- Шишковидное тело
- (corpus pineale; синоним: пинеальная железа, шишковидная железа, эпифиз) — железа внутренней секреции, участвующая в процессах нейрогуморальной регуляции роста, полового созревания, поддержания гомеостаза, взаимосвязи внутренней среды организма и окружающей среды
Шишковидное тело представляет собой непарное округлое или шарообразное образование красновато-бурого цвета. Железа взрослого человека имеет длину 5—15 мм, ширину 3—10 мм, толщину 2—6 мм, массу около 170 мг. Расположено шишковидное тело по срединной плоскости глубоко под полушариями головного мозга. Верхушка Ш. т. лежит в борозде между двумя верхними холмиками четверохолмия, а основание направлено кпереди и примыкает к задней части третьего желудочка мозга. Вентральная, обычно более выпуклая, поверхность шишковидного тела находится в своеобразном ложе, образованном бороздой, отделяющей друг от друга верхние холмики крыши среднего мозга. К дорсальной поверхности Ш. т. прилежит надшишковидное углубление, или надпинеальный карман, который иногда бывает достаточно хорошо выражен и сообщается с полостью третьего желудочка. Над дорсальной поверхностью шишковидного тела нависает спайка свода и валик мозолистого тела.
Морфологически и функционально с шишковидным телом тесно связан субкомиссуральный орган, состоящий из нескольких слоев цилиндрических клеток эпендимы, выстилающих заднюю стенку третьего желудочка между водопроводом мозга и Ш. т. ниже спайки поводков. Субкомиссуральный орган хорошо васкуляризирован, но не имеет собственной иннервации, на 5-м году жизни он в значительной степени редуцируется.
Предполагают, что шишковидное тело и субкомиссуральный орган представляют собой единый комплекс наподобие комплекса гипоталамус — гипофиз (см. Гипоталамо-гипофизарная система).
Кровоснабжение шишковидного тела осуществляется за счет ветвей передней, средней и задней мозговых артерий. На поверхности четверохолмия вокруг Ш. т. образуется густая артериальная сеть, от которой в Ш. т. но соединительнотканным перегородкам отходит от 6 до 10 ветвей. Отток венозной крови происходит в большую мозговую вену или ее притоки и в синусы твердой мозговой оболочки.
Иннервация шишковидного тела осуществляется симпатическими нервными волокнами верхних шейных узлов симпатического ствола, которые. подходя к Ш. т. , образуют шишковидный нерв. Кроме того, шишковидное тело связано с ядрами поводков, лент таламуса и пластинки крыши среднего мозга.
От соединительнотканной капсулы, окружающей Ш. т. и являющейся продолжением мягкой (сосудистой) оболочки головного мозга, в глубь железы отходят прослойки, разделяющие паренхиму на дольки и образующие строму железы. Паренхима шишковидного тела состоит из пинеальных и глиальных клеток. Различают светлые и темные пинеальные клетки (пинеалоциты, или пинеоциты). Существует предположение, что светлые и темные пинеалоциты являются не разными видами клеток, а однотипными клетками в различном функциональном состоянии. Глиальные клетки (глиоциты) разнообразной формы и локализации относятся к волокнистым астроцитам (см. Нервная ткань).
Выделяют несколько типов строения Ш. т. : целлюлярный, трабекулярный и альвеолярный. Целлюлярный тип встречается у новорожденных и детей раннего возраста и характеризуется полным отсутствием или незначительным количеством в шишковидном теле элементов стромы. Трабекулярный тип отличается разрастанием стромы, которая, однако, полностью не изолирует друг от друга участки паренхимы. Альвеолярный тип чаще наблюдается в пожилом и старческом возрасте и характеризуется дольчатым строением железы. В прослойках соединительной ткани наряду со свойственными ей клетками обнаруживается большое количество глиальных элементов.
Основной функцией Ш. т. является регуляция циркадных (суточных) биологических ритмов и приспособление организма к меняющимся условиям освещенности. Полагают, что в процессе эволюции шишковидное тело из сенсорного органа превратилось в секреторный. В шишковидном теле содержатся биологически активные соединения, в первую очередь такие, как серотонин, мелатонин, а также норадреналин, гистамин и др. Отмечается высокая интенсивность обмена этих веществ в Ш. т. Помимо биосинтетических предшественников и производных серотонина, в шишковидном теле обнаруживаются различные биологически активные пептиды. Наличие в пинеалоцитах наряду с пептидными гормонами биогенных аминов, а также способность к захвату и декарбоксилированию их предшественников позволяет отнести клетки шишковидного тела к клеткам АПУД-системы.
