Saturs
Dziļi smadzenēs atrodas sīkais čiekurveida dziedzeris - orgāns, kas ražo ķermeņa melatonīnu, ietekmīgu hormonu, kas palīdz regulēt miegu un nomodu, kā arī diennakts modeļus, kuriem ir plaša ietekme uz veselību. Uzziniet vairāk par čiekurveida ķermeņa anatomiju, atrašanās vietu un funkcijām, kā arī to, kā tas ietekmē miegu, ietekmē dzīvnieku sezonālo vairošanos un ko var ietekmēt specifiski smadzeņu audzēji.Anatomija
Čiekurveidīgais dziedzeris (vai čiekurveida ķermenis) ir mazs, priežu konusa formas orgāns, kas atrodas trešā kambara jumtā, dziļi smadzenēs. Autopsijas pētījumi parādīja, ka čiekurveida dziedzera vidējais izmērs ir līdzīgs rīsu graudam. Ventrikuli ir ar šķidrumu piepildītas telpas, un trešais ventrikuls stiepjas no lielajiem sānu kambariem līdz šaurajam smadzeņu akveduktam, ejot starp divām smadzeņu daļas pusēm, ko sauc par diencefalonu. Tas atrodas apgabalā, ko sauc par epitālamu, tieši aiz talāmu un virs smadzenītes, kas atrodas smadzeņu aizmugurē pie smadzeņu stumbra. Ir neliels ar šķidrumu piepildīts epifīzes padziļinājums, kas izvirzīts čiekurveida ķermeņa kātiņā, ļaujot tā ražotajiem hormoniem vieglāk izkliedēties visā smadzenēs.
Struktūra
Šūnas, kas veido čiekurveida dziedzera audus cilvēkiem un citiem zīdītājiem, ietver hormonus ražojošos pinealocītus un atbalstošās intersticiālās šūnas. Nervu šūnas vai neironi var ietekmēt pinealocītus, izdalot specifiskas ķīmiskas vielas, ko sauc par neirotransmiteriem. Nervu šķiedras caur dziedzeru kātiņu nonāk dziedzerī un satur daudzas vielas, tostarp:
- GABA
- Orexin
- Serotonīns
- Histamīns
- Oksitocīns
- Vasopresīns
Pinealocītu šūnās ir receptori visiem šiem neirotransmiteriem, kas liecina par šo citu smadzenēs izplatīto ķīmisko vielu ietekmi.
Cilvēkiem un citiem zīdītājiem šī ietekme tiek paplašināta ārpus smadzenēm līdz neironu kolekcijai, kas atrodas simpātiskās augšējās dzemdes kakla ganglijās un parasimpātiskās sphenopalatīna un otic ganglijās. Šis savienojums ir relejs no epifīzes un suprachiasmatic kodola (SCN), kas atrodas hipotalāmā. SCN ir būtiska nozīme, jo tas ir galvenais sirds ritma regulators diennakts ritmā organismā, ko ietekmē tīklenes noteiktā gaismas uztvere un sūta pa retinohipotalāma traktu.
Funkcija
Vissvarīgākā epifīzes funkcija ir hormona, ko sauc par melatonīnu, ražošana. Melatonīns tiek sintezēts no neirotransmitera serotonīna molekulām. Pēc ražošanas tas tiek izdalīts no epifīzes. Tam ir nozīmīga ietekme uz diennakts ritmu, tostarp ietekme uz miegu un iespējamā ietekme uz dzīvnieku sezonālo reprodukciju.
Čiekurveidīgajā dziedzerī serotonīns (kas iegūts no aminoskābes, ko sauc par triptofānu), tiek pārveidots, kad pievieno acetilgrupu un pēc tam metilgrupu, lai iegūtu melatonīnu. To panāk ar diviem enzīmiem: serotonīna-N-acetiltransferāzes un hidroksiindola-O-metiltranferāzes. Gaismas iedarbība pasliktina melatonīna ražošanu.
