Гормон эпифиза что это

Эпифиз представляет собой структуру эпиталамуса межуточного мозга и расположен по срединной плоскости глубоко между полушариями. Будучи железой нейроглиального происхождения, эпифиз связан с многослойным участком эпендимы задней стенки III желудочка, называемым субкомиссу-ральным органом. Кровоснабжение эпифиза осуществляется из ветвей передней, средней и задней мозговых артерий. Основными секреторными клетками эпифиза являются пинеалоциты. Ими образуется и секретирует ся в кровь и цереброспинальную жидкость гормон мелатонин (название получил благодаря способности менять окраску кожи и чешуи у земноводных и рыб, у человека на пигментацию не влияет). Мелатонин является производным аминокислоты триптофана, он обеспечивает регуляцию биоритмов эндокринных функций и метаболизма для приспособления организма к разным условиям освещенности. Эпифиз имеет нервные связи со структурами лимбики, однако основная регуляторная информация поступает в эпифиз из верхнего шейного узла пограничного ствола по симпатическим волокнам, которые формируют шишковидный нерв.

Рис. 6.20. Схема механизма регуляции секреции мелатонина эпифизом и основные эффекты гормона. Свет, воспринимаемый глазом, тормозит секрецию мелатонина, а в темноте нервные импульсы через ретикулогипоталамический тракт, гипоталамус, верхний шейный симпатический ганглий приводят к освобождению на симпатических терминалях в эпифизе медиатора норад-реналина, стимулирующего секрецию гормона эпифизом.

Синтез и секреция мелатонина зависят от освещенности — избыток света тормозит его образование. Путь регуляции секреции (рис. 6.20) начинается от сетчатки глаза ретиогипоталамическим трактом, из межуточного мозга по преганглионарным волокнам информация поступает в верхний шейный симпатический ганглий, затем отростки постганглионарных клеток возвращаются в мозг и доходят до эпифиза. Снижение освещенности повышает выделение на окончаниях симпатического шишковидного нерва норадреналина и, соответственно, синтез и секрецию мелатонина. У человека на ночные часы приходится 70 % суточной продукции гормона.

Основной физиологический эффект мелатонина заключается в торможении секреции гонадотропинов как на уровне аденогипофиза, так и опосредованно через угнетение нейросекреции либеринов гипоталамуса. Кроме того, снижается, но в меньшей степени, секреция и других гормонов аденогипофиза — кортикотропина, тиреотропина, соматотропина. Секреция мелатонина подчинена суточному ритму (циркадианный ритм), определяющему ритмичность гонадотропных эффектов и половой функции, в том числе продолжительность менструального цикла у женщин. Деятельность эпифиза называют «биологическими часами» организма, так как железа обеспечивает процессы адаптации организма к смене часовых поясов. Введение мелатонина человеку вызывает легкую эйфорию и сон. В экспериментальных условиях экстракты эпифиза оказывают инсулиноподобный (гипогликемический) и паратиреоподобный (гиперкальциемический) эффекты, что, по-видимому, связано не только с мелатонином, но и с другими биологически активными веществами эпифиза — серотонином, адреногломерулотропином, гиперкалиемическим фактором и др. Проявляется и диуретическое влияние экстрактов эпифиза, что позволяет считать его ответственным за ритмическую регуляцию водно-солевого обмена. Показана способность экстрактов эпифиза тормозить апоптоз (естественную гибель клеток) и старение, выявлен противоопухолевый эффект эпифизар-ных гормонов.

Эпифиз и гормон его мелатонин

Эпифиз (синонимы: шишковидная железа, пинеальная железа, epiphisis cerebri, glandula pinealis) – это мозговая железа внутренней секреции, образованная верхней частью промежуточного мозга, производящая гормон мелатонин в темноте и серотонин на свету.

Эпифиз – "верхняя" мозговая железа.

Гипофиз – "нижняя" мозговая железа.

