alan Hipotalamus Orbitofrontal korteks Hipokampus Unkus Amigdala Parahipokampal girus Limbik sistem; Hipotalamus anahtar rolde gösterilmiştir. (Guyton & Hall)

Talamus Mezensefalon Lateral Hipotalamus Mediyal Hipotalamus SSS Kan Limbik Sistem Lateral Hipotalamus Mediyal Hipotalamus SSS Kan Hipofiz

Hipotalamus İç ortamın kontrol merkezidir Hipotalamus İç ortamın kontrol merkezidir. Sinir ve endokrin sistemi 3 mekanizma ile kontrol eder: 1. OSS nin en üst merkezi olarak adrenal medullanın kontrolü 2. Hipofizin sinirsel kontrolü; ADH ve Oksitosin salınımı 3. Düzenleyici hormonların salınımı (RH ve IH) Hipofiz bezi ön lobunu, salgıladığı hormonlarla doğrudan, hipofizden salınan hormonlar aracılığı ile de diğer endokrin bezleri dolaylı yoldan kontrol eder.

ARKA ÖN HİPOTALAMUS Dorso mediyal çekirdek -GİS Uyarılması Paraventriküler çekirdek -Oksitosin salgılanması -Suyun tutulması Posteriyor Hipotalamus -Kan basıncının artması -Pupilla dilatasyonu -Titreme Mediyal preoptik alan -Mesanenin kasılması -Kalp hızının azalması -Kan basıncının düşmesi HİPOTALAMUS Posteriyor preoptik ve anteriyor hipotalamik alan -Vücut sıcaklığının düzenlenmesi -Dili dışarda soluma -Terleme -Tirotropin baskılanması Perifornikal çekirdek -Acıkma -Kan basıncının artması -Öfke Ventromediyal çekirdek -Doyma -Nöroendokrin kontrol Optik Kiyazma (Optik Sinir) Mamiller cisim -Beslenme refleksleri Supraoptik çekirdek -Vazopressin salgılanması Arkuat çekirdek ve periventriküler alan -Nöroendokrin kontrol Infundibulum Lateral Hipotalamik alan (Gösterilmemiştir) -Susama -Acıkma HİPOTALAMUSUN KONTROL MERKEZLERİ (GUYTON & HALL)

Hipotalamus: 1-Kardiyovasküler Düzenleme Hipotalamusun posteriyor ve lateral çekirdeklerinin uyarılması arter basıncı ve kalp hızını artırır, preoptik alanın uyarılması arter basıncı ve kalp hızını azaltır.

Hipotalamus: 1-Kardiyovasküler Düzenleme Sempatik sistem ve vagus ile kalbe gelen uyarılar (duygusal durumlar, stres) hipotalamusa iletilerek kardiyovasküler düzenleme sağlanır. Heyecan, korku gibi ruhsal olaylar hipotalamustan beyin sapındaki vazomotor ve kardiyak merkezlere uyarıların iletilmesine neden olur.

Hipotalamus: 2-Vücut Suyunun Düzenlenmesi Hipotalamusun lateral bölümünde susama merkezi bulunmaktadır. - Hücre hacmi veya osmotik basınç - Hücredışı sıvı hacmi veya basıncı - Salya sekresyonunda azalma ve sonucunda ağız kuruluğu su dengesindeki mekanizmaları aktifler.

Hipotalamus: 2-Vücut Suyunun Düzenlenmesi Vücut suyu iki şekilde düzenlenir: 1- Susama duygusu yaratarak su içilmesi sağlanır 2- İdrarla su atımı kontrol edilir.

Hipotalamus: 2-Vücut Suyunun Düzenlenmesi İdrarla su atımının kontrolü supraoptik çekirdekler tarafından yapılır; Vücut sıvıları yoğunlaşınca (idrar, ter ve solunumla atılan su buharı sonucu oluşan su kaybı) supraoptik çekirdekler uyarılır, uyarı arka hipofize gider ADH (vazopresin) salgılanır. Böbrek toplayıcı kanallarından su geri emilimi artar, idrarla su atılımı azalırken elektrolit atılımı devam ettiğinden vücut sıvılarının yoğunluğu normale döner.

