CC BY
22
УДК 636.2: 619.6: 512.015
Маслянко Р.П., д.б.н., професор, Федорович B.C., к.б.н, доцент Божик Л.Я., к.вет.н., ст. викладач © Лъв\всъкий нацюналънийутеерситет еетеринарногмедицини та бютехнологт
¡мет С.З. Гжицъкого
РОЛЬ ЕП1Ф13А В РЕГУЛЯЦП ТА АДАПТАЦ11ЛЮДИНИ I ТВАРИН
Сучасна бюлопя i медицина вщводять значну роль у забезпеченш процеав репродукци та адаптацп етф1за (гр. epiphisis - шишка) та зокрема, його головному гормону мелатоншу [6, 9, 18, 23, 24, 33].
nepmi bíaomoctí про етф1з (шишкопод1бне тшо), належать олександршському лкарев1 Герофшу (III ст. до н. е), а пот!м - Геленд (II ст. н. е). В епоху Вщродження вщомий анатом Везалш представив перше зображення залози, пор1внюючи И 3Í сосновою шишкою. У 18 столтг етф1з привернув увагу Декарта. Вчеш старовини та середньов1ччя приписували залоз1 сакральш властивост1, розглядаючи И як орган ясновидшня, прозорливое^, псих1чно! eHeprii' та «ещнищ душЬ> [6, 10, 23]. Цьому сприяло особливе розташування ешф1зу, немов прихованого в глибиш мозку; його мал1 розм1ри та непаршеть органу (под1бно до серця).
Однак, в перюд 18-19 ст. увага до етф1за та його рол1 в opraHÍ3MÍ людини i тварин р1зко падае в зв'язку з такими морфолопчними знахщками тканиш залози доросло! людини, як шгментш включения, kícth та звапнювання - «мозковий nicoK». Етф1з набувае статус рудиментарного органу. Ця думка на стшьки мщно закршилася в наущ, що нав1ть в першш половин! 20 ст. ряд дослщниюв указан! 3míhh оц!нювали як евщчення bíkobo! шволюци залози та И ÍHepTHOCTÍ в дорослому сташ [25]. В цей же час rnmi автори, навпаки, розглядали наявшеть «мозкового теку» та kíct i глюм, як прояв високо! функцюнально! активное^ залози [1, 21].
Ешф1з мозку - непарна залоза, розташована в дшянщ третього шлуночка м1ж задшми вщдшами зорових rop6ÍB. Мае округлу, яйцепод1бну або конусопод1бну форму, ÍHOfli нагадуе шишечку. Maca залози у людини як правило не перевищуе 0,22 г, довжина 15 мм, ширина - 10мм, товщина - 6мм. Абсолютна його маса у коня 0,4-1,3 г, у cbhhí 0,1-0,2 г, а у собаки - 0,08г. 3obhí ешф1з покритий м'якими багатоваскулярними сполучнотканинними оболонками мозку, як1, проникаючи в глибину залози, забезпечують И частков1сть.
За штенсившстю кровотоку етф1з поступаеться лише ниркам. Кровопостачання залози забезпечуеться гшками середньо! i задньо! мозкових apTepiñ. Венозна кров збираеться у вени хорюдального сплетшня та частково в систему велико1 мозково! вени Галена. Особливютю судин ешф1за е, очевидно, вщеутшеть tíchhx контакт!в м1ж ендотел1альними кл1тинами, внаслщок чого гематоенцефал1чний бар'ер в цьому оргаш виявляеться неспроможним [11, 14].
Паренх1ма залози представлена шнеалоцитами, яю можуть бути бшьш крупними, св1тлими чи темними, меншими за розм1ром, а також гл1альними
© Маслянко Р.П., Федорович B.C., Божик Л.Я., 2012
182
кл1тинами. Бшьшкть автор1в визнае переважання симпатично! шерваци етф1за людини [10, 11, 14]. Не виключена участь \ шших нервових структур, яю мктять нонапептиди, вазо активний пептид, субстанцш Р, серотонш \ ацетилхолш [9].
