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Hipotálamo

O hipotálamo é uma região do encéfalo constituída primordialmente por núcleos de substância cinzenta, estando localizado ao longo das paredes do III ventrículo. Juntamente com o epitálamo e o tálamo, o hipotálamo faz parte do diencéfalo. É composto por vários núcleos de neurônios e age como um centro integrador da homeostase, regulando uma ampla gama de processos fisiológicos que incluem a termorregulação, a osmorregulação e a regulação das emoções. Também age em conjunto com a glândula hipófise para modular a atividade endócrina de acordo com as necessidades fisiológicas do organismo. Por este motivo, o hipotálamo pode ser considerado uma estrutura neuroendócrina.

Neste artigo vamos discutir a anatomia macroscópica do hipotálamo, descrevendo onde se localiza, suas divisões e núcleos, assim como as suas conexões. Vamos discutir qual é a função do hipotálamo, rever a sua vascularização e, por fim, mencionaremos algumas doenças do hipotálamo que podem prejudicar o funcionamento do organismo.

Informações importantes sobre o hipotálamo
Divisões Área medial e área lateral
Hipotálamo supra-óptico
Hipotálamo tuberal
Hipotálamo mamilar
Núcleos Hipotálamo supra-óptico: núcleo supraquiasmático, núcleo supra-óptico, núcleo paraventricular, núcleo anterior
Hipotálamo tuberal
: núcleo ventromedial, núcleo dorsomedial, núcleo arqueado (ou infundibular), núcleo pré-mamilar, núcleo tuberal lateral
Hipotálamo mamilar
: núcleos mamilares, núcleo posterior
Conexões Sistema límbico
Área pré-frontal
Tronco encefálico e medula
Hipófise
Neurônios monoaminérgicos (noradrenérgicos e serotoninérgicos)
Sensoriais: mamilos e órgãos genitais, córtex olfatório, retina.
Funções Regulação do sistema nervoso autônomo
Regulação do sistema endócrino
Regulação da osmolaridade e quantidade de água no organismo
Regulação da temperatura corporal
Regulação do ritmo circadiano
Regulação do apetite
Regulação das emoções
Vascularização Ramos anteriores e posteriores do polígono de Willis
Artéria hipofisária anterior (ramo da carótida interna)
Conteúdo
  1. Anatomia macroscópica e relações anatômicas
  2. Divisões do hipotálamo
  3. Núcleos do hipotálamo
    1. Núcleo paraventricular
    2. Núcleo supra-óptico
    3. Núcleo arqueado (infundibular)
    4. Núcleos dorsomedial, ventromedial e posterior
  4. Conexões do hipotálamo
    1. Sistema límbico
    2. Área pré-frontal
    3. Tronco encefálico e medula
    4. Hipófise
  5. Funções
  6. Vascularização
  7. Notas clínicas
    1. Febre de origem central
    2. Diabetes insipidus central
    3. Obesidade hipotalâmica
  8. Referências
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Anatomia macroscópica e relações anatômicas

As paredes laterais do terceiro ventrículo são divididas por um sulco anteroposterior denominado sulco hipotalâmico, que separa o tálamo (superiormente) do hipotálamo (inferiormente). O hipotálamo é constituído basicamente por núcleos de substância cinzenta, embora alguns feixes nervosos o atravessem. Algumas estruturas anatômicas fazem parte do hipotálamo inferiormente, como o quiasma óptico, o túber cinéreo, o infundíbulo e os corpos mamilares.

Com uma localização central no encéfalo, o hipotálamo possui relações anatômicas com várias outras partes importantes do sistema nervoso central:

  • Anteriormente é delimitado pela comissura anterior e pela lâmina terminal.
  • Posteriormente encontra-se a substância perfurada posterior, o pedúnculo cerebral e o aqueduto cerebral (de Sylvius).
  • Superiormente localizam-se o sulco hipotalâmico, o tálamo e o plexo coroide do terceiro ventrículo.
  • Inferiormente encontramos a haste hipofisária como um prolongamento do infundíbulo e a glândula hipófise.

Divisões do hipotálamo

O fórnix atravessa toda a extensão do hipotálamo de cada lado até atingir os corpos mamilares, dividindo essa estrutura em duas áreas: medial e lateral. A área medial do hipotálamo situa-se entre o fórnix e as paredes do III ventrículo e contém a maior parte dos núcleos de substância cinzenta. Por outro lado, na área lateral predominam feixes de fibras nervosas (substância branca).

