Käpylisäkkeen anatomia

Syvässä aivoissa on pieni käpylisäke, elin, joka tuottaa kehon melatoniinia, vaikuttavaa hormonia, joka auttaa säätelemään unta ja herätystä sekä vuorokausimalleja, joilla on laajat vaikutukset terveyteen. Lue lisää käpylinjan anatomiasta, sijainnista ja toiminnasta sekä siitä, miten se vaikuttaa uneen, vaikuttaa eläinten kausiluonteiseen lisääntymiseen ja tiettyihin aivokasvaimiin.

Anatomia

Käpylisäke (tai käpälän runko) on pieni männynkartion muotoinen elin, joka sijaitsee kolmannen kammion katossa syvällä aivoissa. Ruumiinavaustutkimukset ovat osoittaneet, että käpylisäkkeen keskikoko on samanlainen kuin riisinjyvä. Kammiot ovat nesteitä täyttäviä tiloja, ja kolmas kammio ulottuu suurista sivukammioista kapeaan aivojen vesijohtoon, joka kulkee diencephaloniksi kutsuttujen aivojen kahden puoliskon välillä. Se sijaitsee alueella, jota kutsutaan epitalamukseksi, suoraan talamuksen takana ja pikkuaivon yläpuolella, lepää aivojen takaosassa lähellä aivorungoa. On pieni nestettä sisältävä käpysyvennys, joka työntyy käpylinjan varteen, jolloin sen tuottamat hormonit hajoavat helpommin kaikkialle aivoihin.

Rakenne

Ihmisten ja muiden nisäkkäiden käpirauhasen kudoksen muodostavat solut sisältävät hormoneja tuottavia pinealosyyttejä ja tukevia välissoluja. Hermosolut tai neuronit voivat vaikuttaa pinealosyytteihin erittämällä spesifisiä kemikaaleja, joita kutsutaan välittäjäaineiksi. Hermokuidut pääsevät rauhaseen käpylevyn kautta ja sisältävät monia aineita, kuten:

• GABA
• Orexin
• Serotoniini
• Histamiini
• Oksitosiini
• Vasopressiini

Pinealosyyttisoluilla on reseptoreita kaikille näille välittäjäaineille, mikä viittaa näiden muiden aivoissa yleisten kemikaalien vaikutukseen.

Ihmisillä ja muilla nisäkkäillä tämä vaikutus ulottuu aivojen ulkopuolelle kokoelmaan neuroneja, jotka sijaitsevat sympaattisissa ylemmissä kohdunkaulan ganglioissa ja parasympaattisissa sfenopalatiinissa ja korvan ganglioissa. Tämä yhteys on välitys käpylisäkeestä hypotalamuksessa sijaitsevaan suprakiasmaattiseen ytimeen (SCN). SCN: llä on elintärkeä merkitys, koska tämä on ensisijainen sydämentahdistin kehon vuorokausirytmille, johon verkkokalvon havaitsema valon havaitseminen vaikuttaa ja joka lähetetään retinohypotalamusta pitkin.

Toiminto

Käpylisäkkeen tärkein tehtävä on melatoniiniksi kutsutun hormonin tuotanto. Melatoniini syntetisoidaan serotoniinin välittäjäaineiden molekyyleistä. Valmistuttuaan se erittyy käpylisäkeestä. Sillä on merkittäviä vaikutuksia vuorokausirytmiin, mukaan lukien vaikutukset uneen ja mahdolliset vaikutukset eläinten kausiluonteiseen lisääntymiseen.

Käpylisäkkeessä serotoniini (joka on johdettu tryptofaaniksi kutsutusta aminohaposta) muuttuu, kun asetyyliryhmä ja sitten metyyliryhmä lisätään melatoniinin tuottamiseksi. Tämä saavutetaan kahdella entsyymillä: serotoniini-N-asetyylitransferaasilla ja hydroksiindoli-O-metyylitranferaasilla. Valon altistuminen heikentää melatoniinin tuotantoa.

