Анатомија епифизе

Дубоко у мозгу је сићушна епифиза, орган који производи мелатонин у телу, утицајни хормон који помаже у регулацији сна и будности и циркадијски обрасци који имају широке ефекте на здравље. Откријте више о анатомији, положају и функцији епифизе и како она утиче на сан, утиче на сезонску репродукцију животиња и на њега могу утицати специфични тумори мозга.

Анатомија

Епифиза (или епифиза) је мали орган у облику борове шишарке који лежи унутар крова треће коморе, дубоко у мозгу. Обдукцијске студије показале су да је просечна величина епифизе слична зрну пиринча. Коморе су простори испуњени течношћу, а трећа комора се протеже од великих бочних комора до уског церебралног аквадукта, пролазећи између две половине дела мозга који се назива диенцефалон. Налази се у подручју названом епителамус, одмах иза таламуса и изнад малог мозга, одмарајући се на задњем делу мозга близу можданог стабла. Постоји мали удубљени епифиз испуњен течношћу који се избацује у стабљику епифизе, омогућавајући тако да се хормони које производи лакше дифундирају кроз мозак.

Структура

Ћелије које чине ткиво епифизе код људи и других сисара укључују пинеалоците који производе хормоне и подржавајуће интерстицијске ћелије. Нервне ћелије или неурони могу утицати на пинеалоците лучењем специфичних хемикалија званих неуротрансмитери. Нервна влакна доспевају до жлезде преко епифизе и садрже много супстанци, укључујући:

• ГАБА
• Орекин
• Серотонин
• Хистамин
• Окситоцин
• Вазопресин

Ћелије пинеалоцита имају рецепторе за све ове неуротрансмитере, што указује на утицај ових других хемикалија које су уобичајене у мозгу.

Код људи и других сисара, овај утицај се шири изван мозга на колекцију неурона смештених у симпатичким горњим вратним ганглијима и парасимпатичким сфенопалатинским и очним ганглијима. Ова веза је релеј од епифизе до супрахиасматичног језгра (СЦН) смештеног у хипоталамусу. СЦН је од виталног значаја, јер је ово примарни пејсмејкер за циркадијски ритам у телу, на који утиче перцепција светлости коју детектује мрежњача и која се шаље дуж ретинохипоталамичног тракта.

Функција

Најважнија функција епифизе је производња хормона који се назива мелатонин. Мелатонин се синтетише из молекула неуротрансмитера серотонина. Једном произведен, лучи се из епифизе. Има важне ефекте на циркадијски ритам, укључујући утицаје на сан и могуће ефекте на сезонску репродукцију животиња.

Унутар епифизе, серотонин (који је изведен из аминокиселине која се назива триптофан) пролази кроз трансформацију када се дода ацетил група, а затим метил група да би се добио мелатонин. Ово се постиже са два ензима: серотонин-Н-ацетилтрансфераза и хидроксииндол-О-метилтранфераза. Производња мелатонина је оштећена излагањем светлости.

Како светлост утиче на производњу мелатонина у епифизи? Да би се одговорило на ово питање, важно је разумети како светлост генерално утиче на циркадијске ритмове тела. Од латинског значења „отприлике један дан“, термин циркадијан односи се на бројне физиолошке процесе који су повезани са временом светлости и таме. Иако укључује спавање и будност, ово циркадијско време се вероватно проширује на ослобађање хормона, употребу енергије за оптимизацију метаболизма и координацију међусобно повезаних система тела.

Светлост која пролази кроз мрежњачу ока активира специфичне рецепторе који се називају суштински фотосензибилним ганглијским ћелијама мрежњаче (ипРГЦ). Ове ћелије садрже фотопигмент назван меланопсин. Одавде се сигнал преноси са очију на епифизу. Прво се порука преноси дуж ретинохипоталамичног тракта који се протеже од ћелија мрежњаче до СЦН у предњем хипоталамусу у мозгу. Паравентрикуларно језгро хипоталамуса затим шаље сигнал дуж преганглијских симпатичких неурона у кичменој мождини, до супериорног цервикалног ганглија и на крају до епифизе.