O hipotálamo também pode ser dividido em três regiões delimitadas por planos frontais que se relacionam ao quiasma óptico, ao túber cinéreo e aos corpos mamilares. Assim, a região acima do quiasma óptico recebe o nome de hipotálamo supra-óptico; a região acima do túber cinéreo é denominada hipotálamo tuberal; e a região acima dos corpos mamilares é chamada de hipotálamo mamilar. Alguns autores citam uma quarta região, o hipotálamo pré-óptico - no entanto, essa parte mais anterior do III ventrículo tem uma origem embriológica distinta e, portanto, não pertence ao diencéfalo. Apesar disso, devido às suas relações funcionais com o hipotálamo supra-óptico, ela acaba sendo estudada junto com o diencéfalo.

Aprenda mais sobre outras partes do encéfalo com a nossa apostila de exercícios sobre a anatomia do cérebro humano

Núcleos do hipotálamo

Os principais núcleos hipotalâmicos, agrupados de acordo com as três regiões descritas acima, são:

  • Hipotálamo supra-óptico: núcleo supraquiasmático, núcleo supra-óptico, núcleo paraventricular, núcleo anterior
  • Hipotálamo tuberal: núcleo ventromedial, núcleo dorsomedial, núcleo arqueado (ou infundibular), núcleo pré-mamilar, núcleo tuberal lateral
  • Hipotálamo mamilar: núcleos mamilares, núcleo posterior

Além dos núcleos relacionados acima, existem ainda outros núcleos hipotalâmicos menores, tais como os núcleos lateral, pré-óptico medial, pré-óptico mediano, pré-óptico periventricular e periventricular posterior.

Abaixo são discutidos em maiores detalhes alguns dos principais núcleos hipotalâmicos.

Núcleo paraventricular

O primeiro núcleo hipotalâmico a ser discutido é também um dos mais importantes centros de controle autonômico do encéfalo: o núcleo paraventricular. Esse núcleo desempenha um papel essencial no controle do estresse, do metabolismo, do crescimento, da reprodução, da imunidade, dentre outros. Juntamente com o núcleo supra-óptico, também produz os hormônios vasopressina e ocitocina. Ele está localizado anterior e medialmente ao fórnix, e posteroinferiormente à comissura anterior. A parte superior da lâmina terminal está logo à frente dele, enquanto os núcleos supra-óptico e dorsomedial se localizam inferior e posteriormente a ele, respectivamente.

Núcleo supra-óptico

O núcleo supra-óptico é conhecido por produzir os hormônios vasopressina e ocitocina. A vasopressina, também chamada de hormônio antidiurético (ADH) mantém o equilíbrio osmótico e hídrico do organismo ao regular a reabsorção de água livre pelo ducto coletor dos rins. Já a ocitocina é mais conhecida por seu papel na lactação e nas contrações uterinas durante o trabalho de parto. O núcleo supra-óptico é posterior à parte inferior da lâmina terminal, e anteroinferior aos núcleos dorsomedial e ventromedial. Localiza-se imediatamente acima da crista supra-óptica, acima do recesso supra-óptico e do quiasma óptico.

Núcleo arqueado (infundibular)

O núcleo arqueado (infundibular) integra vários processos neuroendócrinos através de neurônios que controlam a secreção hormonal da hipófise anterior (adenohipófise). Além disso, o núcleo arqueado é um reconhecido regulador do metabolismo energético, integrando sinais de fome e saciedade. Ele se localiza ao longo da parte proximal do túber cinéreo. É inferior ao núcleo ventromedial, anterior aos núcleos mamilares e posteroinferior ao núcleo supra-óptico.

Núcleos dorsomedial, ventromedial e posterior

Os núcleos dorsomedial e ventromedial são encontrados na região mediana do hipotálamo, sendo o núcleo dorsomedial superior ao núcleo ventromedial. O núcleo posterior é imediatamente superior aos núcleos mamilares, que são encontrados nos corpos mamilares. Além disso, o núcleo posterior localiza-se entre as fibras do fórnix, anteriormente, e o trato mamilo-talâmico, posteriormente.

