下丘脑
引言
下丘脑是大脑的重要组成部分。它是一个类似腺体的器官,执行许多功能。它与垂体腺一起帮助控制血压、体温、饥饿、口渴、睡眠周期和情绪。
下丘脑通过皮肤血管收缩或扩张来控制体温。血管收缩意味着血管限制了流向皮肤的血流量。这可以防止热量向大气逸出。血管扩张意味着血管扩大,允许更多血液到达皮肤。
血液将热量从身体深处带到皮肤表面,以便通过传导和对流释放到大气中。例如,当你在寒冷天气下运动时,你的身体会发生血管收缩,因为它需要所有可用的热量来保持温暖。当你停止运动时,你的身体会发生血管扩张,因为它可以将一些储存的热量释放到环境中。
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下丘脑还通过多种神经通路帮助控制口渴和饥饿。它通过不允许你进入禁食状态来控制饥饿,直到确定你的能量平衡负到足以触发饥饿模式(这时你开始燃烧储存的脂肪和蛋白质作为能量)。
同样,它通过不允许你进入脱水状态来控制口渴,直到确定你的能量平衡正到足以触发饱腹模式(这时你开始储存脂肪和蛋白质作为能量)。
下丘脑的结构
下丘脑是大脑的一个小区域,但它承担着重要的任务。它负责维持体内平衡——身体所有系统的平衡——并且它还有助于激励我们四处走动并做事。它就像工作中的老板,确保一切顺利进行,同时还要确保每个人都富有成效并且玩得开心。
很难将大脑的某个特定部分确定为“下丘脑”,因为它非常小且复杂。但如果我们必须选择一个区域,我们会说它由背内侧核 (DMH)、腹内侧核 (VMH)、前核 (AN) 和后核 (PO) 等部分组成。所有这四个区域都有助于控制饥饿和口渴,以及你吃多少或喝多少。
它们还在调节体温、睡眠周期、昼夜节律、性行为、血压甚至情绪方面发挥作用。这些区域与控制视觉和听觉等其他大脑部位密切相关。
下丘脑位于大脑深处,通过释放调节进入血液的激素量来控制垂体腺。如果你的下丘脑受损,垂体腺将无法接收正确的信号,也无法释放足够的激素来控制你的身体。这会导致严重的生长或性发育问题,以及生育能力问题。
前部区域
下丘脑前部位于大脑基部的视交叉上方。它通过影响汗腺和肾脏来调节体温以及水分平衡。前部区域还通过调节垂体腺(产生刺激或抑制其他内分泌腺的激素)来控制性行为和生殖。
中部区域
中部区域从视交叉下方延伸到其上方。它调节饥饿、口渴、疲劳和诸如愤怒和恐惧等情绪。该区域还通过其对新生儿棕色脂肪组织 (BAT) 的影响来控制体温血压。BAT 通过在最需要的时候燃烧能量储存来帮助维持恒定的体温(例如,在寒冷天气中)。
后部区域
下丘脑后部通过释放调节出汗、排尿以及与液体平衡相关的其他身体功能(如口渴和饥饿感)的激素来控制体温以及水分平衡。
下丘脑的功能
下丘脑的功能包括:
调节体温
调节饥饿、口渴和食欲
控制影响生长发育的激素的释放(例如催乳素、生长激素)
控制调节水分平衡、情绪、性行为和生殖的激素的释放(例如促性腺激素释放激素)
控制睡眠周期和清醒状态(通过与大脑其他部分的连接)
下丘脑分泌的激素
下丘脑分泌的激素包括:
生长抑素——它控制垂体腺释放生长激素。
催产素——它刺激哺乳期间的泌乳、分娩期间的子宫收缩以及分娩时乳头的收缩。
促肾上腺皮质激素释放激素 (CRH)——它刺激促肾上腺皮质激素 (ACTH) 从垂体前叶释放;ACTH 刺激肾上腺皮质活动,导致糖皮质激素(如皮质醇)的产量增加。
生长激素释放激素 (GHRH)——它刺激垂体前叶释放生长激素;生长激素促进线性生长和蛋白质合成。
催产素
催产素是一种天然存在的激素,在积极的社会经历中释放。这种激素在下丘脑产生,储存在垂体腺中,其释放受边缘系统(负责情绪的大脑部分)调节。
这个名字来源于希腊语中“迅速”和“引导”的意思,恰当地描述了这种化学物质的作用方式。它既是一种内分泌信使,这意味着它控制着许多身体功能,包括呼吸、消化、心率、血压、免疫功能、性唤起和结合、记忆形成、睡眠调节、体温调节——等等——它也是一种神经递质(这意味着它通过中枢神经系统传递到其他神经细胞并影响它们的工作方式)。
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就其对人类行为的影响而言,催产素已被发现参与社会认知、信任和依恋。
当你做一些令人愉快或令人兴奋的事情时,催产素可能会被释放。它可能出现在与朋友、同事或配偶的随意谈话中;它可能在从事刺激性和有益的活动(如跳舞或学习新事物)时释放;我们甚至可能会发现自己在吃了美味的食物后经历了激增。
这对我们来说都是好消息——这意味着我们并不局限于只有在发生性行为或哺乳新生儿时才能体验到催产素的影响。底线是,你越照顾你的身心,你越有可能体验到那些令人愉悦的感觉,并将它们视为幸福的标志。
ADH:抗利尿激素
抗利尿激素 (ADH) 是一种调节肾脏从血液中去除的水量的激素;它通过控制肾脏集合管对水的通透性来做到这一点。它在血流中高水平的盐和钙的刺激下从垂体后叶释放,导致肾脏保留钠和水,从而降低血压并增加血容量。ADH 也已被证明可以减少尿液产生,从而降低血容量并降低血压。
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像酒精这样的利尿剂会暂时抑制 ADH 的产生,导致尿液增加(因此脱水速度更快)。这就是利尿剂的工作原理——它们通过刺激大脑中称为 ADH 受体的受体来诱导排尿,然后发出 ADH 产生的信号。这与另一个称为 v2 受体的大脑受体协同工作,该受体刺激口渴。当你喝水或利尿剂物质时,这两个受体都会被触发——v2 受体告诉你你感到口渴,而 ADH 受体告诉你的肾脏产生更多尿液。
结论
下丘脑是大脑中一个很小但很重要的部分,它控制着许多重要的功能。它负责调节身体的温度、饥饿、口渴和睡眠周期。它还在控制情绪和压力水平方面发挥作用。虽然下丘脑的结构很小,但它对于维持身体的稳态以及确保其整体健康和福祉至关重要。
常见问题
1. 下丘脑的功能是什么?
正如我们提到的,下丘脑负责调节各种身体机能。它通过协调神经系统和内分泌系统的活动来帮助维持身体的稳态或平衡。
2. 下丘脑受损会发生什么?
下丘脑受损可能导致各种问题,包括体温、食欲和激素释放的紊乱。它还可能导致睡眠、情绪和血压问题。
3. 哪些疾病与下丘脑有关?
一些疾病与下丘脑有关,包括尿崩症和抗利尿激素分泌异常综合征(SIADH)。
4. 如何保持下丘脑健康?
没有确切的方法可以预防下丘脑损伤,但有一些方法可以保持下丘脑健康。健康饮食、定期锻炼和充足睡眠都是保持下丘脑正常运作的好方法。