TEMEL ANATOMİ
Hipotalamus diensefalonun bir parçasıdır. Diensefalon dediğimiz yapı beynin derinliklerinde bulunan gri cevher odaklarıdır (şekil-1).
Diensefalonu oluşturan yapılar nelerdir;
- Talamus
- Epitalamus, bunu oluşturan 3 yapı vardır
a. Pineal bez
b.
Habenula / Habenular komissür
c.
Posterior komissür
- Subtalamus
- Hipotalamus
Hipotalamusun ilişkili bölümleri
- Mamiller Badi (cisim)
- Hipofiz bezi (bağlantılıdır)
- Optik Kiazm
- Lamina terminaliş
- Anterior komissür
- Tuber cinerium / infindibulum
ŞEKİL-1Diensefalonu oluşturan yapılar özetlenmiştir
Hipotalamusun zonları: (şekil-2)
- Preoptik Zon
- Medial Preoptik Nükleus (MPON)
- Supraoptik Zon
- Suprakiazmatik Nükleus (SCN)
- Supraoptik Nükleus (SON)
- Paraventriküler Nükleus (PVN)
- Anterior Hipotalamik Nükleus (AHN)
- Tuberal Zon
- Arkuat Nükleus (ARC)
- Ventromedial Nükleus (VMN)
- Dorsal Medial Nükleus (DMN)
- Mamillary
- Mamillary Nükleus
- Posterior Hipotalamik Nükleus (PHN)
Yukarıda saydığımız zonlar iki bölümden oluşan (medial kısım, lateral kısım) hipotalamusun medial kısmını yapar. Lateral kısmında ise sadece bir nükleus vardır bu da lateral hipotalamik nükleustur (LHN). Bu nükleus medial kısımdaki tüm nükleuslar ile bağlantılıdır.
ŞEKİL-2 Hipotalamus ve çekirdekleri gösterilmiştir bu şekilde sadece medial nükleuslar vardır laterde ise tek nükleus olan lateral hipotalamik nükleus bulunmaktadır
Hipotalamusun fonksiyonları:
- Limbik sistem fonksiyonları
- Endokrin fonksiyonları
- Otonom sinir sistemi fonksiyonları (sempatik, parasempatik sistem)
Limbik sistem fonksiyonları
Limbik sistem ile ilgili fonksiyonları aşağıdaki gibidir:
- Emosyonların oluşması
- Seksüel davranış ve tercih değişiklikleri
- Yeme davranışı ve tercihleri
- Öğrenme ve hafıza
Mamiller cismin iki fonksiyonu vardır;
- Hafıza (epizodik hafıza)
- Olfaksiyon refleksi (koku ile gelen hafıza refleksi)
Mamiller cisim ile olan bağlantı forniks yolu ile olmaktadır. Sonrasında oradan mamillotalamik traktus ile talamusun anterior talamik nükleusu ile bağlantı kurar ve oradan singulat girus ve istmus, oradan da hipokampus ile bağlantı kurulur: buna PAPEZ siklusu denilir. Bu siklus hafıza ile ilgili olup Alzheimer ve Wernicke ensefalopatisinde bozulur. Diğer bağlantı; amigdalanın (Amigdala korku, kızgınlık, agresyon ve olfaksiyon ile ilgilidir) siklusudur. Bu siklus posteriordan stria terminalis yolu ile talamostriat venin altından hipotalamusta bed of striatermianliste sonlanır. Anteriordaki bağlantı, ansa pedinkülaris yolu ile ventral amigdalofugo lifler ile bağlantı kurar ki; bu da papez siklusunun bir diğer bağlantısıdır.
Limbik sistem ile ilgili diğer nükleus ise arkuat nükleustur. Bu da iki nükleus ile bağlantı kurar: bunlar VMN ve LHN’tur. Arkuat nükleus alfa-MSH/CART ile VMN’u stimüle ederek modüle eder. VMN ise CRH salgılayarak tokluk hissi verir (satiety). Arkuat nükleus NPY/AGRP ile LHN stimüle edilirse LHN’den orexin salgılanır ve bu da açlık (hunger) hissi verir.