Está se sentindo sobrecarregado com tantos núcleos? Consolide o que já aprendeu até agora com os nossos testes sobre os núcleos e as relações anatômicas do hipotálamo!

Conexões do hipotálamo

O hipotálamo apresenta uma ampla gama de conexões através das quais controla a homeostase e o equilíbrio fisiológico do organismo. As conexões mais importantes do hipotálamo serão descritas a seguir.

Sistema límbico

O sistema límbico é formado por um conjunto de estruturas que estão relacionadas, principalmente, com a regulação das emoções. O hipotálamo estabelece conexões com o sistema límbico através de três vias principais:

  • Fórnix: liga o hipocampo aos núcleos mamilares do hipotálamo. Dos núcleos mamilares, os impulsos são transmitidos para o núcleo anterior do tálamo (fascículo mamilo-talâmico) ou para a formação reticular do mesencéfalo (fascículo mamilo-tegmentar);
  • Estria terminal: liga o corpo amigdaloide ao hipotálamo;
  • Feixe prosencefálico medial: liga a área septal ao hipotálamo.

Área pré-frontal

A área pré-frontal também está envolvida com o processamento e regulação emocional. Relaciona-se diretamente com o hipotálamo ou indiretamente através do núcleo dorsomedial do tálamo.

Tronco encefálico e medula

Através das suas conexões com essas estruturas, o hipotálamo é capaz de controlar as funções viscerais. As informações nervosas sobre a sensibilidade visceral do organismo (tanto geral quanto especial) são transmitidas ao núcleo do trato solitário pelos nervos facial (NC VII), glossofaríngeo (NC IX) e vago (NC X). Daí as informações são enviadas diretamente ao hipotálamo através das fibras solitário-hipotalâmicas. O hipotálamo então realiza o processamento dessas informações e elabora uma resposta efetora através da regulação do sistema nervoso autônomo (SNA). Algumas fibras saem diretamente dos núcleos hipotalâmicos para os núcleos da coluna eferente visceral geral do tronco encefálico ou para a coluna lateral da medula, onde se localizam neurônios pré-ganglionares dos sistemas simpático e parassimpático. Além disso, o hipotálamo também regula o SNA indiretamente através de suas conexões com a formação reticular.

Hipófise

As conexões eferentes do hipotálamo com a hipófise permitem que ele module o sistema endócrino e o equilíbrio hormonal do organismo.

Neurônio magnocelulares dos núcleos paraventricular e supra-óptico produzem dois hormônios, vasopressina e ocitocina, que são transportados através dos axônios do trato hipotálamo-hipofisário, passando pela haste hipofisária até a hipófise posterior (neurohipófise). Na neurohipófise, esses hormônios são armazenados na extremidade terminal das fibras nervosas e liberados na circulação conforme a necessidade do organismo.

A conexão do hipotálamo com a adenohipófise se dá através do trato túbero-infundibular (ou túbero-hipofisário). Neurônios parvicelulares do núcleo arqueado e regiões adjacentes do hipotálamo tuberal produzem hormônios e outras substâncias que descem por fluxo axoplasmático do trato túbero-infundibular até a eminência mediana ou haste infundibular. Daí, são lançados na circulação porta-hipofisária, chegando à adenohipófise onde regulam a liberação dos hormônios adenohipofisários.

O hipotálamo também estabelece conexões com vários grupos de neurônios noradrenérgicos da formação reticular e neurônios serotoninérgicos dos núcleos da rafe. Além disso, também apresenta conexões sensoriais com áreas relacionadas ao prazer sexual (mamilos e órgãos genitais), com o córtex olfatório e com a retina.

Para mais detalhes sobre o hipotálamo, veja a unidade de estudo a seguir:

Funções

Os núcleos hipotalâmicos e suas conexões com outras regiões do corpo, descritos anteriormente, fazem com que o hipotálamo tenha um papel regulador sobre o sistema nervoso autônomo e o sistema endócrino, regulando assim a homeostase do organismo. Além disso, o hipotálamo regula processos fisiológicos fundamentais para a sobrevivência do indivíduos, tais como a fome, a sede e o sexo.

