Доктор медицинских наук В. Гриневич
Все живые существа на Земле - от растений до высших млекопитающих - подчиняются суточным ритмам. У человека в зависимости от времени суток циклически меняются физиологическое состояние, интеллектуальные возможности и даже настроение. Ученые доказали, что виной тому колебания концентраций гормонов в крови. В последние годы в науке о биоритмах, хронобиологии было сделано многое, чтобы установить механизм возникновения суточных гормональных циклов. Ученые обнаружили в головном мозге "циркадный центр", а в нем - так называемые "часовые гены" биологических ритмов здоровья.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
ХРОНОБИОЛОГИЯ - НАУКА О СУТОЧНЫХ РИТМАХ ОРГАНИЗМА
В 1632 году английский естествоиспытатель Джон Врен в своем "Трактате о травах" ("Herbal Treatise") впервые описал дневные циклы тканевых жидкостей в организме человека, которые он, следуя терминоло гии Аристотеля, назвал "гуморы" (лат. humor - жидкость). Каждый из "приливов" тканевой жидкости, по мнению Врена, длился шесть часов. Гуморальный цикл начинался в девять часов вечера выделением первой гуморы желчи - "сhole" (греч. cholе - желчь) и продолжался до трех утра. Затем наступала фаза черной желчи - "melancholy" (греч. melas - черный, chole - желчь), за которой следовала флегма - "phlegma" (греч. phlegma - слизь, мокрота), и, наконец, четвертая гумора - кровь.
Конечно, соотнести гуморы с известными ныне физиологическими жидкостями и тканевыми секретами невозможно. Современная медицинская наука никакой связи физиологии с мистическими гуморами не признает. И все же описанные Вреном закономерности смены настроений, интеллектуальных возможностей и физического состояния имеют вполне научную основу. Наука, изучающая суточные ритмы организма, называется хронобиологией (греч. chronos - время). Ее основные понятия сформулиро вали выдающиеся немецкий и американский ученые профессора Юрген Ашофф и Колин Питтендриг, которых в начале 80-х годов прошлого века даже выдвигали на соискание Нобелевской премии. Но высшую научную награду они, к сожалению, так и не получили.
Главное понятие хронобиологии - дневные циклы, длительность которых периодична - около (лат. circa ) дня (лат. dies ). Поэтому сменяющие друг друга дневные циклы называются циркадными ритмами. Эти ритмы напрямую связаны с циклической сменой освещенности, то есть с вращением Земли вокруг своей оси. Они есть у всех живых существ на Земле: растений, микроорганизмов, беспозвоночных и позвоночных животных, вплоть до высших млекопитающих и человека.
Каждому из нас известен циркадный цикл "бодрствование - сон". В 1959 году Ашофф обнаружил закономерность, которую Питтендриг предложил назвать "правилом Ашоффа". Под этим названием оно вошло в хронобиологию и историю науки. Правило гласит: "У ночных животных активный период (бодрствование) более продолжителен при постоянном освещении, в то время как у дневных животных бодрствование более продолжительно при постоянной темноте". И действительно, как впоследствии установил Ашофф, при длительной изоляции человека или животных в темноте цикл "бодрствование - сон" удлиняется за счет увеличения продолжительности фазы бодрствования. Из правила Ашоффа следует, что именно свет определяет циркадные колебания организма.
ГОРМОНЫ И БИОРИТМЫ
В течение циркадного дня (бодрствования) наша физиология в основном настроена на переработку накопленных питательных веществ, чтобы получить энергию для активной дневной жизни. Напротив, во время циркадной ночи питательные вещества накапливаются, происходят восстановление и "починка" тканей. Как оказалось, эти изменения в интенсивности обмена веществ регулируются эндокринной системой, то есть гормонами. В том, как работает эндокринный механизм управления циркадными циклами, есть много общего с гуморальной теорией Врена.
Вечером, перед наступлением ночи, в кровь из так называемого верхнего мозгового придатка - эпифиза выделяется "гормон ночи" - мелатонин. Это удивительное вещество производится эпифизом только в темное время суток, и время его присутствия в крови прямо пропорционально длительности световой ночи. В ряде случаев бессонница у пожилых людей связана с недостаточностью секреции мелатонина эпифизом. Препараты мелатонина часто используют в качестве снотворных.
Мелатонин вызывает снижение температуры тела, кроме того, он регулирует продолжительность и смену фаз сна. Дело в том, что человеческий сон представляет собой чередование медленноволновой и парадоксальной фаз. Медленноволновый сон характеризуется низкочастотной активностью коры полушарий. Это - "сон без задних ног", время, когда мозг полностью отдыхает. Во время парадоксального сна частота колебаний электрической активности мозга повышается, и мы видим сны. Эта фаза близка к бодрствованию и служит как бы "трамплином" в пробуждение. Медленноволновая и парадоксальная фазы сменяют одна другую 4-5 раз за ночь, в такт изменениям концентрации мелатонина.
Наступление световой ночи сопровождается и другими гормональными изменениями: повышается выработка гормона роста и снижается выработка адренокортикотропного гормона (АКТГ) другим мозговым придатком - гипофизом. Гормон роста стимулирует анаболические процессы, например размножение клеток и накопление питательных веществ (гликогена) в печени. Не зря говорят: "Дети растут во сне". АКТГ вызывает выброс в кровь адреналина и других "гормонов стресса" (глюкокортикоидов) из коры надпочечников, поэтому снижение его уровня позволяет снять дневное возбуждение и мирно заснуть. В момент засыпания из гипофиза выделяются опиоидные гормоны, обладающие наркотическим действием, - эндорфины и энкефалины. Именно поэтому процесс погружения в сон сопровождается приятными ощущениями.
