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Hipotálamo

Hipotálamo

El hipotálamo (del griego ὑπό [ÿpó], ‘debajo de’, y θάλαμος [thálamos], ‘cámara nupcial’, ‘dormitorio’) es una región nuclear del cerebro que forma parte del prosencéfalo secundario, y se sitúa por debajo del tálamo.[1]

Hipotálamo
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Corte sagital medio del cerebro de un embrión humano de tres meses. El hipotálamo (hypothalamus) se ve en el centro, debajo del tálamo (thalamus). Dibujo tomado del libro de Anatomy of the Human Body.
Hypothalamus small.gif
Hipotálamo (en rojo).
Latín [TA]: hypothalamus
TA A14.1.08.401
Enlaces externos
Gray pág.812
NeuroLex ID Hypothalamus
NeuroNames Hypothalamus
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Es la región del cerebro más importante para la coordinación de conductas esenciales, vinculadas al mantenimiento del individuo. Regula la liberación de hormonas de la hipófisis, mantiene la temperatura corporal, y organiza conductas, como la alimentación, ingesta de líquidos, apareamiento y agresión. Es el regulador central de las funciones viscerales autónomas y endocrinas.[2]

AnatomíaEditar

El hipotálamo representa cuatro centímetros cúbicos de tejido nervioso, es decir, un 0.3 % del volumen encefálico normal de un adulto.[3]​ Es, sin embargo, junto con sus estructuras afines, un componente fundamental del sistema límbico.[4]​ Ocupa la porción más ventral del diencéfalo y forma una parte de las paredes laterales y el piso del tercer ventrículo.[3]​ Se localiza por debajo y al frente del tálamo y sus puntos de referencia externos son el quiasma óptico, el tuber cinereum y los cuerpos mamilares.[5]​ Está unido a la hipófisis por un tallo —infundíbulo—, localizado entre los cuerpos y el quiasma.[6]

En la morfogénesis, su suelo forma el infundíbulo, una evaginación digitiforme y hueca, a partir de la que se desarrollan dos estructuras: la neurohipófisis y la eminencia media. Esta última es «una zona de contacto neurohemático que forma una interfaz funcional entre el hipotálamo y el lóbulo anterior de la hipófisis».[3]​ Por otro lado, el hipotálamo está dividido en una porción con «fibras nerviosas ricas en mielina» —que incluye a los cuerpos mamilares— y otra con «fibras pobres en mielina», ubicada en el área próxima a la hipófisis, especialmente competente al momento de regular las funciones vegetativas.[7]

Las conexiones vasculares entre hipotálamo e hipófisis se conocen como el sistema porta hipotálamo-hipofisario y comunica los lechos capilares del hipotálamo con los del lóbulo anterior de la hipófisis. La irrigación de las estructuras llega de las arterias hipofisarias superior, media e inferior, ramas de la arteria carótida interna.[8]​ El hipotálamo tiene vías de comunicación de doble sentido con el sistema límbico y también envía señales eferentes en tres direcciones: posterior e inferior —hacia el tronco encefálico—, superior —hacia zonas altas de diencéfalo y telencéfalo— y hacia el infundíbulo.[4]

Núcleos neuronalesEditar

Los cuerpos neuronales hipotalámicos están agrupados en núcleos que tienen proyecciones con las que alcanzan otras regiones del encéfalo y otros núcleos hipotalámicos. Tal disposición permite la continua comunicación entre las neuronas del hipotálamo y otras áreas del cerebro.[9]​ Por «costumbre anatómica», el hipotálamo se divide en tres zonas principales: medial, lateral y periventricular. Los núcleos se concentran en las zonas medial y periventricular, las más relacionadas con la regulación central endocrina. A la zona lateral se le considera un «relevo» donde están establecidas conexiones del hipotálamo con los elementos encefálicos más rostrales.[10]​ Son once los núcleos principales del hipotálamo y sus funciones permiten la «integración de las funciones del cuerpo para el mantenimiento de la homeostasis».[11]

Núcleos hipotalámicos
Zona[11] Nombre[6][12] Localización[12] Función
Lateral Hipotálamo lateral Hipotálamo lateral Se le considera el «centro del hambre».[13]​ Están involucradas las neuronas de este núcleo que producen hormona concentradora de melanina y orexina, que aumentan la ingesta de alimentos y reducen la tasa de metabolismo.[14]
Lateral
Medial
Preóptico Área preóptica Ejerce un «control hormonal de las funciones reproductoras».[6]
Supraóptico Anterolateral, arriba del tracto óptico Principal encargado del control de la excreción renal de agua por medio de la segregación a la neurohipófisis de hormona antidiurética o vasopresina.[4]
Periventricular
Medial
Paraventricular Periventricular anterior dorsal Produce oxitocina.
Arqueado Hipotálamo basal medial cercano al tercer ventrículo Interviene en la conducta emocional y actividad endocrina con liberación de GnRH.
Medial Supraquiasmático Arriba del quiasma óptico, área periventricular anteroventral Regulación del ciclo circadiano.
Ventromedial Ventromedial Implicado en conductas defensivas/agresivas.
Mamilares Porción más caudal del hipotálamo[15] Participa en la memoria.
Hipotálamo posterior Hipotálamo posterior Regulación de temperatura (frío).
Hipotálamo anterior Hipotálamo anterior Regulación de temperatura (calor), sudoración, inhibe la tirotropina.
Dorsomedial Dorsomedial Centro de la saciedad.

