Zirbeldrüse

Produktionsort des Melatonins

Die Zirbeldrüse sitzt als sehr kleine Drüse im Zwischenhirn und hat vor allem die Aufgabe, das Hormon Melatonin zu synthetisieren.
Dieses Hormon ist am Tag-Nacht-Rhythmus, an depressiven Verstimmungen, der Entwicklung von sexueller Reife und vielem mehr beteiligt. Da die Zirbeldrüse stark auf Licht reagiert und entsprechend äußerer Impulse ihre Synthesearbeiten aufnimmt, kann sie leicht durcheinander gebracht werden.
Ein gestörter Melatoninhaushalt kann wiederum für viele Symptome ursächlich sein.

Was ist die Zirbeldrüse?

Die Zirbeldrüse oder Epiphyse bezeichnet ein kleines Organ, das eine Zwischenstellung zwischen dem zentralen Nervensystem und den endokrinen Organen (Hormonsystem) einnimmt. Dabei lautet der anatomisch korrekte Begriff für die Zirbeldrüse Glandula pinealis.

Die Zirbeldrüse ist lichtempfindlich und wird daher in ihrer synthetisierenden Tätigkeit durch Lichteinfall gehemmt. Dabei nimmt die menschliche Zirbeldrüse immer dann Lichtsignale auf, wenn die Retina im Auge dies auch tut. Dabei erhält die Zirbeldrüse ihr Signal über ein paar Umwege. Es ist für die Fähigkeit der Retina, ein Lichtsignal aufzunehmen, dabei unerheblich, ob die Augen geschlossen sind. Demzufolge wird die Zirbeldrüse auch durch Lichtsignale gehemmt, die durch geschlossene Augenlider ihren Weg in den Sehnerv gefunden haben.

Durch das Bilden von Melatonin aus Serotonin werden Tiefschlafphasen, Entwicklung der Pubertät und auch – über ein paar weitere Verschaltungen im Gehirn – das Wachstum gesteuert.
Da die Zirbeldrüse einen Teil des Hormonhaushalts kontrolliert, hat sie darüber hinaus noch Einfluss auf das generelle Befinden. Schließlich wechselwirken die Hormone im Körper miteinander.

Die kleine Drüse kann dabei in Größe und Effizienz erheblich unterschiedlich bei den Individuen ausgeprägt sein. Entsprechend können Tag-Nacht-Rhythmen und Anfälligkeiten für sogenannte Winterdepressionen o.ä. variieren.
Insgesamt ist der komplette Einfluss der Zirbeldrüse auf den Menschen noch nicht erforscht. Schließlich schüttet sie nebst Melatonin noch ein paar weitere Stoffe aus, deren Wirkung noch nicht vollends bekannt ist.

Funktionen & Aufgaben

Die Zirbeldrüse bildet unter Abwesenheit von Licht aus Serotonin Melatonin. Dabei ist sie der größte Melatoninproduzent des Körpers. Hierfür wird das Serotonin über zwei Syntheseschritte und unter Zuhilfenahme von Katalysatoren und Enzymen verarbeitet.
Eines dieser Enzyme wird dabei in seiner Aktivität indirekt durch Licht beeinflusst und bestimmt die gesamte Produktionsgeschwindigkeit des Melatonins.
Das Melatonin sorgt nachts für das Eintreten von Tiefschlafphasen und regt ebenfalls die Ausschüttung von Wachstumshormonen an.

Da der Tag-Nacht-Rhythmus des Körpers (zirkadianer Rhythmus) vor allem aber durch den Nucleus suprachiasmaticus (einem Teil des Hypothalamus) intern reguliert wird und dieser somit die biologische Uhr darstellt, benötigt der Organismus die Zirbeldrüse, um diesen inneren Rhythmus an sich verschiebende Gegebenheiten anzupassen.
Die Zirbeldrüse kann durch ihre Aktivitäten also den Körper dahingehend regulieren, dass er sich, trotz anders laufender innerer Uhr, den tatsächlichen Verhältnissen anpasst.
Bei künstlich hergestellten Lichtverhältnissen, oder nach längeren Flügen über Zeitzonen hinweg, ist dies nötig. Dabei kann der Körper seinen Rhythmus um insgesamt bis zu 24 Stunden verschieben.