Перед пробуждением здоровый организм должен быть готов к активному бодрствованию, в это время кора надпочечников начинает вырабатывать возбуждающие нервную систему гормоны - глюкокортикоиды. Наиболее активный из них - кортизол, который приводит к повышению давления, учащению сердечных сокращений, повышению тонуса сосудов и снижению свертываемости крови. Вот почему клиническая статистика свидетельствует о том, что острые сердечные приступы и внутримозговые геморрагические инсульты в основном приходятся на раннее утро. Сейчас разрабатываются препараты, снижающие артериальное давление, которые смогут достигать пика концентрации в крови только к утру, предотвращая смертельно опасные приступы.
Почему некоторые люди встают "ни свет, ни заря", а другие не прочь поспать до полудня? Оказывается, известному феномену "сов и жаворонков" есть вполне научное объяснение, которое базируется на работах Жэми Зейцер из Исследовательского центра сна (Sleep Research Center) Станфордского университета в Калифорнии. Она установила, что минимальная концентрация кортизола в крови обычно приходится на середину ночного сна, а ее пик достигается перед пробуждением. У "жаворонков" максимум выброса кортизола происходит раньше, чем у большинства людей, - в 4-5 часов утра. Поэтому "жаворонки" более активны в утренние часы, но быстрее утомляются к вечеру. Их обычно рано начинает клонить ко сну, поскольку гормон сна - мелатонин поступает в кровь задолго до полуночи. У "сов" ситуация обратная: мелатонин выделяется позже, ближе к полуночи, а пик выброса кортизола сдвинут на 7-8 часов утра. Указанные временные рамки сугубо индивидуальны и могут варьировать в зависимости от выраженности утреннего ("жаворонки") или вечернего ("совы") хронотипов.
"ЦИРКАДНЫЙ ЦЕНТР" НАХОДИТСЯ В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ
Что же это за орган, который управляет циркадными колебаниями концентрации гормонов в крови? На этот вопрос ученые долгое время не могли найти ответ. Но ни у кого из них не возникало сомнений, что "циркадный центр" должен находиться в головном мозге. Его существование предсказывали и основатели хронобиологии Ашофф и Питтендриг. Внимание физиологов привлекла давно известная анатомам структура головного мозга - супрахиазматическое ядро, расположенное над (лат. super ) перекрестом (греч. chiasmos ) зрительных нервов. Оно имеет сигарообразную форму и состоит, например, у грызунов всего из 10 000 нейронов, что очень немного. Другое же, близко расположенное от него, ядро, параветрикулярное, содержит сотни тысяч нейронов. Протяженность супрахиазматического ядра также невелика - не более половины миллиметра, а объем - 0,3 мм 3 .
В 1972 году двум группам американских исследователей удалось показать, что супрахиазматическое ядро и есть центр управления биологическими часами организма. Для этого они разрушили ядро в мозге мышей микрохирургическим путем. Роберт Мур и Виктор Эйхлер обнаружили, что у животных с нефункционирующим супрахиазматическим ядром пропадает цикличность выброса в кровь гормонов стресса - адреналина и глюкокортикоидов. Другая научная группа под руководством Фредерика Стефана и Ирвина Цукера изучала двигательную активность грызунов с удаленным "циркадным центром". Обычно мелкие грызуны после пробуждения все время находятся в движении. В лабораторных условиях для регистрации движения к колесу, в котором животное бежит на месте, подсоединяется кабель. Мышки и хомячки в колесе диаметром 30 см пробегают 15-20 км за день! По полученным данным строятся графики, которые называются актограммами. Оказалось, что разрушение супрахиазматического ядра приводит к исчезновению циркадной двигательной активности животных: периоды сна и бодрствования становятся у них хаотичными. Они перестают спать в течение циркадной ночи, то есть в светлое время суток, и бодрствовать циркадным днем, то есть с наступлением темноты.
Супрахиазматическое ядро - структура уникальная. Если ее удалить из мозга грызунов и поместить в "комфортные условия" с теплой питательной средой, насыщенной кислородом, то несколько месяцев в нейронах ядра будут циклически меняться частота и амплитуда поляризации мембраны, а также уровень выработки различных сигнальных молекул - нейротрансмиттеров, передающих нервный импульс с одной клетки на другую.
Что помогает супрахиазматическому ядру сохранять такую стабильную цикличность? Нейроны в нем очень плотно прилегают друг к другу, формируя большое количество межклеточных контактов (синапсов). Благодаря этому изменения электрической активности одного нейрона мгновенно передаются всем клеткам ядра, то есть происходит синхронизация деятельности клеточной популяции. Помимо этого, нейроны супрахиазматического ядра связаны особым видом контактов, которые называются щелевыми. Они представляют собой участки мембран соприкасающихся клеток, в которые встроены белковые трубочки, так называемые коннексины. По этим трубочкам из одной клетки в другую движутся потоки ионов, что также синхронизирует "работу" нейронов ядра. Убедительные доказательства такого механизма представил американский профессор Барри Коннорс на ежегодном съезде нейробиологов "Neuroscience-2004", прошедшим в октябре 2004 года в Сан-Диего (США).