Епифиза тада може променити производњу мелатонина на основу количине светлости коју оци опажају. То је довело до тога да се епифиза назива „трећим оком“ тела, због своје способности да реагује на перцепцију светлости.

Када се мелатонин произведе, он се не испушта у вакуум да би радио како жели. Као што је тачно за многе процесе у телу, постоји равнотежа која се чува. Ова равнотежа се назива хомеостаза. Када епифиза лучи мелатонин, он се враћа дејством на МТ1 и МТ2 рецепторе мелатонина на СЦН. Ова интеракција утиче на контролу циркадијанског система у телу, са ширим импликацијама на потенцијалну болест.

Постоји још неколико необичних ефеката мелатонина који код људи нису потпуно разумљиви. Познато је да на животињским моделима мелатонин може смањити секрецију гонадотропин-ослобађајућег хормона (ГнРХ) из хипоталамуса. То може имати инхибиторни ефекат на репродуктивне функције. Код сисара то може успорити сазревање сперме и јајних ћелија и смањити функцију репродуктивних органа. Претпоставља се да то може утицати на сезонске репродуктивне функције неких животиња. Када су ноћи дуже у зимским месецима и приступ храни може бити смањен, повећани мрак може довести до повишеног нивоа мелатонина и смањене плодности. То може смањити вероватноћу да неке животињске врсте добију младунче који можда неће преживети зима у мршаво доба. Значај овога, посебно међу људима, није познат.

Ипак, постоји одређена пажња при употреби суплементарног мелатонина (који је једини нерегулисани хормон који се може купити без рецепта у Сједињеним Државама) код трудница и деце. Отпуштање мелатонина из епифизе може играти улогу у времену људског полног сазревања. Ниво мелатонина лагано опада у пубертету, а тумори епифизе који елиминишу производњу мелатонина изазваће прерани пубертет код мале деце.

И на крају, мелатонин који производи епифиза је врло ефикасан антиоксиданс. Може заштитити неуроне у централном нервном систему од слободних радикала, попут азотног оксида или водоник-пероксида. Ове хемикалије се генеришу у активним нервним ткивима. Слободни радикали могу повећати ризик од оштећења ткива и дисфункције, укључујући ризик од медицинских проблема попут рака и неуродегенеративне болести.

Такође је познато да се производња мелатонина смањује природним старењем, а како то погоршава болест, још увек се истражује.

Повезани услови

Епифиза и њена производња мелатонина су кључни за поремећаје циркадијалног ритма који утичу на спавање. На пример, може погоршати несаницу код синдрома одложене фазе спавања. Такође може имати улогу у сезонском афективном поремећају, понекад познатом и као зимска депресија. Поред тога, када су епифиза погођена туморима, ефекти могу довести до операције на мозгу.

Поремећаји циркадијског ритма

Ови услови се јављају када се синхроност између образаца будности и сна не поклапа са друштвеним нормама или природним ритмом светлости и таме. Карактерише се нередовним спавањем и буђењем, погођена особа ће доживети несаницу и неправилно одређену поспаност. Циркадијални поремећаји спавања укључују:

• Синдром фазе одложеног спавања: Ноћне сове којима је раније тешко да спавају и имају проблема са буђењем.
• Синдром напредне фазе спавања: Карактерише рани почетак спавања и рано јутарње буђење.
• Слободно трчање или не-24: Најчешће се налази код слепих особа без перцепције светлости, време спавања може се постепено мењати недељама или месецима.
• Неправилан ритам спавања и буђења: Уместо продуженог периода спавања преко ноћи, сан се разбија на краће интервале током 24-часовног дана.

Како може бити поремећено време спавања? На крају, ово може зависити од личне перспективе, у великој мери под утицајем друштвеног контекста. Треба бити опрезан како би се избегло да се нормалне варијације физиолошких образаца означе као болест. Када постоји значајна социјална и професионална дисфункција (укључујући изостајање са школе или са посла), лечење може бити прикладно. Срећом, за оне чији су нередовни облици спавања без последица, медицинска помоћ се обично не тражи.

