Что вырабатывается во сне при полной темноте
Треть жизни человек проводит во сне и это полезно!
Возможно не всем известно, что делает для нашего организма сон, но, каждый знает, что слишком долгое его отсутствие ухудшает самочувствие, настроение, а хороший ночной сон заряжает бодростью и желанием двигаться навстречу новому дню.
Медленная фаза продолжается около 75% от всего времени сна и состоит из трех стадий — N1, N2 и N3.
Стадия N2 (сон средней глубины или поверхностный сон) характеризуется более глубоким сном. Частота сердечных сокращений и частота дыхания продолжают замедляться, мышцы становятся более расслабленными, движение глаз прекращается, температура тела снижается. Эта стадия обычно самая продолжительная из всех стадий сна.
Стадия N3-4 (стадия глубокого и наиболее глубокого сна) играет важную роль в том, чтобы после сна человек почувствовал себя бодрым. Сердцебиение, дыхание и активность мозговых волн достигают самого низкого уровня, мышцы расслабляются максимально. Разбудить человека в этот момент трудно. При пробуждении он некоторое время дезориентирован. Сначала этот этап более продолжителен, но в течение ночи его продолжительность уменьшается.
Фаза быстрого сна REM наступает примерно через 90 минут после засыпания. Как следует из названия, глаза двигаются довольно быстро. Частота дыхания, частота сердечных сокращений и артериальное давление увеличиваются.
Во время быстрого сна мы видим сны.
Продолжительность каждого цикла быстрого сна увеличивается с течением ночи. Многочисленные исследования также связывают быстрый сон с консолидацией памяти (процесс преобразования кратковременных воспоминаний в долговременные). Продолжительность стадии быстрого сна уменьшается с возрастом, в результате чего больше времени занимают стадии быстрого сна. Проснувшись в этот момент человек помнит и может детально рассказать сновидение.
Эти этапы повторяются циклически в течение ночи до момента пробуждения.
Адаптироваться к смене дня и ночи помогают циркадные ритмы
Как они работают?
Свет проникает в глаза (даже через закрытые веки во время сна), стимулируя сигнал передаваемый сетчаткой в головной мозг.
Сон необходим
Недостаток сна сказывается не только на настроении.
Человек с дефицитом сна более подвержен следующим заболеваниям:
Про мелатонин
Исследования показывают, что мелатонин имеет отношение не только ко сну.
Гормон сна снижает выработку цитокинов, вызывающих воспаление, является антиоксидантом, нейтрализующим клетки свободных радикалов и ограничивающим окислительный стресс и повреждения, которые способствуют воспалению. Как антиоксидант, мелатонин также может помочь при расстройствах мозга, таких как болезнь Паркинсона, сердечных заболеваниях, таких как аритмия.
Секреция мелатонина подавляется светом.
В этом смысле хороши шторы блэкаут, чтобы не отвлекали фонари, машины за окном, убрать телефон,отключить сигналы уведомлений, выключить телевизор, ночник, свет в коридоре, любую подсветку.
С возрастом выработка мелатонина снижается.
Мелатонин доступен в виде добавок, обычно в виде таблеток или капсул. Большинство добавок мелатонина производятся в лаборатории.
Мелатонин может немного сократить время, необходимое для засыпания, улучшить симптомы смены часовых поясов, но может вызвать дневную сонливость.
Люди обычно используют мелатонин при расстройствах сна, таких как бессонница и при нарушении сна во время смены часовых поясов.
Самостоятельно принимать мелатонин не стоит, необходимо обратиться к врачу чтобы обсудить возможные противопоказания, исключить аллергическую реакцию и уточнить взаимодействие с другими лекарствами. Кратковременное использование добавок мелатонина вероятно безопасно для большинства людей, но информации о долгосрочной безопасности добавок мелатонина нет.
Кому сколько спать?
По обновленным данным Национального фонда сна (США), молодые люди (возраст 18-25 лет) и взрослые (возраст 26-64 лет) должны спать от 7 до 9 часов, но не менее 6 часов и не более 10 часов (для взрослых) или 11 часов (для молодых людей). Пожилые люди (65 лет и старше) должны спать от 7 до 8 часов, но не менее 5 или более 9 часов.