По всей вероятности, супрахиазматическое ядро играет большую роль в защите организма от образования злокачественных опухолей. Доказательство этого в 2002 году продемонстрировали французские и британские исследователи под руководством профессоров Франсис Леви и Майкла Гастингса. Мышам с разрушенным супрахиазматическим ядром прививали раковые опухоли костной ткани (остеосаркома Глазго) и поджелудочной железы (аденокарцинома). Оказалось, что у мышей без "циркадного центра" скорость развития опухолей в 7 раз выше, чем у их обычных собратьев. На связь между нарушениями циркадной ритмики и онкологическими заболеваниями у человека указывают и эпидемиологические исследования. Они свидетельствуют о том, что частота развития рака груди у женщин, длительно работающих в ночную смену, по разным данным, до 60% выше, чем у женщин, работающих в дневное время суток.
ЧАСОВЫЕ ГЕНЫ
Уникальность супрахиазматического ядра еще и в том, что в его клетках работают так называемые часовые гены. Эти гены были впервые обнаружены у плодовой мушки дрозофилы в аналоге головного мозга позвоночных животных - головном ганглии, протоцеребруме. Часовые гены млекопитающих по своей нуклеотидной последовательности оказались очень похожи на гены дрозофилы. Выделяют два семейства часовых генов - периодические (Пер1, 2, 3 ) и криптохромные (Кри1 и 2 ). Продукты деятельности этих генов, Пер- и Кри-белки, обладают интересной особенностью. В цитоплазме нейронов они образуют между собой молекулярные комплексы, которые проникают в ядро и подавляют активацию часовых генов и, естественно, выработку соответствующих им белков. В результате концентрация Пер- и Кри-белков в цитоплазме клетки уменьшается, что снова приводит к "разблокированию" и активации генов, которые начинают производить новые порции белков. Так обеспечивается цикличность работы часовых генов. Предполагается, что часовые гены как бы настраивают биохимические процессы, происходящие в клетке, на работу в циркадном режиме, но то, как происходит синхронизация, пока непонятно.
Интересно, что у животных, из генома которых генно-инженерными методами исследователи удалили один из часовых генов Пер 2 , спонтанно развиваются опухоли крови - лимфомы.
СВЕТОВОЙ ДЕНЬ И БИОРИТМЫ
Циркадные ритмы "придуманы" природой, чтобы приспособить организм к чередованию светлого и темного времени суток и поэтому не могут не быть связаны с восприятием света. Информация о световом дне поступает в супрахиазматическое ядро из светочувствительной оболочки (сетчатки) глаза. Световая информация от фоторецепторов сетчатки, палочек и колбочек по окончаниям ганглионарных клеток передается в супрахиазматическое ядро. Ганглионарные клетки не просто передают информацию в виде нервного импульса, они синтезируют светочувствительный фермент - меланопсин. Поэтому даже в условиях, когда палочки и колбочки не функционируют (например, при врожденной слепоте), эти клетки способны воспринимать световую, но не зрительную информацию и передавать ее в супрахиазматическое ядро.
Можно подумать, что в полной темноте никакой циркадной активности у супрахиазматического ядра наблюдаться не должно. Но это совсем не так: даже в отсутствие световой информации суточный цикл остается стабильным - изменяется лишь его продолжительность. В случае когда информация о свете в супрахиазматическое ядро не поступает, циркадный период у человека по сравнению с астрономическими сутками удлиняется. Чтобы доказать это, в 1962 году "отец хронобиологии" профессор Юрген Ашофф, о котором шла речь выше, на несколько дней поместил в абсолютно темную квартиру двух волонтеров - своих сыновей. Оказалось, что циклы "бодрствование - сон" после помещения людей в темноту растянулись на полчаса. Сон в полной темноте становится фрагментар ным, поверхностным, в нем доминирует медленноволновая фаза. Человек перестает ощущать сон как глубокое отключение, он как бы грезит наяву. Через 12 лет француз Мишель Сиффрэ повторил эти эксперимен ты на себе и пришел к аналогичным результатам. Интересно, что у ночных животных цикл в темноте, наоборот, сокращается и составляет 23,4 часа. Смысл таких сдвигов в циркадных ритмах до сих пор не вполне ясен.
Изменение длительности светового дня влияет на активность супрахиазматического ядра. Если животных, которых в течение нескольких недель содержали в стабильном режиме (12 часов при свете и 12 часов в темноте), затем помещали в другие световые циклы (например, 18 часов при свете и 6 часов в темноте), у них происходило нарушение периодичности активного бодрствования и сна. Подобное происходит и с человеком, когда изменяется освещенность.
Цикл "сон - бодрствование" у диких животных полностью совпадает с периодами светового дня. В современном человеческом обществе "24/7" (24 часа в сутках, 7 дней в неделе) несоответствие биологических ритмов реальному суточному циклу приводит к "циркадным стрессам", которые, в свою очередь, могут служить причиной развития многих заболеваний, включая депрессии, бессонницу, патологию сердечно-сосудистой системы и рак. Существует даже такое понятие, как сезонная аффективная болезнь - сезонная депрессия, связанная с уменьшением продолжительности светового дня зимой. Известно, что в северных странах, например в Скандинавии, где несоответствие длительно сти светового дня активному периоду особенно ощутимо, среди населения очень велика частота депрессий и суицидов.
При сезонной депрессии в крови больного повышается уровень основного гормона надпочечников - кортизола, который сильно угнетает иммунную систему. А сниженный иммунитет неминуемо ведет к повышенной восприимчивости к инфекционным болезням. Так что не исключено, что короткий световой день - одна из причин всплеска заболеваемости вирусными инфекциями в зимний период.