Kā gaisma ietekmē melatonīna ražošanu epifīzē? Lai atbildētu uz šo jautājumu, ir svarīgi saprast, kā gaisma parasti ietekmē ķermeņa diennakts ritmus. No latīņu valodas, kas nozīmē “apmēram dienu”, termins diennakts attiecas uz daudziem fizioloģiskiem procesiem, kas ir saistīti ar gaismas un tumsas laiku. Lai arī tas ietver miegu un nomodu, šis diennakts laiks, visticamāk, attiecas arī uz hormonu izdalīšanos, enerģijas izmantošanu vielmaiņas optimizēšanai un ķermeņa savstarpēji savienoto sistēmu koordināciju.
Gaisma, kas iet caur acs tīkleni, aktivizē specifiskus receptorus, ko sauc par iekšēji gaismjutīgām tīklenes ganglija šūnām (ipRGC). Šīs šūnas satur fotopigmentu, ko sauc par melanopsīnu. No šejienes signāls tiek pārraidīts no acīm uz epifīzi. Pirmkārt, ziņa tiek nodota gar retinohipotalāma traktu, kas stiepjas no tīklenes šūnām līdz SCN smadzeņu priekšējā hipotalāmā. Pēc tam hipotalāma paraventrikulārais kodols nosūta signālu gar muguras smadzenēs esošajiem preganglioniskajiem simpātiskajiem neironiem, augšējam dzemdes kakla ganglijam un visbeidzot uz epifīzi.
Tad čiekurveida dziedzeris var mainīt melatonīna ražošanu, pamatojoties uz gaismas daudzumu, ko uztver acis. Tas ir licis epifīzi saukt par ķermeņa “trešo aci”, jo tā spēj reaģēt uz gaismas uztveri.
Kad melatonīns tiek ražots, tas netiek izlaists vakuumā, lai to izdarītu pēc saviem ieskatiem. Tāpat kā daudziem ķermeņa procesiem, tiek saglabāts līdzsvars. Šo līdzsvaru sauc par homeostāzi. Kad čiekurveida dziedzeris izdala melatonīnu, tas atgriežas, iedarbojoties uz MT1 un MT2 melatonīna receptoriem uz SCN. Šī mijiedarbība ietekmē diennakts sistēmas kontroli organismā, plašāk ietekmējot iespējamo slimību.
Ir daži citi ziņkārīgi melatonīna efekti, kas cilvēkiem nav pilnībā izprotami. Ir zināms, ka dzīvnieku modeļos melatonīns var samazināt gonadotropīnu atbrīvojošā hormona (GnRH) sekrēciju no hipotalāma. Tam var būt kavējoša ietekme uz reproduktīvajām funkcijām. Zīdītājiem tas var palēnināt spermas un olšūnu nobriešanu un samazināt reproduktīvo orgānu darbību. Tiek apgalvots, ka tas var ietekmēt dažu dzīvnieku sezonālās reproduktīvās funkcijas. Ja ziemas mēnešos naktis ir garākas un var būt mazāka piekļuve pārtikai, palielināta tumsa var izraisīt augstāku melatonīna līmeni un samazinātu auglību. Tas var padarīt mazāk iespējamu dažu dzīvnieku sugu mazuļus, kuri, iespējams, nepārdzīvo ziemas liesos laikus. Tā nozīme, īpaši cilvēku vidū, nav zināma.
Tomēr ir jāievēro piesardzība, lietojot papildu melatonīnu (kas ir vienīgais neregulētais hormons, ko Amerikas Savienotajās Valstīs var iegādāties bez receptes) grūtniecēm un bērniem. Melatonīna izdalīšanās no epifīzes var būt nozīmīga cilvēka dzimumnobriešanas laikā. Melatonīna līmenis pubertātes laikā nedaudz samazinās, un čiekurveidīgie audzēji, kas novērš melatonīna ražošanu, maziem bērniem izraisīs priekšlaicīgu pubertāti.