Шишковидное тело представляет собой своеобразный нейроэндокринный передатчик, действующий по принципу «нервный импульс — выброс гормона». Специфическим раздражителем для Ш. т. служит световой сигнал. Освещение (с учетом спектра света) тормозит превращение серотонина в мелатонин и другие метоксииндолы и способствует накоплению в шишковидном теле серотонина и его метаболитов. В темноте происходит усиленное превращение серотонина в М-ацетилсеротонин, а последнего в мелатонин. Этот процесс осуществляется под влиянием ферментов, активность которых также зависит от режима освещения. Наличие суточных и сезонных ритмов физиологической активности Ш. т. , совпадающих с ритмами секреторной активности периферических эндокринных желез, позволяет считать его регулятором биологических часов в организме.
Циклический характер синтеза и секреции метоксииндолов Ш. т. обусловлен влиянием супраоптического (супрахиазматического) ядра гипоталамуса, куда по ретиногипоталамическим путям поступает сигнал с фоторецепторов сетчатки (см. Зрение).
Предполагают, что в связи с высокой чувствительностью к изменениям магнитного поля Земли шишковидное тело представляет собой своеобразный «компас», участвующий в ориентировке животных в пространстве. Шишковидное тело обладает способностью к дифференциации и последующей интеграции данных о разнообразных влияниях окружающей среды на организм и приспособлении к ним системы гормонального гомеостаза.
Влияние Ш. т. на эндокринную систему в основном носит ингибиторный характер. При удалении шишковидного тела увеличивается масса гипоталамуса, нарастает число митозов в клетках адено-гипофиза и повышается содержание гипофизарных гормонов в крови. Механизм действия мелатонина на гипоталамическом уровне во многом представляется неясным. Однако установлено парагипофизарное влияние мелатонина на периферические эндокринные железы (воздействие на кору надпочечников путем изменения активности некоторых ферментов, влияние на экстратиреоидное превращение тироксина в трийодтиронин, на концентрацию инсулина в крови и толерантность к глюкозе). Доказано действие гормонов шишковидного тела на систему гипоталамус — гипофиз — гонады. В некоторых случаях Ш. т. выступает как активатор репродуктивной функции. Роль шишковидного тела как регулятора циклических процессов в системе гипоталамус — гипофиз — гонады особенно существенна для женского организма. В норме функция Ш. т. у женщин меняется в соответствии с фазами менструального цикла. При патологии нарушаются взаимоотношения между функциональной активностью шишковидного тела и состоянием гонад.
Гормоны Ш. т. угнетают биоэлектрическую активность мозга и нервно-психическую деятельность, оказывая снотворный, аналгезирующий и седативный эффект. У больных с депрессией и стойкой бессонницей отмечено уменьшение экскреции мелатонина с мочой. Нарушение ритма выделения и интенсивности секреции мелатонина настолько часто сочетается с психическими болезнями, что рассматривается некоторыми исследователями как их генетический маркер.
Методы исследования. Для исследования функции шишковидного тела применяют биологическое тестирование, основанное на способности мелатонина просветлять меланофоры амфибий. Содержание в моче основного метаболита мелатонина — 6-оксимелатонина — определяют с помощью флюориметрии, а концентрацию мелатонина в плазме крови и цереброспинальной жидкости — с помощью радиоиммунологического метода. Для определения некоторых пинеальных метоксииндолов используют иммуногистологические и различные радионуклидные методы. Показателем функциональной активности Ш. т. может также служить активность основных ферментов, участвующих в образовании метоксииндолов.
Исследование шишковидного тела включает также рентгенографию и компьютерную томографию черепа. Компьютерная томография является основным методом диагностики опухолей Ш. т. С диагностической целью может быть использована электроэнцефалография. Существенно расширило возможности диагностики опухолей шишковидного тела применение таких методов обследования, как церебральная ангиография, пневмоэнцефалография, вентрикулография.
Патология. Отсутствие Ш. т. (апинеализм) клинически не проявляется, т.к. недостаток веществ, синтезируемых в шишковидном теле , по-видимому, компенсируется другими железами внутренней секреции.
Выделяют нарушения гормональных функций Ш. т. (гиперпинеализм, гипопинеализм, диспинеализм) и поражения шишковидного тела сопровождающиеся внутричерепной гипертензией и протекающие с эндокринными расстройствами или без них.