СУТОЧНЫЕ РИТМЫ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ
На сегодняшний день установлено, что именно супрахиазматическое ядро посылает сигналы в центры мозга, ответственные за циклическую выработку гормонов-регуляторов суточной активности организма. Одним из таких регуляторных центров служит паравентрикулярное ядро гипоталамуса, откуда сигнал о "запуске" синтеза гормона роста или АКТГ передается в гипофиз. Так что супрахиазматическое ядро можно назвать "дирижером" циркадной активности организма. Но и другие клетки подчиняются своим циркадным ритмам. Известно, что в клетках сердца, печени, легких, поджелудочной железы, почек, мышечной и соединительной тканей работают часовые гены. Деятельность этих периферических систем подчинена своим собственным суточным ритмам, которые в целом совпадают с цикличностью супрахиазматического ядра, но сдвинуты во времени. Вопрос о том, каким образом "дирижер циркадного оркестра" управляет функционированием "оркестрантов", остается ключевой проблемой современной хронобиологии.
Циклично функционирующие органы довольно легко вывести из-под контроля супрахиазмати ческого ядра. В 2000-2004 годах вышла серия сенсационных работ швейцарской и американской исследовательских групп, руководимых Юли Шиблером и Майклом Менакером. В экспериментах, проведенных учеными, ночных грызунов кормили только в светлое время суток. Для мышей это так же противоестественн о, как для человека, которому давали бы возможность есть только ночью. В результате циркадная активность часовых генов во внутренних органах животных постепенно перестраивал ась полностью и переставала совпадать с циркадной ритмикой супрахиазматического ядра. Возвращение же к нормальным синхронным биоритмам происходило сразу после начала их кормления в обычное для них время бодрствования, то есть ночное время суток. Механизмы этого феномена пока неизвестны. Но одно ясно точно: вывести все тело из-под контроля супрахиазматического ядра просто - надо лишь кардинально изменить режим питания, начав обедать по ночам. Поэтому строгий режим приема пищи не пустой звук. Особенно важно следовать ему в детстве, поскольку биологические часы "заводятся" в самом раннем возрасте.
Сердце, как и все внутренние органы, тоже обладает собственной циркадной активностью. В искусственных условиях оно проявляет значительные циркадные колебания, что выражается в циклическом изменении его сократительной функции и уровня потребления кислорода. Биоритмы сердца совпадают с активностью "сердечных" часовых генов. В гипертрофированном сердце (в котором мышечная масса увеличена из-за разрастания клеток) колебания активности сердца и "сердечных" часовых генов исчезают. Поэтому не исключено и обратное: сбой в суточной активности клеток сердца может вызвать его гипертрофию с последующим развитием сердечной недостаточности. Так что нарушения режима дня и питания с большой вероятностью могут быть причиной сердечной патологии.
Суточным ритмам подчинены не только эндокринная система и внутренние органы, жизнедеятельность клеток в периферических тканях тоже идет по специфической циркадной программе. Эта область исследований только начинает развиваться, но уже накоплены интересные данные. Так, в клетках внутренних органов грызунов синтез новых молекул ДНК преимущественно приходится на начало циркадной ночи, то есть на утро, а деление клеток активно начинается в начале циркадного дня, то есть вечером. Циклически меняется интенсивность роста клеток слизистой оболочки рта человека. Что особенно важно, согласно суточным ритмам меняется и активность белков, отвечающих за размножение клеток, например топоизомеразы II α - белка, который часто служит "мишенью" действия химиотерапевтических препаратов. Данный факт имеет исключительное значение для лечения злокачественных опухолей. Как показывают клинические наблюдения, проведение химиотерапии в циркадный период, соответствующий пику выработки топоизомеразы, намного эффективнее, чем однократное или постоянное введение химиопрепаратов в произвольное время.
Ни у кого из ученых не вызывает сомнения, что циркадные ритмы - один из основополагающих биологических механизмов, благодаря которому за миллионы лет эволюции все обитатели Земли приспособились к световому суточному циклу. Хотя человек и является высокоприспособленным существом, что и позволило ему стать самым многочисленным видом среди млекопитающих, цивилизация неизбежно разрушает его биологический ритм. И в то время как растения и животные следуют природной циркадной ритмике, человеку приходится намного сложнее. Циркадные стрессы - неотъемлемая черта нашего времени, противостоять им крайне непросто. Однако в наших силах бережно относиться к "биологическим часам" здоровья, четко следуя режиму сна, бодрствования и питания.
Иллюстрация «Жизнь растений по биологическим часам.»
Не только животные, но и растения живут по "биологическим часам". Дневные цветы закрывают и открывают лепестки в зависимости от освещенности - это известно всем. Однако не каждый знает, что образование нектара тоже подчиняется суточным ритмам. Причем пчелы опыляют цветы только в определенные часы - в моменты выработки наибольшего количества нектара. Это наблюдение было сделано на заре хронобиологии - в начале ХХ века - немецкими учеными Карлом фон Фришем и Ингеборгом Белингом.
Иллюстрация «Схема "идеальных" суточных ритмов синтеза "гормона бодрствования" - кортизола и "гормона сна" - мелатонина.»
У большинства людей уровень кортизола в крови начинает нарастать с полуночи и достигает максимума к 6-8 часам утра. К этому времени практически прекращается выработка мелатонина. Приблизительно через 12 часов концентрация кортизола начинает снижаться, а спустя еще 2 часа запускается синтез мелатонина. Но эти временные рамки весьма условны. У "жаворонков", например, кортизол достигает максимального уровня раньше - к 4-5 часам утра, у "сов" позже - к 9-11 часам. В зависимости от хронотипа смещаются и пики выброса мелатонина.
Иллюстрация «График зависимости количества инфарктов со смертельным исходом.»
