1.Đại cương

Vùng dưới đồi (Hypothalamus), một mặt là một bộ phận của hệ thần kinh trung ương, do đó có điều kiện để tác động nhanh với các phần khác thuộc hệ thần kinh trung ương, mặt khác vùng dưới đồi có khả năng tổng hợp và tiết các loại hormon đặc hiệu, tác động đến tuyến yên và một số cơ quan của cơ thể.

Như vậy, so với các cấu trúc thần kinh khác, vùng dưới đồi có một ưu thế đặc biệt là có khả năng phản ứng nhanh chóng với các luồng thần kinh hướng tâm, đồng thời có khả năng duy trì ảnh hưởng của nó trong một thời gian dài nhằm điều chinh những biến động diễn ra trong cơ thể, giúp cơ thể giữ được trạng thái ổn định, thích nghi với môi trường sống.

• Vùng dưới đồi nằm ở đáy não, tạo thành phần bụng của não trung gian. Giới hạn phía trước là mép trước tréo thị giác, giới hạn phía sau là mép sau của thể vú, phía trên giáp đáy não thất III (Hình 56.1).
• ở người, trong quá trình phát triển sự hình thành các nhân ỗ vùng dưới đồi bắt đầu từ tháng thứ 2, 3 của thai nhi. ớ trẻ sơ sinh, vùng dưới đồi vẫn chưa hình thành đầy đủ. Quá trình sắp xếp, hình thành các cấu trúc bên trong tiếp tục phát triển đến năm 3, 4 sau khi sinh. Tiếp theo đó là sự biến đổi bên trong các tế bào, và sự phát triển hệ thống các sợi. Đến năm thứ 13, 14 hoạt động nội tiết của các nhân có liên quan đến tuyến yên tăng lên mạnh mẽ, và mốì liên hệ giữa vùng dưới đồi và tuyến yên ngày càng chặt chẽ.
• về mặt tổ chức, vùng dưới đồi được chia thành nhiều nhân và vùng nhân (Hình . Các nhân trên thị (Supraoptic Nucleus), nhân cạnh nã 0 thất (Paraventricular nucleus) và ở một số loài, nhân bụng giữa (Ventromedial Nucleus) có ranh giới rõ rệt, nhưng hầu hết các nhân khác, và các vùng khác là tập hợp các tế bào nhỏ khó xác định.
• Vùng dưới đồi liên hệ chặt chẽ với các cấu trúc khác của não bộ bằng các đường hướng tâm và ly tâm.

1.1.Các đường hướng tâm quan trọng

1.1.1.Bó não trước giữa (Medial forebrain bundle) gồm các sợi phát sinh từ vùng khứu giác, vùng quanh hạnh nhân (Amygdale) và các nhân vách (Septal nucleus). Các sợi này đi đến các phần bên của vùng dưới đồi.

1.1.2.Các sợi phát sinh từ hồi hải mã đi đến thể vú (đường hải mã – dưới đồi: Hippocampo – Hypothalamic fibers).

1.1.3.Đường vỏ – dưới đồi: (Cortico – hy- pothalamic fibers) gồm các sợi từ vỏ não thùy trán đến vùng dưới đồi.

1.1.4.Đường hạnh nhân – dưới đồi (Amygdalo – hypothalamic fibers) có hai đường: Từ hạnh nhân đi theo chi cùng (Striaterminalis) đến vùng dưới đồi.

Đi dọc theo mặt trong nhân đậu (Lenti – form nucleus) đến vùng dưới đồi.

1.1.5.Đường đồi thị – dưới đồi.

1.1.6.Đường đi từ cuống vú ở thân não (Mamillary peduncle) đi đến thể vú.

1.2.Các đường ly tâm

Từ vùng dưới đồi có các sợi ly tâm chạy đến các cấu trúc khác nhau theo ba hướng:

1.2.1.Các sợi đi xuông thể lưới và tủy sống.

1.2.2.Từ thể vú (Mamillary body) chạy đến đồi thị, là một khâu nằm trong hệ khép kín về chức năng.

