Βαθιά μέσα στον εγκέφαλο βρίσκεται ο μικροσκοπικός αδένας, ένα όργανο που παράγει τη μελατονίνη του σώματος, μια ορμόνη που βοηθά στη ρύθμιση του ύπνου και της αφύπνισης και των κιρκαδικών μοτίβων που έχουν ευρεία επίδραση στην υγεία. Ανακαλύψτε περισσότερα σχετικά με την ανατομία, τη θέση και τη λειτουργία του επίφυλου σώματος και πώς επηρεάζει τον ύπνο, επηρεάζει την εποχική αναπαραγωγή σε ζώα και μπορεί να επηρεαστεί από συγκεκριμένους όγκους του εγκεφάλου.
Hank Grebe / Getty ImagesΑνατομία
Ο επίφυση (ή το σώμα της επίφυσης) είναι ένα μικρό όργανο σε σχήμα πεύκου που βρίσκεται στην οροφή της τρίτης κοιλίας, βαθιά μέσα στον εγκέφαλο. Μελέτες αυτοψίας έδειξαν ότι το μέσο μέγεθος του επίφυτου αδένα είναι παρόμοιο με έναν κόκκο ρυζιού. Οι κοιλίες είναι χώροι γεμάτοι με υγρά και η τρίτη κοιλία εκτείνεται από τις μεγάλες πλευρικές κοιλίες έως το στενό εγκεφαλικό υδραγωγείο, περνώντας μεταξύ των δύο μισών του τμήματος του εγκεφάλου που ονομάζεται diencephalon. Βρίσκεται σε μια περιοχή που ονομάζεται επιθήλαμος, ακριβώς πίσω από τον θαλάμο και πάνω από την παρεγκεφαλίδα, που ακουμπά στο πίσω μέρος του εγκεφάλου κοντά στο εγκεφαλικό στέλεχος. Υπάρχει μια μικρή εσοχή γεμάτη με ρευστά που προεξέχει στον μίσχο του επίφυλου σώματος, επιτρέποντας στις ορμόνες που παράγει να διαχέονται πιο εύκολα σε όλο τον εγκέφαλο.
Δομή
Τα κύτταρα που απαρτίζουν τον ιστό του επίφυτου αδένα σε ανθρώπους και άλλα θηλαστικά περιλαμβάνουν πεναλόκυτταρα που παράγουν ορμόνες και τα υποστηρικτικά παρενθετικά κύτταρα. Τα νευρικά κύτταρα, ή οι νευρώνες, μπορεί να επηρεάσουν τα πεναλοκύτταρα με έκκριση συγκεκριμένων χημικών ουσιών που ονομάζονται νευροδιαβιβαστές. Οι νευρικές ίνες φτάνουν στον αδένα μέσω του επίφελου και περιέχουν πολλές ουσίες, όπως:
- Γκάμπα
- Ορεξίνη
- Σεροτονίνη
- Ισταμίνη
- Οξυτοκίνη
- Βασοπρεσίνη
Τα κύτταρα των πενοκυττάρων έχουν υποδοχείς για όλους αυτούς τους νευροδιαβιβαστές, υποδηλώνοντας επιρροή από αυτές τις άλλες χημικές ουσίες που είναι κοινές στον εγκέφαλο.
Στους ανθρώπους και άλλα θηλαστικά, αυτή η επιρροή επεκτείνεται πέρα από τον εγκέφαλο σε μια συλλογή νευρώνων που βρίσκονται στα συμπαθητικά ανώτερα αυχενικά γάγγλια και τα παρασυμπαθητικά σφαιροπαλατίνα και τα ωτικά γάγγλια. Αυτή η σύνδεση είναι ένα ρελέ από τον επίφυση προς τον υπερχασματικό πυρήνα (SCN) που βρίσκεται στον υποθάλαμο. Το SCN είναι ζωτικής σημασίας, διότι αυτός είναι ο κύριος βηματοδότης για τον κιρκαδικό ρυθμό μέσα στο σώμα, επηρεασμένος από την αντίληψη του φωτός που ανιχνεύεται από τον αμφιβληστροειδή και αποστέλλεται κατά μήκος του αμφιβληστροειδούς σωλήνα.
Λειτουργία
Η πιο σημαντική λειτουργία του επίφυτου αδένα είναι η παραγωγή της ορμόνης που ονομάζεται μελατονίνη. Η μελατονίνη συντίθεται από μόρια της σεροτονίνης του νευροδιαβιβαστή. Μόλις παραχθεί, εκκρίνεται από τον επίφυση. Έχει σημαντικές επιδράσεις στον κιρκαδικό ρυθμό, συμπεριλαμβανομένων επιπτώσεων στον ύπνο και πιθανές επιπτώσεις στην εποχική αναπαραγωγή σε ζώα.
