Ipotalamo

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Introduzione

Ipotalamo Regione del cervello che svolge un ruolo importante nel mantenimento dell’omeostasi, nel comportamento sessuale, nell’umore e in altre importanti funzioni dell’organismo. Anche se nell’uomo rappresenta meno dell’1% del volume totale del cervello, l’ipotalamo esercita importanti effetti sul sistema endocrino (i cui organi producono e secernono gli ormoni), sul sistema nervoso autonomo (che controlla le azioni involontarie) e sul sistema limbico, una parte del sistema nervoso ancora poco conosciuta che agisce sul comportamento.

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Anatomia

L’ipotalamo dell’uomo, che pesa circa 5 g, fa parte del diencefalo. È situato intorno e sopra il pavimento del terzo ventricolo, inferiormente al talamo e superiormente all’ipofisi, alla quale è attaccato dal peduncolo ipofisario. L’ipotalamo è diviso in vari nuclei (aggregati di corpi di cellule nervose) e collegato con fibre nervose a tutte le altre parti del cervello. Riceve segnali nervosi dalle zone erogene (i genitali e i capezzoli), dai visceri (organi interni) e dal sistema limbico. Inoltre può rilevare cambiamenti dell’osmolarità del sangue ed è influenzato dalla concentrazione sanguigna degli ormoni. In questo modo, l’ipotalamo integra segnali fisici ed emotivi provenienti da tutto il corpo e avvia le opportune risposte.

L’ipotalamo possiede connessioni vascolari con il lobo anteriore dell’ipofisi (sistema portale ipotalamo-ipofisario), e connessioni nervose che si collegano al lobo posteriore della stessa ghiandola. Tali connessioni decorrono lungo il peduncolo ipofisario.

Alcune fibre nervose ipotalamiche si collegano a gruppi neuronali del midollo spinale, e sono correlate a funzioni omeostatiche, come la termoregolazione, la regolazione della fame e della sete, l’andamento del battito cardiaco e il grado di costrizione dei vasi sanguigni.

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Fisiologia

Esperimenti condotti sui ratti hanno dimostrato chiaramente che l’ipotalamo svolge un ruolo importante nella regolazione del comportamento alimentare: se l’ipotalamo subisce un danno nella regione mediana, il ratto mangia troppo e diventa obeso; se, invece, viene danneggiata la parte ventrale, il ratto rifiuta di mangiare e muore di fame. Nell’uomo, tuttavia, l’ipotalamo svolge un ruolo meno importante che nei roditori, perché l’assunzione di cibo è nell’uomo un’attività che risente anche di altri tipi di influenze. A questo proposito è stato, ad esempio, dimostrato che gli usi e le abitudini esercitano un’influenza maggiore sulla quantità di cibo ingerito che non la sensazione di fame; di qui potrebbe, peraltro, derivare l’elevata incidenza di obesità nelle civiltà caratterizzate da alti livelli di benessere.

L’ipotalamo influisce anche sull’apparato cardiovascolare e sulla parte del sistema nervoso autonomo coinvolta nell’integrazione delle azioni del corpo con quelle della mente. L’ipotalamo è, ad esempio, responsabile dei cambiamenti fisici che devono essere operati per compiere uno sforzo.

Nell’ipotalamo ha, inoltre, sede una sorta di termostato che controlla la temperatura corporea (termoregolazione), provocando la contrazione o la dilatazione dei vasi sanguigni periferici.

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Funzioni endocrine dell’ipotalamo

L’ipotalamo è responsabile del controllo degli ormoni liberati dai lobi anteriore e posteriore dell’ipofisi. Le sostanze secrete da questa regione cerebrale sono propriamente neurormoni e prendono il nome di fattori: 1) il fattore di liberazione della corticotropina (CRF) stimola la secrezione di corticotropina o ormone adrenocorticotropo (ACTH); 2) il fattore di liberazione della tireotropina (TRF) induce la sintesi di tireotropina o ormone tireostimolante (TSH); 3) l’ormone di liberazione dell’ormone della crescita (GHRH) e la somatostatina, rispettivamente, stimolano e inibiscono la produzione dell’ormone della crescita (GH); 4) il fattore di liberazione della gonadotropina (GnRH) controlla la secrezione dell’ormone follicolostimolante (FSH) e di quello luteinizzante (LH); 5) il fattore di inibizione della liberazione di prolattina e il fattore di liberazione della prolattina regolano la produzione di prolattina.

I nuclei sovraottico e paraventricolare dell’ipotalamo sintetizzano l’ossitocina e la vasopressina (o ormone antidiuretico). Questi due composti vengono trasportati lungo fibre assoniche nel lobo posteriore dell’ipofisi, e si depositano all’interno di granuli; in risposta a stimoli nervosi, vengono liberati e immessi nel torrente circolatorio. Oltre a svolgere azioni ormonali, la vasopressina e l’ossitocina possono fungere da neurotrasmettitori. È stato dimostrato che questi ormoni sono responsabili della trasmissione degli impulsi nervosi tra l’ipotalamo e il sistema limbico e il midollo spinale.

L’ossitocina è coinvolta nella secrezione del latte e, in misura minore, nella stimolazione del parto. L’atto di succhiare del neonato stimola una via nervosa che collega il capezzolo all’ipotalamo e che determina la liberazione di ossitocina, la quale, a sua volta, stimolala secrezione di latte per il neonato. Lo stesso effetto può essere provocato nella madre dal pianto del neonato: questo rappresenta un esempio dei collegamenti dell’ipotalamo con le altre parti del cervello. La vasopressina è coinvolta nel controllo del contenuto di acqua dell’organismo e agisce sulla parte distale del nefrone, sui tubuli contorti distali e sul dotto collettore del rene, dove aumenta il riassorbimento dell’acqua dal filtrato glomerulare, mantenendo così costante il livello di acqua presente nel corpo.

Una parte dell’ipotalamo, il nucleo sopraottico, è coinvolta nella regolazione dei ritmi circadiani del corpo, fluttuazioni del livello di alcuni ormoni nel sangue che si verificano nel corso di un periodo di 24 ore e, in genere, sono legate ai periodi di luce e di oscurità. Ciò assicura che la concentrazione sanguigna di alcuni ormoni raggiunga il valore richiesto nel momento di maggiore bisogno del corpo. Ad esempio, il livello del cortisolo aumenta abitualmente al mattino prima del risveglio, provocando l’innalzamento della glicemia e controbilanciando gli effetti, altrimenti deleteri, della mancata alimentazione durante il sonno notturno.