На графике представлена зависимость количества инфарктов со смертельным исходом среди больных, поступивших в клинику Медицинского колледжа университета Кентукки (США) в 1983 году, от времени суток. Как видно из графика, пик количества сердечных приступов приходится на временной промежуток с 6 до 9 часов утра. Это связано с циркадной активацией сердечно-сосудистой системы перед пробуждением.
Иллюстрация «Супрахиазматическое ядро.»
Если супрахиазматическое ядро поместить в "комфортные" физиологические условия (левый снимок) и записать электрическую активность его нейронов в течение суток, то она будет выглядеть как периодические нарастания амплитуды разрядов (потенциала действия) с максимумами каждые 24 часа (правая диаграмма).
Иллюстрация «Ночные животные - хомяки в период бодрствования находятся в постоянном движении.»
В лабораторных условиях для регистрации двигательной активности грызунов к колесу, в котором животное бежит на месте, подсоединяется кабель. По полученным данным строятся графики, которые называются актограммами.
Иллюстрация «Главный "дирижер" биологических ритмов - супрахиазматическое ядро (СХЯ) располагается в гипоталамусе, эволюционно древнем отделе мозга.»
Гипоталамус выделен рамкой на верхнем рисунке, сделанном с продольного разреза мозга человека. Супрахиазматическое ядро лежит над перекрестом зрительных нервов, через которые оно получает световую информацию из сетчатки глаза. Правый нижний рисунок - это срез гипоталамуса мыши, покрашенный в синий цвет. На левом нижнем рисунке то же самое изображение представлено схематически. Парные шарообразные образования - скопление нейронов, формирующих супрахиазматическое ядро.
Иллюстрация «Схема синтеза "гормона ночи" - мелатонина.»
Мелатонин вызывает засыпание, а его колебания в ночное время суток приводят к смене фаз сна. Секреция мелатонина подчиняется циркадной ритмике и зависит от освещенности: темнота ее стимулирует, а свет, наоборот, подавляет. Информация о свете у млекопитающих поступает в эпифиз сложным путем: от сетчатки глаза до супрахиазматического ядра (ретино-гипоталамический тракт), затем от супрахиазматического ядра до верхнего шейного узла и от верхнего шейного узла в эпифиз. У рыб, амфибий, рептилий и птиц освещенность может управлять выработкой мелатонина через эпифиз напрямую, поскольку свет легко проходит через тонкий череп этих животных. Отсюда еще одно название эпифиза - "третий глаз". Как мелатонин управляет засыпанием и сменой фаз сна, пока непонятно.
Иллюстрация «Супрахиазматическое ядро - контролер циркадной ритмики различных органов и тканей.»
Оно осуществляет свои функции, регулируя выработку гормонов гипофизом и надпочечниками, а также с помощью непосредственной передачи сигнала по отросткам нейронов. Циркадную активность периферических органов можно вывести из-под контроля супрахиазматического ядра, нарушив режим питания - принимая пищу по ночам.
Многие из нас слышали про гормон сна – мелатонин . Также его называют гормоном жизни или долголетия. Но его изучение продолжается, так как постоянно появляются новые данные о влиянии мелатонина на нашу жизнь и здоровье. Синтезируется мелатонин преимущественно в эпифизе (или шишковидной железе). Но так же доказано, что гормон сна способен вырабатываться и в других тканях. Система синтеза мелатонина выделяет два компонента:
Под действием солнечного света аминокислота триптофан в организме преобразуется в серотонин, который ночью уже превращается в мелатонин . После его синтеза в эпифизе мелатонин попадает в спинномозговую жидкость и кровь.
Количество вырабатываемого в эпифизе гормона зависит от времени суток: ночью вырабатывается около 70% всего мелатонина в организме. В организме взрослого человека ежедневно синтезируется около 30 мкг мелатонина.
Стоит сказать о том, что производство мелатонина в организме зависит еще и от освещенности: при избыточном (дневном) освещении синтез гормона снижается, при снижении освещенности – повышается.
Активность выработки гормона начинается около 8 часов вечера, а пик его концентрации, когда вырабатывается мелатонин в больших количествах, приходится на период после полуночи до 4 часов утра. Поэтому очень важно сохранить и наладить сон именно в ночные часы. А так же именно поэтому, людям, страдающим хронической бессонницей, настоятельно не рекомендуется использование мобильного телефона, планшета, компьютера, а так же просмотр телевизора за 2-3 часа до сна.
Как бы ни старалось человечество на протяжении многих столетий, средства, способного остановить старение и сохранить вечную молодость, до сих пор не изобрели. Однако не стоит отчаиваться, ведь хоть и не сохранить навечно, но существенно продлить молодость вполне реально, для этого нужно всего лишь придерживаться ряда определенных правил, которые обеспечат здоровье и силу нашему организму.
Уделяя ежедневно внимание своему телу, заботясь о питании, выполняя физические упражнения, отказавшись от вредных привычек и ведя здоровый образ жизни, вы сможете существенно приблизить свою мечту и долго не задумываться о своем возрасте. Те, кто уже испробовал на себе подобные методы продления молодости, с уверенностью скажут, что это действительно работает, ведь даже пожилые люди могут чувствовать себя юными и жизнерадостными.
В этой статье речь пойдет об одном из важнейших факторов долголетия (некоторые ученые считают его главным), получившем название «гормон вечной молодости», – мелатонине.