Детям и подросткам требуется значительно больше сна:
Что еще нужно для полноценного сна
Мелатонин: польза и вред
Постоянные стрессы и хроническая усталость нередко вызывают такое неприятное состояние, как бессонница. Ее появление лишает человека возможности продуктивно работать и ухудшает эмоциональный фон. Для борьбы с бессонницей сегодня нет недостатка в лекарственных средствах и в популярных препаратах, главным компонентом выступает искусственный мелатонин – Вито-мелатонин, Мелаксен, Мелатонин.
Средства являются диетической добавкой, не вызывают привыкания и для их приобретения не нужен рецепт. Но, несмотря на высокий профиль безопасности, у некоторых специалистов их использование вызывает опасения. Главным образом они связаны с тем, что долгосрочные последствия приема пока еще не изучены. Мелатонин не имеет большого количества противопоказаний, но безопасность и целесообразность его приема пока остается под вопросом.
Что такое мелатонин
Это один из основных гормонов эпифиза. Он был открыт в 1958 г. и сразу получил название «гормона сна», так как его концентрация резко увеличивается в момент засыпания. Поэтому мелатонин посчитали веществом, отвечающим за качество сна и его глубину. Однако его функции намного шире.
После открытия, мелатонин сразу получил название «гормона сна».
Гормон является своеобразным регулятором и стабилизатором всех важных процессов и помогает организму функционировать в едином ритме. Он отвечает за наши суточные биоритмы.
Также вещество помогает регулировать:
Недостаток гормона вызывает нарушения сна: снижает его продолжительность и ухудшает качество. Помочь решить проблему должна биодобавка мелатонина.
Однако у препарата есть четкие показания к применению и его использование в качестве таблеток для сна целесообразно только после всестороннего обследования.
Показания к применению
Как снотворное мелатонин рекомендован лишь при определенных видах расстройства сна. Препарат регулирует фазы сна, однако, он практически не влияет на процесс засыпания. Чаще всего его используют для коррекции нарушений ритма сон-бодрствование при смене часовых поясов.
Мелатонин рекомендован лишь при определенных видах расстройства сна.
Противопоказания и побочные эффекты
Противопоказаниями к приему мелатонина служат:
Пока еще не до конца изучено влияние гормона на детей. Поэтому специалисты не рекомендуют использовать препарат беременным, в период кормления грудью и детям до 18 лет. Также средство следует принимать с осторожностью, если пациенту назначены другие снотворные препараты или антикоагулянты.
Во время приема нельзя употреблять спиртные напитки, так как алкоголь снижает эффективность мелатонина.
Биодобавка считается безопасной, при проведении исследований никаких серьезных побочных эффектов выявлено не было. У некоторых людей препарат может вызывать дневную сонливость. Возможно, такое состояние связано с индивидуальным снижением скорости его выведения из организма.
Биодобавка считается безопасной, но есть ограничения в использовании.
Правила приема
Несмотря на высокий уровень безопасности, при использовании средства нужно соблюдать рекомендации по его применению. Как принимать препарат, чтобы не навредить здоровью?
Поскольку не все добавки одинаковы, перед приемом конкретного средства обязательно изучите инструкцию по его использованию.
Как долго можно принимать мелатонин
Специалисты предупреждают, что максимальный период приема препарата не должен превышать 1 месяца. Особенно, если точно не установлено, что бессонница вызвана нарушением синтеза мелатонина. Его передозировка может вызвать сужение сосудов, заторможенность и другие нежелательные последствия.
Передозировка мелатонина может вызвать сужение сосудов, заторможенность и другие нежелательные последствия.
Также не стоит забывать, что мелатонин является гормоном. И, следовательно, его длительный прием влияет на всю эндокринную систему в целом, вызывая гормональный дисбаланс.