As principais funções do hipotálamo são:

  • Regulação do sistema nervoso autônomo: a região anterior do hipotálamo controla o sistema nervoso parassimpático, enquanto a região posterior regula o sistema nervoso simpático.
  • Regulação do sistema endócrino: todos os hormônios produzidos pela adenohipófise são regulados por substâncias ativas provenientes do hipotálamo, principalmente do núcleo arqueado e outras regiões do hipotálamo tuberal. Assim, o hipotálamo influencia o funcionamento da tireoide, o crescimento, a função reprodutiva, as glândulas suprarrenais, dentre outros.
  • Regulação da osmolaridade e quantidade de água no organismo: o centro da sede está localizado na região lateral do hipotálamo, onde existem neurônios sensíveis a variações locais de pressão osmótica que determinam o aumento ou a diminuição da sede de acordo com as necessidades de água do indivíduo. Além disso, o hipotálamo regula a diurese através da vasopressina, produzida pelos núcleos paraventricular e supra-óptico. A vasopressina atua nos ductos coletores dos rins aumentando a reabsorção de água livre, o que consequentemente reduz a osmolaridade plasmática e a diurese.
  • Regulação da temperatura corporal: o hipotálamo recebe informações sobre a temperatura corporal provenientes de termorreceptores periféricos e também através de termorreceptores próprios localizados nos neurônios hipotalâmicos. Se a temperatura corporal está elevada, o centro de perda de calor no núcleo anterior do hipotálamo é ativado, promovendo vasodilatação periférica e sudorese, o que reduz a temperatura corporal. Por outro lado, se a temperatura corporal estiver baixa, o centro de conservação do calor no núcleo posterior do hipotálamo é ativado, o que resulta em vasoconstricção periférica, tremores musculares e liberação de hormônios tireoidianos, o que ajuda a aumentar a temperatura.
  • Regulação do ritmo circadiano: a luminosidade do ambiente é detectada pela retina e os impulsos nervosos são transmitidos ao hipotálamo através do trato retino-hipotalâmico. O principal centro regulador do ritmo circadiano é o núcleo supra-quiasmático, considerado o marcapasso biológico. Ele regula os parâmetros fisiológicos e metabólicos de acordo com o ritmo externo de claro/escuro.
  • Regulação do apetite: em situações de déficit energético, o centro da fome no hipotálamo lateral é ativado, levando o indivíduo a procurar comida e se alimentar de forma a restabelecer o equilíbrio energético. De forma contrária, quando o balanço energético torna-se positivo, o centro da saciedade, correspondente ao núcleo ventromedial, é ativado, levando o indivíduo a sentir-se saciado e, assim, interromper sua alimentação.
  • Regulação das emoções: juntamente com o sistema límbico e a área pré-frontal, o hipotálamo exerce um papel importante na coordenação de processos emocionais, tais como raiva, prazer e medo.

Vascularização

O hipotálamo é irrigado por ramos anteriores e posteriores do polígono de Willis. Ele também recebe irrigação de ramos hipotalâmicos da artéria hipofisária superior. O sangue venoso é drenado para o seio cavernoso, que então drena para os seios petrosos superior e inferior. O seio petroso superior se junta ao seio transverso para formar o seio sigmoide, que então se junta ao seio petroso inferior para se tornar a veia jugular interna.

Em relação à vascularização do hipotálamo, é importante mencionar o sistema porta-hipofisário, um sistema vascular formado por delicados vasos sanguíneos que conectam o hipotálamo à adenohipófise. Essa comunicação vascular entre os neurônios do hipotálamo e a adenohipófise permite que o hipotálamo module a secreção hormonal dessa glândula. O sistema porta-hipofisário se origina da artéria hipofisária superior, um ramo da artéria carótida interna. Ela forma um plexo capilar primário localizado no infundíbulo e na eminência mediana, no qual são lançados hormônios reguladores produzidos pelo núcleo arqueado e outras regiões do hipotálamo tuberal. Esses capilares se unem para formar as veias porta-hipofisárias, que transportam essas substâncias até a adenohipófise. Ali, as veias porta se dividem e formam outro plexo capilar, o plexo secundário, que está intimamente associado às células da adenohipófise. Assim, os hormônios e substâncias produzidas pelo hipotálamo conseguem chegar até a adenohipófise e regular a sua atividade endócrina.

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“Eu diria honestamente que o Kenhub diminuiu o meu tempo de estudo para metade.” – Leia mais. Kim Bengochea Kim Bengochea, Universidade de Regis, Denver

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