Neuronas secretorasEditar

Algunas de las neuronas que conforman los núcleos hipotálamicos tienen la capacidad de sintentizar neuropéptidos que cumplen la función de hormonas. Son especialmente importantes dos tipos en la mediación de funciones endócrinas:[9]

  • Neuronas magnocelulares: en los años 1950, fueron las primeras caracterizadas como neurosecretoras.[16]​ Predominan en los núcleos paraventricular y supraóptico, que sintetizan oxitocina y hormona antidiurética. Sus axones no mielinizados forman un estructura que atraviesa la eminencia media y llega a la neurohipófisis, donde se liberan las hormonas como respuesta a un potencial de acción.[9]​ Sin embargo, los axones también se proyectan hacia la médula espinal, la sustancia gris periacueductal y núcleos del rafé.[17]

Hipótesis lipostáticaEditar

Según la hipótesis lipostática los niveles circulantes de ácidos grasos libres y de triglicéridos regulan el apetito. Esta hipótesis postula además que el hipotálamo es capaz de «medir» la cantidad de grasa corporal a través de dos hormonas, la leptina y la insulina. Esto es así porque se cumple que tanto la concentración plasmática de leptina, como la de insulina son directamente proporcionales a la adiposidad. La leptina es un péptido sintetizado por el tejido adiposo cuyas funciones son inhibir el apetito a nivel del núcleo arqueado hipotalámico, estimular el metabolismo y en menor medida, inhibir la liberación de insulina. La insulina es una hormona producida por el páncreas que tiene entre sus acciones inhibir el apetito. El hipotálamo se encarga de mantener la masa corporal en niveles relativamente constantes basándose en la información que obtiene de la leptina y la insulina. Hay otras hipótesis alternativas o complementarias a la lipostática, entre ellas la glucostática y termostática.[18]

FuncionesEditar

El hipotálamo es una glándula que es capaz de regular las emociones, sensaciones y funciones a través de la regulación hipotálamo-hipofisíaria, de esta depende la economía del cuerpo y su funcionamiento. «Algunas funciones son netamente reflejos viscerales, y otras comprenden reacciones conductuales y emocionales complejas; sin embargo, todas ellas representan una respuesta particular a un estímulo característico».[19]​ El hipotálamo regula la liberación de hormonas de la hipófisis, mantiene la temperatura corporal, y organiza conductas, como la alimentación, ingesta de líquidos, apareamiento y agresión. Es el regulador central de las funciones viscerales autónomas y endocrinas.

EmocionesEditar

Región responsable del control de la expresión fisiológica de la emoción. Para ejercer este control, regula la actividad del sistema nervioso autónomo a través de su influencia sobre el tronco del encéfalo. Esta comunicación se realiza mediante el haz prosencefálico medial, que une bidireccionalmente el hipotálamo con el tronco así como, en dirección rostral, el hipotálamo con la región septal y zonas de la corteza prefrontal. En la glándula del hipotálamo se reúnen un conjunto de sustancias químicas responsables de determinadas emociones que experimenta el ser humano; ejemplos de estas sustancias son los péptidos y aminoácidos, los cuales al unirse forman los neuropéptidos o neurohormonas. Por lo que se considera que en el hipotálamo se forman sustancias químicas que generan la rabia, la tristeza, la sensación amorosa, la satisfacción sexual, entre otros.

Hambre y saciedadEditar

El hipotálamo regula el hambre, el apetito y la saciedad por medio de hormonas y péptidos como la colecistoquinina, el nivel de glucosa y ácidos grasos en sangre, y el neuropéptido Y entre otros.

TemperaturaEditar

El hipotálamo anterior o rostral (parasimpático) disipa (difunde) el calor y el hipotálamo posterior o caudal (simpático) se encarga de mantener la temperatura corporal constante[20]​ aumentando o disminuyendo la frecuencia respiratoria y la sudoración.

SueñoEditar

La porción anterior y posterior del hipotálamo regula el ciclo del sueño y de la vigilia (ritmo circadiano).[21]

HormonasEditar

El hipotálamo, en cuanto órgano endocrino, se ocupa de liberar factores estimuladores o inhibidores a la sangre, pero también es capaz de producir neurohormonas listas para su secreción.

NeurohormonasEditar

Hormona antidiuréticaEditar

El hipotálamo produce en los núcleos supraópticos y paraventriculares[22]​ la ADH (hormona antidiurética) o vasopresina, la cual se acumula en la neurohipófisis, desde donde es secretada. La vasopresina regula el balance de agua en el cuerpo actuando sobre los riñones.[23]​ La disfunción del hipotálamo en la producción de ADH causa diabetes insípida.[24]

OxitocinaEditar

La oxitocina es también producida por el hipotálamo y almacenada y liberada por la neurohipófisis; también comparte similitudes en su estructura proteínica y llegan a compartir algunas funciones. En el caso de los hombres, se desconoce su funcionalidad, pero se la asocia con los genitales externos y con receptores de la vesícula seminal.