Другие снотворные средства
Список снотворных препаратов, продающихся без рецепта, довольно ограничен. Чаще всего в аптеках могут предложить:
Препараты нельзя считать аналогами мелатонина, но они обладают седативным и отчасти снотворным эффектом. И могут использоваться при легкой форме бессонницы.
Что вырабатывается во сне при полной темноте
takiedela.ru
Мелатониновое безумие: как ночное освещение вызывает рак и преждевременное старение
Рано ложиться спать, не смотреть перед сном телевизор, не валяться в кровати со смартфоном — эти советы не отличаются ни оригинальностью, ни новизной. Но какая разница, когда ложиться спать, если высыпаешься? Что опасного в просмотре ленты соцсети перед сном? И как это все связано с развитием рака?
На международном онкологическом форуме «Белые ночи» ученые представили результаты многолетних исследований о том, как организм человека реагирует на свет и темноту и могут ли они влиять на возникновение, развитие и лечение онкозаболеваний.
Что такое циркадные ритмы и при чем тут мелатонин
Если представить организм человека как завод, то все процессы в нем, как на хорошо отлаженном производстве, повторяются изо дня в день. Биологические процессы идут с разной степенью интенсивности днем и ночью, и их суточные колебания называются циркадным ритмом.
Самый важный фактор этих ритмов — свет. Причем любой, как солнца, так и лампочки или экрана смартфона. Он приспосабливает внутреннее время «биологических часов» ко внешним обстоятельствам. Так, человек смотрит на источник света, и сигнал через сетчатку глаза доходит до гипоталамуса, который принимает решение — координировать работу организма в «дневном режиме». Главным регулятором этих процессов в организме считается гормон мелатонин.
Долгое время считалось, что за производство гормона мелатонина отвечает эндокринная система. Однако, как объясняет профессор Игорь Кветной, специалист в области молекулярной медицины и нейроиммуноэндокринологии, эксперименты показали, что мелатонин есть и у крыс, у которых удалили часть эндокринной железы. В 1974 году он открыл, что мелатонин может продуцироваться не только в эндокринной системе. Сейчас мелатонин — первый известный науке гормон, который продуцируется в эндокринной, нервной и иммунной системах организма.
Мелатонин отвечает за сон, работу головного мозга и пищеварительного тракта, делает иммунную систему эффективнее, замедляет процессы старения и блокирует развитие злокачественных опухолей.
Почему у нас всех нарушены циркадные ритмы и чем это грозит
Плохие новости в том, что есть много факторов, которые нарушают циркадные ритмы, и уберечься от них полностью невозможно. В их числе — джетлаг, длинные выходные, недосып или бессонница, депрессия. Сюда же относятся ситуации, когда человек долго находится в ярко освещенном помещении ночью, например, во время ночной смены на работе. Кроме того, есть естественный фактор — старение, и географический, например, белые ночи.
Свет понижает синтез ферментов, участвующих в выработке мелатонина, поясняет французский хронобиолог, профессор Иван Туиту (Yvan Touitou). Самый неприятный свет для этого процесса — синий, который исходит от смартфона, компьютера или телевизора.
СВЕТОВОМУ ЗАГРЯЗНЕНИЮ ПОДВЕРЖЕНЫ 62% НАСЕЛЕНИЯ ЗЕМЛИ
Нарушение выработки мелатонина приводит к нарушениям сна. Это, в свою очередь, увеличивает риск ожирения, нарушения выработки инсулина и, как следствие, диабета второго типа, сердечно-сосудистых заболеваний и рака.
При этом «световое загрязнение» — избыточное искусственное освещение в вечернее и ночное время — затрагивает 62% населения Земли, замечает заведующий отделом канцерогенеза и онкогеронтологии Национального центра онкологии имени Н. Н. Петрова Владимир Анисимов. Исследователь Итай Клог наложил на карту светового загрязнения Израиля карту заболеваемости раком груди и раком простаты, и оказалось, что чем более освещены места, тем выше число заболеваний. Это же показали данные по 164 странам. Во всем мире, по разным данным, 15—25% населения работают ночью или посменно, а в промышленных странах этот показатель может достигать 75%.