Рисунок справа: Эпифиз ( epiphysis ), вид сверху , сам эпифиз – в центре рисунка.
1-внутренние мозговые вены; 2-третий желудочек; 3-эпифиз; 4-большая вена мозга; 5-сосудистое сплетение бокового желудочка; 6-таламус; 7-столбы свода мозга.
Fig. 1. Epiphysis .
1-w.cerebri intemae; 2-ventriculus III; 3-epiphysis; 4-v.cerebri magna; 5-plexus chorioideus venlriculi lateralis; 6-thalamus; 7-columna fornicis.
Fig. 1. Pineal body. Superior aspect.
1-internal cerebral veins; 2-third ventricle; 3-pineal body; 4-great cerebral vein; 5-vascular plexus of lateral ventricle; 6-thalamus; 7-column of fomix.

Основная первичная функция эпифиза и его гормона мелатонина – это "подтормаживание" через гипоталамус гипофиза и уменьшение выделения им тропных гормонов.

Получается, что гипоталамус по нервным путям управляет эпифизом, но сам получает от него гуморальную обратную связь в виде гормона мелатонина, который тормозит работу гипоталамуса.

Вследствие этого происходит "подтормаживание" секреции эндокринных желёз. И поскольку выделение мелатонина возможно только в темноте, то "подтормаживание" внутренней секреции также происходит в темноте, в тёмное время суток, т.е. ночью.

Важно отметить, что таким способом с помощью мелатонина организм в том числе борется с избыточной реакцией на стресс, подавляя путём угнетение гипофиза выработку кортикостероидов в надпочечниках, которую как раз инициирует адренокортикотропный гормон гипофиза.

Участие эпифиза и его гормона мелатонина в регуляции суточных ритмов носит вторичный характер.

Тем не менее, это позволяет использовать "физиологические" (а не аптечные!) дозы мелатонина для коррекции внутрисуточных ритмов и помощи при некоторых видах бессонницы. Физиологические дозы мелатонина составляют всего 0,1-0,5 мг за один приём, а аптечные расфасовки содержат мелатонина в 10 раз больше необходимого: по 3-5 мг в расфасовке.

Масса эпифиза у взрослого человека около 0,2 г, длина 8-15 мм, ширина 6-10 мм. Он погружён у млекопитающих вглубь мозга, между большими полушариями, хотя у более примитивных видов может находиться прямо под кожей головы и реагировать на освещённость. Эпифиз выпячивается в каудальном (хвостовом) направлении в область среднего мозга и располагается в бороздке между верхними холмиками крыши среднего мозга. Имеет нейроглиальное происхождение.

Эпифиз играет роль самостоятельного "нейроэндокринного преобразователя", отвечающего на нервные импульсы выработкой гормонов (мелатонина). Гипофиз же, также являясь мозговой железой, подчиняется химическим сигналам гипоталамуса, который является более мощным нейроэндокринным преобразователем по сравнению с эпифизом.

Гипофиз – это вторая мозговая железа, образованная нижней частью промежуточного мозга.

Пути нервного возбуждения к эпифизу

Попадающий в глаза свет раздражает и возбуждает сетчатку, и импульсы от неё по зрительным нервам поступают в головной мозг. От сетчатки поток зрительного возбуждения идёт к разным центрам мозга (смотри обобщённо тут: Пути сенсорного возбуждения). Большинство волокон зрительных нервов несут возбуждение в латеральные коленчатые тела (зрительные релейные ядра) таламуса (метаталамуса). Оттуда затем трансформированный поток зрительного возбуждения идёт к затылочной коре больших полушарий головного мозга в зрительную первичную проекционную зону для создания зрительных образов. Этот мощный афферентный ретиногеникулокортикальный путь обеспечивает восприятие света именно в виде зрительных образов.

Но этот путь не оказывает воздействия на эпифиз, как многие думают. Для светового воздействия на эпифиз существует другой путь – ретиногипоталамический (и два вспомогательных – геникулогипоталамический и от ядер шва). У млекопитающих и человека прямые ретино-гипоталамические нервные связи – это филогенетически наиболее старая часть оптического нерва. Его основной нейромедиатор – глутамат.