Ешф1з виконуе роль нейроендокринного перетворювача, вщповщального за продукцш гормошв на нервов! ¿мпульси. Актившсть залози залежить вщ осв1тлення. На св1тл1 синтетичш процеси в ньому пригшчуються, а в темной посилюються. Зорова шформащя вщ рецептор1в Ытювки ока через вщгалуження зорового нерва надходить у супрах1азматичне ядро (СХЯ) гшоталамусу. Надал1 щ сигнали проходять через гшоталамус у боков 1 роги верхшх грудних сегмент1в спинного мозку та знову по симпатичних волокнах повертаються до головного мозку, досягаючи ешф1зу.
Наявшсть в ешф1з1 холш естерази пщтверджуе можливкть холшерпчно! регуляци залози, яка також здшснюеться за участю холшерпчних волокон верхшх шийних ганглив [11, 33]. В темной актившсть етф1зу зростае. Перюдично змша дня та ноч1 забезпечуе цикл1чну секрецш гормошв етф1зу, визначае добовий (циркадний) бюлопчний ритм життед1яльност1 людини \ тварин [4, 13, 16]. У людини з функцюнуванням етф1зу пов'язують так1 процеси як сон, добов1 ритми температури тша, гемодинамжи, вар1абельшсть серцевого ритму, сезонш депреси, порушення сну та добових пояЫв [4, 10, 13]. Доведено також, що так1 цикл1чш процеси у жшок, як менструальний цикл, ваптшсть, роди \ лактащя тюно пов'язаш з ендокринною функщею ешф1зу [6, 33, 34].
Головним гормоном етф1зу е мелатонш; кр1м цього в етф1з1 синтезуеться серотонш, ряд шдол1в \ речовини полшептидно! природи роль яких недостатньо вивчена [11, 12, 14, 23, 26].
Мелатонш (М) вважаеться специф1чним гормоном ешф1зу, погляди на його утворення та роль останшм часом переглянутг Можливкть синтезу М встановлена для Ытювки ока та кл1тин АРИД-системи. Екстрапшеальний М виявлено в кл1тинах ештелш шлунково-кишкового та рестраторного траков, печшки, наднирниюв, плаценти, яечниюв та ¿мунно! системи. Припускаеться, що периферична ланка продукци М забезпечуе локальну координацш кл1тинних функцш I м1жкл1тинних зв'язюв [12].
М утворюеться ¿з амшокислоти триптофану, джерелом яко! е пожива людини I тварин. Пром1жним продуктом синтезу е серотонш. Бюсинтез М вщбуваеться в декщька етатв, як1 включають перетворення триптофану пщ д1ею триптофангщроксилази в 5-окситриптофан I серотонш за участю 5-окситриптофан декарбоксилази. Пот1м ¿з серотоншу в дв1 стади за участю фермент1в К-ацетилтрансферази та оксшндол-О-метилтрансферази 1 утворюетьсяМ [11, 14, 33].
Етф1з виступае як нейроендокринний трансдуктор в аспект! реал1заци св1тлово! дп на функци статево! сфери. Пщвищення статево! активное^ у птах1в I тварин весною та л1том пов'язано з пригшченням активное^ етф1зу внаслщок збщьшення тривалост1 св1тлового дня [10].
1сторично, саме зв'язок ешф1зу з репродуктивною функщею стало одним ¿з поворотних пункт1в у вщновленш уваги до нього вчених. Так, в 1898 р. Л8каиа2у описав два випадки передчасного статевого дозр1вання хлопчик1в,
183
внаслщок руйнування ешф1зу пухлиною. H,i спостереження лягли в основу концепци про шпбуючий вплив гормошв ешф1зу на статеву систему. Однак, подальш1 спостереження показали, що пухлини ешф1зу можуть д1яти як на прискорення, так i на сповшьнення статевого дозр1вання, що пов'язано з р1зною природою новоутворень.
Участь i роль ешф1зу в процесах репродукци залишаеться об'ектом вивчення в останш десятил1ття. Не викликае сумшву, що вплив ешф1зарних фактор1в на статеву систему здшснюеться через гшоталам1чш структури i перш за все СХЯ - основний гшоталам1чний водш циркад1анного ритму, який забезпечуе преовулярний тк секреци гонад отротшв [3, 5, 12].