Μέσα στον επίφυτο αδένα, η σεροτονίνη (η οποία προέρχεται από το αμινοξύ που ονομάζεται τρυπτοφάνη) υφίσταται μετασχηματισμό όταν προστίθεται μια ομάδα ακετυλίου και έπειτα μια ομάδα μεθυλίου για να δώσει μελατονίνη. Αυτό επιτυγχάνεται με δύο ένζυμα: σεροτονίνη-Ν-ακετυλοτρανσφεράση και υδροξυϊνδολο-Ο-μεθυλοτρανφεράση. Η παραγωγή μελατονίνης επηρεάζεται από την έκθεση στο φως.
Πώς επηρεάζει το φως την παραγωγή μελατονίνης μέσα στον επίφυση; Για να απαντήσετε σε αυτήν την ερώτηση, είναι σημαντικό να κατανοήσετε πώς το φως επηρεάζει γενικά τους κιρκαδικούς ρυθμούς του σώματος. Από τη Λατινική έννοια «περίπου μια μέρα», ο όρος κιρκάδιος αναφέρεται σε πολλές φυσιολογικές διεργασίες που συνδέονται με το συγχρονισμό του φωτός και του σκοταδιού. Αν και περιλαμβάνει ύπνο και εγρήγορση, αυτός ο κιρκαδικός χρονισμός πιθανότατα εκτείνεται στην απελευθέρωση ορμονών, στη χρήση ενέργειας για τη βελτιστοποίηση του μεταβολισμού και στον συντονισμό των διασυνδεδεμένων συστημάτων του σώματος.
Το φως που διέρχεται από τον αμφιβληστροειδή του οφθαλμού ενεργοποιεί συγκεκριμένους υποδοχείς που ονομάζονται εγγενώς φωτοευαίσθητα κύτταρα γαγγλίου αμφιβληστροειδούς (ipRGC). Αυτά τα κύτταρα περιέχουν το φωτοχρωματισμό που ονομάζεται μελανοψίνη. Από εδώ, το σήμα μεταδίδεται από τα μάτια στον επίφυση. Πρώτον, το μήνυμα μεταδίδεται κατά μήκος του αμφιβληστροειδούς σωλήνα που εκτείνεται από τα κύτταρα του αμφιβληστροειδούς έως το SCN στον πρόσθιο υποθάλαμο στον εγκέφαλο. Ο παρακοιλιακός πυρήνας του υποθαλάμου στέλνει έπειτα το σήμα στους προγαγγλιονικούς συμπαθητικούς νευρώνες στο νωτιαίο μυελό, στο ανώτερο τραχηλικό γάγγλιο και τελικά στον επίφυση.
Ο επίφυση μπορεί στη συνέχεια να αλλάξει την παραγωγή της μελατονίνης, με βάση την ποσότητα φωτός που γίνεται αντιληπτή από τα μάτια. Αυτό οδήγησε τον επίφυση να ονομάζεται «τρίτο μάτι» του σώματος, λόγω της ικανότητάς του να ανταποκρίνεται στην αντίληψη του φωτός.
Όταν παράγεται μελατονίνη, δεν απελευθερώνεται σε κενό για να κάνει ό, τι θέλει. Όπως ισχύει για πολλές διαδικασίες μέσα στο σώμα, υπάρχει μια ισορροπία που διατηρείται. Αυτή η ισορροπία ονομάζεται ομοιόσταση. Όταν ο επίφυση εκκρίνει μελατονίνη, αυτό τροφοδοτείται μέσω δράσης στους υποδοχείς μελατονίνης ΜΤ1 και ΜΤ2 στο SCN. Αυτή η αλληλεπίδραση επηρεάζει τον έλεγχο του κιρκαδικού συστήματος μέσα στο σώμα, με ευρύτερες επιπτώσεις σε πιθανές ασθένειες.