Kuinka valo vaikuttaa melatoniinin tuotantoon käpylisäkeessä? Tähän kysymykseen vastaamiseksi on tärkeää ymmärtää, kuinka valo yleensä vaikuttaa kehon vuorokausirytmeihin. Latinalaisesta merkityksestä "noin päivä" termi vuorokausipäivä viittaa lukuisiin fysiologisiin prosesseihin, jotka yhdistyvät valon ja pimeyden ajoitukseen. Vaikka uni ja herätys mukaan lukien, tämä vuorokausiajoitus ulottuu todennäköisesti hormonien vapautumiseen, energian käyttöön aineenvaihdunnan optimoimiseksi ja kehon toisiinsa liittyvien järjestelmien koordinointiin.

Silmän verkkokalvon läpi kulkeva valo aktivoi erityiset reseptorit, joita kutsutaan luonnostaan ​​valoherkiksi verkkokalvon ganglionisoluiksi (ipRGC). Nämä solut sisältävät valopigmentin, jota kutsutaan melanopsiiniksi. Täältä signaali välitetään silmistä käpylisäkkeeseen. Ensinnäkin viesti välitetään retinohypotalamusta pitkin, joka ulottuu verkkokalvon soluista aivojen etumaisen hypotalamuksen SCN: ään. Hypotalamuksen paraventrikulaarinen ydin lähettää sitten signaalin selkäytimen preganglionisiin sympaattisiin hermosoluihin, ylemmälle kohdunkaulan ganglionille ja lopulta käpylisäkkeelle.

Käpylisäke voi sitten muuttaa melatoniinin tuotantoa silmien havaitseman valon määrän perusteella. Tämä on johtanut käpylisäkkeen kutsumiseen kehon "kolmanneksi silmäksi", koska se kykenee vastaamaan valon havaitsemiseen.

Kun melatoniinia tuotetaan, sitä ei vapauteta tyhjiöön tekemään niin kuin haluaa. Kuten on totta monissa kehon prosesseissa, tasapaino säilyy. Tätä tasapainoa kutsutaan homeostaasiksi. Kun käpylisäke erittää melatoniinia, tämä palautuu takaisin vaikutuksesta SCN: n MT1- ja MT2-melatoniinireseptoreihin. Tämä vuorovaikutus vaikuttaa vuorokausijärjestelmän hallintaan kehossa, ja sillä on laajemmat vaikutukset potentiaaliseen sairauteen.

Melatoniinilla on muutamia muita uteliaita vaikutuksia, joita ei täysin ymmärretä ihmisissä. Tiedetään, että eläinmalleissa melatoniini voi vähentää gonadotropiinia vapauttavan hormonin (GnRH) eritystä hypotalamuksesta. Tällä voi olla estävä vaikutus lisääntymistoimintoihin. Nisäkkäillä tämä voi hidastaa siittiöiden ja munasolujen kypsymistä ja heikentää lisääntymiselinten toimintaa. Teorian mukaan se voi vaikuttaa joidenkin eläinten kausiluonteisiin lisääntymistoimintoihin. Kun yöt ovat pidempiä talvikuukausina ja ruoan saanti voi heikentyä, lisääntynyt pimeys voi johtaa korkeampaan melatoniinipitoisuuteen ja heikentyneeseen hedelmällisyyteen. Tämän vuoksi joillakin eläinlajeilla voi olla vähemmän todennäköistä, että heillä on poikia, jotka eivät välttämättä selviä talven laihoja aikoja. Tämän merkitystä etenkin ihmisten keskuudessa ei tunneta.

Melatoniinin (joka on ainoa Yhdysvalloissa ostettavissa oleva käsikauppa) on kuitenkin noudatettava varovaisuutta raskaana oleville naisille ja lapsille. Käpylisäkkeen melatoniinin vapautumisella voi olla merkitystä ihmisen seksuaalisen kypsymisen ajoituksessa. Melatoniinitasot laskevat hieman murrosiässä, ja käpykasvaimet, jotka eliminoivat melatoniinituotannon, aiheuttavat ennenaikaisen murrosiän pikkulapsille.

Käpylisäkkeen tuottama melatoniini on erittäin tehokas antioksidantti. Se voi suojata keskushermoston neuroneja vapailta radikaaleilta, kuten typpioksidilta tai vetyperoksidilta. Nämä kemikaalit syntyvät aktiivisissa hermokudoksissa. Vapaat radikaalit voivat lisätä kudosvaurioiden ja toimintahäiriöiden riskiä, ​​mukaan lukien sellaisten lääketieteellisten ongelmien riski, kuten syöpä ja neurodegeneratiiviset sairaudet.