Ретиногипоталамический путь – это прямой моносинаптический путь от особых светочувствительных ганглионарных клеток сетчатки глаза к супрахиазмальному ядру (СХЯ) гипоталамуса. Эти особые светочувствительные клетки типа ipRGC (Melanopsin-Containing Retinal Ganglion Cell, mRGC), открытые в 1991 году, содержат светочувствительный пигмент меланопсин, отличающийся от других фоточувствительных пигментов: родопсина палочек и йодопсина колбочек. И этим они отличаются от других ганглионарных клеток, находящихся в сетчатке глаза, которые не умеют реагировать непосредственно на свет. Эти клетки — третий класс фоторецепторов сетчатки глаза, помимо палочек и колбочек. Они напрямую возбуждаются под действием света даже при блокировании «классических» фоторецепторов – палочек и колбочек.

Итак, возбуждение поступает в СХЯ по трём трактвам: ретиногипоталамическому (РГТ), геникулогипоталамическому (ГГТ), а также серотонинергическому из ядер шва среднего мозга. Эти афферентные входы модулируют активность нейронов-пейсмекеров, вырабатывающих в СХЯ вазопрессин (ВП) и вазоактивный интестинальный пептид (ВИП).

СХЯ играет в организме роль "биологических часов", регулируя ритмы. По ретиногипоталамическому пути в СХЯ передаётся информация об интенсивности света, а не зрительные образы. Дополнительно в СХЯ световое возбуждение попадает также по геникулогипоталамическому тракту (ГГТ) от таких же светочувствительных ганглионарных клеток, но зашедших вначале в межколенчатый листок таламуса. Третий источник прихода светового возбуждения в СХЯ – от сетчатки к серотонинэргическим ядрам шва, а от них в СХЯ через восходящий тракт переднего мозга.
Поток возбуждения, запущенный светом, трансформируется в
СХЯ и проходит в паравентрикулярное ядро (ПВЯ) гипоталамуса, а затем направляется оттуда в интермедиолатеральные клетки верхнего грудного отдела спинного мозга. И, наконец, оттуда через верхний шейный ганглий норадренергические волокна иннервируют эпифиз (шишковидную железу). Важно отметить, что возбуждение СХЯ, вызванное светом, вызывает не возбуждение, а торможение нейронов верхнего шейного узла. Соответственно, они снижают выброс норадреналина в эпифизе, который в ответ на это снижает производство и секрецию своего гормона мелатонина. Вот каким кружным путём возбуждение, вызванное светом, добирается до эпифиза и управляет его работой!

Надо ли говорить после этого, что эпифиз мало чего может различить даже на ярком свету? И то, что эпифиз называют образно "третьим глазом", вовсе не означает, что человек может с его помощью что-то видеть! Хотя низшие животные могут различать свет и тьму с его помощью.

Как управляется эпифиз?

Нервное озбуждение, порождённое изначально светом, вместе с эндогенным возбуждением, порождённым в самом СХЯ, попадает из СХЯ в шейный ганглий. Там оно ингибирует (т.е. тормозит) бета-адренергический симпатический поток возбуждения, идущий в норме из шейного ганглия в эпифиз. Происходит уменьшение активности эпифизарных ферментов, необходимых для синтеза мелатонина. Вследствие этого в эпифизе уменьшается синтез мелатонина и, соответственно, его секреция (т.е. выделение). В результате в условиях освещённости мелатонин не производится и не выделяется из эпифиза. Образно можно сказать, что эпифиз может выделять свой гормон мелатонин только "тайно", в темноте, когда никто не видит.

Мелатонин – гормон эпифиза

Мелатонин (N-ацетил-метокситриптамин), производное серотонина (5-гидрокси-триптамина), является ключевым веществом в организации циркадной системы, т.е. системы суточных ритмов организма.

Мелатонин синтезируется из незаменимой аминокислоты триптофана, поступающей в организм с пищей. Попав с кровотоком в эпифиз, эта аминокислота превращается в серотонин в два этапа с помощью ферментов триптофангидроксилазы Затем, также в две стадии, из серотонина образуется мелатонин с помощью ферментов .

