O hipotálamo é uma pequena região ventral do cérebro composto por circuitos neurais altamente conservados que controlam as funções básicas e essenciais da vida, principalmente do sistema endócrino e nervoso autônomo.
Ele recebe muitos sinais de várias regiões do cérebro e, em troca, libera hormônios liberadores e inibidores, que então agem na glândula pituitária para direcionar as funções da glândula tireoide, glândulas supra-renais e órgãos reprodutivos, além de influenciar o crescimento, o equilíbrio de fluidos e produção de leite.
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Anatomia do hipotálamo
O hipotálamo se forma durante o primeiro trimestre, especificamente na 8ª semana, e é derivado do diencéfalo, constituindo apenas 4g dos 1400g de peso do cérebro humano adulto. Fica localizado no cérebro ventral acima da glândula pituitária e abaixo do terceiro ventrículo e é mais facilmente definido a partir de sua superfície ventral.
É limitado anteriormente pelo quiasma óptico, lateralmente pelos tratos ópticos e posteriormente pelo corpo mamilar, e circundado pelos vasos sanguíneos do círculo de Willis. O hipotálamo é duplicado simetricamente em cada lado do cérebro, com o terceiro ventrículo na linha média formando um limite entre os dois lados.
#Ponto importante: Para a maioria das funções, apenas a atividade de um lado do hipotálamo é necessária.
O hipotálamo é didaticamente dividido em três áreas: pré-óptica, tuberal e posterior. A área pré-óptica fica na parte anterior acima do quiasma óptico e inclui os núcleos pré-ópticos mediano e ventrolateral, as áreas pré-óptica medial e lateral e o núcleo supraquiasmático. Ele contém circuitos integrados essenciais para termorregulação, febre, equilíbrio eletrolítico, vigília-sono, ritmos circadianos e comportamento sexual.
O hipotálamo tuberal fica na porção intermediária e contém as áreas hipotalâmicas anterior e lateral e os núcleos dorsomedial, ventromedial, paraventricular, supraóptico e arqueado que também regulam o comportamento sexual, agressividade e muitas respostas autonômicas e endócrinas.
Por fim, a parte posterior do hipotálamo inclui os corpos mamilares e as áreas acima deles, como os núcleos tuberomamilar, supramamilar e hipotalâmico posterior. Esta região fornece saídas intensas para o sistema de excitação e hipocampo que acredita-se desempenhar um papel na regulação da vigília, bem como nas respostas ao estresse.
Funções do sistema endócrino
O hipotálamo em conjunto com a glândula pituitária (hipófise) através do eixo hipotálamo-hipófise controla vários sistemas hormonais do corpo humano. Ou seja, o hipotálamo libera diferentes hormônios no eixo que estimulam a hipófise a liberar outros hormônios.
O hormônio liberador de tireotropina (TRH), hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH), hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH), hormônio liberador de corticotropina (CRH), somatostatina e dopamina são liberados do hipotálamo para o sangue e viajam para a hipófise anterior.
- TRH: estimula a liberação do hormônio estimulante da tireoide (TSH) e da prolactina pela hipófise anterior.
- GnRH: desencadeia o desenvolvimento sexual no início da puberdade e mantém a fisiologia feminina e masculina depois disso, controlando a liberação do hormônio folículo-estimulante e do hormônio luteinizante.
- GHRH: estimula a secreção do hormônio do crescimento pela hipófise anterior.
- CRH: estimula a liberação do hormônio adrenocorticotrófico pela hipófise anterior.
- Somatostatina: inibe a liberação tanto do hormônio do crescimento quanto do hormônio estimulante da tireoide e de vários hormônios intestinais.
- Dopamina: inibe a liberação de prolactina da hipófise anterior, modula os centros de controle motor e ativa os centros de recompensa do cérebro. Por sua vez, a prolactina funciona principalmente para promover a lactação, mas também ajuda a regular a reprodução, o metabolismo e o sistema imunológico.
A vasopressina e a ocitocina são dois hormônios produzidos no próprio hipotálamo que viajam nos neurônios hipotalâmicos diretamente para a hipófise posterior. A vasopressina, também conhecida como hormônio antidiurético ou ADH, atua nos ductos coletores dos rins para facilitar a reabsorção de água. A ocitocina estimula as contrações do útero no nascimento e a liberação de leite quando o bebê começa a mamar.