Мелатонин – это гормон, который вырабатывается в человеческом организме. Его открыл в 1958 году дерматолог из Йельского университета профессор Аарон Лернер. Дальнейшие многочисленные исследования этого гормона показали, что он играет огромнейшую роль в поддержании здоровья, профилактике заболеваний и продлении молодости. Мелатонин способствует понижению уровня холестерина в крови, снижает разрушающее действие гормонов стресса, которые могут повредить сердечную мышцу, особенно в пожилом возрасте, когда организму сложнее восстановиться после болезни, печального события, ссоры, разочарования.
Кроме того, мелатонин — защита от повышенного кровяного давления, аллергических заболеваний, простуд, помощник при лечении шизофрении, болезни Альцгеймера и паркинсонизма . Легче назвать болезнь, которая неподвластна мелатонину, ибо, регулируя все системы организма, он способен бороться со многими заболеваниями. Этот гормон способствует и предотвращению болезней.
Мелатонин настолько важен для сохранения и восстановления организма, что его даже стали выпускать в виде препаратов и продавать в аптеках. Сегодня для многих американцев и европейцев считается нормой прием мелатонина на ночь, подобно витаминам. В свое время этот гормон был в Америке хитом продаж. Каждая аптека и каждый магазинчик здорового питания считали своим долгом выставлять в витрине картинку с надписью: «У нас есть мелатонин», чтобы привлечь покупателей.
Но… с таким же успехом любой из нас мог бы повесить такую картинку себе на грудь, потому что у нас с вами тоже имеется мелатонин, и большинству вовсе не нужно покупать его в аптеке. Существует немало естественных способов поднять уровень гормона в организме в любом возрасте.
Еще несколько десятков лет назад в медицинских энциклопедиях разных стран мира можно было прочитать о «невзрачной горошине», находящейся в глубине человеческого мозга, следующее: «Эпифиз, или шишковидная железа, — рудиментарный орган, самостоятельного значения не имеет». Исследования последних 40 лет опровергли это утверждение. Установлено, что именно эпифиз производит особый гормон мелатонин, который контролирует возрастные изменения.
Максимальная выработка мелатонина наблюдается в детском возрасте, затем идет на спад. После достижения ребенком 12 лет состояние его иммунитета контролируется мелатонином, максимальная выработка которого в организме достигается к 25-летнему возрасту, а затем начинает снижаться. После 60-ти лет уровень мелатонина снижается до 20% от нормы и ниже. Соответственно, происходит резкое снижение иммунитета, возникают «возрастные болезни».
Ученные предполагают, что причиной этого является избыток свободных радикалов (агрессивные молекулы, которые повреждают мембраны клеток) в организме, на борьбу с которыми расходуются запасы мелатонина. Поэтому чтобы предотвратить излишние расходы этого гормона, нужно принимать меры по борьбе с свободными радикалами, одна из них — растительная диета, богатая антиоксидантами – главными защитниками организма от свободных радикалов. Именно они нейтрализуют свободные радикалы, основными источниками которых принято считать жирную пищу, тяжелые металлы, поступающие из окружающей среды, и табачный дым.
Эпифиз называют еще сердцем мозга. Он с помощью мелатонина помогает сердцу трудиться на протяжении всей жизни человека, передавая его сигналы по всему организму.
Восстановление первоначального уровня мелатонина в организме не только обновляет регулировку всех биологических систем и органов, но и омолаживает сам эпифиз, восстанавливая его способность к самостоятельной выработке мелатонина.
«Сон — лучшее лекарство», «С горем нужно переспать» — эти народные мудрости абсолютно правы. Множество научных исследований подтверждают: кто много спит, тот дольше живет и меньше болеет.
Ученые нашли научно-практическое обоснование этого. Дело в том, что именно ночью вырабатывается 70% суточного количества мелатонина. Именно он регулирует биоритмы: помогает приспосабливаться к смене дня и ночи, отправляет в зимнюю спячку животных и гонит нас в кровать с наступлением темноты. Выработка гормона начинает расти в сумерки, достигает максимума с 0 до 4.00 утра и с рассветом падает. Мы погружаемся в сон, а мелатонин принимается за работу — восстанавливает, ремонтирует, укрепляет… Ведь он — один из самых сильных природных иммуномодуляторов и антиоксидантов.
«Если эпифиз уподобить биологическим часам, то мелатонин — маятник, который обеспечивает их ход, — объясняет профессор Владимир Анисимов, президент Геронтологического общества РАН. — Как известно, чем меньше амплитуда маятника, тем скорее остановится часовой механизм». С возрастом производство мелатонина уменьшается, и это является сигналом для всех остальных систем организма, что настало время сдаваться, пора стареть.
Если мелатонина не хватает в молодом организме, то он также начинает стареть ускоренными темпами. Убедительные данные других крупных исследований показывают: люди, вынужденные регулярно работать по ночам, а значит испытывающие хронический дефицит мелатонина, имеют на 40-60% больший риск развития коронарной болезни сердца и сосудов и метаболического синдрома — совокупности ожирения, гипертонии, диабета и атеросклероза, словом, букет, который укорачивает человеку жизнь.
Ночь и темнота – два важных фактора производства мелатонина
Ученые сделали еще один важный вывод: спать нужно именно ночью и именно в темноте. Почему? Дело в том, что эпифиз днем вырабатывает серотонин — вещество, называемое гормоном удовольствия, или гормоном счастья. Если серотонина достаточно — у нас хорошее настроение и жизнь нам в радость. А если недостаточно — возникает апатия, угнетенность и подавленность, депрессия или, наоборот, повышенная агрессивность, раздражительность, тревожность и беспокойство.
А вот когда за окном темнеет, эпифиз начинает вырабатывать мелатонин. Темнота (желательно полная) и ночь — вот два важнейших условия его образования. Если бы мы жили в согласии с природой, которая запрограммировала наш организм на следование естественным суточным ритмам, на то, чтобы вставать с рассветом и ложиться спать с заходом солнца, было бы значительно меньше болезней и преждевременных смертей.