В даний час бшьшкть автор1в визнае шпбуючий вплив гормошв ешф1зу, зокрема, М, на секрецш гонадотропних гормошв, кортикотрошну, та соматотропну гшоф1зом [6, 32, 35]. Однак численш дослщження, проведен! з використанням р1зних моделей (вивчення ешф1зу у самок тварин, введения екстракпв залоз нестатевозршим самкам, застосування р1зних св1тлових режим1в), однозначно! вщповщ1 про вплив ешф1зу на статеву сферу не дали [26,28, 32].
Особливо! уваги заслуговують даш про те, що ефект ди ешф1за на гонади можуть бути не лише р1зними за величиною, але й протилежними. Така ушкальшсть функцюнування ще! залози, на думку автор1в, характеризуе ешф1з як ендогенний адаптоген [23].
Встановлено, що в перюд ваптност1 концентращя М у кров1 та сеч1 зростае. Крива екскреци гормону з сечею мае нер1вном1рний характер, зростае у II триместр^ дещо знижуеться в III триместр! i знову зростае перед родами [6].
Важливо вщзначити також здатнють М впливати на скорочувальну актившсть матки ваптних жшок. Загроза переривання ваптност1 супроводжуеться зниженням вмкту гормошв у сеч1 в 2-3 рази пор1вняно з ускладненою ваптшстю [6].
Враховуючи шпбуючий вплив гормону на скорочувальну функцш матки, р1знопланов1 змши концентрацп гормону в сеч1 можуть вщповщати р1зним фазам адаптативних процеав при поеднанш екстрагештально! патологи та загроз1 переривання ваптност1 [16, 22]. KpiM цього, в л1тератур1 е повщомлення про неоднорщшсть ешф1зарних гормошв при р1зних патолопчних процесах [34].
В адаптаци оргашзму людини i тварин до р1зних стресових фактор1в роль ешф1зу може визначатися як взаемод1я з шшими стрес-асощативними залозами внутршньо! секреци, так i здатшстю ешф1зарних фактор1в регулювати тривалкть ф1зюлопчних процеЫв. Даш про вплив гормошв ешф1зу на актившсть етф1зарно-гшоф1зарно-наднирково1 системи (ГГНС) суперечливг Одш автори вказують на шпбуючу дш ешф1зу на функцюнальну актившсть ГГНС, rnmi - стимулюючу [4, 5, 29].
Пщ впливом екстрактор1в ешф1зу пригшчуеться кортикостирощогенез. Введения М експериментальним тваринам супроводжуеться захисним ефектом проти ушкоджень, викликаних глюкокортикощами (зниження маси тша, атроф1я тимусу та наднирниюв, зростання в кров1 холестерину та ш.). Пшеалектом1я показала стимулюючий ефект на гшоф1зарно-надниркову
184
систему I привела до тривало! активаци глюкокортикощно! функцп кори наднирниюв I збшьшення маси залози [20, 29].
Под1бну стрес-л1м1туючу дш М спостер1гали при гострому стреск попередие введения гормону запоб1гало надм1рному зростанню кортикостерону у кров1 щур ¿в при ¿мунобшзацшному стрес1 [19]. Антистресову дш М пщтверджують численш даш [5, 17, 31].
Стрес-л1м1туюча д1я М може також реал1зуватися в результат! взаемоди з шшими стрес-асощативними гормонами та системами оргашзму, зокрема пролактином, тирощними гормонами, процесами вшьнорадикального окисления та антиоксид антного захисту. Ефект М при таких взаемод1ях мае специф1чний, дозозалежний характер 1 зв'язаний з фотопер1одичн1стю [5, 19, 27, 30, 33].
М мае здатшсть проникати через плаценту, в зв'язку з чим стрес при ваптносп, який супроводжуеться п1двищенням М у кров1, може негативно вплинути на розвиток плода, структуру та функцш його еп1ф1зу [1].
Пренатальне введения М та його метабол1т1в ваптним самкам б1лих щур1в викликае зростання аномал1й у розвитку плод1в, зменшення маси та к1лькост1 живого потомства, дозозалежне пригн1чення синтезу ДНК у гшоф1зарних кл1тинах [7, 9].