Гиперпинеализм является преходящим нарушением. В его основе лежит повышение активности соответствующих ферментных систем при некоторых неврологических и соматических заболеваниях и маниакально-депрессивном психозе. Гипопинеализм возникает при белковом голодании и недостатке триптофана, авитаминозе В6, дефиците триптофан-гидроксилазы или 5-окситриптофан-декарбоксилазы. Гипопинеализм может развиваться также вследствие снижения активности ряда пиридоксальзависимых ферментных систем. Диспинеализм наблюдается при белковом голодании и недостатке метионина, при дефиците пантотеновой кислоты, гиповитаминозе В2.
Диагностика перечисленных нарушений основана на определении содержания мелатонина в плазме крови и его метаболитов в моче. С лечебной целью применяют препараты, содержащие недостающие витамины и другие вещества. К практическому применению разрешен препарат одного из метоксииндолов Ш. т. — мексамин, обладающий свойствами радиопротектора (см. Радиомодифицирующие агенты).
Основным клиническим синдромом при органическом поражении шишковидного тела является нарушение полового созревания. Непаренхиматозные опухоли в области шишковидного тела (тератомы, глиомы, астроцитомы), разрушающие его, приводят к преждевременному половому созреванию, а опухоли, исходящие их паренхиматозной ткани — к гипогонадизму.
Тесная функциональная взаимосвязь между Ш. т. и гипоталамусом вызывает определенные трудности в дифференциальной диагностике поражения самого шишковидного тела и возникающих на органической основе многообразных нарушений функционального состояния гипоталамических центров. Кроме того, проявления гипоталамических нарушений могут непосредственно включаться в симптоматику поражения Ш. т. При диагностике органического поражения шишковидного тела учитывается наличие признаков преждевременного полового созревания, внутричерепной гипертензии и очаговых поражений области гипоталамуса.
Дифференциальный диагноз эндокринных нарушений, возникающих при поражениях Ш. т. , проводят прежде всего с гормонально-активными опухолями коры надпочечников — андростеромой, кортикостеромой и врожденной вирилизирующей гиперплазией надпочечников (в этих случаях у мальчиков гипергенитализм в отличие от эпифизарного гипергенитализма не сопровождается сперматогенезом), а также с истинным преждевременным половым созреванием. У девочек преждевременное половое созревание обычно бывает обусловлено церебральными нарушениями или опухолями яичников.
Опухоли Ш. т., по данным различных исследователей, составляют около 1—1,5% всех опухолей головного мозга и наиболее часто наблюдаются в возрасте от 14 до 18 лет. Преобладают герминогенные опухоли (герминомы, тератомы, эмбриональные карциномы, хориокарциномы и др.). Опухоли, возникающие из пинеальных клеток подразделяют на пинеоцитомы (пинеаломы) и пинеобластомы. Пинеоцитомы относят к доброкачественным опухолям. Они инкапсулированы, иногда содержат кисты. Пинеобластомы являются злокачественными опухолями, нередко они метастазируют в желудочки мозга, субарахноидальные пространства головного и спинного мозга.
Гипертензионно-гидроцефальные признаки обусловлены сдавлением опухолью водопровода мозга и задних отделов третьего желудочка. Из локальных симптомов наиболее часто возникают различные зрительные и глазодвигательные расстройства — ослабление реакции зрачков на свет, парез взора в вертикальном направлении, нарушение конвергенции, офтальмоплегия, нарушение слуха. Эти проявления в основном связаны с поражением опухолью пластинки крыши среднего мозга. Примерно у половины больных выявляются мозжечковые расстройства в виде нарушений статики и походки. Если злокачественная опухоль прорастает в базальные ядра, то выявляются экстрапирамидные симптомы. Наиболее информативным, точным и безопасным методом диагностики опухолей шишковидного тела является компьютерная рентгеновская томография.
Лечение опухолей Ш. т. оперативное, в некоторых случаях — комбинированное. Выбор метода лечения (лучевая терапия, симптоматическое лечение, операция или их комбинация) является сложной задачей, что обусловлено гистологическим разнообразием опухолей шишковидного тела , их взаимосвязью с мозговым стволом и расположением в непосредственной близости от крупных кровеносных сосудов, а также различной радиочувствительностью опухолей.
При наличии гипертензионно-гидроцефальных симптомов производят паллиативные операции, направленные на устранение окклюзионной гидроцефалии.
При неоперабельных опухолях прогноз неблагоприятный. При удалении небольших по размеру опухолей Ш. т. , не прорастающих в мозговой ствол, можно получить удовлетворительный результат.
Библиогр.: Опухоли головного мозга, под ред. А.И. Арутюнова, с. 64, М., 1970; Хелимский А.М. Эпифиз (шишковидная железа), М., 1969; Чазов Е.И. и Исаченков В.А. Эпифиз, место и роль в системе нейроэндокринной регуляции, М., 1974.