Основной физиологический эффект мелатонина заключается в торможении секреции гонадотропинов (половых гормонов гипофиза – ЛГ и ФСГ) как на уровне аденогипофиза, так и опосредованно через угнетение секреции либеринов гипоталамусом. Считается, что именно мелатонин сдерживает начало полового созревания. Кроме того, снижается, но в меньшей степени, секреция и других гормонов аденогипофиза — кортикотропина, тиреотропина, соматотропина (гормона роста). В исследованиях Сомнологического центра Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова приём мелатонина у большинства испытуемых вызывал лишь мягкий седативный (успокоительный) эффект: способствовал некоторому общему расслаблению, снижал реактивность на обычные окружающие стимулы, что приводило к спокойному бодрствованию и плавному засыпанию. В отличие от сильных снотворных , элениума, ивадала, имована , воздействующих кислоты в мозге, мелатонин не вызывает ощущения невыносимой усталости и непреодолимой тяги ко сну. При необходимости человек легко преодолевает снотворные свойства мелатонина. Объективные и субъективные характеристики классических снотворных и мелатонина резко отличаются друг от друга.

Итак, получается, что эпифиз с помощью своего гормона мелатонина может ослабить стрессовую реакцию, понизить уровень обмена веществ и замедлить рост. Мелатонин также усиливает работу иммунной системы и производит омолаживающий эффект.

Несложно сделать вывод, что очень полезно хорошенько высыпаться ночью!
Ведь днём нервные импульсы зрительного происхождения вызывают сокращение продукция мелатонина. И наоборот, в темноте мелатонин снова начинает вырабатываться, и ночью его производится 70% от суточного количества.

Поскольку мелатонин вырабатывается в эпифизе из серотонина, то там полно и этого гормона. Только он выделяется из эпифиза не ночью, а днём, на свету.

У земноводных (лягушек и тритонов) мелатонин разносится кровью и осветляет кожу, уменьшая занимаемую пигментом меланином площадь в меланофорах (пигментных клетках). Может быть, именно поэтому ночные вампиры в фильмах ужасов обычно бывают бледными? Темнота ведь способствует выработке мелатонина и осветлению кожи.
Хотя у птиц и млекопитающих мелатонин не оказывает на кожу осветляющего эффекта, а вызывает тормозящий эффект, в частности, он снижает секрецию гормонов гипофиза.

Итак, сокращение светового дня и плохая освещённость повышают секрецию мелатонина, за счёт чего понижается активность гипофиза. Зимой, например, мелатонина будет вырабатываться больше, а активность гипофиза будет понижаться. Воздействие яркого света в ночное время подавляет не только сон, но и секрецию мелатонина.

Гормоны эпифиза являются продуктом эндокринной системы организма. Еще одно название вырабатывающего их органа – шишковидная железа, именуемая также пинеальной. Она находится между мозговыми полушариями. Ее физиологическая и функциональная роль еще не достаточно изучена. Но уже точно доказано, что пинеальное тело помогает наладить режим сна и бодрствования, участвует в регуляции процессов возрастных изменений и оказывает влияние на углеводный обмен.

Что представляет собой этот орган?

Размеры шишковидной железы у человека в зрелом возрасте – примерно 0,2 кубических сантиметров. А вес в продолжение жизни колеблется от 7 до 430 мг и зависит от половых и возрастных составляющих, а также от места проживания.

Работа органа подчинена суточным биоритмам. Наивысшая активность имеет место в темное время суток, доходя до пика после 12 ночи и снижаясь к восходу солнца.

Основными известными функциями, которые выполняет железа, являются:

• возможность воздействия на гипофизарный гормон роста;
• способность тормозить старение;
• предотвращение появления новообразований;
• контроль полового взросления ребенка;
• улучшение иммунных сил.

Но основной из функций эпифиза считается соблюдение режима засыпания и просыпания.

Больше всего веществ шишковидная железа вырабатывает, когда они максимально необходимы: в детском и подростковом возрасте. С годами секреторная активность органа понижается.

Самыми важными веществами, которые синтезируют клетки железы, являются индолы и пептиды. Первые производятся из серотонина и ночью трансформируются в мелатонин. Вторые помогают сохранять нормальный иммунитет, метаболизм и тонус сосудов.

Зачем нужны гормоны пинеального тела?