Das gebildete Melatonin, das über die Blutbahnen durch den Körper wandert, beeinflusst so ziemlich alle Organe in ihrer Arbeit. Herz, Leber, Nieren und weitere Organe werden zum Beispiel durch den Neurotransmitter in ihrer Arbeit reguliert.
Bei Frauen regt Melatonin zudem die Ausschüttung von Hormonen an, die das Heranreifen von Eiern begünstigen. Zudem wird bei Männern und Frauen Lutropin ausgeschüttet, welches die Bildung und Reifung von Keimzellen im Allgemeinen anregt.

Melatonin ist zusätzlich noch mit verschiedenen Komponenten der Pubertät verbunden. So sind seine Auswirkungen auf Wachstum, Keimzellenproduktion und Steuerung des weiblichen Zyklus maßgeblich für die Entwicklung der sexuellen Reife.
Bei gestörter Funktion der Zirbeldrüse kann sich der Eintritt der sexuellen Reife deshalb verfrühen, verspäten oder gar ausbleiben.

Die Zirbeldrüse ist also durch die Produktion von Melatonin an Folgendem beteiligt:

  • Steuerung von Organaktivitäten
  • Einleitung von Tiefschlafphasen
  • Anregung der Keimzellenproduktion
  • Anregung des Ausschüttens von Wachtumshormonen
  • Regulierung des hormonellen Haushalts

Anatomie & Aufbau der Zirbeldrüse

Die Zirbeldrüse ist bei Menschen zwischen 5-8 mm lang und 3-5 mm breit. Sie ist damit eher klein. Dabei wiegt sie im Mittel 100 mg, was bei einer durchschnittlichen Hirnmasse von 1300 Gramm einen sehr kleinen Anteil darstellt.
Dabei ist sie grau-rötlich und verdankt ihren Namen wohl der Form der Zapfen der Zirbelkiefer, denen sie gleicht. Die kleine Drüse liegt dabei am Hirnstamm an der Rückwand des III. Ventrikels (Ventrikel sind mit Hirnwasser gefüllte Hohlräume im Gehirn) und somit sehr weit innen im Gehirn.

Sie besteht vor allem aus den Pinealozyten, in denen das Melatonin gebildet wird, sowie aus Gliazellen. Die Gliazellen unterscheiden sich von den anderen Nervenzellen dadurch, dass sie eine Struktur stützen und isolieren. Sie formen also innerhalb des, mit Nervenzellen reichlich angefüllten, Gehirns Strukturen.
Die Gliazellen vermehren sich dabei im Verlaufe des Alterns stärker als die Pinealozyten, wodurch sich kleine Zysten bilden. Durch Ablagerung von Calcium– und Magnesiumsalzen bilden sich hier dann sogenannte Plaques, die man im Röntgenbild erkennt und die der Mediziner als Hirnsand bezeichnet.
Dieser Hirnsand kommt auch in anderen Strukturen vor. Seine Funktion, so es denn eine gibt, ist unklar.

Die Zirbeldrüse bei anderen Tieren

Die Zirbeldrüse scheint bei unterschiedlichen Organismen höchst unterschiedlich zu wirken. So ist zwar bei den meisten Säugetieren zum Beispiel vorhanden. Beim Elefanten aber hat man sie noch nicht gefunden.
Während die Zirbeldrüse beim Menschen einen sehr kleinen Teil des Gehirns ausmacht, nimmt sie bei einigen Vögeln bis zu 10 Prozent des Hirnvolumens ein.
Allgemein scheint lediglich zu gelten, dass:

  • Nachtaktive Tiere kleinere Zirbeldrüsen haben als tagaktive Tiere
  • Tiere, die in wärmeren Breitengraden leben, haben kleinere Zirbeldrüsen als Tiere, die in kälteren Regionen leben

Zudem ist es bei Fischen, Reptilien, Amphibien und einigen Vögeln noch so, dass die Zirbeldrüse das Licht noch selbst direkt aufnimmt, anstatt es über eine Umleitung als Signal zu empfangen.
Hierfür dient das sogenannte Scheitelauge. Hierbei handelt es sich um ein voll funktionstüchtiges Auge ohne Iris, welches klein ist und sich unterhalb der Haut befindet. Es verfügt über einen eigenen Sehnerv und übermittelt so das Signal durch Lichteinfall direkt durch das Scheitelloch ins Zwischenhirn.
Gerade bei Reptilien und Amphibien ist dieses dritte Auge gut als kleiner dunkler oder heller Fleck zu erkennen. Das Scheitelauge liegt dabei zumeist zwischen den beiden regulären Augen.

