Hipotálamo é a parte do diencéfalo relacionada ao controle de funções viscerais,
endócrinas e autonômicas, e com o comportamento afetivo. Uma área densa em núcleos
cujas funções permanecem de grande interesse de estudo. Embora alguns núcleos [por ex,
nn ventromediais] sejam bem delineados, a maioria deles é formada por pequenos grupos de
células com limites mal definidos.
O hipotálamo se estende da região do quiasma óptico à margem caudal dos corpos
mamilares. Em sua porção anterior, passa para o interior da área olfatória basal e em
sua porção caudal invade o tegmento do mesencéfalo.
Os núcleos hipotalâmicos, suas aferências e eferências serão discutidas a seguir,
de acordo com suas funções. A este ponto, é altamente recomendável uma revisão da
anatomia desta região, para melhor compreensão dos aspectos funcionais do hipotálamo.
O hipotálamo se relaciona intimamente com a hipófise através de conexões nervosas
[para o lobo posterior da glândula] e através da vascularização [para o lobo
anterior]. Alem disso, o controle vasomotor do hipotálamo sobre as artérias
hipofisárias pode regular diretamente a função da glândula.
Suprimento sanguíneo:
O hipotálamo recebe sangue das artérias carótidas internas e basilar através de
pequenos ramos terminais destes vasos provenientes das próprias artérias e do polígono
de Willis. A drenagem venosa é realizada pelas veias cerebral interna, cerebral anterior
e basal. O hipotálamo contem a rede capilar mais densa do cérebro e alterações da
osmolaridade sanguínea, níveis de eletrólitos, peptídeos, glicose etc modificam a
ação dos neurônios de núcleos hipotalâmicos.
A hipófise recebe sangue de dois grupos de artérias, ambas derivadas da carótida
interna, mas independentes do suprimento carotídeo para o hipotálamo. Os ramos das
artérias hipofisárias anteriores surgem das artérias carótidas (variação anatômica:
ramos surgindo das comunicantes posteriores) mas não suprem diretamente o lobo anterior.
Estes ramos arteriais se comunicam com um enovelado plexo primário de capilares a nível
da haste da hipófise. As vênulas destes capilares descendem pela haste hipofisária para
formar um plexo secundário de capilares. Este arranjo de dois plexos capilares é chamado
de sistema portal hipofisário. Os hormônios hipotalâmicos são elaborados pelos
núcleos tuberais e transportados ao lobo anterior da hipófise por esta complexa
circulação. A drenagem venosa se dirige para o seio cavernoso, porem retorna para
efetuar feedback modulatório nos núcleos tuberais.
O lobo posterior da hipófise recebe sangue por outro complexo capilar originado das
artérias carótidas internas. A drenagem venosa tambem é feita para o seio cavernoso.
Considerações funcionais:
Evidência clínica e experimental demonstra que o hipotálamo se relaciona com todas as
funções e atividades viscerais. O hipotálamo é o principal centro subcortical de
regulação de atividade simpática e parassimpática, exerce atividade sobre a
regulação do sono, do metabolismo de açucares e gorduras, regula a temperatura corporal
e o balanço hídrico. Alem disto, funções complexas como as emoções e reações
afetivas estão sob controle do hipotálamo e suas conexões com o sistema límbico. Estes
controles são contínuos durante toda a vida do indivíduo e fundamentai s para a
sobrevivência. Cada resposta hipotalâmica é gerada a partir de um estímulo
específico, desencadeando o padrão "estímulo-integração-resposta" que
caracteriza a função hipotalâmica.
Controle simpático/parassimpático:
As regiões anterior e medial do hipotálamo regulam a função parassimpática. O
estímulo desta áreas hipotalâmicas determina aumento das respostas vagais e sacrais,
vasodilatação periférica, aumento do tônus e da motilidade vesical e do trato
digestivo.
