Hypothalamus: Aufbau und Funktion

Das Gehirn beinhaltet einige der wichtigsten Steuerungs- und Schaltsysteme des menschlichen Körpers – so auch den Hypothalamus. Dieser ist nicht nur an notwendigen Vorgängen wie der Atmung oder der Flüssigkeits- und Nahrungsaufnahme beteiligt, sondern beeinflusst auch unser Sexualverhalten. Darüber hinaus spielt er als Steuerzentrum eine Rolle bei der Regulation der Körpertemperatur und des Kreislaufes. Der Hypothalamus steuert demnach sowohl überlebenswichtige Prozesse, als auch persönlichkeitsbildende Vorgänge des Organismus.

Doch wie macht der Hypothalamus das Ganze überhaupt und wie ist er aufgebaut? Welche Funktionen hat er in diesem Zusammenhang konkret und welche Bedeutung hat dies für die Klinik?

Hypothalamus – Definition

Der Begriff Hypothalamus ist die medizinische Bezeichnung für die Hirnanhangsdrüse. Diese ist ein lebensnotwendiger Bereich vom Zwischenhirn, welches auch Diencephalon genannt wird. Der Hypothalamus fungiert dabei als zentrales, übergeordnetes Regulationszentrum für das vegetative Nervensystem sowie verschiedene Vorgänge des Hormonhaushalts. Weil er auch für die Ausschüttung von Hormonen zuständig ist, spricht man in der Fachsprache auch von einem endokrinen System. Die Hirnanhangsdrüse fungiert demnach als Steuerungszentrum für wichtige Vitalfunktionen, Hormone und das Immunsystem sowie die Sexualfunktion.

Hypothalamus – Aufbau

Der Hypothalamus bildet den Boden des Zwischenhirns und ist demnach direkt unterhalb des Thalamus zu finden. Von diesem ist er durch eine Gehirnfurche, den sogenannten Sulcus hypothalamicus, getrennt.

Der Aufbau der Hirnanhangsdrüse kann anhand der verschiedenen Kerngebiete recht gut aufgegliedert werden. Denn diese können aufgrund ihrer Lage in eine vordere, mittlere und hintere Gruppe eingeordnet werden. Der hintere Teil stellt dabei den markreichen Abschnitt des Hypothalamus dar, wohingegen der vordere und der mittlere Bereich das markarme Gebiet bilden.

Der markreiche Hypothalamus besitzt seinen Namen, da dieser Bereich von einer Markkapsel umgeben ist. Wichtige Kerngebiete in diesem Teil sind die sogenannten Corpora mamillaria mit den Nuclei mammillares medialis und lateralis.

Der markarme Hypothalamus enthält neben dem vorderen und mittleren Anteil zudem die sogenannte Area preoptica, wobei man diese offiziell in den vorderen Bereich eingliedert. Diese beherbergt verschiedene Neuronen, die sich verteilt in nicht abgrenzbaren Kerngruppen im Hypothalamus befinden. Darüber hinaus liegen im vorderen Teil jedoch auch gut abgrenzbare Kerngruppen. So ist hier beispielsweise der Nucleus suprachiasmaticus zu finden, welcher oberhalb des Chiasma opticums angesiedelt ist. Des Weiteren liegen in diesem Bereich auch der Nucleus paraventricularis und der Nucleus supraopticus.

Die folgende Auflistung beinhaltet einige wichtige Kerne des mittleren Hypothalamus-Abschnitts:

• Nucleus ventromedialis
• Nucleus dorsomedialis
• Nucleus arcuatus
• Nuclei tuberales
• Nucleus dorsomedialis

Hypothalamus – Funktion

Wie bereits angedeutet, besitzt der Hypothalamus ganz verschiedene Funktionen für den menschlichen Körper. Er übernimmt eine Vermittlerrolle zwischen dem vegetativen Nervensystem und dem Hormonhaushalt, reguliert somit praktisch alle periodischen Rhythmen. So steuert die Hirnanhangsdrüse über ihre Hormone beispielsweise den Sexualtrieb, das Gefühl für Hunger und Durst und die Schmerzempfindungen sowie den Schlaf-Wach-Rhythmus.

Dies ist nur möglich, da eine Vielzahl von Informationen über den Blutdruck, den Blutzucker und die Körpertemperatur im Hypothalamus gesammelt werden, woraufhin dieser entsprechende Signale bezüglich verschicken kann. Sie führen dann wiederum zur Freisetzung und Regulation bestimmter Hormone, wodurch viele verschiedene Prozesse über die Hirnanhangsdrüse gesteuert werden.

Die Hormone des Hypothalamus können in funktionelle Gruppen unterteilt werden, welche in den folgenden Abschnitten vorgestellt werden.

Steuerhormone

Die Gruppe der sogenannten Steuerhormone umfasst sowohl Hormone, welche die Hypophyse zu Synthese und Sekretion anregen, als auch diejenigen, die dies hemmen. Erstere werden aufgrund ihrer Funktion auch Releasing-Hormon (z.B. Gonadotropin Releasing Hormon) genannt, wohingegen man Letztere als Inhibiting-Hormon bezeichnet.

Effektorhormone

Ganz allgemein sind Effektorhormone, auch Wirkhormone genannt, endokrine Stoffe, welche direkt auf ein Zielorgan beziehungsweise eine Zielzelle wirken und eine physiologische Reaktion auslösen. Im Falle des Hypothalamus gehören zu dieser Gruppe beispielsweise die beiden Hormone Oxytocin und Adiuretin.

Die folgende Tabelle zeigt einige der wichtigsten Hormone der beiden Gruppen mit ihrer jeweiligen Funktion.

Hypothalamus – Klinische Bedeutung

Aufgrund seiner verschiedenen lebenswichtigen Funktionen und Beziehungen, kommt dem Hypothalamus eine große klinische Bedeutung zu. Störungen in diesem Bereich können aufgrund der vielen Steuerungszentren einen erheblichen Einfluss auf das endokrine System haben. So werden infolge eines gutartigen Tumors, den man als Hypophysenadenom bezeichnet, beispielsweise zu viele oder zu wenig Hormone produziert. Dies kann unter anderem zu einer Akromegalie, also einer Vergrößerung von Nase, Kinn, Fingern und Schädelknochen führen. Auch Minderwuchs oder Fettsucht sind mögliche Folgen einer Tumorbildung, wobei diese in der Hirnanhangsdrüse eher selten vorkommen.

Eine Beeinträchtigung des Hypothalamus kann jedoch auch das Ess- und das Sättigungszentrum betreffen und zu einer pathologischen Gewichtszunahme beziehungsweise Abnahme führen. Ist beispielsweise das Esszentrum geschädigt, nehmen Betroffene dieser Erkrankungen keine oder kaum noch Nahrung zu sich und magern stark ab. Eine Störung des Sättigungszentrum hat hingegen eine dauerhafte Aktivierung des Esszentrums zur Folge, wodurch es zu einer übermäßigen Nahrungsaufnahme mit Entwicklung einer Fettsucht kommt.