«Среда, в которой мы живем, может быть серьезно изменена ночным освещением, воздействием света ночью. Является ли это вопросом общественного здравоохранения? Может быть, — считает профессор Туиту. — Много людей работает по ночам, многие подростки пользуются компьютерами, планшетами, разными гаджетами, которые светятся синим светом, а по ночам этот синий свет вызывает десинхронизацию. Ночной свет вызывает и рак, но пока неизвестно, при какой степени подверженности ночному свету он может развиваться, и [неизвестно], до какой степени мы чувствительны к ночному свету. Так что это новый фактор загрязнения окружающей среды и новый риск для нашей цивилизации».
Что показали эксперименты на животных
Нарушение циркадных ритмов влияет как на заболеваемость раком, так и на развитие опухолей: это показали 45 из 56 исследований на животных. В качестве примера может служить опыт, который Анисимов поставил с коллегой в Петрозаводске в 2009 году.
Ученые взяли 1001 крысу и поместили их в четыре комнаты. В первой комнате крысы жили при естественном освещении: там никогда не зажигали свет и не закрывали окна, при этом рядом был освещенный вокзал — то есть крысы находились в тех же условиях, что и человек в большом городе. Во второй комнате круглые сутки горел люминесцентный свет, в третьей комнате же двенадцать часов горел свет, двенадцать — было темно. В четвертой комнате крысы круглосуточно находились в полной темноте.
К концу исследования меньше всего патологий было у животных, живших в полной темноте, а больше всего — у крыс, живших при постоянном и естественном освещении. К концу эксперимента треть крыс из второй и третьей комнат весили по килограмму. У них было ожирение и повышенный уровень холестерина, у них раньше наступили процессы старения и чаще возникали спонтанные опухоли.
При этом оказалось, что полное пребывание в темноте тормозит развитие опухолей — как появляющихся сами по себе, так и искусственно индуцированных учеными. Это показали несколько экспериментов на крысах, мышах и хомячках при разных видах рака.
Сотрудница французского госпиталя Поль-Бруссе Элизабет Филлипски в 2009 году представила исследование на мышах. Она смоделировала для них условия, схожие с джетлагом: каждые два дня их световой день сдвигался на восемь часов, что вызвало у мышей рост опухолей. Замедлить этот процесс удалось, сохраняя привычное время кормления.
Что чувствуют люди с нарушенным циркадным ритмом
Международное агентство по исследованию рака в 2007 году признало, что достаточно доказательств на экспериментальных животных о том, что свет ночью имеет канцерогенное воздействие — а значит, посменная работа, нарушающая циркадные ритмы, вероятно, так же канцерогенна для человека.
«Мы не очень уверены в том, что это 100%-ная зависимость, но вероятность есть, — подчеркивает Туиту. — Такие исследования проводились на группе работников, занятых по ночам, и практически подтвердились: развивались факторы, которые могли привести к раку».
В 2001 и 2003 годах ученый Ева Шернхаммер из Медицинской школы Гарварда изучала данные о здоровье медсестер, работавших посменно. Исследование, в котором участвовали 79 тысяч женщин, показало, что у медсестер, работающих посменно, увеличен риск рака груди (РМЖ), причем чем больше был их стаж, тем выше был риск. У женщин, проработавших более 30 лет по сменам, риск РМЖ был выше в 1,36 раза по сравнению с медсестрами, работавшими по обычному графику.
Повышенный риск развития рака показывали и другие большие исследования по этим данным в Норвегии, Дании и США: у стюардесс, работающих в ночные смены, повышен риск рака молочной железы и злокачественных лимфом, а у пилотов — рака простаты; у рабочих, которые на протяжении 15 лет выходили на ночные смены минимум три раза в месяц, повышен риск рака толстой и прямой кишки; у женщин, 20 лет работавших посменно, увеличен риск рака эндометрия.
Зависит ли рак от посменной работы?