Сезонски афективни поремећај (САД)

Са продуженим мраком ноћи који се јавља у зимским месецима на северној хемисфери, може доћи до сезонског афективног поремећаја. Такође познато као зимска депресија, стање може бити повезано са другим симптомима, укључујући смањену физичку активност и повећање телесне тежине. Фототерапија, уз вештачку примену светлости из светлеће кутије или наочара за светлосну терапију, може бити корисна. Време светла је обично ујутро, али важно је следити смернице медицинског радника.

Тумори епифизе

Рак ретко може утицати на епифизу. У ствари, мање од 1 процента тумора на мозгу се јавља у епифизи, али овде се налази 3 до 8 процената тумора на мозгу код деце. Генерално, тумори епифизе се јављају више међу младим одраслим особама, између 20 и 40 година старости. Постоји само неколико тумора који могу утицати на епифизу у мозгу. Заправо постоје само три врсте правих тумора ћелија епифизе. Ови укључују:

• Пинеоцитом: споро растући, често класификован као тумор ИИ степена.
• Пинеобластома: Генерално агресивнији, било класификован као средњи облик ИИИ степена или више малигни ИВ степен.
• Мешовити тумор епифизе: Садржи комбинацију типова ћелија, чинећи чисту класификацију мање могућом.

Ови тумори могу порасти довољно велики да ометају нормалан проток цереброспиналне течности унутар комора. Процењује се да се 10 до 20 процената тумора епифизе такође може ширити путем овог медија, нарочито агресивнија варијанта пинеобластома. Срећом, ови карциноми ретко метастазирају негде другде у телу.

Симптоми који се развијају код тумора епифизе могу бити:

• Оштећени покрети очију који узрокују двоструки вид
• Главобоља
• Мучнина
• Повраћање

Ако се идентификује тумор епифизе, лечење обично укључује зрачење. Ако је присутан пинеобластом, мора се озрачити читав мозак и кичмена мождина. Ако се тумор проширио или ако се поново обнови након лечења зрачењем, може бити назначена хемотерапија. У неким случајевима може се извршити операција за одређивање врсте тумора уклањањем дела тумора. Ако је проток цереброспиналне течности блокиран, што доводи до отока у мозгу, може се поставити шант да би се осигурала нормална циркулација изван места тумора.

Друга стања

Приметно је да одређени лекови могу утицати на релеј од перцепције светлости ока до стварања мелатонина у епифизи. Конкретно, бета-блокатори који се користе за лечење хипертензије, тахикардије и срчаних болести могу ометати нормално ослобађање мелатонина. Ти такозвани бета-блокатори укључују Лопрессор (метопролол), Тенормин (атенолол), Индерал (пропранолол) ), и други. Ако ово значајно утиче на сан или здравље, можда ће бити потребно користити други лек.

Епифиза се може калцификовати код старијих особа, осветљавајући се на ЦТ снимцима због повећане густине и доводећи до присуства „мозга у песку“ на патолошкој процени ткива.

Тестови

У већини случајева испитивање за процену епифизе није назначено. Ниво мелатонина може се мерити у пљувачки, крви и урину без директне процене епифизе; међутим, то се углавном ради у контексту истраживачких студија, а не у клиничкој нези. С обзиром на његову величину, неке технике снимања могу пружити само ограничене податке о структури. У контексту тумора епифизе, следећи тестови могу бити прикладни:

• Скенирање помоћу компјутеризоване томографије (ЦТ)
• Скенирање магнетном резонанцом (МРИ)
• Биопсија мозга

Даља процена циркадијских поремећаја може захтевати процену стручњака за спавање који има сертификат одбора и који ће поставити циљана питања како би даље разумео обрасце и утицаје проблема.

Праћење циркадијалног ритма може се извршити уздужно дневницима спавања или актиграфијом. Носљива технологија, укључујући уобичајене уређаје за праћење фитнеса, може пружити неке од ових биометријских података. Специјалиста за спавање ће такође усмерити одговарајуће интервенције, укључујући потенцијалну употребу суплементације мелатонина или фототерапије, ради оптимизације сна и благостања.