1.2.3.Các sợi đi đến tuyến yên: từ các nhân cạnh não thất (10 – 20%) và các nhân trên thị (80 – 90%) đi đến hậu yên và phần giữa tuyến yên.

Xét về mối tương quan giữa vùng dưới đồi và tuyến yên, người ta thấy có hai hình thức:

• Sự thông nối giữa vùng dưới đồi và hậu yên bằng dây thần kinh.
• Sự thông nối giữa vùng dưới đồi và tiền yên bằng hệ thống mạch cửa.

2.Chức năng sinh lý vùng dưới đồi

Vùng dưới đồi được coi là cơ quan điều hòa hoạt động hệ nội tiết, bản thân các nơrôn của vùng dưới đồi cũng tiết ra các hóa chất trung gian (Mediator) các chất dẫn truyền thần kinh (Neurotransmitters) và các hormon kích thích hoặc ức chế.

  2.1.Chức năng điều hòa hoạt động nội tiết

2.1.1.Vùng dưới đồi điều hòa bài tiết hormon của tuyến nội tiết

Vùng dưới đồi điều hòa hoạt động hệ nội tiết theo ba cơ chế cụ thể khác nhau: p

• Cơ chế điều hòa ngược (Feed back)
• Cơ chế điều hòa bằng các chất dẫn truyền thần kinh.
• Cơ chế điều hòa theo nhịp ngày đêm.

Trong ba cơ chế trên, cơ chế điều hòa ngược giữ vai trò quan trọng, đặc biệt là cơ chế điều hòa ngược âm tính (negative feed- back), vì nó duy trì tính hằng định nội tiết của cơ thể.

Cơ chế điều hòa ngược bài tiết hormon của vùng dưới đồi được chia làm ba loại: Sự điều hòa ngược vòng dài (Long feed back ) tại vùng dưới đồi và tuyến yên, ở đây có những thụ thể (receptors) đối với hormon của tuyến đích.

• Sự điều hòa ngược vòng xoắn (Short feed back)

Vùng đưới đồi có những thụ thể riêng đối với hormon tuyến yên.

• Sự điều hòa ngược vòng cực ngắn (UI-tra Short Feed Back)

Vùng dưới đồi chịu sự điều hòa của chính hormon do nó tiết ra.

2.1.2.Vùng dưới đồi điều hòa bài tiết hormon tuyến yên

 Vùng dưới đồi có các nơrôn tổng hợp và bài tiết các chất có tác dụng sinh học cao, cần thiết cho sự kích thích hoặc ức chế hoạt động bài tiết của tuyến yên – có những chất được công nhận là hormon như:

• Corticoliberin CRH Gây tăng tiết ACTH
• Thyroliberin TRH Gây tăng tiết TSH
• Luliberin LRH Gây tăng tiết LH
• Folliberin FRH Gây tăng tiết FSH
• Somatoliberin GRH Gây tăng tiết GH
• Melanoliberin MRH Gây tăng tiết MSH
• Prolactoliberin PRH Gây tăng tiết
• Prolactin Prolastatin PIH ức chế sự tiết
• Prolactin Melanostatin MIH ức chế sự tiết
• MSH Somatostatin GIH ức chế sư tiết GH

2.1.3.Vùng dưới đồi điều hòa hormon bài tiết hormon hậu yên

  Các nơrôn của nhân trên thị và nhân cạnh não thất tổng hợp được vasopressin (ADH Antidiuretic Hormone) và oxytocin. Các chất này được chuyên chở theo sợi trục thần kinh đến tích trữ ở hậu yên và được phóng thích vào máu khi có nhu cầu.

2.1.3.1.Vùng dưới đồi điều hòa bài tiết ADH

Khi nhân trên thị và nhân cạnh não thất bị kích thích (trường hợp áp suất thẩm thấu của huyết tương tăng) sẽ tăng phát xung đến hậu yên, và ADH sẽ tăng trong máu. Ngược lại, khi áp suất thẩm thấu của huyết tương giảm, thì các xung động thần kinh bị ức chế sẽ giảm ADH. Những thay đổi này do các tế bào nhận cảm áp suất thẩm thấu nằm ở phần trước vùng dưới đồi.