Υπάρχουν μερικά άλλα περίεργα αποτελέσματα της μελατονίνης που δεν είναι πλήρως κατανοητά στον άνθρωπο. Είναι γνωστό ότι σε ζωικά μοντέλα η μελατονίνη μπορεί να μειώσει την έκκριση ορμόνης που απελευθερώνει γοναδοτροπίνη (GnRH) από τον υποθάλαμο. Αυτό μπορεί να έχει ανασταλτική επίδραση στις αναπαραγωγικές λειτουργίες. Στα θηλαστικά, αυτό μπορεί να επιβραδύνει την ωρίμανση του σπέρματος και των αυγών και να μειώσει τη λειτουργία των αναπαραγωγικών οργάνων. Θεωρείται ότι μπορεί να επηρεάσει τις εποχιακές αναπαραγωγικές λειτουργίες ορισμένων ζώων. Όταν οι νύχτες είναι μεγαλύτερες κατά τους χειμερινούς μήνες και η πρόσβαση στα τρόφιμα μπορεί να μειωθεί, το αυξημένο σκοτάδι μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερα επίπεδα μελατονίνης και μειωμένη γονιμότητα. Αυτό μπορεί να καθιστά λιγότερο πιθανό για ορισμένα είδη ζώων να έχουν νεαρά ζώα που μπορεί να μην επιβιώσουν τις άπαχτες εποχές του χειμώνα. Η σημασία αυτού, ειδικά μεταξύ των ανθρώπων, είναι άγνωστη.
Ωστόσο, συνιστάται προσοχή στη χρήση συμπληρωματικής μελατονίνης (η οποία είναι η μόνη μη ρυθμιζόμενη ορμόνη που διατίθεται για αγορά χωρίς συνταγή στις Ηνωμένες Πολιτείες), ωστόσο, σε έγκυες γυναίκες και παιδιά. Η απελευθέρωση της μελατονίνης από τον επίφυτο αδένα μπορεί να διαδραματίσει ρόλο στο χρόνο της σεξουαλικής ωρίμανσης του ανθρώπου. Τα επίπεδα της μελατονίνης μειώνονται ελαφρώς κατά την εφηβεία και οι όγκοι των πεύκων που εξαλείφουν την παραγωγή μελατονίνης θα προκαλέσουν την πρόωρη εφηβεία σε μικρά παιδιά.
Τέλος, η μελατονίνη που παράγεται από την επίφυση είναι ένα πολύ αποτελεσματικό αντιοξειδωτικό. Μπορεί να προστατεύσει τους νευρώνες στο κεντρικό νευρικό σύστημα από τις ελεύθερες ρίζες, όπως το μονοξείδιο του αζώτου ή το υπεροξείδιο του υδρογόνου. Αυτές οι χημικές ουσίες παράγονται σε ενεργούς νευρικούς ιστούς. Οι ελεύθερες ρίζες μπορεί να αυξήσουν τον κίνδυνο βλάβης και δυσλειτουργίας των ιστών, συμπεριλαμβανομένου του κινδύνου για ιατρικά προβλήματα όπως ο καρκίνος και η νευροεκφυλιστική ασθένεια.
Είναι επίσης γνωστό ότι η παραγωγή μελατονίνης μειώνεται με τη φυσική γήρανση, και πώς αυτή η επιδείνωση της ασθένειας εξακολουθεί να διερευνάται.
Συνδεδεμένοι όροι
Ο επίφυση και η παραγωγή μελατονίνης του είναι κεντρικές για τις διαταραχές του κιρκαδικού ρυθμού που επηρεάζουν τον ύπνο. Μπορεί να επιδεινώσει την αϋπνία στο σύνδρομο καθυστερημένης φάσης ύπνου, για παράδειγμα. Μπορεί επίσης να παίζει ρόλο στην εποχική συναισθηματική διαταραχή, μερικές φορές γνωστή ως χειμερινή κατάθλιψη. Επιπλέον, όταν ο επίφυση επηρεάζεται από όγκους, τα αποτελέσματα μπορεί να οδηγήσουν σε εγχείρηση εγκεφάλου.
Διαταραχές του κιρκαδικού ρυθμού
Αυτές οι καταστάσεις συμβαίνουν όταν ο συγχρονισμός μεταξύ των προτύπων αφύπνισης και ύπνου δεν ευθυγραμμίζεται με τους κοινωνικούς κανόνες ή τον φυσικό ρυθμό του φωτός και του σκότους. Χαρακτηρίζεται από ακανόνιστες ώρες ύπνου και αφύπνισης, το πάσχον άτομο θα βιώσει αϋπνία και υπνηλία με ακατάλληλο χρόνο. Οι διαταραχές του κιρκαδικού ύπνου περιλαμβάνουν:
- Σύνδρομο καθυστερημένης φάσης ύπνου: Νυχτερινές κουκουβάγιες που δυσκολεύονται να κοιμηθούν και δυσκολεύονται να ξυπνήσουν νωρίτερα.
- Σύνδρομο προχωρημένης φάσης ύπνου: Χαρακτηρίζεται από την αρχή του ύπνου και το ξύπνημα νωρίς το πρωί.
