Фізіологічна роль епіфіза

Дата додавання: | Переглядів: 1504 Ритміка секреції гормонів епіфіза

| Наступна сторінка ==> Зміна секреції мелатоніну при різних станах

1. Основною функцією епіфіза є регуляція циркадних (добових) біологічних ритмів, ендокринних функцій та метаболізму і пристосування організму до мінливих умов освітленості. В якості головного і незаперечно доведеного властивості мелатоніну визнається наявність у нього рітморегулірующей активності, пов'язаної з формуванням і підтриманням всіх біологічних ритмів нашого організму (зміна сну і неспання, менструальний цикл у жінок, адаптація організму до швидкої зміни часових поясів (екіпажі авіалайнерів, спортсмени, бізнесмени ), роботі в нічний час (чергові лікарі, сестри, працівники правоохоронних органів), вахтовим методом (нафтовики, газовики). Необхідно підкреслити, що між ритмами різному тривалості існує складний зв'язок і обумовленість. Зміна одного ритму завжди викликає перебудову іншого. Мелатонін ж є месенджером ендогенних ритмів і одночасно модулятором, що зв'язує внутрішні ритми з зовнішніми ритмами навколишнього середовища (рис. 10.6).

Мал. 10.6. Синхронізації біоритмів.

2. Вплив епіфіза на нервову і ендокринну систему носить в основному інгібіторний характер

Доведено участь серотоніну й мелатоніну в добових змінах активності гіпоталамо-гіпофізарно-надпочнікового комплексу, а також їх інгібуючий ефект на статеві залози тварин обох статей шляхом придушення в аденогипофизе секреції гонадотропінів та гормону росту. Крім того, мелатонін пригнічує секрецію гонадотропінів як на рівні секреції либеринов гіпоталамуса. Мелатонін визначає ритмічність гонадотропних ефектів, у тому числі тривалість менструального циклу у жінок. Нещодавно аутопсия підтвердила наявність в епіфізі рецепторів статевих стероїдів, тобто епіфіз отримує зворотну інформацію про циркулюючих в крові гормонах. Таким чином, відбувається регуляція репродуктивної функції.

Фактор Мілку, або адреногломерулотропін бере участь в регуляції секреції альдостерону. Мелатонін, будучи антагоністом меланоцітостімулірующего гормону, бере участь в забарвленні шкіри у земноводних і риб. Крім того, він пригнічує секрецію прогестерону і інсуліну, підвищує скоротливість гладких м'язів, активує гуморальний і клітинний імунітет, надає діуретичний ефект. Встановлено, що існує епіфізарний контроль імунітету (рис. 10.7.). Епіфіз у взаємозв'язку з проміжним мозком впливає, особливо в ранньому віці, на весь комплекс ендокринних органів (гіпофіз, щитовидну залозу, кору надниркових залоз, вилочкової залози), що беруть участь в процесі росту і статевого розвитку організму.

Крім того, гормони епіфіза гнітять біоелектричну активність мозку і нервово-психічну діяльність, надаючи снодійний, аналгезуючий і седативний ефект. В експерименті екстракти епіфіза викликають інсуліноподібний (гіпоглікемічний), паратіреоподобний (гіперкальціміческій) і діуретичний ефекти. Епіфізарний-тиреоїдні відносини носять в цілому інгібіторний характер, який, однак, обмежений цілим рядом умов (наприклад, видовий особливістю).

Вплив мелатоніну і інших біологічно активних сполук шишкоподібної залози на кору надниркових залоз також носить інгібіторний характер, який проявляється при нестабільності гіпоталамо-гіпофізарно-адренокортикальної системи

При цьому аналіз численних досліджень на тваринах і людині переконують в тому, що епіфіз здатний забезпечувати лише поправочний модуляцію дії центральних і периферичних ендокринних механізмів.

Встановлено, що епіфіз є одним з мозкових центрів, створених самою природою для активного захисту організму від будь-якого стресу. При призначенні мелатоніну ввечері, перед сном, полегшується наступ сну, забезпечується якісний нічний сон, а в денні години поліпшується психоемоційний стан, настає відчуття заспокоєння, знижується тривожність. Відповідно до теорії «циркадний деструкції», вплив світла в нічні години порушує ендогенний добовий ритм, пригнічує нічну секрецію мелатоніну, що призводить до зниження його концентрації в крові і є сильним стресовим фактором.

Схема 10.7. Вплив епіфіза на організм.

3. Антиоксидантний ефект мелатоніну був відкритий Р.Рейтером в 1993 р Основна спрямованість антиоксидантної дії мелатоніну - захист ядерної ДНК, протеїнів і ліпідів шляхом нейтралізації вільних радикалів.

