estrutura e função do hipotálamo

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Cap 22 Estrutura e função do hipotálamo 
Localização: 
O hipotálamo é a parte do diencéfalo que se dispõem nas paredes do III ventrículo, abaixo do sulco hipotalâmico, que o separa do tálamo, lateralmente é limitado pelo subtálamo, anteriormente pela lâmina terminal e posteriormente pelo mesencéfalo. Apresenta algumas estruturas que são visíveis na vista inferior do cérebro, são elas o quiasma óptico, o túber cinéreo, o infundíbulo e os corpos mamilares. 
1.0 Divisões e núcleos do hipotálamo:
É constituído de substancia cinzenta agrupada em núcleos, além de variadas fibras, e conspícuos como o fórnix, que percorre de cima para baixo cada metade do hipotálamo e termina no respectivo corpo mamilar, também permite a divisão do hipotálamo em uma área medial e outra lateral.
A área medial do hipotálamo, situada entre o fórnix e as paredes do III ventrículo, é rica em substância cinzenta onde se encontram os principais núcleos do hipotálamo.
A área lateral, situada lateralmente ao fórnix, possui menos corpos de neurônios e apresenta uma predominância de fibras em direção longitudinal, é percorrida pelo feixe prosencefálico medial, um complexo sistema de fibras que estabelecem conexões nos dois sentidos, entre a área septal, pertencente ao sistema límbico, e a formação reticular do mesencéfalo, e muitas dessas fibras terminam no hipotálamo. 
O hipotálamo é dividido em por 3 planos frontais em hipotálamo supraóptico, tuberal e mamilar:
· Hipotálamo supraóptico: composto pelo quiasma óptico e toda área situada acima dele, nas paredes do III ventrículo até o sulco hipotalâmico. 
· Hipotálamo tuberal: composto pelo túber cinéreo, que se liga ao infundíbulo, e toda área acima dele, nas paredes do III ventrículo até o sulco hipotalâmico.
· Hipotálamo mamilar: formado pelos corpos mamilares com seus núcleos e as áreas das paredes do III ventrículo, que se encontram acima deles, até o sulco hipotalâmico. 
Área pré-óptico: localizada na parte mais anterior do III ventrículo, próximo da lâmina terminal. Ela é embriologicamente derivada da porção central da vesícula telencefálica e não pertence ao diencéfalo, e funcionalmente se liga ao hipotálamo supraóptico. Nessa área se localiza o órgão vascular da lâmina terminal, onde não há barreira hemoencefálica, e possui a funcionalidade de sensor especializado em detectar sinais químicos para termorregulação e metabolismo salino. 
Núcleos do hipotálamo: 
· Área pré-óptica: órgão vascular da lamina terminal, núcleo pré-óptico medial, núcleo pré-óptico lateral e núcleo pré-óptico ventrolateral. 
· Supraóptico: núcleo supra quiasmático, supraóptico e paraventricular.
· Tuberal: núcleo dorsomedial, ventromedial e arqueado (ou infundíbulo)
· Mamilar: núcleos mamilares, tuberomamilar e posterior
2.0 Conexões do hipotálamo: Possui diversas conexões amplas e complicadas com o SNC e intra-hipotalâmicas.
2.1 Conexões com o sistema límbico: O sistema límbico possui várias estruturas que se relacionam principalmente com a regulação do comportamento emocional e da memória, dentre essas as que se relacionam com o hipotálamo são: 
· Hipocampo: liga-se pelo fórnix aos núcleos mamilares do hipotálamo, de onde os impulsos nervosos seguem em direção ao núcleo anterior do tálamo através do fascículo mamilotalâmico, compondo o circuito de Papez, a partir dos núcleos mamilares outros impulsos nervosos chegam à formação reticular do mesencéfalo pelo fascículo mamilotegmentar.
· Corpo amigdaloide: Fibras originadas nos núcleos do corpo amigdaloide chegam ao hipotálamo, principalmente, através da estria terminal.
· Área septal: liga-se ao hipotálamo através de fibras que percorrem o feixe prosencefálico medial.
2.2 Conexões com área pré-frontal: Como a área do córtex pré-frontal também se relaciona com o comportamento emocional, as conexões tem o mesmo sentido funcional das do sistema límbico, essa área mantém conexões com o hipotálamo diretamente ou através do núcleo dorsomedial do tálamo.
2.3 Conexões viscerais: Mantém conexões aferentes e eferentes com os núcleos da medula e do tronco encefálico relacionados a essas funções.
· 2.3.1 Conexões viscerais aferentes: conexões diretas com o núcleo do trato solitário (fibras solitário-hipotalâmicos), que recebe toda sensibilidade visceral, tanto geral como especial (gustação), que entra no sistema nervoso pelos nervos facial, glossofaríngeo e vago. 