Природа не могла предвидеть, что люди изобретут электричество и смогут вечерами, а то и ночами, бодрствовать при свете ламп и тем самым лишать себя жизненно необходимого гормона. Важно знать, что наиболее активно мелатонин вырабатывается в период с о до 4 часов ночи. В эти часы надо постараться не просто отдыхать, а именно спать, чтобы организм выработал достаточно мелатонина для своего восстановления.
А почему наиболее крепок сон в предутренние часы? Потому что именно в это время достигается самая высокая концентрация в крови накопленного за ночь мелатонина. Но впрок запастись мелатонином невозможно: выработанной за ночь «порции» хватит только до следующего вечера. Люди, предпочитающие ночной образ жизни, должны иметь в виду, что дневной сон вовсе не компенсирует отсутствие ночного. Даже если вы после бессонной ночи пытаетесь отоспаться днем — в организме не будет вырабатываться мелатонин, а значит полноценным такой отдых вряд ли может считаться.
К счастью, это совсем не сложно — и даже приятно, когда войдешь во вкус.
Во-первых, уважайте суточные циклы . В организме тех, кто ложится рано (около 10 часов вечера) и встает с рассветом, производится наибольшее количество мелатонина за ночь и чувствуют они себя более энергичными и работоспособными весь день.
Во-вторых, имейте в виду, что многие лекарства, кофе, алкоголь и никотин снижают выработку мелатонина .
В-третьих, старайтесь включать в свой рацион побольше продуктов, содержащих аминокислоту под названием триптофан
: именно она служит «строительным материалом» как для серотонина, так и для мелатонина. Больше всего триптофана содержится в сырах твердых сортов, куриных яйцах, нежирном мясе, фасоли, тыквенных семечках, орехах.
Из некоторых продуктов мелатонин можно получать и в готовом виде, ведь этот гормон вырабатывают не только люди и животные, но даже растения, и в наибольшей степени — кукуруза, рис, овес, ячмень, помидоры, бананы. Ешьте эти продукты примерно за час до того, как лечь в постель. За это время уровень мелатонина в крови повысится, и вы почувствуете его усыпляющий эффект.
Надо отметить, что прежде всего углеводная пища способствует выработке мелатонина в организме. Только учтите: углеводный «снотворный» ужин нужно съесть на голодный желудок, он не должен содержать белковых продуктов, количество жиров следует свести к минимуму. Макароны, например, лучше приготовить с овощной подливкой, а картошку — запечь в кожуре.
В-четвертых, не забывайте о витаминах.
Некоторые из них, например В3 и В6, могут повышать производство мелатонина. Большое количество витамина Вз содержится в кураге, семечках подсолнуха, цельных зернах пшеницы, ячменя, а витамина В6 — в цельных зернах пшеницы, моркови, лесных орехах, сое, чечевице, а также креветках и лососевых рыбах.
Тем, кто предпочитает получить эти витамины в виде аптечных препаратов, необходимо знать, что витамин В6 рекомендуется принимать в первой половине дня — он сначала оказывает возбуждающее действие и может перебить сон. Витамин Вз лучше принимать вечером вместе с кальцием (1000 мг) и магнием (500 мг), которые в это время суток также будут способствовать выработке мелатонина.
В-пятых, следите за электромагнитным фоном. Электромагнитные поля отрицательно влияют на работу шишковидной железы. По возможности ограничьте повседневный контакт с этими полями, хотя бы ночью (уберите из спальни электронную технику). Основные их источники — компьютеры, копировальные аппараты, телевизоры, линии электропередачи, а также плохо изолированная проводка.
Как известно, у каждой медали своя обратная сторона. Для мелатонина она пока еще не обнаружена. Однако повальное увлечение американцев подобными гормональными препаратами вызывает озабоченность медиков. Дело в том, что прием даже сравнительно небольшой их дозы (1-2 мг) вызывает увеличение содержания мелатонина в крови по сравнению с естественным уровнем в сотни раз. Фармацевты заложили эту дозу в свои препараты, чтобы обеспечить достаточно высокий уровень гормона в крови в течение ночи и получить гарантированный снотворный эффект. Сама шишковидная железа вырабатывает гормон в значительно меньшем количестве, но постоянно и в соответствии с определенными закономерностями.
Поэтому многие исследователи пришли к выводу, что дополнительное введение этого гормона может быть полезно только больным и людям престарелого возраста.
Однако заботиться о естественном уровне повышения мелатонина должен каждый, кто желает сохранить или улучшить свое здоровье, увеличить продолжительность жизни.
Исследования показали, что остановить процесс старения можно немедленно. Ученые уверены, что мы способны использовать свой биологический потенциал до 120 лет. Лабораторные тесты показали связь повышения уровня мелатонина с возрастанием сопротивляемости к заболеваниям, возрождением сексуальной активности, которая сохраняется до самой смерти.
Ученые утверждают, что мелатонин способен не только на добрую треть продлить жизнь человека, но и изменить ее качество, сохранить молодость и позволить остаться энергичным и жизнерадостным на протяжении всей жизни.
Купить МЕЛАТОНИН можно на известном всемирном сайте здоровья и красоты со скидкой 5-10% , если ввести код в корзину покупок — SIB9762 —
Мелатонин - регулятор суточных ритмов человека
, основной гормон эпифиза человека. У всех людей мелатонин активно восстанавливается во время ночного сна в одно и тоже время - с 23 часов до 3 часов ночи. В основном этот гормон вырабатывается из аминокислоты триптофана, которая попадает в организм вместе с пищей. Процесс происходит следующим образом: триптофан достигает шишковидной железы вместе с кровотоком, здесь он превращается в гормон бодрости - серотонин, а с наступлением ночи, этот гормон превращается в мелатонин.