Está relacionada con los patrones sexuales y con la conducta maternal y paternal que actúa también como neurotransmisor en el cerebro. En las mujeres, la oxitocina se libera en grandes cantidades tras la distensión del cérvix uterino y la vagina durante el parto, así como en respuesta a la estimulación del pezón por la succión del bebé, facilitando por tanto el parto y la lactancia.[25]

También se piensa que su función está asociada con el contacto y el orgasmo, tanto en hombres como en mujeres.[26][27]

Factores hipotalámicosEditar

Aparte de las dos hormonas de acción directa mencionadas, el hipotálamo segrega diversas hormonas o factores que regulan la secreción de hormonas hipofisarias.

 
Corte sagital medio del cerebro. El punto blanco en frente del hipotálamo es el quiasma óptico, debajo del cual esta la pituitaria. La línea blanca entre la pituitaria y el espacio negro es la silla turca (hueso).
  • Hormona liberadora de hormona adrenocorticotropa (CRH o CRF). La CRH, un péptido de 41 aminoácidos, estimula la secreción de ACTH y otros productos de su molécula precursora, POMC. La CRH se sintetiza a partir de un precursor de 196 aminoácidos. La vida media de la CRH sigue un patrón bifásico en el plasma; dura aproximadamente entre 6 a 10 min y 40 a 50 min. Tanto la hormona antidiurética (ADH) como la angiotensina II potencian la secreción de ACTH mediada por CRH. En contraste, la oxitocina inhibe la secreción de ACTH mediada por CRH. Las neuronas secretoras de CRH se encuentran en la porción anterior de los núcleos paraventriculares en posición justo lateral a las neuronas secretoras de TRH; sus terminaciones nerviosas se encuentran en todas las partes de la capa externa de la eminencia media. La CRH también se secreta a partir de la placenta humana. La concentración de esta hormona aumenta significativamente al final del embarazo y durante el parto. Además, se ha descrito una proteína de unión a CRH (CRHBP) específica tanto en el suero como en sitios intracelulares de diversas células. Es probable que las CRHBP modulen las acciones de la CRH y la vida media plasmática de la misma. Desde el decenio de 1990, se identificaron tres proteínas homólogas a la CRH, llamadas urocortinas, y dos receptores diferentes. Además de la participación de la CRH en la respuesta fisiológica al estrés, esta familia de péptidos parece tener importancia en el equilibrio de energía.
  • PIF (Factor inhibidor de la liberación de prolactina). Actúa en forma constante inhibiendo la secreción de prolactina hipofisaria. Dado que la dopamina inhibe también la producción de prolactina al unirse a las células lactotropas de la hipófisis, durante algún tiempo se pensó que se trataba de PIF; la dopamina puede ser un PIF secundario. Las neuronas secretoras de PIF se encuentran en el núcleo arcuato hipotalámico.

ReferenciasEditar

  1. MedlinePlus, Imagen ADAM.
  2. Carpenter, Malcom B. Neuroanatomía humana. El ateneo. 
  3. a b c Nieuwenhuys, Rudolf; Voogd, Jan; van Huijzen, Christiaan (2009). El sistema nervioso central humano. Tomo I (4.ª edición). Madrid: Editorial Médica Panamericana. p. 289. ISBN 978-84-9835-231-3. 
  4. a b c Hall, John E. (2011). Tratado de fisiología médica (Decimosegunda edición). Barcelona: Elsevier. pp. 714-716. ISBN 978-84-8086-819-8. 
  5. Waxman, Stephen G. (2011). «9. Diencéfalo». Neuroanatomía clínica (26.ª edición). Ciudad de México: McGraw-Hill Interamericana. pp. 120-121. ISBN 978-607-15-0509-5. 
  6. a b c Saladin, Kenneth S. (2013). «14. El encéfalo y los pares craneales». Anatomía y fisiología: la unidad entre forma y función (6.ª edición). Ciudad de México: McGraw-Hill Interamericana. pp. 528-529. ISBN 978-607-15-0878-2. 
  7. Thews, Gerhard; Mutschler, Ernst; Vaupel, Peter (1983). Anatomía, fisiología y patofisiología del hombre. Barcelona: Editorial Reverté. p. 644. ISBN 84-291-5579-1. 
  8. González Bárcena, David; Velázquez Chávez, Francisco Javier; Tapia González, María de los Ángeles; Hernández Meza, Álvaro Rodolfo; Garnica Cuéllar, Juan Carlos; Alamilla Lugo, Lisndey; Muñoz Solís, Andrés; Sosa Caballero, Alejandro (2016). «5. Generalidades del hipotálamo y de la hipófisis». Sociedad Mexicana de Nutrición y Endocrinología, ed. Endocrinología clínica de Dorantes y Martínez (5.ª edición). Ciudad de México: Editorial Médica Panamericana. p. 54. ISBN 978-607-448-558-5. 
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