下丘腦功能綜述

王 嵐金 雙

（1.安徽省合肥市第五中學 安徽合肥 230001）

（2.江蘇省無錫市東北塘實驗小學 江蘇無錫 214191）

人腦由大腦、小腦、腦干和間腦共同組成，下丘腦屬于間腦的一部分，位于腦的腹面、大腦皮層之下、腦干之上。下丘腦既扮演著神經(jīng)中樞的角色，又扮演著內(nèi)分泌器官的角色，是神經(jīng)系統(tǒng)控制內(nèi)分泌器官的樞紐，也是內(nèi)、外感受器與內(nèi)分泌器官之間聯(lián)系的樞紐，其功能較多且復(fù)雜，在動物機體的調(diào)節(jié)過程中起著至關(guān)重要的作用。

1 下丘腦參與激素的分級調(diào)節(jié)

哺乳動物體內(nèi)的激素調(diào)節(jié)大部分為分級調(diào)節(jié)，簡單來說就是分層控制，在高中生物教材中較常見的是:中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)出信號，由下丘腦控制垂體，垂體再控制相關(guān)腺體分泌激素，以化學信號形式傳遞至靶器官或靶細胞來發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，以維持生物機體穩(wěn)態(tài)。具體過程如圖1所示。

下丘腦在激素的分級調(diào)節(jié)過程中起到調(diào)控中心的作用。下丘腦接受中樞神經(jīng)系統(tǒng)傳遞的信息，分泌釋放因子作用到相應(yīng)靶目標。除此之外，下丘腦也是自主神經(jīng)中樞，可通過自主神經(jīng)系統(tǒng)對周圍內(nèi)分泌腺體進行調(diào)節(jié)。

2 下丘腦在內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)維持中的重要作用

下丘腦對于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)維持具有重要作用，如血糖平衡的調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)、水鹽平衡調(diào)節(jié)等都離不開下丘腦的作用。下丘腦作為神經(jīng)調(diào)節(jié)和內(nèi)分泌調(diào)節(jié)的樞紐，使得神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)兩種調(diào)節(jié)方式共同協(xié)調(diào)動物體的各項生命活動，對干擾內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的刺激能作出及時的反應(yīng)，維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，使機體更好的適應(yīng)環(huán)境的變化。

2.1 血糖平衡的調(diào)節(jié)

圖1 激素的分級調(diào)節(jié)圖解

血糖平衡的調(diào)節(jié)主要是體液調(diào)節(jié)，相關(guān)激素主要有胰島素、胰高血糖素、腎上腺素、生長激素及甲狀腺素等激素，其中胰島素和胰高血糖素作用最為明顯。下丘腦對以上激素的分泌起到調(diào)控作用。

當體內(nèi)血糖含量升高時，下丘腦相關(guān)區(qū)域興奮，刺激體內(nèi)的胰島B細胞分泌胰島素。胰島素能夠促進血糖進入細胞氧化分解、合成糖原、轉(zhuǎn)化為脂肪，同時抑制胰島A細胞分泌胰高血糖素，抑制肝糖原分解，抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖，從而降低血糖含量。

當體內(nèi)血糖含量降低時，下丘腦另一相關(guān)區(qū)域興奮，一方面刺激胰島A細胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素促進肝糖原水解為葡萄糖，促進非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，從而增加血糖含量。同時，由垂體前葉分泌的生長激素對也具有升高生物機體內(nèi)血糖含量的作用。另一方面，下丘腦通過發(fā)出神經(jīng)沖動作用于腎上腺髓質(zhì)促使其分泌腎上腺素，促進肝糖原水解，進而增加機體的血糖含量。

2.2 體溫調(diào)節(jié)

當人體受到寒冷刺激時，冷覺感受器產(chǎn)生興奮，并傳給下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞，下丘腦發(fā)出一系列指令，使得機體提高產(chǎn)熱量，維持體溫恒定，具體過程如圖2。在寒冷刺激的作用下，甲狀腺激素分泌的分級調(diào)節(jié)如下:當冷覺感受器受到寒冷刺激時，相應(yīng)的神經(jīng)沖動傳到下丘腦，下丘腦分泌促甲狀腺激素釋放激素（TRH），TRH運輸?shù)酱贵w，促使垂體分泌促甲狀腺激素（TSH），TSH隨血液運輸?shù)郊谞钕伲沟眉谞钕僭黾蛹谞钕偌に氐姆置?，當血液中甲狀腺激素含量增加到一定程度時，又會反過來抑制下丘腦和垂體分泌相關(guān)激素，從而維持激素的恒定。

圖2 寒冷環(huán)境下的體溫調(diào)節(jié)

當人體所處環(huán)境溫度較高的情況下，溫覺感受器會產(chǎn)生興奮，并傳給下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞，下丘腦傳出一系列指令，增加機體散熱量，使得溫度下降，維持體溫恒定，具體過程如圖3所示。

圖3 炎熱環(huán)境下的體溫調(diào)節(jié)

2.3 水鹽平衡調(diào)節(jié)

水鹽平衡調(diào)節(jié)的神經(jīng)中樞位于下丘腦，同時，下丘腦也是水鹽平衡調(diào)節(jié)的感受器和效應(yīng)器。當生物機體飲水量明顯不足、體內(nèi)失水過多、食物過咸時，機體細胞外液的滲透壓會變高，這將刺激下丘腦中的滲透壓感受器產(chǎn)生興奮，傳到大腦皮層的渴覺中樞，產(chǎn)生渴覺，人體主動飲水補充機體水分；同時，下丘腦合成抗利尿激素，運輸?shù)酱贵w后葉釋放，促進腎小管和集合管對水分的重吸收，減少尿液中水分的排放，降低細胞外液的滲透壓，以達到細胞外液滲透壓相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

當機體飲水量較多或者失鹽較多時，細胞外液的滲透壓會呈現(xiàn)下降狀態(tài)，則對下丘腦滲透壓感受器的刺激就會降低，這一信號會傳給垂體后葉，減少抗利尿激素的釋放，尿量增加，將體內(nèi)多余的水分通過尿液排出體外，以維持體內(nèi)水和無機鹽的平衡。

3 小結(jié)

綜上所述，下丘腦作為神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的樞紐，在內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)維持中起到重要作用。在血糖平衡調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)、水鹽平衡調(diào)節(jié)過程中，下丘腦接收內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)收到威脅的信息，進行分析綜合，及時調(diào)動相關(guān)內(nèi)分泌腺分泌相關(guān)激素，進行調(diào)節(jié)，以維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。