As regiões lateral e posterior do hipotálamo regulam a função simpática. Quando
estas áreas do hipotálamo são estimuladas, observam-se as respostas de combate ou fuga
típicas da reação simpática: piloereção, taquicardia, vasoconstricção, sudorese,
dilatação pupilar, aumento da pressão sanguínea e da frequência respiratória, e
inibição dos movimentos peristálticos viscerais.
Relação com o sono:
A substância reticular ativadora (SRA) projeta fibras para o tálamo e para o córtex,
fibras estas que em seu trajeto passam pela porção posterior do hipotálamo. Diversos
experimentos mostram que estimulação do hipotálamo posterior em animais em vigília
levam ao sono profundo, mas isto provavelmente se deve às conexões do tálamo que por
ali passam. Parece não haver um centro de vigília hipotalâmico próprio, mas lesões a
nível de hipotálamo posterior danificam as projeções aferentes da SRA, levando ao
coma.
Controle da fome:
O hipotálamo regula a ingestão de alimentos através de dois centros: centro da fome
[lateral, no núcleo do leito do feixe medial do cérebro anterior em sua junção com as
fibras pálido-hipotalâmicas] e centro da saciedade [localizado no núcleo
ventro-medial]. A estimulação do centro da fome induz à conduta de comer e sua
destruição leva a severa desnutrição por anorexia. Estimulação do centro da
saciedade leva à conduta de cessar o ato de alimentação e a destruição deste centro
leva à hiperfagia e obesidade. Estes centros não trabalham alternadamente - na verdade,
o centro da alimentação está sempre ativado e pode ser inibido pelo centro da
saciedade. O centro da saciedade é ativado quando os níveis de glicose em suas células
[assim chamadas "glucostatos"] for elevado. Quando os níveis de glicose forem
baixos, as células são inibidas e o centro da fome passa a exercer sua função. O
sistema límbico tambem exerce um papel no controle da fome. Nos casos de lesão dos
núcleos amigdalóides do sistema límbico, os animais apresentam hiperfagia [mais
discreta do que em lesões do hipotálamo], porem perdem o critério da escolha de
alimentos e ingerem alimentos deteriorados e diversos materiais e objetos. Animais
hiperfágicos costumam apresentar tambem alterações de comportamento do tipo
agressividade.
Outros fatores tambem colaboram no ato da alimentação em seres humanos, dificultando
assim o estudo puro dos centros controladores da fome são: visão e olfação,
contrações peristálticas do estômago vazio, gasto energético com exercícios, fatores
culturais, situações de ansiedade, recuperação pós-enfermidades e cirurgias etc.
Controle da sede:
Lesões ou estimulações de certas áreas do hipotálamo levam à alteração da
ingestão de líquidos sem que haja qualquer alteração na ingestão de alimentos
sólidos. A região do controle da ingestão de líquidos se localiza no hipotálamo
lateral e as células são chamadas osmoreceptores pois reagem à pressão osmótica dos
líquidos que as cercam. As células do centro da sede apresentam um abundante suprimento
sanguíneo e a osmolaridade plasmática é o maior fator regulador da ingestão de água,
embora a osmolaridade dos líquidos extra-celulares que circundam estas células tambem
determinem resposta imediata para ingestão de água.
O núcleo paraventricular e principalmente o núcleo supraóptico do hipotálamo
sintetizam, transportam e liberam a vasopressina (hormônio anti-diurético, ADH) e a
ocitocina. Nesta região do hipotálamo as células osmorreceptoras respondem rapidamente
a situações de desidratação (hiperosmolaridade sanguínea) e hiperhidratação
(hipoosmolaridade), ajustando a produção de ADH. Quando o ADH alcança o rim, aumenta a
ação facilitatória sobre a reabsorção de água nos túbulos contornados distais e
coletores. Na ausência de ADH, maior diurese aquosa ocorre.
Outro fator que regula a ingestão de água é a secura da mucosa faríngea. Mesmo com
lesão do centro da sede que determina adipsia, um animal ingerirá pequenas quantidades
de água para obter alívio desta secura.