«Есть взаимодействие между подавлением выработки мелатонина светом и воздействием мелатонина на гонады (половые железы. — Прим. ТД), — поясняет Туиту. — Идет нарушение сна и недосыпание по два-четыре часа ночью, в связи с этим появляются изменения эндокринной системы, и от этих изменений, в свою очередь, возникают те виды рака, которые зависят от гормональной системы человека».
Кроме посменной работы, добавляет Анисимов, есть исследования о других последствиях нарушения выработки мелатонина для человека. Так, яркий свет в спальне увеличивает риск рака молочной железы в 1,4 раза. Женщины, у которых раз в неделю бывает бессонница, в 1,14 раза больше подвержены риску заболеть раком молочной железы, а если бессонница наблюдается больше четырех раз в неделю, то этот риск вырастает до 2,3 раза.
Как лечат нарушение циркадных ритмов
Анисимов дал следующие рекомендации, чтобы устранить циркадные нарушения ритма:
Циркадные ритмы в борьбе с раком
Темнота способна не только восстановить нарушенный циркадный ритм, но и сдерживать рост и развитие раковых опухолей, добавляет Анисимов. В 70—80-х годах в Алма-Атинском институте онкологии его коллега, доктор Кураласов, успешно доказал, что пребывание крыс в полной темноте замедляло рост прививаемого рака молочной железы и усиливало противоопухолевый эффект ряда препаратов.
Ученый повторил этот эксперимент: он погрузил в полную темноту пациенток, больных раком молочной железы. По итогам эксперимента выяснилось, что у 78,6% «темновых» пациенток была полная или значительная регрессия опухоли, что почти в два раза больше, чем у больных, лечившихся в обычных условиях (32,4%). К сожалению, добавил Анисимов, пациенткам не нравилось сидеть в темноте, и эксперимент прекратили.
Кроме этого, знания суточных ритмов могут помочь в лечении уже развившихся опухолей. На конференции старший научный сотрудник лаборатории канцерогенеза и старения НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова Андрей Панченко представил исследование, показывающее анализ связи часовых генов и развития опухоли. Он предполагает, что у злокачественной опухоли есть определенный ритм суточной активности, и это может оказаться важным при химиотерапии: «Это позволит улучшить суточные ритмы лечения и снизить токсичность за счет того, что меньшие дозы [терапии] будут давать в то время, когда опухоль наиболее чувствительна к ним».
Несмотря на перспективность исследований мелатонина в борьбе с раком и старением — это не панацея, резюмирует профессор Кветной. «Есть такой термин, melanin madness, “мелатониновое сумасшествие”, — говорит он. — Не надо грешить мелатонином как лекарством и точно так же нельзя мелатонин рассматривать в качестве уникального маркера для различного вида заболеваний. Мелатонин — несомненно, важная и полезная молекула, но его нужно принимать как один из тысячи гормонов и активных веществ, которые продуцируются в организме».
Чудо или миф? (Исследование мелатонина)
Полный текст:
Аннотация
Сегодня о мелатонине говорят, пожалуй, больше, чем о любом другом гормоне. Его считают чуть ли не панацеей от всех болезней, источником молодости; по объему продаж в США он в настоящее время конкурирует с витамином С и аспирином. К сожалению, роль мелатонина чрезмерно преувеличена, и претензии в значительной степени необоснованы или подкрепляются лишь данными, полученными в опытах на животных [1, 2]. Для уточнения механизма действия этого гормона и его взаимосвязи с физиологической хронобиологией необходимо провести гораздо больше исследований. В частности, еще предстоит определить наиболее оптимальные время назначения и дозировку мелатонина для людей, позволяющие добиться максимального воздействия этого препарата на циркадный ритм человека и на множество функций, зависимых от него.