ADH salınımı (Arka hipofiz) Su eksikliği Ekstraselüler osmolarite Osmoreseptörler ADH salınımı (Arka hipofiz) Plazma ADH Distal tubüller, toplayıcı kanallarda suya geçirgenlik Su geri emilimi Su atılımı

Suyun geri emiliminde artma Damar düz kaslarında kasılma Supraoptik çekirdek Uyaran Kanama Kan V ve P düşme ADH İnhibisyon Böbrek Arteriyol Suyun geri emiliminde artma Damar düz kaslarında kasılma Kan V ve P artma

Hipotalamus: 3-Uterus Kasılması ve Memeden Süt Boşalmasının Düzenlenmesi Hipotalamusun paraventriküler çekirdeğinin uyarılması ile oksitosin salgılanır. Oksitosin;*Uterusun kasılabilirliğini artırır *Sütün meme başından atılmasını sağlar

Gebelik son dönem Progesteron düşük Hipotalamus Refleks Dolaşım Oksitosin Aferent sinirler Uterus Gebelik son dönem Progesteron düşük Kas kasılması Serviks dilatasyou Duysal sinir uçları Emme Meme ucu

Hipotalamus: 4- GIS ve Beslenmenin Düzenlenmesi Hipotalamusun lateral bölgesi açlık, ventromediyal bölgesi doyma merkezidir.

Hipotalamus Açlık ve Doyma Merkezlerini İçerir Hipotalamusun lateral çekirdekleri açlık merkezi olarak görev yapar. Uyarıldığında aşırı yemek yenir; hiperfaji Harabiyetinde; besine istek ortadan kalkar, kilo kaybı, kas zayıflığı ve metabolizma azalması

Hipotalamus Açlık ve Doyma Merkezlerini İçerir Hipotalamusun ventromediyal çekirdekleri tokluk merkezi olarak görev yapar. Uyarıldığında yemek reddedilir; afaji Harabiyetinde; oburluk, şişmanlama

Hipotalamus Açlık ve Doyma Merkezlerini İçerir Hipotalamus nöronları yoğun kimyasal bağlantılarla yeme davranışını kontrol eder. Hipotalamus çekirdekleri tiroid bezi, adrenal bezler ve pankreas adacık hücrelerinden salgılanan hormonlar dahil enerji dengesi ve metabolizmanın düzenlenmesinde etkili olan hormonları salgılar

Hipotalamus Açlık ve Doyma Merkezlerini İçerir GI kanaldan gelen duysal bilgileri (midenin dolu olması), kanda tokluk hissi veren besin maddeleri ile ilgili (glikoz, AA, yağasitleri) kimyasal sinyalleri, GI hormonlardan gelen sinyalleri ve korteks kaynaklı sinyalleri (görme, koku, tat) alır. Hipotalamusun açlık ve tokluk merkezlerinde beslenmeyi uyaran 1-iştah açıcı (oreksijenik) maddeler 2-İştah kapayıcı (anoreksijenik) maddeler için reseptörler bulunur.

Leptin Leptin, yağ hücrelerinden salınır Leptin hipotalamustaki reseptörler üzerinden yiyecek alımını azaltır, enerji harcanmasını artırır ve kilo kaybına neden olur

Hipotalamus: 5- Ön Hipofiz Bezinden Endokrin Hormon Salgılanmasının Düzenlenmesi Hipotalamus venleri ön hipofiz damar sinüslerinin kanlanmasını sağlar Ön hipofize gelmeden, hipotalamustan geçerken kana, çeşitli salgılatıcı ve baskılayıcı hormonlar salınır. Bu hormonlar ön hipofize ulaşarak ön hipofiz hormonlarının salgılanmasını kontrol eden bez hücrelerini etkiler.

6- Hipotalamusun Davranışla İlgili İşlevleri Lateral hipotalamus uyarımı: Susama, açlık duygusu, genel aktivite düzeyini artırarak hiddet ve kavga davranışına yol açar Ventromediyal çekirdeğin uyarımı: Doyma hissi, yemenin azalması ve sakinleşme Periventriküler çekirdeğin uyarımı: Korku ve cezalanma yanıtı Ön ve arka hipotalamusun uyarımı: Cinsel dürtüleri uyarır

Hipotalamusun preoptik alanından geçen kan sıcaklığındaki artma vücut sıcaklığını düşürür. Hipotalamus: 7- Vücut Sıcaklığının Düzenlenmesi

Hipotalamusun Isı Düzenlenmesi İlgili İşlevleri Ateş: Beyindeki anormalliklere ya da sıcaklığı düzenleyen merkezleri etkileyen toksik maddelere bağlı normalin üstüne çıkar. Pirojenler; birçok protein, prot. yıkım ürünleri, bakterilerin salgıladığı lipopolisakkarit toksinler hipotalamustaki termostat noktasının yükselmesine neden olur ve ateş yükselir.