В цьому аспект! особливо! уваги заслуговують дан1 [21], висловлен1 ще у 1969р. про вплив соц1ального стресу, який пов'язаний з ¿нтенсиф1кац1ею темтв I ритм1в розвитку людства як фактор пригшчуючий формування еп1ф1зу плода I сприяючий зниженню його маси. Цей процес в1дбуваеться паралельно з ¿ндустр1ал1зац1ею I модиф1кац1ею життя.
Таким чином, враховуючи складний пол1потентний характер бюлопчно! д11 М, проф1лактика морфолопчних I функц1ональних порушень еп1ф1зу е важливою та необх1дною ланкою у стабшьнш систем!, збереження репродуктивного здоров'я людини I тварин.
Л1тература
1. Анисимов В.Н. Физиологические функции эпифиза (геронтологический аспект) / В.Н. Анисимов // Рос. физиол. ж. - 1997, №8. -С.1-12.
2. Арутюнян А.В. Роль биогенных аминов а гипоталамической регуляции репродуктивной функции / А.В. Арутюнян // Ж. Акуш. и жен. биол. - 2004, № 1. - С. 98-106.
3. Арушанян Э.Б. Антистресорные возможности эпифизарного мелатонина / Э.Б. Арушанян // М. Медпрактика. - 2004. - С. 198-222.
4. Арушанян Э.Б. Влияние эпифизэктомии и введения мелатонина на содержание катехоламинов в ткани гипоталамуса и надпочечников крыс / Э.Б. Арушанян, К.С. Эльбекбян // Ж. высш.нерв.деят. - 1996, № 1. - С.173-175.
5. Голиков П.П. Влияние эпифизэктомии на содержание альдостерона, кортикостерона и транскортина в крови / П.П. Голиков, Б.С. Лебедев // Пробл. эндокринол. - 1971, № 5. - С. 100-105.
6. Грищенко В.И. Роль эпифиза в физиологии и патологии женской половой сферы / В.И. Грищенко // Харьков: Вища школа. - 1979. - 248с.
185
7. Гудошников В.И. Повышенная чуствительность гипофизарных клеток неонатальных крысят к бромкриптину и мелатонину / В.И. Гудошников,
B.П. Федотов // Бюл. эксп. биол. и мед. - 1993, №2. - С. 197-199.
8. Кветной И.М. Экстрапениальный мелатонин: место и роль в нейроендокринной регуляции гомеостаза / И.М. Кветной // Мелатонин в норме и патологии. - М. - 2004. - С. 34-47.
9. Коваленко Р.И. Нейроэндокринные «органы» головного мозга позвоночных. I. Эпифиз / Р.И. Коваленко // Нейроэндокринология. - 1993. - С. 300-324.
10. Ковальзон В.М. Мелатонин - без чудес / В.М. Ковальзон // Природа. - 2004, № 2. - С. 40-52.
11. Кондор В.И. Заболевание шишковидной железы / В.И. Кондор // Руков. по клин. эндокринол. СПБ, Питер. - 1996. - С. 388-394.
12. Мур Р.Й. Нейроэндокринные механизмы клетки и системы / Р.Й. Мур // Пер. зангл. - М. Медицина. - 1998. - 704с.
13. Писарук А.В. Влияние мелатонина на суточные ритмы температуры тела, гемодинамики и вариабельность сердечного ритма у пожилых людей / А.В. Писарук, В.Б. Шатило, Э.О. Асанов // Пробл.старен. и долгалетня. - 2003., № 1. - С. 39-44.
14. Пшак В.П. Шишкопод1бне тшо: Морфология / В.П. Пшак -Чершвщ. - 1996. - 156с.
15. Резников А.Г. Пренатальный стресс и нейэрокринная патология / А.Г. Резников, В.П. Пишак // Черновцы. - Медакадемия. - 2004. - 351с.
16. Сербенко А.Г. Железодефицитная анемия у беременных. Фетоплпцентарный комплекс и нейроэндокринная адаптация / А.Г. Сербенко, З.Б. Хоминская, Л.А. // Кишенев. - 2001. - 226с.
17. Слепушкин В. Д. Влияние мелатонина на активность антиоксидантной системы и процессы свободнорадикального окисления липидов / В.Д. Слепушкин, Н.Н. Михайлова // Бюл. экспер. биол. и мед. - 1999, № 4. - С. 387-391.