Krankheiten, Beschwerden & Störungen im Zusammenhang mit der Zirbeldrüse

Krankheiten, die ausschließlich das Organ Zirbeldrüse betreffen, gibt es nicht. Allerdings kann die kleine Drüse sehr wohl an verschiedenen Gewebeerkrankungen, Tumoren oder Auswirkungen von außen leiden und dadurch in ihrer Funktion gestört werden.
Dadurch kann die Melatoninproduktion ins Ungleichgewicht geraten, der Signaleinfall gestört werden, oder einfach nur die Abgabe von weiteren Stoffen beeinträchtigt werden. Die Formen der Einschränkungen unterscheiden sich wie ihre Ursachen und haben entsprechende Auswirkungen.

So können krampfhaft bedingte Melatoninschübe depressive Verstimmungen begünstigen, antriebslos machen und ermüdend sein. Gereiztheit und Lichtempfindlichkeit können damit einhergehen.
Ein zu geringes Ausschütten von Melatonin kann hingegen den Tag-Nacht-Rhythmus negativ beeinflussen. Man schläft weniger tief und lang. Zudem scheint ein Melatoninmangel sich ungünstig auf Fettabbau und Immunsystem auszuwirken. Insgesamt wirkt ein Melatoninmangel schwächend.

Tumore

Tumore können, wie in allen Zellen und organischen Strukturen, auch in der Zirbeldrüse vorkommen. Ein solcher Tumor ist ein Pinealom. Es gibt entsprechend der Zelltypen in der Epiphyse auch verschiedene Pinealome.
Diese Tumore können die Pinealozyten, die Gliazellen und die Keimzellen betreffen. Dabei treten diese Hirntumore, wie viele andere Hirntumore auch, durch Symptome in Erscheinungen, die durch den erhöhten Druck im Hirn durch Raumforderung aufgrund der Wucherung entstehen:

  • Übelkeit
  • Kopfschmerz
  • Erbrechen
  • Gleichgewichtsprobleme

Besonders ist hier das Germinom, das einen Keimzellentumor darstellt. Er ist bei Frauen eher gutartig als bei Männern. Warum dies so ist, ist unklar.
Dabei kann ein Germinom in allen Organen auftreten, da alle Organe über Keimzellen verfügen. In der Zirbeldrüse wird es auch als Ektopes Pinealom bezeichnet.

Druck durch äußere Strukturen
Auch anliegende Strukturen können die Zirbeldrüse schädigen. Generell sind Wucherungen im Gehirn ein Grund zur Besorgnis. Druckausübungen auf die Zirbeldrüse können sie dabei mechanisch beschädigen und in ihrer Arbeit einschränken.
Die Symptome sind hier vielfältig, Gehen aber meist mit dem Bild anderer Symptome, die mit Hirntumoren assoziiert sind, einher.

Pinealiszysten
Eine Pinealiszyste ist eine Zyste in der Zirbeldrüse. Sie ist eine der häufigeren Erkrankungen in diesem Zusammenhang.
An sich ist sie gutartig. Aufgrund der Lage der Zirbeldrüse im Gehirn an den Hirnwasserleitungen aber, ist eine zu große Zyste eine Risikofaktor für das Anstauen von Hirnwasser und damit für das Bilden eines Wasserkopfes.
Die Drucksteigerung führt zu Symptomen wie Übelkeit, Gleichgewichts- und Sehstörungen und Kopfschmerzen.

Typische Erkrankungen der Zirbeldrüse können also sein:

  • Tumore, besonders häufig das Germinom
  • Beeinträchtigung von außen
  • Zysten
  • Verkalkung im Alter (ist normal)

Fragen & Antworten zur Zirbeldrüse

Ist eine Operation an der Zirbeldrüse möglich?

Ja. Aber da sie so tief im Gehirn liegt, ist der Eingriff entsprechend schwierig und riskant. Er sollte nur bei Notwendigkeit durchgeführt werden.

Kann ich meine Melatoninproduktion in Schwung bringen?
Einen gesunden Rhythmus zu haben, hilft. Aber einfacher, als die Melatoninproduktion anzukurbeln, ist es, die Hemmungen abzubauen. Alkohol, Nikotin und Kunstlicht stören die Produktion des Schlafhormons.

Ist das Verkalken der Zirbeldrüse nicht gefährlich?
Nein. Es ist völlig normale. Die Zirbeldrüse arbeitet ohnehin von Jahr zu Jahr weniger gut. Dies scheint Evolutionär so gewollt zu sein.
So funktioniert sie am besten bei Säuglingen. Bei Teenagern erbringt sie schon nur noch 80 Prozent der Leistung und so geht es ein Leben lang weiter. Dies hängt auch mit der Verkalkung zusammen

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