Ключевые слова
Для цитирования:
Арендт Д. Чудо или миф? (Исследование мелатонина). Проблемы Эндокринологии. 1999;45(3):33-35. https://doi.org/10.14341/probl11768
For citation:
Arendt J. Miracle or myth? (Melatonin research). Problems of Endocrinology. 1999;45(3):33-35. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl11768
Сегодня о мелатонине говорят, пожалуй, больше, чем о любом другом гормоне. Его считают чуть ли не панацеей от всех болезней, источником молодости; по объему продаж в США он в настоящее время конкурирует с витамином С и аспирином. К сожалению, роль мелатонина чрезмерно преувеличена, и претензии в значительной степени необоснованы или подкрепляются лишь данными, полученными в опытах на животных [1, 2]. Для уточнения механизма действия этого гормона и его взаимосвязи с физиологической хронобиологией необходимо провести гораздо больше исследований. В частности, еще предстоит определить наиболее оптимальные время назначения и дозировку мелатонина для людей, позволяющие добиться максимального воздействия этого препарата на циркадный ритм человека и на множество функций, зависимых от него.
Мелатонин (ТЧ-ацетил-5-метокситриптамин) был открыт Ароном Лернером с сотрудниками в 1958 г. В то время группа Лернера была занята поисками в шишковидной железе фактора, осветляющего кожу [3]. Для получения нескольких микрограммов чистого материала было обработано много тысяч желез. Мелатонин оказался самым мощным из факторов, когда-либо исследованных на культурах клеток пигментированной кожи лягушек. Во избежание неправильного понимания хотелось бы пояснить, что, хотя меланофоры низших позвоночных чувствительны к мелатонину, они отличаются от пигментных клеток млекопитающих, и практически нет доказательств какой-либо осветляющей кожу активности у людей.
Мелатонин является основным гормоном, секретируемым шишковидной железой — крошечным органом, расположенным в промежуточном мозге и соединенным со светочувствительной системой у млекопитающих. У всех исследованных к настоящему времени видов мелатонин в норме синтезируется и высвобождается во время темной фазы суток. Таким образом, имеется очевидная связь со сном у видов, ведущих дневной образ жизни, таких, какими являются люди. Однако у ночных грызунов самые высокие уровни мелатонина наблюдаются в период их активности.
Поскольку мелатонин вырабатывается в темное время суток, его содержание отражает продолжительность ночи (а следовательно, и продолжительность дня). Его первичной физиологической функцией является доведение информации, касающейся суточного прохождения времени, до уровня жизнедеятельности организма. Длительная продолжительность секреции мелатонина свидетельствует о длинных ночах, а короткая — о коротких. Суточный ритм освещения (фотопериод) и меняющаяся продолжительность дня являются нашими самыми точными ориентирами времени, связанными с окружающей средой. Они лежат в основе организации физиологических и поведенческих функций, которые реагируют на изменения сезонных и циркадных (т. е. суточных) ритмов, таких как сон, бодрствование и внутренняя температура. У человека функции, на которые влияет продолжительность дня и интенсивность света, скорее всего изменяются под воздействием мелатонина. Именно потому, что мелатонин влияет на множество систем организма, можно говорить о потенциальной опасности недифференцированного применения гормона в качестве универсальной панацеи.
Ритм секреции мелатонина генерируется эндогенно
Мелатонин синтезируется из триптофана посредством ацетилирования и последующего О-метилирования серотонина. В организме человека практически весь циркулирующий мелатонин выделяется из шишковидной железы. Небольшое его количество синтезируется в других участках, таких как сетчатка, которая в последнее время привлекает все большее внимание ученых. С другой стороны, секрецию мелатонина можно подавить с помощью p-адренергических антагонистов.
Ежедневный ритм секреции генерируется в головном мозге и в отсутствие ориентиров времени сохраняет свою периодичность в диапазоне около 24 ч, что характерно для истинного циркадного ритма. Достаточно яркий свет синхронизирует ритм до 24 ч и в то же время подавляет выработку мелатонина ночью, устанавливая таким образом специфическую продолжительность его секреции в соответствии с продолжительностью дня [3]. На основе этого наблюдения была сделана попытка лечить ярким светом зимнюю депрессию, хотя, как ни странно, нет убедительных доказательств, свидетельствующих о причастности мелатонина к возникновению этого расстройства.