Tiedetään myös, että melatoniinin tuotanto vähenee luonnollisen ikääntymisen myötä, ja miten se pahentaa tautia, tutkitaan edelleen.

Liittyvät ehdot

Käpylisäke ja sen melatoniinituotanto ovat keskeisiä vuorokausirytmihäiriöissä, jotka vaikuttavat uneen. Se voi pahentaa unettomuutta esimerkiksi viivästyneen univaiheen oireyhtymässä. Sillä voi myös olla merkitystä kausiluonteisessa mielialahäiriössä, joka joskus tunnetaan nimellä talven masennus. Lisäksi, kun kasvaimet vaikuttavat käpylisäkkeeseen, vaikutukset voivat johtaa aivoleikkaukseen.

Vuorokausirytmin häiriöt

Nämä olosuhteet tapahtuvat, kun herätys- ja unimallien välinen synkronointi ei sovi yhteiskunnan normien tai luonnollisen valon ja pimeyden rytmin kanssa. Epäsäännölliset nukkumisajat ja heräämiset ovat tyypillisiä unettomuudelle ja väärin ajoitetulle uneliaisuudelle. Päivittäisiin unihäiriöihin kuuluvat:

• Viivästynyt univaiheen oireyhtymä: Yökyöpelit, joilla on vaikeuksia nukkua ja vaikeuksia herätä aikaisemmin.
• Pitkälle edennyt univaiheen oireyhtymä: Ominaista varhainen unen alkaminen ja varhain aamulla herääminen.
• Vapaasti juokseva tai ei-24: Useimmiten sokeilla ihmisillä, joilla ei ole valoa, unen ajoitus voi muuttua vähitellen viikkojen tai kuukausien aikana.
• Epäsäännöllinen uni-herätysrytmi: Pitemmän yön yli tapahtuvan uniajan sijaan uni hajotetaan lyhyemmiksi jaksoiksi 24 tunnin vuorokaudessa.

Kuinka unen ajoitus voi häiriintyä? Viime kädessä tämä voi riippua henkilökohtaisesta näkökulmasta, johon sosiaalinen konteksti vaikuttaa suurelta osin. On oltava varovainen, jotta vältetään fysiologisten mallien normaalien vaihteluiden merkitseminen taudiksi. Hoito voi olla asianmukaista, kun esiintyy merkittäviä sosiaalisia ja ammatillisia toimintahäiriöitä (mukaan lukien poissaolot koulusta tai työstä). Onneksi lääketieteellistä apua ei yleensä haeta niille, joiden epäsäännölliset nukkumistavat eivät ole seurauksia.

Kausivaikutus (SAD)

Talvikuukausien aikana pohjoisella pallonpuoliskolla esiintyvä pitkittynyt yön pimeys voi johtaa kausiluonteiseen mielialahäiriöön. Tunnetaan myös nimellä talven masennus, tila voi liittyä muihin oireisiin, mukaan lukien vähentynyt fyysinen aktiivisuus ja painonnousu. Valohoito, jossa käytetään keinotekoisesti valoa valolaatikosta tai valohoitolaseista, voi olla hyödyllistä. Valon ajoitus on tyypillisesti aamulla, mutta on tärkeää noudattaa lääkärin ohjeita.

Käpylisäkkeen kasvaimet

Syöpä voi harvoin vaikuttaa käpylisäkkeeseen. Itse asiassa alle 1 prosentti aivokasvaimista esiintyy käpylisäkkeessä, mutta 3-8 prosenttia lasten aivokasvaimista löytyy täältä. Yleensä käpylisäkasvainten kasvaimia esiintyy enemmän nuorten aikuisten keskuudessa, 20–40-vuotiaiden yksilöiden keskuudessa. iän mukaan. On vain kourallinen kasvaimia, jotka voivat vaikuttaa käpylisäkkeeseen aivoissa. Itse asiassa todellisia käpysolukasvaimia on vain kolme tyyppiä. Nämä sisältävät:

• Pineosytooma: Hitaasti kasvava, usein luokiteltu luokan II kasvaimeksi.
• Pineoblastoma: Yleensä aggressiivisempi, joko luokiteltu luokan III välimuodoksi tai pahanlaatuisempi luokka IV.
• Sekalaiset käpykasvaimet: Sisältää yhdistelmän solutyyppejä, jolloin puhdas luokittelu on vähemmän mahdollista.