Controle da temperatura:
A regulação da temperatura corporal é um mecanismo bastante complexo, mediado
principalmente pelo hipotálamo através das áreas de produção, conservação e
dissipação de calor. Os sistemas enzimáticos do corpo tem necessidades estritas de
temperatura para optimização de sua função. O corpo humano, assim como os de outros
animais homeotérmicos, não apresenta variações de temperatura de acordo com o
ambiente, mas sim de acordo com suas situações específicas. Assim, embora nos seres
humanos a temperatura varie 0,2oC durante o dia, que a temperatura visceral seja em média
0,5oC maior que a temperatura da pele, e que as extremidades sejam mais frias que o resto
do corpo, o controle da temperatura é bastante rígido. Alguns fatores ambientais e
pessoais podem mudar a temperatura corporal [ex, ingestão de alimentos quentes ou frios,
épocas do ciclo menstrual, exercícios, temperatura ambiente etc], mas estas mudanças
geralmente são pequenas e ocorre um rápido ajuste às variações fisiológicas pelo
hipotálamo.
A temperatura se mantem estável graças ao equilíbrio entre a produção e perda de
calor pelo corpo. A produção de calor se dá principalmente pela ingestão de alimentos
e pela contração dos músculos esqueléticos. Adrenalina e noradrenalina produzem um
aumento fugaz da temperatura corporal e tiroxina produz um aumento mais duradouro. A
gordura castanha, encontrada em crianças e em diversos animais, é produtora de grandes
quantidades de calor devido à intensidade de seu metabolismo. A perda de calor se dá
quando a temperatura ambiente está abaixo da temperatura corpórea - por irradiação,
quando os objetos de diferentes temperaturas não estão em contato ou por condução
quando a base de troca de calor é feita por contato direto.
A pele determina, em grande parte, a quantidade de calor ganha ou perdida. Dependendo
do fluxo de sangue para a pele, mais ou menos calor é perdido das partes internas do
corpo. Como a quantidade de pelos no corpo é pequena, usamos roupas para complementar a
proteção para evitar perdas de calor. A camada de ar aprisionada entre a pele e as
roupas tambem é um importante isolante térmico. A cor das roupas pode tambem ser
considerada devido ao fator de calor irradiado pela luz.
A perda de calor pela pele se faz continuamente através da sudorese. Mesmo que
imperceptível, existe uma perda de água de 50ml/hora nos seres humanos. A perda desta
água depende da evaporação do suor, que por sua vez é dependente da umidade do
ambiente. A evaporação de 1g de água retira cerca de 0,6kcal de calor. Em caso de
exercícios extenuantes, a sudorese pode atingir até 1600ml/hora, determinando uma perda
calórica de mais de 900kcal/hora.
Para diminuir a perda de calor, os indivíduos assumem posições como "enrolar
como uma bola", e apresentam tremor involuntário e aumento dos movimentos
voluntários.
As respostas reflexas ativadas pelo frio são regidas pelo hipotálamo posterior [ex,
tiritar de frio] e as respostas para o calor são determinadas pelo hipotálamo anterior
[ex, vasodilatação periférica e aumento da sudorese].
Febre é uma reação do organismo a substâncias pirogênicas, geralmente liberadas de
células sanguíneas como resposta à infecção. Num indivíduo febril, os mecanismos
termorreguladores reagem como se tivessem sido reajustados, e apenas a febre acima de 43oC
pode ser considerada como nociva para o organismo, podendo levar à morte por lesão
cerebral. Hiperpirexia pode ser um sintoma de um tumor na região do hipotálamo anterior,
de meningeomas supraselares e complicação de cirurgia desta área cerebral.
Na hipotermia os processos metabólicos e fisiológicos ficam retardados. Há diminuição da frequência cardíaca e respiratória, da pressão arterial e do nível de consciência. O ser humano tolera temperaturas de 24-28oC e a diminuição da atividade metabólica e hemodinâmica produzida por esta condição pode ser usada com finalidade terapêutica [ex, cirurgia cardíaca e trauma de crânio].