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시상하부(Hypothalamus)

아량드롱드룡드룡 2025. 2. 16. 15:32
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시상하부(Hypothalamus)

1. 개요

시상하부(Hypothalamus)는 간뇌(Diencephalon)의 바닥에 위치하며, 신경계와 내분비계를 조절하는 핵심적인 역할을 합니다.
뇌간(Brainstem), 척수(Spinal cord), 대뇌피질(Cerebral cortex) 등과 연결되며 자율신경계, 내분비계, 항상성 유지, 감정 조절 등의 다양한 기능을 담당합니다.

위치

  • 시상의 아래쪽(Under the Thalamus), 제3뇌실(Third Ventricle)의 바닥에 위치.
  • 뇌하수체(Pituitary gland)와 연결되어 호르몬 분비를 조절.

기능

  1. 자율신경계 조절: 교감신경과 부교감신경 조절.
  2. 내분비 조절: 뇌하수체와 연결되어 호르몬 분비 조절.
  3. 체온 조절: 신체 온도를 일정하게 유지.
  4. 섭식 조절: 배고픔과 포만감 조절.
  5. 수면-각성 조절: 생체 리듬 유지.
  6. 감정 및 행동 조절: 분노, 두려움, 스트레스 반응 조절.

2. 시상하부의 구조

1) 해부학적 구역

시상하부는 해부학적으로 세로 방향으로 3개의 구역과 가로 방향으로 4개의 영역으로 나뉩니다.

세로 방향 구역

  1. 외측구역(Lateral zone)
    • 섭식 행동, 각성 조절에 관여.
  2. 내측구역(Medial zone)
    • 내분비 및 자율신경 조절 기능.
  3. 실제하구역(Periventricular zone)
    • 제3뇌실을 둘러싸며 신경-내분비 조절.

가로 방향 영역

  1. 전구역(Preoptic area)
    • 체온 조절, 생식 기능 조절.
  2. 전엽(Anterior hypothalamus, Supraoptic region)
    • 자율신경 조절, 체온 조절.
  3. 중간엽(Tuberal region)
    • 대사 조절, 음식 섭취 조절.
  4. 후엽(Posterior hypothalamus, Mammillary region)
    • 각성과 감정 조절.

3. 시상하부의 주요 핵과 기능

시상하부는 여러 개의 핵(Nuclei) 으로 구성되며, 각각 특정한 기능을 수행합니다.

 

핵 (Nucleus)                                    위치                     기능

시각교차상핵 (Suprachiasmatic nucleus, SCN) 전엽 생체리듬 조절 (수면-각성)
시신경위핵 (Supraoptic nucleus, SON) 전엽 항이뇨호르몬(ADH), 옥시토신 분비 조절
방실핵 (Paraventricular nucleus, PVN) 전엽 옥시토신, 코르티코트로핀 방출호르몬(CRH) 분비
복내측핵 (Ventromedial nucleus, VMH) 중간엽 포만감 조절, 식욕 억제
궁상핵 (Arcuate nucleus, ARC) 중간엽 대사 조절, 성장호르몬 분비 조절
유두체핵 (Mammillary nucleus) 후엽 기억 형성, 감정 조절
후핵 (Posterior nucleus) 후엽 교감신경 조절, 체온 유지

4. 시상하부의 주요 기능

1) 자율신경계 조절 (Autonomic Nervous System Regulation)

  • 교감신경(Sympathetic)과 부교감신경(Parasympathetic)을 조절하여 심박수, 혈압, 소화, 호흡 등을 조절함.
  • 예: 후핵(Posterior nucleus) 은 교감신경을 활성화하여 체온 유지.

2) 내분비 조절 (Endocrine Regulation)

  • 시상하부는 뇌하수체(Pituitary gland) 와 연결되어 호르몬 분비를 조절함.
  • 주요 호르몬:
    • 항이뇨호르몬(ADH) → 신장에서 수분 재흡수 조절
    • 옥시토신(Oxytocin) → 자궁 수축 및 모유 분비 촉진
    • 코르티코트로핀 방출호르몬(CRH) → 스트레스 반응 조절

3) 체온 조절 (Thermoregulation)

  • 전엽(Anterior hypothalamus) → 체온이 높아지면 발한, 혈관 확장 유도
  • 후핵(Posterior hypothalamus) → 체온이 낮아지면 혈관 수축, 근육 떨림(Shivering) 유도

4) 섭식 조절 (Feeding Regulation)

  • 복내측핵(VMH) → 포만감 유발 (손상 시 과식 발생)
  • 외측핵(Lateral hypothalamus, LH) → 배고픔 유발 (손상 시 거식 발생)

5) 수면-각성 조절 (Sleep-Wake Cycle)

  • 시각교차상핵(SCN) → 생체 리듬(서캐디안 리듬) 조절
  • 후핵(Posterior nucleus) → 각성 유지 (손상 시 기면증 발생)

6) 감정 및 행동 조절 (Emotion & Behavior Control)

  • 변연계(Limbic system)와 연결되어 공포, 분노, 행복, 스트레스 조절
  • 유두체(Mammillary body) → 기억 형성에 중요

5. 시상하부와 관련된 임상적 문제

1) 시상하부 기능 저하 (Hypothalamic Dysfunction)

  • 원인: 종양, 염증, 뇌졸중 등
  • 증상: 체온 조절 장애, 식욕 이상, 수면 장애

2) 뇌하수체 기능 이상 (Pituitary Dysfunction)

  • 시상하부가 뇌하수체를 조절하므로, 성장호르몬(GH), 갑상선자극호르몬(TSH), 부신피질자극호르몬(ACTH) 이상 발생 가능
  • 예: 코르티코트로핀 방출호르몬(CRH) 이상 → 쿠싱증후군

3) 수면 장애 (Sleep Disorders)

  • 시각교차상핵(SCN) 손상 → 생체 리듬 장애
  • 후핵(Posterior nucleus) 손상 → 기면증 발생

4) 체온 조절 이상 (Thermoregulation Disorders)

  • 전엽 손상 → 발한 장애, 열 조절 장애
  • 후엽 손상 → 저체온증 발생

6. 결론

시상하부는 자율신경계 조절, 내분비계 조절, 체온 조절, 수면-각성 조절, 감정 및 행동 조절 등의 기능을 담당하는 매우 중요한 뇌 구조입니다.
이 기능이 손상될 경우 심각한 대사 장애, 수면 장애, 감정 변화 등의 문제가 발생할 수 있습니다.

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