1下丘脑的位置及结构特点
下丘脑是间脑的组成部分。人体间脑位于两侧大脑半球与中脑之间,可分为背侧丘脑(又称丘脑)、上丘脑、下丘脑、后丘脑、底丘脑五部分。下丘脑位于间脑正中基底部,处于丘脑的前下方,重约4g,仅为大脑重量的1/350。下丘脑虽然体积不大,但结构复杂,功能多样。下丘脑既扮演着神经中枢的角色，又扮演着内分泌器官的角色，是神经系统控制内分泌器官的枢纽，也是内、外感受器与内分泌器官之间联系的枢纽，其功能较多且复杂，在动物机体的调节过程中起着至关重要的作用。
下丘脑的主要结构特点为:
①下方与垂体相连,使神经系统与重要内分泌器官相连。下丘脑下方有视交叉、灰结节等结构,灰结节下延形成中空的圆锥体,称漏斗,漏斗柄下方与垂体相连。
②下丘脑既有普通的神经细胞,又含有神经分泌细胞,下丘脑的神经细胞核团繁多,有视上核、室旁核、乳头体核及漏斗核等核团。
2下丘脑的主要功能
下丘脑既有普通的神经细胞,又含有神经分泌细胞,既可以作为神经器官传导兴奋,又可以作为内分泌的枢纽分泌各种促激素的释放素,其主要功能可概括为：
①分泌各种促激素的释放素作用于垂体,如促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素以及促肾上腺皮质激素释放激素等,来调节生长发育、生殖、泌乳和皮肤色素等功能；
②具体温调节中枢调节体温；
③分泌抗利尿激素,调节水盐代谢；
④调节胰岛素和胰高血糖素的分泌,维持血糖平衡。
此外,下丘脑还与摄食、情绪反应、血压及昼夜节律等的调节有关。
3下丘脑的枢纽作用及调控
3.1下丘脑与垂体的功能联系
垂体分为腺垂体和神经垂体。腺垂体是腺组织,通过垂体门脉接受来自下丘脑的激素信息,组成下丘脑-腺垂体系统;神经垂体是神经组织,接受下丘脑视上核、室旁核来的神经纤维,组成下丘脑-神经垂体系统。
3.1.1下丘脑-腺垂体系统 下丘脑与腺垂体之间通过特殊的血管系统—垂体门脉系统发生功能联系,构成了下丘脑-腺垂体系统。现认为在下丘脑基底部存在一个“促垂体区”,主要包括正中隆起、弓状核、视交叉上核、腹内侧核、室周核等核团。这些核团的肽能神经元至少分泌9种有活性的下丘脑调节肽(见表),通过门脉系统到达腺垂体,调节腺垂体的内分泌活动(如图1所示)。3.1.2下丘脑-神经垂体系统
下丘脑的视上核、室旁核有神经纤维下行到垂体后叶,构成了下丘脑-垂体束。下丘脑的视上核、室旁核合成抗利尿素、催产素,通过下丘脑-垂体束纤维的轴浆运输到垂体储存并释放到血液中发挥作用(如图1)。抗利尿素通过调节尿量来调节机体的水代谢,催产素的分泌则具有刺激子宫平滑肌收缩等功能。
3.2下丘脑的内分泌调控机制
包括以下几个方面：
3.2.1对生长发育的调控
生长素的分泌受下丘脑生长素释放激素与生长抑素的双重调节,生长素释放素促进生长素的分泌,而生长抑素则抑制生长素的分泌,通过两者的配合,来调节机体的生长。幼年分泌失调,生长素分泌过多,会患巨人症,生长素分泌过少,会患侏儒症；成年生长素分泌过多,会患肢端肥大症。同时,通过下丘脑-腺垂体-甲状腺轴分泌的促激素,促进甲状腺激素的合成与释放,可以对生长发育、神经系统的兴奋性进行调控。儿童时期甲状腺激素分泌不足,会引起呆小症。
3.2.2对体温的调控
下丘脑具体温调节的基本中枢,对体温的调节包括两种途径:
①通过躯体神经、交感神经来调节骨骼肌的紧张性、皮肤的血流量、汗腺分泌调节体温；
②通过内分泌腺分泌的激素调节体温,如长期寒冷刺激,经下丘脑调控,使甲状腺激素分泌增多,增加产热。
3.2.3对水代谢的调控
下丘脑对水平衡的调节包括两个途径:①控制抗利尿激素的分泌和释放。②控制渴感和饮水行为。抗利尿激素由下丘脑的视上核、室旁核合成和分泌,经下丘脑垂体束运输至神经垂体储存,并由此释放入血,调节水代谢;渴觉中枢位于下丘脑外侧区,与视上核、室旁核发生功能联系,共同调节水代谢。
3.2.4对糖代谢的调控
胰岛素、胰高血糖素等激素除了直接感受血糖含量的变化而发挥调节作用外,还可以通过下丘脑间接发挥调节作用。当血糖含量降低时,下丘脑的某一区域通过交感神经的作用,使肾上腺髓质和胰岛α细胞分别分泌肾上腺素和胰高血糖素,从而使血糖含量升高。当血糖含量升高时,下丘脑的另一区域通过副交感神经,使胰岛β细胞分泌胰岛素,从而使血糖含量降低。
3.2.5对应激反应的调控
人体突然受到创伤、手术、寒冷、饥饿、疼痛、感染、紧张、惊恐等应激刺激时,下丘脑通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴的活动加强,使糖皮质激素等的分泌增加,以适应以上刺激。除此之外,下丘脑还通过下丘脑-垂体系统对摄食、血压、昼夜节律等进行调节。