- Ελεύθερο τρέξιμο ή εκτός 24 ετών: Πιο συχνά βρίσκεται σε τυφλούς χωρίς αντίληψη φωτός, ο χρόνος του ύπνου μπορεί να αλλάξει σταδιακά μέσα σε εβδομάδες ή μήνες.
- Ανώμαλος ρυθμός ύπνου-αφύπνισης: Αντί για παρατεταμένη περίοδο ύπνου κατά τη διάρκεια της νύχτας, ο ύπνος χωρίζεται σε μικρότερα διαστήματα κατά τη διάρκεια της 24ωρης ημέρας.
Πώς μπορεί να διαταραχθεί ο χρόνος του ύπνου; Τελικά, αυτό μπορεί να εξαρτάται από την προσωπική προοπτική, που επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από το κοινωνικό πλαίσιο. Πρέπει να είστε προσεκτικοί για να αποφύγετε την επισήμανση των φυσιολογικών παραλλαγών των φυσιολογικών προτύπων ως νόσου. Όταν υπάρχει σημαντική κοινωνική και επαγγελματική δυσλειτουργία (συμπεριλαμβανομένης της απουσίας από το σχολείο ή την εργασία), η θεραπεία μπορεί να είναι κατάλληλη. Ευτυχώς, για εκείνους των οποίων τα ακανόνιστα πρότυπα ύπνου δεν έχουν συνέπεια, συνήθως δεν ζητείται ιατρική βοήθεια.
Εποχιακή συναισθηματική διαταραχή (SAD)
Με το παρατεταμένο σκοτάδι της νύχτας που εμφανίζεται τους χειμερινούς μήνες στο βόρειο ημισφαίριο, μπορεί να προκύψει εποχική συναισθηματική διαταραχή. Επίσης γνωστή ως χειμερινή κατάθλιψη, η πάθηση μπορεί να σχετίζεται με άλλα συμπτώματα, όπως μειωμένη σωματική δραστηριότητα και αύξηση βάρους. Η φωτοθεραπεία, με την τεχνητή εφαρμογή φωτός από ένα κουτί φωτός ή γυαλιά θεραπείας φωτός, μπορεί να είναι χρήσιμη. Ο χρόνος του φωτός είναι συνήθως το πρωί, αλλά είναι σημαντικό να ακολουθήσετε την καθοδήγηση ενός ιατρού.
Όγκοι επινεφριδίων
Ο καρκίνος μπορεί σπάνια να επηρεάσει τον επίφυση. Στην πραγματικότητα, λιγότερο από το 1 τοις εκατό των όγκων του εγκεφάλου εμφανίζονται στον επίφυτο αδένα, αλλά 3 έως 8 τοις εκατό των όγκων του εγκεφάλου στα παιδιά βρίσκονται εδώ. Γενικά, οι όγκοι των επινεφριδίων εμφανίζονται περισσότερο στους νεαρούς ενήλικες, τα άτομα μεταξύ 20 και 40 ετών ηλίκίας. Υπάρχουν μόνο μια χούφτα όγκων που μπορεί να επηρεάσουν τον επίφυση στον εγκέφαλο. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν μόνο τρεις τύποι αληθινών όγκων επί των κυττάρων. Αυτά περιλαμβάνουν:
- Pineocytoma: Αργή ανάπτυξη, συχνά ταξινομείται ως όγκος βαθμού II.
- Pineoblastoma: Γενικά πιο επιθετικό, είτε ταξινομείται ως ενδιάμεση μορφή βαθμού III είτε πιο κακοήθης βαθμός IV.
- Μικτός όγκος επίφυσης: Περιέχει ένα συνδυασμό τύπων κυττάρων, καθιστώντας μια καθαρή ταξινόμηση λιγότερο δυνατή.
Αυτοί οι όγκοι μπορεί να αυξηθούν αρκετά ώστε να εμποδίσουν την κανονική ροή του εγκεφαλονωτιαίου υγρού εντός των κοιλιών. Εκτιμάται ότι το 10 έως 20 τοις εκατό των όγκων του επίφυση μπορεί επίσης να εξαπλωθεί μέσω αυτού του μέσου, ιδιαίτερα της πιο επιθετικής παραλλαγής του πενινοβλαστώματος. Ευτυχώς, αυτοί οι καρκίνοι σπάνια μεταστάθηκαν αλλού στο σώμα.