O hipotálamo controla o sistema nervoso autônomo por meio de um conjunto de neurônios que inervam diretamente os neurônios pré-ganglionares parassimpáticos e simpáticos, bem como vários grupos de células no tronco encefálico que controlam os reflexos autônomos. Esses neurônios pré-autonômicos estão localizados principalmente no núcleo paraventricular e na área hipotalâmica lateral adjacente, com números menores no núcleo arqueado.
Termorregulação
O núcleo pré-óptico mediano, localizado na linha média ao longo da parede anterior do terceiro ventrículo, é um local chave para integrar as entradas térmicas da pele e dos neurônios termossensíveis dentro do cérebro, como os neurônios na região pré-óptica que respondem à temperatura cerebral.
Sono e vigília
Nos mamíferos, o núcleo supraquiasmático (NSQ) situado no hipotálamo é o relógio biológico endógeno, guiado por estímulos luminosos, mediado por neurotransmissores e com ação através da melatonina. À medida que o corpo transita da luz para a escuridão, este envia informações para a via pineal retino-hipotalâmica.
Quando estamos sobre estímulos luminosos, a retina envia informações luminosas para outras áreas além da área visual primária, como para esse núcleo (trato retino-hipotalâmico) via nervo óptico. A consequência é uma inibição do núcleo paraventricular e de conexões com outros núcleos hipotalâmicos através do neurotransmissor inibitório GABA (ácido gama-amino-butírico). Inibe, ainda, o sistema nervoso simpático através de axônios subsequentes.
À medida que a noite se aproxima, a partida da luz gera a ativação do núcleo paraventricular que então envia axônios através do núcleo intermediolateral para o gânglio cervical superior estimulando o sistema nervoso simpático que induz a sonolência. A glândula pineal é mobilizada para secretar melatonina na circulação. Verificou-se que os neurônios pré-ópticos ventrolaterais são inibidos por muitos dos neurotransmissores do sistema de excitação, como norepinefrina, serotonina e acetilcolina.
Alimentação
O apetite e o peso corporal estão sob intenso controle biológico, em oposição à “força de vontade” ou à falta dela, e os neurônios do hipotálamo são fundamentais para esse controle. O núcleo accumbens e as áreas corticais e límbicas, responsáveis pela motivação, excitação e seleção de alimentos, estão localizados no prosencéfalo rostral ao hipotálamo. A ação hipotalâmica na alimentação está relacionada a ação de alguns hormônios – orexina e a grelina, conhecidas por aumentar o apetite. Portanto, esses hormônios aumentam a ação do núcleo hipotalâmico lateral, enquanto a leptina faz o contrário. Ou seja, a leptina promove a função do núcleo ventromedial diminuindo o apetite; orexina e grelina antagonizam suas ações.
Alterações nas estruturas do hipotálamo
O comprometimento ou dano a qualquer um dos núcleos hipotalâmicos causa um déficit em sua função, que podem ser causadas por massas intracranianas, anormalidades vasculares, isquemia e também por certos medicamentos, como antipsicóticos.
- Núcleos anteriores: má dissipação de calor;
- Núcleos posteriores: dissipação excessiva de calor;
- Núcleo ventromedial: aumento do apetite;
- Núcleo lateral: diminuição do apetite;
- Núcleo arqueado: Disfunção da via tuberoinfundibular;
- Núcleo supraóptico: diabetes insipidus central devido à perda da produção de ADH;
- Núcleo paraventricular: Diminuição da secreção de ocitocina;
- Núcleo supraquiasmático: disfunção do ritmo circadiano.
Veja também:
- Resumo de fisiologia da hipófise
- Resumo do polígono de Willis: diagnóstico, tratamento e mais!
- Resumo sobre a amígdala cerebral: anatomia, funções e mais!
- Resumo de acromegalia e incidentaloma hipofisário: fisiologia, clínica, diagnóstico e muito mais
- Resumo de hiperprolactinemia: fisiologia, manifestações, diagnóstico e muito mais
- Resumo de TSH: diagnóstico, tratamento e mais!
- Resumo sobre ciclo circadiano: fisiologia, alterações e mais!
Referências bibliográficas:
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- Shahid Z, Asuka E, Singh G. Physiology, Hypothalamus. [Updated 2022 May 8]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK535380/
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