Hipotalamusun Isı Düzenlenmesi İlgili İşlevleri Vücut sıcaklığı sinirsel geri bildirim mekanizması ile düzenlenir. Bu mekanizma hipotalamustaki sıcaklık düzenleme merkezinden ayarlanır. Bu geri bildirim mekanizması için vücut sıcaklığındaki değişimleri bildirecek alıcıların bulunması gereklidir; derin dokulardaki özgün reseptörler ve derideki sıcaklık ve soğukluk reseptörleri.

Termostatik vücut sıcaklık merkezi; Termostatik vücut sıcaklık merkezi; Anteriyor Hipotalamus Preoptik Alan Derin sıcaklık reseptörleri; omurilik, karın organları, üst karın bölgesi ve toraksta yer alan büyük venlerin içinde veya çevresinde bulunur. Bunlar soğuğa duyarlıdırlar

Termostatik vücut sıcaklık merkezi; Termostatik vücut sıcaklık merkezi; Anteriyor Hipotalamus Preoptik Alan Derideki reseptörler; soğuğa duyarlı olanlar sıcaklık reseptörlerinden on kat fazladır. Deri üşüdüğü zaman; Titreme başlar, vücutta ısı oluşum hızı artar varsa terleme baskılanır deri damarlarında daralma ile ısının deriye transferi azaltılır

Posteriyor Hipotalamusta Merkezi ve Periferik Sıcaklık Duysal Uyarılarının Bütünleştirilmesi Anteriyor hipotalamus-Preoptik alandan gelen uyarılar mamiller cisim düzeyinde posteriyor hipotalamusa iletilir. Burada periferden gelen sinyallerle birleştirilerek ısı oluşturan ya da kaybettiren reaksiyonlar düzenlenir.

Vücut Isısı Yükseldiğinde: 1- Derideki kan damarlarının genişlemesi Posteriyor hipotalamustaki damar daraltan sempatik merkezler baskılanarak 2- Terleme Vücut iç sıcaklığı 37 ºC üstüne çıkınca ısı kaybı hızla artar 37 ºC nin üstünde her 1 ºC lik artış vücuttaki bazal ısı oluşum hızının 10 katını uzaklaştıracak kadar terlemeye yol açar. 3- Isı oluşumunun azalması Isı oluşturan titreme ve kimyasal ısı üretim mekanizmaları baskılanır

Vücut Isısı Düştüğünde: 1- Derideki kan damarlarının daralması Posteriyor hipotalamustaki damar daraltan sempatik merkezler uyarılarak 2- Piloereksiyon Sempatik uyarı kıl foliküllerine tutunan, erektör pilinin kasılması ile tüyleri dikleştirir. Bazı hayvanlarda tüyler dikleşince aralarında deriye yakın kalın yalıtkan hava tabakası oluşturarak çevreye ısı yayılımını önemli oranda azaltır. 3- Isı oluşumunun artması titreme, ısı oluşumunun sempatik uyarılması ve tiroksin salgısı ile artırılır

Hipotalamus Otonom ve Endokrin Fonksiyonları Düzenler Hipotalamus 5 temel fizyolojik gereksinimi düzenleyerek integratif fonksiyonu yerine getirir. * Kan basıncı ve elektrolit bileşimini, kan osmolaritesi ve vazomotor tonusu düzenlemede su alımının ve tuz isteğini düzenleyerek kontrol eder * Metabolik termogenezi kontrol ederek vücut ısısını düzenler * Yemek yeme, sindirim ve metabolik hızı düzenleyerek enerji metabolizmasını kontrol eder. * Hamilelik, süt salımının hormonal kontrolü ile üremeyi düzenler * Kaslarda ve diğer dokularda kan akımını düzenleyerek strese karşı immunolojik ve fiziksel acil cevapları ve adrenalin stres hormonunun salımını kontrol eder

Hipotalamus Lezyonları Lateral hipotalamusun çift taraflı lezyonu: Yeme, içme dürtülerini azaltır; ölümcül açlık Aktivitede aşırı azalma Ventromediyal çekirdeğinin çift taraflı lezyonu: Aşırı yeme ve içme dürtüleri Hiperaktivite, öfke nöbetleri, vahşi davranışlar