Эпифиз — Ольга Смирнова / ПостНаука
Эпифиз – это придаток мозга, который вырабатывает гормоны.
Его еще называют третьим глазом.
У некоторых древних пресмыкающихся находили на темени третий
глаз, эпифиз, который воспринимал свет напрямую.
Сейчас такие животные вымерли, организм воспринимает
свет через сетчатку глаза, а через ретино-гипоталамический
тракт сигнал об освещенности передается
эпифизу.
В темное время суток эпифиз вырабатывает гормон мелатонин.
В результате выработки этого гормона организм
меняет свое функционирование в зависимости от времени
суток.
В разные сезоны длительность темного и светлого периода
времени различается, выработка мелатонина тоже меняется.
С этим связана регуляция мелатонином сезонности
размножения у млекопитающих, так как в отличие от человека
млекопитающие размножаются сезонно.
По окончании беременности и при рождении плода, в
окружающей среде должно быть достаточное количество
ресурсов, чтобы прокормить детеныша.
У человека сезонность размножения потеряна, потому что мы
живем при искусственном освещении.
Потеряна сезонность размножения и у лабораторных животных,
мелатонин у таких животных вырабатывается ночью.
В ночное время мелатонин регулирует продукцию гормонов,
которые тоже вырабатываться в разной концентрации в
зависимости от времени суток, для того чтобы организм
по-разному функционировал в ночное или в дневное время.
Связь мелатонина с сезонностью размножения и с различиями
в функционировании организма в ночное и дневное время
— одна из главных функций мелатонина.
Существуют препараты мелатонина, которые помогают переносить
смену часовых поясов при длительном перелете: прием
мелатонина имитирует ночное время, помогает организму
расслабиться и заснуть.
Это свойство мелатонина превращает
его в негативный регулятор полового
развития.
Пока мелатонина много, половое развитие не начинается.
Он сдерживает развитие гонад — половых желез.
У взрослых животных мелатонин активизируется в сезон
отсутствия размножения.
У детей он подавляет развитие половых желез, пока они
не достигли определенного возраста.
Когда дети достигают пубертатного периода, эпифиз снижает
продукцию мелатонина.
Это служит толчком к началу полового созревания, активизируется
работа половых желез, работа гипофиза и гипоталамуса.
Свое название мелатонин получил благодаря другой
функции.
Когда его открыли, оказалось, что он вызывает посветление
кожи у низших позвоночных за счет концентрации пигмента
вокруг ядра клетки.
Частично это проявляется у многих детей, у блондинов
при половом созревании темнеют волосы, потому
что концентрация мелатонина падает и его влияние на
посветление покровов снижается.
Макрогенитосомия — опухоль эпифиза, она часто появляется
у мальчиков в районе 5-6 лет.
Опухолевые клетки заменяют нормальную ткань эпифиза
и концентрация мелатонина начинает снижаться и падает.
Мелатонина в крови становится мало и у больных детей начинается
преждевременное половое созревание.
Этот процесс ведет к ранней терминации роста, поэтому
дети, котоырые заболевают макрогенитосомией, маленького
роста, но половые органы у них развиты как у взрослого.
Это послужило названию макрогенитосомия – непропорциональные
размеры половых органов по сравнению с размерами
тела.
Раннее прекращение продукции мелатонина ведет к сверхраннему
половому созреванию.
Другие функции мелатонина тоже важны.
Мелатонин — сильный иммунный модулятор, он влияет на
функции иммунной системы.
Мелатонин участвует в регуляции клеточной
пролиферации и оказывает антиканцерогенное действие.
Важно помнить, что мелатонин продуцируется из серотонина,
который тоже является биологически активным соединением.
Если в других отделах мозга биосинтез идет до серотонина,
то в эпифизе серотонин превращается в мелатонин.
Эти реакции превращения серотонина в мелатонин
регулируются ферментами.
Также ученые изучали вопрос, почему в ночное время повышается
продукция мелатонина.
Оказалось, N-ацетилтрансфераза — фермент, который участвует
в конечной продукции мелатонина, у него тоже есть диурнальные
колебания.
Изменение активности этого фермента ведет к тому, что
мелатонин вырабатывается больше в ночное время, чем
в дневное время.
В отличие от других эндокринных желез регуляция продукции
мелатонина происходит за счет нервных связей.
Хотя мелатонин находится под четверохолмьем мозга,
он не регулируется напрямую центральной нервной системой.
Нервные пути, которые участвуют в регуляции продукции мелатонина,
начинаются от сетчатки, потому что через сетчатку
мелатонин получает сигналы об изменении освещенности.
Эти сигналы проходят через ретино-гипоталамический
тракт, и потом с помощью симпатической нервной
системы регулируется продукция мелатонина.
В ритмичности продукции мелатонина участвует одно
из ядер мозга — супрахиазматическое ядро.
Оно участвует в регуляции различных ритмов в организме.
Разнообразные функции мелатонина позволили предположить,
что мелатонин играет роль в регуляции продолжительности
жизни.
И старение эпифиза, которое начинается уже после полового
созревания, и изменение продукции мелатонина ведет
к старению всего организма.
При старении изменяются реакции мелатонина на освещенность,
и его продукция сдвигается по сравнению с нормальной
сменой дня и ночи.
Пожилые люди плохо засыпают, раньше ложатся, позже встают
из-за того, что у них нарушен ритм продукции мелатонина.
У человека известны сезонные заболевания, например,обострения
заболеваний нервной системы.
И вот эти сезонные обострения связаны с ненормальной
продукцией мелатонина, с неправильным графиком
его продукции в течение суток.
В сезоны, когда изменяется освещенность, организм
неправильно реагирует на это, в результате чего
обостряются разные болезни.
Ритмы дня и ночи важны для функций организма в норме,
поэтому если какие-то функции страдают, то на это накладываются
еще изменения продукции мелатонина.