Когда циклическая смена света/темноты и других ориентиров времени ускоряется или замедляется (например, после перелета через временные пояса или при сменной работе), циркадная система медленно адаптируется к новому положению фаз. В процессе адаптации эндогенные ритмы не совпадают по фазе с внешней окружающей средой и иногда — друг с другом. Считается, что это вызывает многие заболевания и функциональные расстройства у сменных рабочих и путешественников, перелетающих через временные пояса. Кроме того, нарушение циркадных ритмов характерно для слепых, лиц пожилого возраста и некоторых психически больных.
Физиологические количества мелатонина оказывают воздействие на синхронизацию репродуктивных функций у видов, зависимых от дневного света [3]. Например, у зародышей и новорожденных млекопитающих этот гормон помогает запрограммировать циркадную систему и определяет время начала и окончания стадий развития организма, особенно полового созревания. С другой стороны, хотя у европейцев действительно наблюдается колебание частоты зачатий (наивысшее увеличение весной и небольшой всплеск осенью), его зависимость от уровня содержания мелатонина не выяснена. Мелатонин оказывает в основном подавляющее воздействие на репродуктивную функцию человека, и путем введения достаточно высокой дозы (80—300 мг в день) можно частично подавить пик лютеинизирующего гормона. Мелатонин был исследован в качестве противозачаточного средства в комбинации с минитаблеткой прогестина [4]. Однако если учесть, что гораздо более низкие дозы (< 10 мг) оказывают сильное влияние на ритмические функции организма, использование этих больших количеств потенциально опасно.
Было доказано, что мелатонин и шишковидная железа не играют существенной роли в поддержании циркадных ритмов у млекопитающих в нормальной окружающей среде, однако введение мелатонина в определенное время действительно сдвигает циркадные ритмы [3]. Первым человеком, испытавшим на себе действие нового гормона, был сам Арон Лернер. В 1960-е годы некоторые пациенты участвовали в исследовании последствий приема больших доз мелатонина (до 1,5 г), которые вызвали у них сонливость и спазмы мышц живота [3].
Мелатонин в низких дозах оказывает на человека внезапное легкое ’’снотворное” воздействие и вызывает изменения электроэнцефалограммы, аналогичные, но не идентичные изменениям, вызываемые бензодиазепинами [5, 6]. Предполагалось, что очень низкие, «физиологические” дозы мелатонина (0,3 мг) благотворно влияют на сон, но поступавшие сообщения были противоречивы, и в некоторых случаях отмечалось нарушение сна [7].
При приеме в спокойной обстановке, в затемненном помещении мелатонин в дозе 1 — 10 мг быстро снимает напряжение, вызывает сонливость, затормаживает некоторые функции и снижает температуру тела в зависимости от дозы [8]. Вечерний прием провоцирует фазовое ускорение циркадных ритмов, а утренний может вызвать фазовое замедление [3]. Яркий свет и мелатонин оказывают сильное, но противоположно направленное воздействие на внутреннюю температуру тела. На основе этих, а также ряда других наблюдений была создана теория, согласно которой вызываемый мелатонином циркадный фазовый сдвиг и сонливость опосредованы изменениями внутренней темпратуры.
Представляется, что благодаря этим свойствам мелатонин, вводимый в подходящем режиме, является перспективным способом лечения нарушений циркадных ритмов. Можно будет также оказывать помощь при таких состояниях, как бессонница пожилых людей (возможно, связанная со снижающейся выработкой мелатонина), затрудненное засыпание и раннее пробуждение. У многих горожан нередко отсутствуют четкие временные ориентиры, а среди людей, проживающих в умеренной и полярной зонах, наблюдается сильная тенденция к замедлению ритма циркадной системы зимой (в условиях недостаточного освещения). Мелатонин может широко использоваться для ’’синхронизации” желаемого времени сна с внешней циркадной фазой. Факты коррекции фазового замедления в зимнее время могут служить объяснением всех разрозненных сообщений об «улучшении самочувствия и сна при лечении мелатонином”.