Изучение работы эпифиза продолжается, но современная медицина уже подтвердила высокую функциональную связанность шишковидного тела с другими отделами мозга и секреторными железами. К примеру, для сохранения нормальной массы тела нужно, чтобы совместно работали гормоны гипофиза и эпифиза.

Мелатонин считается основным гормоном эпифиза, выделение которого увеличивается в темное время суток.

Воздействие гормона на человека разнообразно. Он влияет на биоритмы пробуждения/засыпания. Это своего рода химический сигнал, что приходит ночь или наступает день. Гормон участвует в нормализации сна и усиливает воздействие снотворных препаратов.

К его основным функциям относятся:

• регулировка сна;
• понижение кровяного давления;
• успокаивающее воздействие на нервную систему;
• способность к понижению сахара и холестерина;
• стимуляция иммунных сил;
• защита от стрессов и депрессий;
• удержание ценного калия в организме.

Еще одной чрезвычайно важной функцией этого гормона шишковидной железы считается его воздействие на работу половой системы. Он тормозит развитие яичников и яичек, что необходимо в детском возрасте. Именно поэтому в этот период шишковидная железа синтезирует вещество наиболее сильно. А к подростковому возрасту эта активность значительно снижается.

Кроме регулировки половых функций, мелатонин помогает укрепить память и улучшить способности к обучению у детей и подростков. Чтобы избежать проблем, детский сон должен быть полноценным, своевременным и регулярным.

Эпифиз синтезирует не только мелатонин. Другие гормоны несут не менее важные функции. Какие именно, подскажет таблица:

Для нормального синтезирования эпифизарных гормонов требуется четкий режим сна и бодрствования. Врачи отмечают, что искусственный свет отрицательно влияет на процесс гормональной секреции в шишковидной железе. Если долго злоупотреблять временем, предназначенным для сна, в организме начнутся деструктивные изменения. Они способны привести к таким серьезным недугам, как ожирению, гипертонии и другим проблемам с сердцем и сосудами, сахарному диабету.

Изменения эпифиза из-за патологий

Нормальную секрецию гормонов могут нарушить заболевания шишковидной железы. К ним относятся:

Эти заболевания в большинстве случаев излечимы, важно вовремя обратиться к врачу за помощью.

Как возраст влияет на гормоны?

В организме человека шишковидная железа начинает развиваться примерно на шестой неделе после зачатия. У новорожденного эпифиз весит 7 мг, затем его масса начинает увеличиваться и достигает пика примерно к пяти годам. Потом наступает фаза обратного развития – инволюции. У человека в зрелом возрасте вес органа составляет в среднем 150 мг.

Процесс возрастных изменений эпифиза затрагивает не только массу и размер, но и структурные изменения. Так, в эпифизе становится больше темных стромальных клеток и меньше пинеальных, которые и синтезируют гормоны. В результате происходит снижение эндокринной активности. Но полностью эпифиз не сдает свои позиции: до глубокой старости отдельные клетки вырабатывают ценный секрет. Они необходимы не только, чтобы регулировать сон, но и благодаря антиоксидантному воздействию тормозят процесс старения.

Гормоны эпифиза стимулируют иммунные клетки, нормализуют жиро-углеводный обмен, восстанавливают репродуктивную функцию, а также предупреждают появление новообразований.

Поскольку эпифиз с годами меняется скорее функционально, чем органически, восстановить деятельность этого органа возможно с помощью фармацевтических препаратов и устранения неблагоприятных условий для работы железы.

Чтобы наладить нормальный синтез гормонов, следует исключить:

• ночное бодрствование и дневной сон;
• избыток искусственного света;
• долгую работу у мониторов.

Соблюдение естественного режима засыпания/пробуждения чрезвычайно важно для здоровья и молодости.

В случае, если возникают проблемы с поступлением мелатонина, применяют фармацевтические средства с этим гормоном синтетического или животного происхождения. В них могут нуждаться, к примеру, жители Крайнего Севера или люди, вынужденные работать посменно. А для терапии хронических болезней применяют белковый экстракт эпифиза, созданный из клеток животных, с серьезным антиоксидантным и иммуностимулирующим воздействием.