18. Слепушкин В.Д. Физиология обмена веществ и эндокринной системы / В.Д.Слепушкин, X. ТТепперман // М. Мир. - 1999. - С. 170-179.
19. Ткачук С.С. Деяю ендокринш кореляти антитресорно! дп мелатоншу у штактних пренатально стресованих самц1в щур1в / С.С. Ткачук // Бук. мед. В1сник. - 1998, № 3-4. - С, 149-153.
20. Тронько В.П. Угтение кортикостероидгенеза под. влиянием фактора эпифиза / В.П. Тронько, Н.Д. Зряков // Бюл. экспер. биол. и мед. - 1979, № 8. -
C. 146-147.
21. Хелимский A.M. Эпифиз шишковидная железа / A.M. Хелимский // М. Медицина. - 1969. - 183 с.
22. Хоминская З.Б. Функция некоторых эндокринных органов матери и плода при хронической гипоксии у беременных / З.Б. Хоминская // Автор. дис...д-ра мед.наук. - 1990. - 43с.
23. Чазов Е.И. Эпифиз: место и роль в системе эндокринной регуляции / Е.И. Чазов, В.А. Исаченков // М. - 1974. - 228с.
24. Шлабриц-Луцевич НЕ. Мелатонин и репродуктивная функция женщины / НЕ. Шлабриц-Луцевич // М. - Медпрактика. - 2004. - С. 174-181.
186
25. Эскин И.А. Основы физиологии эндокринных желез / И.А. Эскин // М. Высшая школа. - 1975. - 304с.
26. Brainarg G.C. Day - nightvariation of melanin, serotonin, thriptophan in the rabbit pineal gland / G.C. Brainarg , S.A. Mathewe // Life Sci. - 2004. - V.55. -P. 1515-1622.
27. Chan T.Y. Characterization of the antioxidant effects of melatonin and related indoleamines in vitro / T.Y. Chan, P. Tang // J. Pineal. Res. - 1996. - V. 20. -P. 187-191.
28. Chiba A. Effect of pinealectomy and melatonin in the timing of the proestrous. Liteinizing hormone surge in the rat / A. Chiba, T. Aketa // Neuroendocrinology. - 1994. - V. 59. - P. 163-168.
29. Heiman M.J. Inhibitory effects of pineal extract on adrenal cortex. Lack of compectition with ACTH // M.J. Heiman, I.R. Porter // Hormone Res. - 2000. -V. 32. - P. 104-112.
30. Juschak M. Oxytocin and prolactin-treated after hypertonin saline administration in melatonin-treated male syrian-hamsters / V. Juschak, R.W. Steper // J. Physiol. Pharmacol. - 1996. - V. 47. - P. 289-301.
31. Maestoni G. Role of the pineal gland in immunity / G. Maestroni, A. Conti, W. Pierpaoli // Immunology. - 1988. - v. 63. - P. 465-469.
32. Penny R. Effect of estradiol on plasma melatonin levels / R. Penny, U. Goebelsmann // Endocrin. Invest. - 2004. - V. 27. - P. 55-57.
33. Reiter R.J. Endocrine physiology / R.J. Reiter // Ed by Makan Butter Vors. - 2004. - P. 227-308.
34. Touitou Y. Age melatonin concentration in man. Relationship to pathology, malignant or not, and autopsy finding / Y. Touitou // Acta Endocrinol. -2005. - V. 128. - P. 135-141.
35. Zeadem C.A. Evidence for an inhibitory influence of the pineal gland on prolactin in the famile rat / C.A. Zeadem, D.E. Blask // Neuroendocrinology. - 1981. - V. 33. - P. 268-273.
Summary
ROLE OF EPIPHYSIS IN THE REGULATION OF REPRODUCTION AND ADAPTATION IN THE MAN AND ANIMALS
The literature data on morphologies, biochemistries and endocrinology epiphysis in rate and pathology have presented. The conception about modulating role the man and animal hormone of epiphysis melatonin in system the neuroendocrine regulation of the cyclical processes of the feminine organism and antistress protection considered.
Рецензент - д.вет.н., професор Головач П.1.
187