4. епіфізарний мелатонін володіє між структурою властивостями - здатний покращувати антигенну презентацію макрофагів селезінки Т-клітинами. Експериментально встановлено, що під впливом екстрактів епіфіза в присутності щитовидної залози зменшується число огрядних клітин в тимусі, лімфатичних вузлах та інших лімфоїдних органах тварин. Існує також прямий вплив на клітини крові - гормон стимулює продукцію інтерлейкіну-2, інтерлейкіну-12 і γ-інтерферону Т-хелперами I типу без втручання в функцію клітин II типу, що утворюють інтерлейкін-4. Особливо чітко гормональна стимуляція імунітету проявляється в умовах його вікової або лікарської депресії

5. Протипухлинна захист організму мелатонином здійснюється за рахунок стимуляції імунних процесів. Як вже говорилося вище, мелатонін стимулює виділення лімфоцитами інтерлейкінів і гамма-інтерферону. Крім того, встановлено, що інший епіфізарний індол 5-метоксітріптамін має аналогічні властивості. Тобто мелатонін є, безсумнівно, провідним, але не єдиним біологічно активною сполукою залози з іммуносімулірующімі і онкостатичну властивостями.

6. Ще один важливий аспект можливості застосування мелатоніну для забезпечення здоров'я людини - це уповільнення процесів старіння організму. Вченими встановлено, що епіфіз несе пряму відповідальність за процеси старіння (рис. 10.8), а тому в найближчому майбутньому відкриваються перспективи управління тривалістю життя шляхом регуляції епіфізарно діяльності. За допомогою мелатоніну можна спробувати якщо не зупинити, то хоча б послабити старечі зміни в організмі людини. Як відомо, вікове ураження мозкових судин атеросклеротичним процесом супроводжується різними порушеннями пізнавальної діяльності у вигляді погіршення пам'яті і здатності до навчання, ослаблення сприйняття і уваги. В останні роки у мелатоніну виявили здатність оптимізувати пізнавальну діяльність мозку і одночасно протидіяти захворювань, що зумовлюють її порушення. Мелатонін здатний попереджати навіть важкі нейродегенеративні процеси. Так, у пацієнтів з хворобою Альцгеймера, Паркінсона тривалий (3-4 місяці) прийом мелатоніну призводить до поліпшення параметрів сну і поліпшенню мозкової діяльності.

Ріс.10.8. Молекулярні механізми впливу світла і мелатоніну на старіння і рак.

7. Порівняно недавно встановлено, що епіфіз може виконувати магніторецепторную роль. Ці дані отримані на основі вивчення секреції мелатоніну епіфізом в умовах дії на різних експериментальних тварин змінних магнітних полів різних характеристик, а також в умовах електромагнітної депривації. Для доказу важливої ​​ролі залози в магніторецепціі успішним виявилося використання електрофізіологічних і електронномікроскопічних методів. Пригнічення функціональної активності епіфіза під дію змінних магнітних полів модулює функції гіпоталамуса, ніж пояснюються численні фізіологічні ефекти цього фактора, виявлені в даний час

Також вважається, що для перелітних птахів епіфіз є навігаційним приладом, здатним вловлювати електромагнітний фон Землі. Деякі вчені пов'язують нічні піки секреції мелатоніну з нічними імпульсами магнітного поля нашої планети. Крім того, при впливі на організм людини електромагнітним полем працюючих побутових і промислових електроприладів достовірно пригнічується протипухлинний ефект мелатоніну.

8. Мелатонін і сон. В даний час участь, принаймні, непряме, епіфізарного мелатоніну в сезонної і внутрісуточних ритміці, сні-стані, репродуктивному поведінці, терморегуляції, імунних реакціях, внутрішньоклітинних антиокислювальних процесах, старінні організму, пухлинному рості і психіатричних захворюваннях - не залишає сумнівів. Це доведено численними дослідженнями.

Однак не настільки всебічне до недавнього часу вивчення впливу мелатоніну на сон ссавців давало вельми суперечливі результати. Відомо, що звірі за характером своєї активності підрозділяються на денних, нічних і сутінкових (не рахуючи тих, чия активність не пов'язана зі зміною освітленості, наприклад, крота-слепиша). У всіх тварин мелатонін викидається епіфізом в темряві і блокується на світлі, а активність супрахіазмальних ядер пригнічується мелатонином. Питається, як може речовина, що виділяється в один і той же час, управляти таким різними типами поведінки у різних видів ссавців? Поки остаточної відповіді на це питання немає, але очевидно, що мелатонін впливає на поведінку опосередковано, через якісь ще не відомі механізми. У зв'язку з цим досить важливими видаються такі недавно отримані дані:

- міжвидові відмінності в розподілі областей зв'язування мелатоніну в головному мозку ссавців, про що було сказано вище;

- відмінності в розподілі підтипів рецепторів мелатоніну всередині областей зв'язування;

- особлива роль нейронів в області переднього гіпоталамуса, що знаходиться в безпосередній близькості до СХЯ і утворює з ними єдиний функціональний комплекс. У цій області виявлено клітини, які пов'язані з реальним ритмом активності-спокою у даної тварини. Мабуть, вони перетворять періодичну активність нейронів СХЯ, адаптуючи її до найбільш адекватному поведінковому ритму.

1

| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 |