Как только взойдет солнышко, из триптофана опять образуется мелатонин.
Периоды бодрствования и сна чередуются. Концентрация мелатонина в крови снижается чаще к 60 годам, именно поэтому в пожилом возрасте сон становится поверхностным, а засыпание всегда трудным. Выработку мелатонина с возрастом можно отрегулировать.
Нужно приучить свой организм засыпать в одно и тоже время, есть пищу с содержанием мелатонина и принимать витамины. Помните: чем позже вы ложитесь спать, тем меньше вырабатывается мелатонина, чем раньше вы ложитесь спать, тем вы становитесь здоровее и моложе. Только в фазе глубокого сна за счет мелатонина происходит обновление организма на клеточном уровне.
Мелатонин оказывает мощный антиоксидантный и противоопухолевый эффект! Мелатонин - это гормон молодости!
Мелатонин — это гормон сна. При его дефиците человека начинает беспокоить бессонница. Чтобы избавиться от нее, врачи назначают гормон в виде капсул или таблеток. Также он входит в состав некоторых продуктов. Употребляя их можно поднять уровень вещества в организме.
Мелатонин — это гормон, который отвечает за бодрствование и сон. Наибольшая концентрация в организме приходится на период с 24:00 до 05:00. Пик достигается в 2 часа ночи. Днем уровень падает.
Чем старше становится человек, тем ниже выработка вещества, отвечающего за сомнию. По этой причине пожилые люди часто плохо засыпают. Организм не может восстановить за ночь свои силы, по причине этого человек становится раздражительным.
У младенцев гормон сна начинает вырабатываться с 3-х месячного возраста. До этого момента он поступает с молоком матери.
«Сонный компонент» обладает следующими свойствами:
Мелатонин разжижает кровь и нормализует артериальное давление. Также помогает организму противостоять стрессу и побороть сезонную .
Вещество вырабатывается в организме естественным путем. Его можно получить из продуктов или восполнить дефицит лекарственными препаратами и добавками.
Главная функция – регулирование суточного ритма человека. Нормальный уровень позволяет заснуть и крепко спать до самого утра.
Также функция мелатонина заключается в стимуляции деятельности иммунной системы. По этой причине людям с вирусными заболеваниями рекомендуют больше спать. После отдыха у них улучшается самочувствие, уменьшаются симптомы болезни.
Гормон сна обладает следующими эффектами.
Мелатонин не может накапливаться в организме. Он должен вырабатываться ежедневно.
Производится вещество шишковидной железой — эпифизом. Активируется процесс с наступлением темноты. Гормон попадает в кровь и спинной мозг. После, начинает скапливаться в гипоталамусе.
Чтобы гормон вырабатывался в достаточном количестве, ежедневно человек должен находится на солнечном свете более получаса. Под действием света аминокислота триптофан превращается в серотонин, уже ночью последний преобразуется в «сонный компонент».
Для повышения его уровня в организме необходимо:
Говоря о мелатонине, и как повысить его уровень в крови, следует отметить продукты, которые в этом помогут.
Также следует употреблять овсяную кашу, приготовленную на натуральном молоке, запеченный картофель, отвар ромашки.
Аминокислота триптофан, которая участвует в выработке, содержится в яйцах, молоке, миндале, не жирных сортах говядины.
Простимулировать выработку может разгрузочный день. Также его производство в несколько раз увеличивается после занятий спортом.
Снижается выработка после спиртных напитков, выпитой чашечки кофе, выкуренной сигареты. может проявиться под воздействием стресса. При дефиците серотонина также наблюдаются проблемы со засыпанием.
В основном причиной дефицита «сонного компонента» в организме могут стать нарушения в работе щитовидной железы.
Также нехватка возникает вследствие:
Спровоцировать нехватку могут опухоли, инфекционные поражения.
Дефицит человек начинает замечать после 35 лет. Он часто просыпается ночью, ему трудно засыпать. Чтобы привести сон в норму, уровень вещества. Дозировку назначает врач.
К симптомам нехватки мелатонина относятся:
У человека возникают частые головные боли.
Недостаток мелатонина приводит к расстройству психики, депрессии. Человек становится болезненным, . Начинаются проблемы с аппетитом, что приводит к появлению лишнего веса.
Нехватка негативно сказывается на состоянии кожи, ногтей и волос. В связи с ухудшением общего самочувствия возможно обострение хронических заболеваний, возникновение осложнений.
При дефиците человек становится раздражительным, ему тяжело концентрировать внимание. Нехватка приводит к беспокойному сну, плохой адаптации к . У женщин недостаточный уровень вещества приводит к ранней менопаузе, повышается риск развития рака груди.
При депрессиях и первым делом проверяют гормональный уровень. Нередко показатели ниже нормы наблюдаются у людей с онкологическими и сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Чтобы нормализовать его наличие, врачи назначают полноценный отдых не менее 8 часов, диету и прием . Пациент может принимать их в виде или через капельницу.
В больших объемах мелатонин вырабатывается, когда человек спит. По этой причине не стоит пренебрегать сном. Особенно полезным считают период с 22:00 до 7:00.
Чтобы избежать дефицита вещества, необходимо спать не менее 7-8 часов, ложиться не позже 24:00, поддерживать достаточную активность днем.