· 2.3.2 Conexões viscerais eferentes: O hipotálamo controla o sistema nervoso autônomo agindo direta ou indiretamente sobre os neurônios pré-ganglionares dos sistemas simpático e parassimpático, as conexões diretas ocorrem através de fibras terminam nos núcleos da coluna eferente visceral geral do tronco encefálico ou na coluna lateral da medula (fibras hipotálamo-espinhais), as conexões indiretas ocorrem através da formação reticular e tratos reticuloespinhais. 
· 2.4 Conexões com a hipófise: possui apenas conexões aferentes, as quais são feitas através dos tratos hipotálamo-hipofisário e túbero-infundibular: 
 - Trato hipotálamo-hipofisário: é formado por fibras que se originam nos neurônios grandes (magnocelulares) dos núcleos supraóptico e paraventricular e terminam na neuro-hipófise, essas fibras são as principais constuíntes da neuro-hipófise que são ricas em neurossecreção que transportam os hormônios vasopressina e ocitocina. 
 - Trato túbero-infundibular (ou túbero-hipofisário): é constituído de fibras que se originam em neurônios pequenos (parvicelulares) do núcleo arqueado e em várias áreas vizinhas do hipotálamo tuberal e terminam na eminência mediana e na haste infundibular, essas fibras transportam os hormônios que ativam ou inibem as secreções dos hormônios da adeno-hipófise. 
2.5 Conexões sensoriais: além das vísceras, outras estruturas possuem acesso ao hipotálamo por vias indiretas, nem sempre bem conhecidas, como por exemplo as informações das áreas erógenas como os mamilos e os órgãos genitais, que causam a ereção. Ademais, há conexões diretas do córtex olfatório e da retina com o hipotálamo, através do trato retino-hipotalâmico que termina no núcleo supraquiasmático e em parte também do núcleo pré-óptico ventrolateral, essas conexões são envolvidas na regulação do ciclo circadiano. 
3.0 Funções do hipotálamo: essa estrutura centraliza do controle da homeostase, para isso o hipotálamo possui um importante papel regulador sobre o sistema nervoso autônomo e o sistema endócrino, integrando-os com os comportamentos das necessidades do indivíduo. Além disso, controla os processos motivacionais da sobrevivência do individuo e da espécie, como fome, sede e sexo, que levam a pessoa a realizar comportamentos de ajuste corporal as situações. 
3.1 Controle do SNA: o hipotálamo é o centro suprassegmentar mais importante do SNA, atuando principalmente em conjunto com o sistema límbico, os estímulos elétricos em áreas específicas do hipotálamo dão respostas típicas dos sistemas parassimpático e simpático, controlado respectivamente pelo hipotálamo anterior e posterior. 
3.2 Regulação da temperatura corporal: o hipotálamo é informado sobre a temperatura corporal por termorreceptores periféricos e neurônios termorreceptores, assim funcionando como um termostato que detecta diferenças de temperatura no sangue e ativa os mecanismos de perda ou de conservação do calor para manutenção da temperatura. O hipotálamo possui dois centros denominados da perda do calor, situado no hipotálamo anterior (ou pré-óptico) e no centro da conservação de calor, situado no hipotálamo posterior. Os estímulos no centro anterior provocam vasodilatação periférica e sudorese para gerar perda de calor, já no posterior geram vasoconstrição periférica, tremores musculares e liberação do hormônio tireoidiano que aumenta o metabolismo, a fim de gerar calor. Lesões no centro de calor do hipotálamo anterior podem causar uma incontrolável elevação da temperatura (febre central). A febre de processos inflamatórios resulta do comprometimento dos neurônios termorreguladores do hipotálamo anterior que impede a perdade calor. Acredita-se que o hipotálamo ativa as regiões corticais para motivar comportamentos em busca de abrigo e proteção para frio e ventilação para o calor. 
3.3 Regulação do comportamento emocional: referente as áreas pertencentes ao sistema límbico. 
3.4 Regulação do equilíbrio hidrossalino e da pressão arterial: exige mecanismos automáticos de regulação do volume de líquido do organismo, como volume de sangue (volemia) e osmolaridade, como a pressão arterial. O principal mecanismo que o hipotálamo utiliza para regulação do equilíbrio hidrossalino é a liberação do hormônio antidiurético, sintetizado pelos neurônios dos núcleos supraóptico e paraventricular e liberado na neuro-hipófise, através do recebimento de informações aferentes que mantém com dois órgãos circunventriculares , o órgão vascular da lamina terminal e o órgão subfornicial. Não há barreira hematoencefálica nesses órgãos, o que permite a detecção pelo órgão vascular da osmolaridade do sangue e pelo órgão subfornicial dos níveis circulantes de angiotensina 2, um potente vasopressor.