Nämä kasvaimet voivat kasvaa riittävän suuriksi estääkseen aivo-selkäydinnesteen normaalin virtauksen kammioissa. On arvioitu, että 10 - 20 prosenttia käpylisäkasvainten kasvaimista voi myös levitä tämän väliaineen kautta, etenkin aggressiivisemman pineblastoomamuunnoksen kautta. Onneksi nämä syövät metastasoituvat harvoin muualla kehossa.

Käpylisäkasvaimen kanssa kehittyviä oireita voivat olla:

• Silmän vajaatoiminta aiheuttaa kaksoisnäköä
• Päänsärky
• Pahoinvointi
• Oksentelu

Jos käpirauhasen kasvain tunnistetaan, hoito sisältää tyypillisesti säteilyä. Jos mäntyoblastoomaa esiintyy, koko aivot ja selkäydin on säteilytettävä. Jos kasvain on levinnyt tai kasvaa uudelleen sädehoidon jälkeen, kemoterapia voidaan osoittaa. Joissakin tapauksissa leikkaus voidaan tehdä kasvaintyypin määrittämiseksi poistamalla osa kasvaimesta. Jos aivo-selkäydinnesteen virtaus estetään, mikä johtaa turvotukseen aivoissa, voidaan sijoittaa shuntti normaalin verenkierron varmistamiseksi kasvaimen alueen ulkopuolella.

Muut olosuhteet

On huomionarvoista, että tietyt lääkkeet voivat vaikuttaa releeseen silmän valokäsityksestä melatoniinin tuotantoon käpylisäkkeessä. Erityisesti beetasalpaajat, joita käytetään kohonneen verenpaineen, takykardian ja sydänsairauksien hoitoon, voivat häiritä melatoniinin normaalia vapautumista.Näitä niin kutsuttuja beetasalpaajia ovat Lopressor (metoprololi), Tenormiini (atenololi), Inderal (propranololi). ), ja muut. Jos tällä on merkittäviä vaikutuksia uneen tai terveyteen, saatetaan joutua käyttämään toista lääkitystä.

Käpylisäke voi kalkittua vanhemmilla henkilöillä, valaistu TT-kuviin lisääntyneen tiheyden vuoksi ja johtaa "aivohiekan" esiintymiseen kudoksen patologisessa arvioinnissa.

Testit

Useimmissa tapauksissa käpirauhasen arviointia ei ole osoitettu. Melatoniinipitoisuudet voidaan mitata syljestä, verestä ja virtsasta ilman käpylisäkkeen suoraa arviointia; tämä tehdään kuitenkin lähinnä tutkimusten yhteydessä eikä kliinisessä hoidossa. Jotkin kuvantamistekniikat voivat sen koon vuoksi tarjota vain rajallista tietoa rakenteesta. Käpylisäkasvainten yhteydessä seuraavat testit voivat olla aiheellisia:

• Tietokonetomografia (CT)
• Magneettikuvaus (MRI)
• Aivobiopsia

Vuorokausihäiriöiden lisäarviointi voi edellyttää hallituksen hyväksymän unihäiriöasiantuntijan arviointia, joka kysyy kohdennettuja kysymyksiä ongelman mallien ja vaikutusten ymmärtämiseksi.

Päivittäisen rytmin seuranta voidaan tehdä pituussuunnassa unilokeilla tai aktigrafialla. Puettava tekniikka, mukaan lukien yleiset kuntoseurannat, voi tarjota osan näistä biometrisistä tiedoista. Nukkumisasiantuntija ohjaa myös asianmukaiset toimenpiteet, mukaan lukien melatoniinilisän tai valohoidon mahdollinen käyttö, unen ja hyvinvoinnin optimoimiseksi.