Visbeidzot, čiekurveida dziedzera radītais melatonīns ir ļoti efektīvs antioksidants. Tas var aizsargāt centrālās nervu sistēmas neironus no brīvajiem radikāļiem, piemēram, slāpekļa oksīda vai ūdeņraža peroksīda. Šīs ķīmiskās vielas rodas aktīvos nervu audos. Brīvie radikāļi var palielināt audu bojājumu un disfunkcijas risku, tostarp tādu medicīnisku problēmu risku kā vēzis un neirodeģeneratīvas slimības.
Ir arī zināms, ka melatonīna ražošana samazinās līdz ar dabisko novecošanos, un joprojām tiek pētīts, kā tas saasina slimību.
Saistītie nosacījumi
Čiekurveidīgais dziedzeris un tā melatonīna ražošana ir centrālā loma diennakts ritma traucējumos, kas ietekmē miegu. Tas var saasināt bezmiegu, piemēram, ar aizkavētu miega fāzes sindromu. Tam var būt nozīme arī sezonālos afektīvajos traucējumos, kurus dažkārt dēvē par ziemas depresiju. Turklāt, kad epifīzi ietekmē audzēji, sekas var izraisīt smadzeņu operāciju.
Diennakts ritma traucējumi
Šie apstākļi rodas, ja sinhronitāte starp nomoda un miega modeļiem nesaskan ar sabiedrības normām vai dabisko gaismas un tumsas ritmu. Raksturīgs neregulārs gulētiešanas laiks un pamošanās, skartajai personai būs bezmiegs un nepareizi savlaicīgs miegainība. Diennakts miega traucējumi ietver:
- Aizkavēta miega fāzes sindroms: Nakts pūces, kurām ir grūtības aizmigt, un grūtības pamostoties agrāk.
- Uzlabotas miega fāzes sindroms: Raksturo agra miega iestāšanās un agra rīta pamošanās.
- Brīvi vai bez 24: Visbiežāk sastopams neredzīgiem cilvēkiem bez gaismas uztveres, miega laiks var pakāpeniski mainīties vairāku nedēļu vai mēnešu laikā.
- Neregulārs miega-pamošanās ritms: Nevis ilgstoša miega periods uz nakti, miegs tiek sadalīts īsākos intervālos 24 stundu laikā.
Kā var traucēt miega laiku? Galu galā tas var būt atkarīgs no personīgās perspektīvas, ko lielā mērā ietekmē sociālais konteksts. Jāuzmanās, lai par normālu fizioloģisko modeļu variāciju nenosauktu slimību. Ja ir ievērojama sociālā un profesionālā disfunkcija (ieskaitot kavējumus skolā vai darbā), ārstēšana var būt piemērota. Par laimi tiem, kuru neregulāri gulēšanas paradumi nav sekas, medicīniskā palīdzība parasti netiek meklēta.
Sezonas afektīvie traucējumi (VAD)
Ar ilgstošu nakts tumsu, kas ziemas mēnešos notiek ziemeļu puslodē, var rasties sezonāli afektīvi traucējumi. Pazīstams arī kā ziemas depresija, stāvoklis var būt saistīts ar citiem simptomiem, tostarp samazinātu fizisko aktivitāti un svara pieaugumu. Fototerapija, mākslīgi izmantojot gaismu no gaismas kastes vai gaismas terapijas brillēm, var būt noderīga. Gaismas laiks parasti ir no rīta, taču ir svarīgi ievērot medicīnas speciālista norādījumus.
Čiekurveida dziedzeru audzēji
Vēzis reti var ietekmēt epifīzi. Faktiski epifīzē rodas mazāk nekā 1 procents smadzeņu audzēju, bet šeit ir sastopami 3 līdz 8 procenti bērnu smadzeņu audzēju. Parasti čiekurveida dziedzeru audzēji biežāk sastopami gados jaunu pieaugušo vidū, personām no 20 līdz 40 gadiem. vecuma. Ir tikai nedaudz audzēju, kas var ietekmēt epifīzi smadzenēs. Faktiski ir tikai trīs īstu čiekurveida šūnu audzēju veidi. Tie ietver:
- Pineocitoma: Lēni augošs, bieži klasificēts kā II pakāpes audzējs.