4下丘脑参与激素的分级调节
哺乳动物体内的激素调节大部分为分级调节，简单来说就是分层控制，在高中生物教材中较常见的是：中枢神经系统发出信号，由下丘脑控制垂体，垂体再控制相关腺体分泌激素，以化学信号形式传递至靶器官或靶细胞来发挥调节作用，以维持生物机体稳态。具体过程如图1所示。
下丘脑在激素的分级调节过程中起到调控中心的作用。下丘脑接受中枢神经系统传递的信息，分泌释放因子作用到相应靶目标。除此之外，下丘脑也是自主神经中枢，可通过自主神经系统对周围内分泌腺体进行调节。
5下丘脑在内环境稳态维持中的重要作用
下丘脑对于内环境稳态维持具有重要作用，如血糖平衡的调节、体温调节、水盐平衡调节等都离不开下丘脑的作用。下丘脑作为神经调节和内分泌调节的枢纽，使得神经调节和体液调节两种调节方式共同协调动物体的各项生命活动，对干扰内环境稳态的刺激能作出及时的反应，维持内环境的稳态，使机体更好的适应环境的变化。
5.1血糖平衡的调节
血糖平衡的调节主要是体液调节，相关激素主要有胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素、生长激素及甲状腺素等激素，其中胰岛素和胰高血糖素作用最为明显。下丘脑对以上激素的分泌起到调控作用。
当体内血糖含量升高时，下丘脑相关区域兴奋，刺激体内的胰岛B细胞分泌胰岛素。胰岛素能够促进血糖进入细胞氧化分解、合成糖原、转化为脂肪，同时抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素，抑制肝糖原分解，抑制非糖物质转化为糖，从而降低血糖含量。
当体内血糖含量降低时，下丘脑另一相关区域兴奋，一方面刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素促进肝糖原水解为葡萄糖，促进非糖物质转化为葡萄糖，从而增加血糖含量。同时，由垂体前叶分泌
的生长激素对也具有升高生物机体内血糖含量的作用。另一方面，下丘脑通过发出神经冲动作用于肾上腺髓质促使其分泌肾上腺素，促进肝糖原水解，进而增加机体的血糖含量。
5.2体温调节
当人体受到寒冷刺激时，冷觉感受器产生兴奋，并传给下丘脑的体温调节中枢，下丘脑发出一系列指令，使得机体提高产热量，维持体温恒定，具体过程如图2。
在寒冷刺激的作用下，甲状腺激素分泌的分级调节如下：当冷觉感受器受到寒冷刺激时，相应的神经冲动传到下丘脑，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素（TRH），TRH运输到垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素（TSH），TSH随血液运输到甲状腺，使得甲状腺增加甲状腺激素的分泌，当血液中甲状腺激素含量增加到一定程度时，又会反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，从而维持激素的恒定。
当人体所处环境温度较高的情况下，温觉感受器会产生兴奋，并传给下丘脑的体温调节中枢，下丘脑
传出一系列指令，增加机体散热量，使得温度下降，维持体温恒定，具体过程如图3所示。
5.3水盐平衡调节
水盐平衡调节的神经中枢位于下丘脑，同时，下丘脑也是水盐平衡调节的感受器和效应器。当生物机体饮水量明显不足、体内失水过多、食物过咸时，机体细胞外液的渗透压会变高，这将刺激下丘脑中的渗透压感受器产生兴奋，传到大脑皮层的渴觉中枢，产生渴觉，人体主动饮水补充机体水分；同时，下丘脑合成抗利尿激素，运输到垂体后叶释放，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿液中水分的排放，降低细胞外液的渗透压，以达到细胞外液渗透压相对稳定的状态。
当机体饮水量较多或者失盐较多时，细胞外液的渗透压会呈现下降状态，则对下丘脑渗透压感受器的刺激就会降低，这一信号会传给垂体后叶，减少抗利尿激素的释放，尿量增加，将体内多余的水分通过尿液排出体外，以维持体内水和无机盐的平衡。
6小结
综上所述，下丘脑作为神经调节和体液调节的枢纽，在内环境稳态维持中起到重要作用。在血糖平衡调节、体温调节、水盐平衡调节过程中，下丘脑接收内环境稳态收到威胁的信息，进行分析综合，及时调动相关内分泌腺分泌相关激素，进行调节，以维持内环境稳态。
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