Τα συμπτώματα που αναπτύσσονται με έναν όγκο επίφυσης μπορεί να περιλαμβάνουν:
- Μειωμένες κινήσεις των ματιών που προκαλούν διπλή όραση
- Πονοκέφαλο
- Ναυτία
- Έμετος
Εάν εντοπιστεί ένας όγκος επίφυσης, η θεραπεία περιλαμβάνει συνήθως ακτινοβολία. Εάν υπάρχει πενοβλάστωμα, ολόκληρος ο εγκέφαλος και ο νωτιαίος μυελός πρέπει να ακτινοβοληθούν. Εάν ο όγκος έχει εξαπλωθεί ή αν επανεμφανιστεί μετά από θεραπεία με ακτινοβολία, μπορεί να ενδείκνυται χημειοθεραπεία. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να γίνει χειρουργική επέμβαση για τον προσδιορισμό του τύπου του όγκου αφαιρώντας μέρος του όγκου. Εάν η ροή του εγκεφαλονωτιαίου υγρού έχει μπλοκαριστεί, οδηγώντας σε οίδημα εντός του εγκεφάλου, μπορεί να τοποθετηθεί μια παράκαμψη για να εξασφαλιστεί η κανονική κυκλοφορία πέρα από τη θέση του όγκου.
Αλλες καταστάσεις
Είναι αξιοσημείωτο ότι ορισμένα φάρμακα μπορεί να επηρεάσουν το ρελέ από την αντίληψη του ματιού για το φως έως την παραγωγή μελατονίνης μέσα στον επίφυση. Συγκεκριμένα, τα φάρμακα βήτα-αποκλεισμού που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία της υπέρτασης, της ταχυκαρδίας και των καρδιακών παθήσεων μπορεί να επηρεάσουν την κανονική απελευθέρωση της μελατονίνης. Αυτοί οι λεγόμενοι β-αποκλειστές περιλαμβάνουν Lopressor (μετοπρολόλη), Tenormin (atenolol), Inderal (προπρανολόλη) ), και άλλοι. Εάν αυτό έχει σημαντικές επιπτώσεις στον ύπνο ή την υγεία, μπορεί να χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε διαφορετικό φάρμακο.
Ο επίφυση μπορεί να ασβεστοποιηθεί σε ηλικιωμένα άτομα, να φωτιστεί με αξονική τομογραφία λόγω της αυξημένης πυκνότητας και να οδηγήσει στην παρουσία «εγκεφαλικής άμμου» σε μια παθολογική αξιολόγηση του ιστού.
Δοκιμές
Στις περισσότερες περιπτώσεις, δεν ενδείκνυται η δοκιμή για την εκτίμηση του επίφυση. Τα επίπεδα της μελατονίνης μπορούν να μετρηθούν στο σάλιο, στο αίμα και στα ούρα χωρίς άμεση εκτίμηση του επίφυτου αδένα. Ωστόσο, αυτό γίνεται κυρίως στο πλαίσιο ερευνητικών μελετών και όχι στην κλινική φροντίδα. Λόγω του μεγέθους του, ορισμένες τεχνικές απεικόνισης ενδέχεται να παρέχουν περιορισμένα μόνο δεδομένα σχετικά με τη δομή. Στο πλαίσιο των όγκων των επίφυτων αδένων, ενδέχεται να είναι κατάλληλες οι ακόλουθες δοκιμές:
- Ηλεκτρονική τομογραφία (CT) σάρωση
- Σάρωση μαγνητικής τομογραφίας (MRI)
- Βιοψία εγκεφάλου
Η περαιτέρω αξιολόγηση των κιρκαδικών διαταραχών μπορεί να απαιτεί αξιολόγηση από έναν ειδικό ύπνου που είναι πιστοποιημένο από το συμβούλιο, ο οποίος θα υποβάλει στοχευμένες ερωτήσεις για να κατανοήσει περαιτέρω τα μοτίβα και τις επιπτώσεις του προβλήματος.
Η παρακολούθηση του κιρκαδικού ρυθμού μπορεί να γίνει διαμήκως με αρχεία καταγραφής ύπνου ή ακτινογραφία. Η φορητή τεχνολογία, συμπεριλαμβανομένων των κοινών ανιχνευτών φυσικής κατάστασης, μπορεί να παρέχει ορισμένα από αυτά τα βιομετρικά δεδομένα. Ο ειδικός του ύπνου θα κατευθύνει επίσης κατάλληλες παρεμβάσεις, συμπεριλαμβανομένης της πιθανής χρήσης συμπληρωμάτων μελατονίνης ή φωτοθεραπείας, για τη βελτιστοποίηση του ύπνου και της ευεξίας.