- Pineoblastoma: Parasti agresīvāka, vai nu klasificēta kā III pakāpes starpposma forma, vai ļaundabīgāka IV pakāpe.
- Jauktais epifīzes audzējs: Satur šūnu tipu kombināciju, padarot tīru klasifikāciju mazāk iespējamu.
Šie audzēji var izaugt pietiekami lieli, lai kavētu normālu cerebrospināla šķidruma plūsmu kambaros. Tiek lēsts, ka caur šo barotni var izplatīties arī 10 līdz 20 procenti čiekurveida dziedzeru audzēju, it īpaši agresīvākais priedoblastomas variants. Par laimi, šie vēži reti metastē citur organismā.
Simptomi, kas attīstās ar epifīzes audzēju, var būt:
- Acu kustību traucējumi, kas izraisa redzes dubultošanos
- Galvassāpes
- Slikta dūša
- Vemšana
Ja tiek identificēts čiekurveida dziedzera audzējs, ārstēšana parasti ietver radiāciju. Ja ir klāt pinoblastoma, ir jāapstaro visas smadzenes un muguras smadzenes. Ja audzējs ir izplatījies vai ja tas pēc regresijas atjaunojas, var norādīt ķīmijterapiju. Dažos gadījumos var veikt operāciju, lai noteiktu audzēja tipu, noņemot audzēja daļu. Ja cerebrospināla šķidruma plūsma ir bloķēta, izraisot pietūkumu smadzenēs, var ievietot šuntu, lai nodrošinātu normālu cirkulāciju ārpus audzēja vietas.
Citi nosacījumi
Zīmīgi, ka daži medikamenti var ietekmēt releju no acs gaismas uztveres līdz melatonīna ražošanai epifīzē. Īpaši beta blokatori, ko lieto hipertensijas, tahikardijas un sirds slimību ārstēšanai, var traucēt normālu melatonīna izdalīšanos. Šie tā dēvētie beta blokatori ietver Lopressor (metoprolols), Tenormīns (atenolols), Inderāls (propranolols). ), un citi. Ja tas būtiski ietekmē miegu vai veselību, var būt nepieciešams lietot citus medikamentus.
Čiekurveidīgs dziedzeris var kļūt kalcificēts vecākiem cilvēkiem, palielināta blīvuma dēļ iedegas datortomogrāfijā un noved pie “smadzeņu smilšu” klātbūtnes audu patoloģiskajā novērtējumā.
Testi
Vairumā gadījumu testēšana, lai novērtētu epifīzi, nav norādīta. Melatonīna līmeni var mērīt siekalās, asinīs un urīnā, tieši nenovērtējot epifīzi; tomēr tas galvenokārt tiek veikts pētījumu ietvaros, nevis klīniskajā aprūpē. Ņemot vērā tā lielumu, daži attēlveidošanas paņēmieni var sniegt tikai ierobežotus datus par struktūru. Čiekurveida dziedzeru audzēju kontekstā var būt piemēroti šādi testi:
- Datorizētās tomogrāfijas (CT) skenēšana
- Magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI) skenēšana
- Smadzeņu biopsija
Turpmākam diennakts traucējumu novērtējumam var būt nepieciešams novērtējums no kuģa sertificēta miega speciālista, kurš uzdos mērķtiecīgus jautājumus, lai vēl vairāk izprastu problēmas modeļus un ietekmi.
Diennakts ritma izsekošanu var veikt gareniski ar miega žurnāliem vai aktigrāfiju. Daļu no šiem biometriskajiem datiem var nodrošināt valkājama tehnoloģija, ieskaitot parastos fitnesa izsekotājus. Miega speciālists arī vadīs atbilstošas iejaukšanās, tostarp melatonīna papildināšanas vai fototerapijas iespējamo izmantošanu, lai optimizētu miegu un labsajūtu.