Bu iki nükleusun temel fonksiyonu ve diğer yapılardan nasıl etkilendiğini açıklamaya çalışalım:
- Vücuttaki yağ dokusu artış gösterdiğinde lipositlerden LEPTİN hormonunun salınmasına neden olur. Leptin tokluk hissi verir.
- Bir diğer yapı ise pankreastır. Pankreatik Beta hücreleri kan şekeri yükselirse insülin salgılar.
- Gastrointestinal sistemin içi dolu olduğunda gergin olur ve vagus uyarılır. Vagus da hipotalamusu uyarır.
- 4. Hormon ise açlıkta salınan ghurelin’dir. Mide tarafından salınır ve hipotalamusa gider. Peki bu hormonlar ne yapar?
Leptin, insülin ve vagus siniri tokluk hissini VMN’u uyararak LHN’u inhibe ederek yapar.
Ghurelin hormonu LHN’a stimülasyon VMN’a inhibisyon etkisi yaparak açlık hissi oluşturur ve kişinin yemesini sağlar.
Bu nükleuslara yakın olan diğer nükleus da DMN’tur. Burası davranışta etkilidir. Bu nükleus hasar görürse anormal acımasız davranışlara neden olur.
- VMN hasarı olursa hiçbir zaman tokluk hissi duyulmaz. Devamlı yeme sonucu obesite gelişir (Hiperfaji).
- LHN’ta hasar olursa: infantlarda FTT (failure to thrive) yani aşırı yemek söz konusu iken yetişkinlerde anoreksia nevroza dediğimiz yiyememeye bağlı olarak kaşeksi görülebilir.
- DMN’ta hasar olursa kişide kaba ve acımasız bir davranış hali görülür.
- Eğer mamiller cisimde hasar olursa Wernicke/Korsakoff sendromu gelişir. Kişide konfabülasyon olur. (Konfabulasyon: bellek boşluğu sonucunda, bilinçte herhangi bir etkilenme olmaksızın, istemsiz olarak ortaya çıkan masal anlatma, gerçek dışı bilgiler uydurma olarak tanımlanır. İlk kez 1889'da Korsakoff tarafından amnestik alkolik hastalarda tanımlanmıştır. Konfabulasyonun, anterior kommünikan arter rüptürü, kapalı kafa travması, Alzheimer hastalığı, beyin tümörleri gibi hastalıklarda da ortaya çıkabildiği bilinmektedir.
Endokrin fonksiyonları
Burada sorumlu olan iki yol bulunmaktadır
- Hipotalamohipofizeal portal sistem
- Hipotalamohipofizeal traktus sitemi
Hipotalamohipofizeal portal sistem
Burada sorumlu olan ilk nükleus arkuat nükleustur. Bu nükleus akson spesifik tip hormonları portal sirkülasyona salgılayarak anterior hipofiz (adenohipofiz) lobundaki hormon salgılayan hücreleri kontrol eder. Salınan hormonlar:
- GHRH → Adenohipofiz → GH ↑
GHIH → Adenohipofiz → GH ↓
- CRH/CIH → Adenohipofiz → ACTH ↑/↓ → Sürrenal → Kortizol ↑/↓
- PIH ↓ → Adenohipofiz → Prolaktin → meme dokusu → Süt gelişinde artış
(prolaktin inhibe edici hormon aslında dopamindir)
- TRH / TIH → Adenohipofiz → TSH ↑/↓ →Tiroid → T3,T4 ↑/↓
İkinci nükleus Medial Preoptik Nükleusdur (MPN)
- GnRH/GnIH → Adenohipofiz → FSH / LH ↑/↓ Kadında FSH → Östrojen
LH → Progesteron
Erkekte FSH → Sperm üretimi
LH → Testesteron
Bu ikili fonksiyonu nedeniyle bu nükleusa (MPH) seksüel dimerik nükleus diyoruz.
Hipotalamohipofizeal traktus sistemi
Buradaki iki nükleus sayesinde posterior hipofize yani nörohipofize bağlantı oluşturulur. Buradaki nükleuslar:
- Supraoptik nükleus (SON)
- Paraventriküler nükleus (PVN)
Supraoptik nükleus vücuttan uyarı alır. Özellikle su dengesi için önemlidir. Kan ozmolaritesindeki değişiklik uyarıcı olur. Kandaki su oranı azalırsa ozmolarite artış gösterir, hipertonik plazma olur ve SON uyarılır. Bir diğer SON uyarıcısı ise Anjiotensin II’dir. SON uyarılınca posterior hipofize uzanan traktustan ADH (vazopressin) salınır. Bu hormon hem kan damarlarını hem de böbreği etkiler. Damarlarda vazokonstrüksiyon yapar, böbrekte su emilimini artırır ve sonuçta kan volümünde artış oluşur.