Như vậy, sự bài tiết ADH được liên tục và bằng cơ chế điều hòa tinh vi. Sự bài tiết ADH tăng khi độ thẩm thấu của huyết tương > 280 mosm/L.

Sự bài tiết ADH còn phụ thuộc vào thể tích dịch ngoại bào, nhờ các bộ phận nhận cảm luôn nhạy cảm với độ căng, phân bố ở thành mạch máu, một số hóa chất cũng ảnh hưởng đến sự bài tiết ADH như morphin, nicotin, gây tăng tiết ADH. Rượu và một số kháng chất thuốc phiện gây giảm bài tiết ADH, đau đớn, cảm xúc cũng gây tăng tiết ADH.

2.1.3.2. Vùng dưới đồi điều hòa bài tiết oxytocin

Khi các bộ phận nhạy cảm ở núm vú bị kích thích, sẽ phát xung đến nhân cạnh não thất, gây tiết oxytocin, đồng thời oxytocin từ hậu yên sẽ được phóng thích vào máu, gây co thắt tế bào cơ biểu mô ở các nang sữa, nhờ đó sữa chảy vào các ống dẫn và thoát ra ở núm vú. Vào cuối thai kỳ, một số lượng lớn oxytocin tiết ra, giúp chuyển dạ và sanh dễ dàng.

2.2.Vùng dưới đồi điều hòa hoạt động thần kinh thực vật

Vùng dưới đồi là trung khu cao cấp của hệ thần kinh thực vật. Ở vùng dưới đồi có hai trung khu đối kháng nhau về chức năng:

• Phần sau vùng dưới đồi là trung khu giao cảm.
• Phần trước vùng dưới đồi là trung khu đối giao cảm.

2.2.1.Vùng dưới đồi điều hòa tuần hoàn

 Kích thích vùng sau và vùng bên vùng dưới đồi gây tăng huyết áp, tăng nhịp tim, giãn đồng tử, dựng lông, run rẩy, tức là hoạt động gia tăng của thần kinh giao cảm.

Trong cơ thể nguyên vẹn, kích thích này xảy ra là do cảm xúc: giận dữ, sợ sệt. Kích thích điện thế thấp vào vùng giữa lưng của vùng dưới đồi, gây giãn mạch ở cơ và co mạch ở da. Điều này chứng tỏ vùng dưới đồi là một trạm của hệ thống giao cảm giãn mạch, hoạt động bằng acetycholin bắt nguồn ở vỏ não.

Ngược lại, kích thích vùng trên thị gây tác dụng ngược lại: giảm cả huyết áp lẫn nhịp tim. Những ảnh hưởng này được truyền chủ yếu đến các trung khu kiểm soát tim mạch ở hệ lưới của hành não và cầu não.

2.2.2.Vùng dưới đồi điều hòa thân nhiệt

Phần trước của vùng dưới đồi, nhất là vùng trên thị có khả năng điều hòa thân nhiệt. Khi nhiệt độ của máu đến vùng này tăng, sẽ kích thích các nơrôn nhạy cảm với nhiệt độ ở vùng này và ngược lại. Khi nhiệt ở các vùng trên tăng, các mạch máu toàn cơ thể sẽ giãn để thải nhiệt và ngược lại. Do đó, phần trước của vùng dưới đồi và vùng trên thị được xem là trung khu kiểm soát nhiệt độ của cơ thể.

2.2.3.Vùng dưới đồi điều hòa cảm giác thèm ăn

Kích thích vùng bên của vùng dưới đồi gây cảm giác đói, tổn thương vùng này sẽ mất cảm giác thèm ăn và nhịn đói đến chết.