Outro mecanismo regulador da ingestão de água e sal, que mantém a volemia e osmolaridade normais, tem como base receptores periféricos de pressão (barorreceptores), que se localizam nas paredes dos grandes vasos e no seio carotídeo, no arco aórtico, esses percebem as alterações da pressão arterial e transmitem as informações aos núcleos do trato solitário pelo nervo vago, esses núcleos se conectam com os núcleos paraventricular e supraóptico e com neurônios receptores na área pré-óptica, quando o sinal detectado é de hipovolemia há a secreção de vasopressina (antidiurético), quando a sinalização é hiponatremia há a liberação pela hipófise de ACTH que estimula a secreção de aldosterona pela suprarrenal para reabsorção do sódio. 
A área lateral do hipotálamo, denominada centro da sede, aumenta a sede do indivíduo, uma lesão nessa área pode provocar a perda da sede gerando desidratação, o comando desses neurônios vem de aferencias recebidas do órgão subfornicial. 
3.5 Regulação da ingestão de alimentos: estimulação do hipotálamo lateral causa fome e do núcleo ventromedial do hipotálamo causa saciedade, lesões nessas áreas invertem suas funções e resultam em estados extremos como anorexia e hiperfagia. O hormônio leptina, secretado por células adiposas, ao ser lançado no sangue se relaciona com a sensação de saciedade. 
3.6 Regulação do sistema endócrino: 
· 3.6.1 relações do hipotálamo com a neuro-hipófise: principal indicativo é a diabetes inspidus, que ocorre um aumento da urina eliminada sem eliminação de glicose, por diminuição dos níveis sanguíneos de ADH. Assim, relacionando a neuro-hipófise com o hipotálamo, uma vez que o ADH é sintetizado pelos neurônios dos núcleos supraóptico e paraventricular do hipotálamo ( neurossecreção) e em seguida é transportado pelas fibras do trato hipotálamo-hipofisário até a neuro-hipófise, onde é liberado. Outro hormônio relacionado e secretado pelos núcleos do hipotálamo é a ocitocina, que são liberados na corrente sanguínea, por capilares da neuro-hipófise que são fenestrados sem barreira hematoencefálica. 
· 3.6.2 Relações do hipotálamo com a adeno-hipófise: o hipotálamo regula a secreção dos hormônios da adeno-hipófise por um mecanismo que envolve uma conexão nervosa e outra vascular. Através da nervosa os neurossecretores situados no núcleo arqueado e áreas vizinhas do hipotálamo tuberal secretam substancias ativas que descem por fluxo axoplasmático nas fibras do trato túbero-infundibular e são liberadas em capilares especiais na eminência mediana e na haste infundibular. Logo, inicia-se a vascular que ocorre através do sistema porta-hipofisário, em seguida após passarem nessa primeira rede esses hormônios vão para segunda rede capilar que se situa na adeno-hipófise, assim regulando a liberação dos hormônios adeno-hipofisários. Isso ocorre por estimulação e inibição, pelos hormônios hipotalâmicos sobre os hormônios da adeno-hipófise, são eles o adrenocorticotrópico (ACTH), tireotrópico (TSH), folículo estimulante (FSH), luteinizante (LH), hormônio do crescimento (GH), melanócito estimulante (MSH) e prolactina. O hipotálamo é sensível a ação dos hormônios circulantes que, por retroalimentação, regulam sua secreção. 
3.7 Geração e regulação de ritmos circadianos: o comportamento fisiológico do indivíduo é endógeno e sofrem oscilações que se repetem no período de 24h. O ritmo circadiano é gerado em marca-passos ou relógios biológicos, que se situa no núcleo supraquiasmático do hipotálamo, que recebe informações sobre a luminosidade, cuja destruição afeta a maioria dos ritmos circadianos, além de outros relógios biológicos que tem seu ritmo independente do núcleo supraquiasmático, como no núcleo supraóptico e arqueado que são responsáveis pelos ritmos circadianos dos hormônios hipofisários, como também há relógios biológicos fora do sistema nervoso, como nos hepatócitos. 
3.8 Regulação do sono e da vigília: essa regulação se inicia no núcleo supraquiasmático e é repassado ao núcleo pré-óptico ventrolateral e a um grupo de neurônios monoaminérgicos do sistema ativador ascendente que resulta em sono, após o período do sono sob a ação do núcleo supraquiasmático essa inibição cessa e começa a ação excitatória do neurônio orexinérgico sobre os neurônios deste sistema e se inicia a vigília. Os neurônios orexinérgicos tem também ação inibitória sobre os neurônios colinérgicos do núcleo pedúnculo-pontino responsáveis pelo sono REM, lesões nos orexinérgicos podem resultar em narcolepsia e até cataplexia. 
3.9 Integração do comportamento sexual: depende de sinais neurais e químicos provenientes de todo o corpo, integrados no hipotálamo com a participação de outras regiões, como o córtex pré-frontal, o sistema límbico e o estriado ventral, todas com conexões recíprocas com o hipotálamo, onde a excitação se liga diretamente aos dois núcleos pré-ópticos.