Paraventriküler nükleus iki şekilde uyarılmaktadır:
- Bebeğin meme ucunu emmesi
- Doğum esnasında uterus ve serviksin gerilmesi
Bu uyarılar paraventriküler nükleusu uyarır ve posterior hipofize ulaşan liflerden oksitosin salgılanır. Bu da uterusun kontraksiyonuna, diğer yandan memedeki süt bezlerinin kasılmasına ve süt çıkışına neden olur.
Diğer endokrin nükleus ise Suprakiazmatik nükleustur. Bu nükleus aslında biyolojik saattir. Işık, retinaya vurunca optik sinir ve retinohipotalamik trakt ile suprakiazmatik nükleusu (SKN) uyarır, burada uyarma karanlık ve aydınlık şeklindedir. SKN’un pineal bez ile bağlantısı olup karanlık olunca uyarılır. Pineal bezden ise uyku/uyanıklık siklusunu sağlamamızdan sorumlu olan melatonin salınır.
Otonomik Fonksiyonlar
Otonomik fonksiyonlardan sorumlu iki nükleus vardır:
- Anterior hipotalamik nükleus
- Posterior hipotalamik nükleus
Anterior hipotalamik nükleus parasempatik nükleus olup parasempatik sistem ile bağlantılıdır. Hipotalamustan gelen liflere dorsal longitidünal fasikülüs denilir. Bunlar aşağıda sakral bölgeye kadar gider. Beyin sapı, kranial sinirler ve sakral bölgeyi uyarırlar.
İlişkili kranial sinirler:
- Okulamotor sinir (3. KS) Edinger westphal nükleusu ile pupiller kontraksiyon yapar.
- Fasiyal sinir (7. KS) süperior salivatory nükleus ile
- Glossofaringeal sinir (9. KS) inferior salivatory nükleus ile
- Vagusun (10. KS) dorsal nükleusu
Sakral bölgede S2-4 preganglionik parasempatik sinir sistemi nöronları ile birleşir.
Bir diğer bağlantı kurduğu sistem ise retiküler formasyondur.
Medülla içindeki traktus solitariustan çıkan lifler AHN’a lif gönderir. Oluşan tad ve kardiovasküler girdiler gibi bilgiler konusunda AHN’i bilgilendirir.
Posterior hipotalamik nükleus’tan sempatik lifler çıkar aşağıya gidip preganglionik sempatik sistem nöronlarına bağlanır. Bu bölge T1-L2 arasındadır
Hipotalamusun bu çekirdeklerinin bir diğer fonksiyonu da termoregülasyondur. Anterior hipotalamik nükleus parasempatik sistem ile kişinin istirahat etmesi, sakinleşmesi ve sindirimini sağlar ve vücut ısısının düşmesine sebep olur. İki yolla bunu yapar:
- Derideki damarların dilatasyonu ile damarlardaki ısının radyasyonuna neden olur yani vücuttan ısı kaybı olur
- Ter bezlerinden ter salgılanıp buharlaşması ile vücudun soğumasına neden olur.
Posterior hipotalamik nükleus, sempatik sinir sistem aktivite ederek vücut ısısının artmasını sağlar. Bunu iki şekilde yapar:
- Derideki damarlarda vazokonstrüksiyon yolu ile ısı radyasyonunu engeller.
- Titreme ile kas kasılmasını sağlayarak vücut ısısının artmasını sağlar.
Hipotalamusun Bağlantıları
Amigdala
- Sitria Terminalis (uzun Yol)
- Ventroamigdalofugal yol (Kısa Yol)
Hipokampus > Forniks
Prefrontal korteks
Septal nükleus Median forebrain bundle
Retiküler formasyon
Hipotalamik Hipofizeal lifleri
SON
PVN Posterior Hipofiz
Hipotalamik Hipofizeal portal sistem
ARC > Anterior Hipofiz