• Trung khu no nằm ở nhân bụng giữa, kích thích ở đây gây cảm giác no. Phá hủy vùng này, trung khu đói sẽ tăng hoạt động gây ăn nhiều, dẫn đến béo phì.
• Ngoài ra, thể vú có chức năng kiểm soát hoạt động của hệ tiêu hóa, nhất là các phản xạ ăn như liếm môi, nuốt…
• Bình thường trung khu đói liên tục được hoạt hóa, và trung khu này bị ức chế tạm thời bởi trung khu no sau khi thức ăn được tiêu hóa. Hoạt động của trung khu no có lẽ được điều khiển bởi mức glucose sử dụng ở các tế bào của trung khu này.

2.2.4.Vùng dưới đồi điều hòa cảm giác khát

• Vùng dưới đồi điều hòa lượng nước của cơ thể bằng hai cách : 
  • Tạo cảm giác khát gây uống nước.
  • Kiểm soát lượng nước bài xuất qua nước tiểu.
• ở vùng bên của vùng dưới đồi là trung khu khát. Khi áp suất thẩm thấu ở tại các nơrôn của trung khu này và vùng lân cận tăng lên sẽ gây cảm giác khát, khiến phải uống nước để đưa áp suất thẩm thấu về bình thường.
• Nhân trên thị kiểm soát sự bài xuất nước qua nước tiểu. Các nơrôn của nhân bị kích thích khi lượng nước cơ thể giảm, xung động truyền xuống vùng phễu của vùng dưới đồi và đến hậu yên gây tiết ADH, ADH được phóng thích vào máu đến ông góp của thận, để tái hấp thu nước. Do đó, sẽ làm giảm lượng nước bi mất.

2.2.3.Chức năng điều hòa tập tính, hành vi

Ở các động vật, khi kích thích vùng dưới đồi sẽ gây ra một số tập tính, hành vi như sau:

2.2.5.1.Kích thích vùng bên của vùng dưới đồi gây cảm giác khát, cảm giác thèm ăn, làm tăng tính hiếu động, công khai lộ vẻ thịnh nộ, giận dữ, tấn công.

2.2.5.2.Kích thích các nhân bụng giữa và vùng chung quanh sẽ gây kết quả ngược lại,con vật có cảm giác no, bớt ăn và trầm tính.

2.2.5.3. Kích thích một vùng mỏng ở các nhân quanh não thất, sát não thất III, con vật có biểu hiện sỢ sệt.

2.2.5.4.Kích thích phần trước nhất của vùng dưới đồi và phần sau nhất của vùng dưới đồi, sẽ gây tăng hoạt động sinh dục ở con vật.

Ngoài ra, người ta còn tìm thấy trung – tâm – “thưởng ” nằm dọc theo bó não trước giữa, đặc biệt là vùng bên và nhân bụng giữa của vùng dưới đồi. Trung – tâm – “phạt” cũng được tìm thấy ỡ vùng xám trung tâm quanh kênh Sylvius ở não giữa, kéo dài lên vùng quanh não thất của vùng dưới đồi và đồi thị. Trung tâm “thưởng” và “phạt” đóng vai trò quan trọng trong hành vi và tập tính, vì hầu hết những điều ta làm đều liên quan đến hiện tượng trên. Nếu ta làm điều gì được thưởng, ta sẽ tiếp tục làm, và nếu bị phạt sẽ ngưng ngay. Mặt khác, hiện tượng “thưởng” và “phạt” có liên quan đến trí nhớ. Thí nghiệm cho thấy nếu những cảm giác nào mà không gây được hiệu quả “thưởng hay phạt ” thì con vật sẽ hầu như không nhớ gì cả.

3.Những rối loạn do tổn thương vùng dưới đồi

3.1.Nhược năng

Do vùng dưới đồi bị tổn thương, có khối u phá huỷ hay chèn ép. Trên lâm sàng sẽ gây:

• Nhược năng tuyến thượng thận.
• Nhược năng tuyến giáp.
• Nhược năng sinh dục.

3.2.Ưu năng

• Bệnh Basedow do vùng dưới đồi tăng bài tiết TRH
• Bệnh Cushing

Ưu năng vỏ thượng thận do nguyên nhân tại vùng dưới đồi, không phải bệnh lý tại tuyến thượng thận.