現(xiàn)行高中生物教材必修本第一冊(cè)及選修本全一冊(cè),涉及到下丘腦的地方很多,但對(duì)于下丘腦的結(jié)構(gòu)并未作具體介紹,而且有關(guān)下丘腦的功能都是零零散散提到的。因此許多學(xué)生對(duì)此部分知識(shí)非常模糊,總是問(wèn):下丘腦在人體的哪兒?與大腦是什么關(guān)系?到底哪些生理過(guò)程與下丘腦有關(guān)?為了便于學(xué)生掌握,我在平時(shí)的教學(xué)中非常注意及時(shí)補(bǔ)充結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí),系統(tǒng)歸納教材中涉及到的功能,幫助學(xué)生形成一個(gè)完整的知識(shí)體系。
一、下丘腦的結(jié)構(gòu)
人類(lèi)的腦包括大腦、小腦、間腦、腦橋、延髓。下丘腦即丘腦的下部,是間腦的一部分。它位于腦的腹面、大腦之后、丘腦的下方、垂體的上方,如下圖。下丘腦內(nèi)部有許多神經(jīng)細(xì)胞集合在一起,組成多個(gè)神經(jīng)核來(lái)完成下丘腦的各項(xiàng)功能。

二、下丘腦的功能
下丘腦主要有以下四種功能
1、調(diào)節(jié)功能
這一功能是我們現(xiàn)行教材中介紹得最多的,它涉及到必修和選修的內(nèi)容,要仔細(xì)整理歸納。
⑴下丘腦能調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)的活動(dòng):高中生物必修本第一冊(cè)P85有一句話(huà)很好地總結(jié)了下丘腦的這一功能——下丘腦是內(nèi)分泌系統(tǒng)的總樞紐。然而下丘腦位于腦部,而各類(lèi)腺體分布在身體各處,它又如何調(diào)節(jié)這些腺體呢?下丘腦一方面通過(guò)下丘腦—垂體—內(nèi)分泌腺軸控制和協(xié)調(diào)內(nèi)分泌腺的活動(dòng)。例如,當(dāng)人體感覺(jué)寒冷、緊張時(shí),下丘腦分泌促甲狀腺激素釋放激素作用于垂體,促使垂體分泌促甲狀腺激素,此激素促使甲狀腺分泌甲狀腺激素,加強(qiáng)機(jī)體代謝。依賴(lài)這種調(diào)節(jié)方式的腺體還有性腺、腎上腺皮質(zhì)。另一方面,下丘腦通過(guò)控制交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的興奮性來(lái)直接調(diào)節(jié)某些腺體的活動(dòng)。例如,飯后血糖含量上升時(shí),下丘腦通過(guò)交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的作用,使胰島B細(xì)胞分泌胰島素,使血糖含量降低。當(dāng)血糖含量降低到一定含量時(shí),下丘腦又通過(guò)交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)作用于腎上腺和胰島A細(xì)胞,它們分別分泌腎上腺素和胰高血糖素,使血糖含量上升,從而維持血糖的平衡。
⑵下丘腦也能調(diào)節(jié)體溫的正常:下丘腦是體溫調(diào)節(jié)中樞的所在地。在寒冷時(shí),皮膚冷覺(jué)感受器興奮,沖動(dòng)傳至下丘腦,使下丘腦產(chǎn)生以下活動(dòng):一是分泌促甲狀腺激素釋放激素使甲狀腺激素分泌增多,使機(jī)體代謝增強(qiáng),抗寒能力增強(qiáng);二是經(jīng)傳出神經(jīng)支配骨骼肌戰(zhàn)栗,立毛肌收縮,皮膚血管收縮,腎上腺分泌增加,減少熱量散失。體內(nèi)溫度如有升高,下丘腦就因高溫的刺激而使身體發(fā)生出汗、立毛肌舒張以及皮膚血管舒張等反應(yīng),加強(qiáng)散熱。一旦體溫恢復(fù)正常,這些反應(yīng)就隨之消失,體溫停止下降。
⑶下丘腦還能調(diào)節(jié)水鹽平衡:下丘腦的神經(jīng)分泌細(xì)胞能分泌抗利尿激素,此激素有提高腎小管和集合管壁通透性的作用。當(dāng)飲水不足或失水過(guò)多或食物過(guò)咸時(shí),細(xì)胞外液滲透壓升高,傳到下丘腦滲透壓感受器,引起抗利尿激素分泌增多,腎小管和集合管通透性高,重吸收的水多,尿量就少。飲水過(guò)多時(shí),抗利尿激素少,腎小管和集合管的通透性低,重吸收的水少,尿量就多,以維持體內(nèi)水平衡。對(duì)于無(wú)機(jī)鹽的平衡,下丘腦則是通過(guò)調(diào)節(jié)腎上腺皮質(zhì)分泌醛固酮來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因醛固酮有促進(jìn)腎小管和集合管保Na排K的作用。
2、感受功能
下丘腦中有許多種感受器,是許多感覺(jué)的整合中心。例如下丘腦滲透壓感受器,能感受到細(xì)胞外液滲透壓的升高和降低。
3、傳導(dǎo)功能
下丘腦能將其內(nèi)部感受器產(chǎn)生的興奮傳導(dǎo)到大腦皮層。如將滲透壓感受器產(chǎn)生的興奮傳導(dǎo)到大腦皮層,從而產(chǎn)生渴覺(jué),大腦皮層綜合整理后再下達(dá)指令——加強(qiáng)飲水,以補(bǔ)充體內(nèi)水分的不足。
4、分泌功能:
下丘腦的神經(jīng)分泌細(xì)胞,既能傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng),又有分泌激素的功能。其分泌的激素主要有各類(lèi)釋放激素和抗利尿激素。釋放激素包括很多種,其命名也有一定的規(guī)律,即“促”+所調(diào)節(jié)的腺體的名稱(chēng)+“激素”+“釋放激素”,它們直接作用于垂體,繼而調(diào)節(jié)內(nèi)分泌腺的活動(dòng)。而抗利尿激素則是先運(yùn)至垂體的后葉貯存,當(dāng)身體需要是,再釋放入血,通過(guò)血液循環(huán)作用于腎臟,促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)原尿中水的重吸收,從而大大增強(qiáng)尿的濃縮能力。缺乏抗利尿激素會(huì)引起尿崩癥,使機(jī)體大量脫水。
總之,下丘腦監(jiān)測(cè)著身體的各種情況,對(duì)人體多種功能實(shí)行控制。它不但“知道”人能感受到的情況,如;寒冷、緊張等,而且“知道”人感受不到的事情,如血液的滲透壓、血液中激素的含量等,及時(shí)將信息反饋到大腦,而大腦發(fā)出的指令也要經(jīng)下丘腦轉(zhuǎn)達(dá),從而協(xié)調(diào)神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的活動(dòng),在維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮了重要作用。