Нарушение циркадного ритма при перелете через временные пояса и сменной работе
Когда вы летите в восточном направлении, вам необходимо ускорить циркадные ритмы, а путешествуя на запад — замедлить их. Однако индивидуальное время начала лечения, предназначенного для ускорения или замедления хода биологических часов, может быть определено только тогда, когда известно положение циркадной фазы человека. По этой причине очень трудно лечить пилотов сверхдальних рейсов, которые постоянно пересекают временные пояса. Обычные путешественники с успехом используют мелатонин для облегчения состояния, вызванного нарушением циркадных ритмов при перелете через временные пояса. Исследования показывают, что самостоятельная оценка в баллах действительных нарушений циркадных ритмов при перелете через временные пояса может быть снижена в среднем на 50%. В то же время в имитационных исследованиях наблюдалось субъективное улучшение сна, активности, настроения и работоспособности (сообщения о воздействии на сон были довольно противоречивыми) [3, 8].
Имеется очень мало опубликованных работ об использовании мелатонина сменными рабочими. Любые воздействия этого препарата на работоспособность человека требуют тщательного изучения. Например, не всегда желательна адаптация циркадной системы при быстром чередовании смен, поскольку нарушаются сон и активность в дни отдыха. В этих случаях острые эффекты мелатонина могут быть более полезны, чем его способность сдвигать циркадные фазы. В двух отчетах о полевых исследованиях сообщалось об улучшении сна и некоторой адаптации циркадных ритмов [8].
Нарушения сна
Некоторые слепые люди, ведущие в целом нормальную жизнь, страдают от нарушения ритма сна и бодрствования. В недавно проведенном исследовании 58% обследованных жаловались на расстройство сна [9]. Когда их биологические часы не совпадают по фазе с окружающей средой, у них периодически возникают нарушения, в частности они испытывают сонливость и снижение работоспособности в дневное время и плохо спят ночью. Многие переносят это состояние очень тяжело. До настоящего времени обследовано лишь небольшое число лиц, но на большинство из них введение мелатонина оказало некоторое благоприятное воздействие, которое заключалось главным образом в стабилизации засыпания. Кроме того, хорошие результаты дало лечение мелатонином детей с множественными расстройствами, преимущественно старадающих нарушениями зрения, поведения и сна [3, 8].
Вечерний прием мелатонина (5 мг) ускоряет время наступления сна у пациентов с синдромом задержки фазы сна, которые не могут заснуть до раннего утра [3]. В ряде предварительных сообщений описаны случаи улучшения сна у лиц пожилого возраста, что было отнесено на счет влияния замещения низкоамплитудного мелатонина его более ’’юношескими” концентрациями [10]. Представляется, что это, по крайней мере частично, можно объяснить оптимизацией циркадных зависимостей путем усиления стимулов во время пробуждения. Небезуспешными были попытки применения высоких фармакологических доз мелатонина при лечении ’’хронической бессонницы”.
Иммунная функция, «тушение» свободных радикалов и рак
Шумиха, поднятая в последнее время вокруг мелатонина, была связана с его возможностями в плане предотвращения рака и старения [1—3]. Сообщалось, что этот гормон подавляет рост ряда экспериментально вызванных опухолей и клеточных линий in vitro. Однако далеко не во всех исследованиях были получены положительные результаты; например, в определенные фотопериоды мелатонин стимулировал рост меланомы у хомяков. Фармакологические дозы мелатонина могут оказывать стимулирующее воздействие на некоторые элементы иммунной системы. Некоторый оптимизм внушают предварительные результаты комбинированного применения мелатонина и тамоксифена или интерлейкина. Полностью отсутствуют данные о возможном использовании мелатонина при лечении СПИДа.
В ряде работ сообщалось об антиоксидантной функции мелатонина [1—3]. Утверждалось, что он представляет собой самый мощный известный нейтрализатор гидроксильных ионов, который защищает ДНК и другие системы от окислительного повреждения. На сегодняшний день известно, что большие дозы мелатонина оказывают некоторое воздействие на животных, но данных о воздействии на людей нет. Более того, имеются серьезные доказательства того, что мелатонин (опятьтаки в больших дозах) может усиливать вызванное светом поражение сетчатки у крыс, предположительно вследствие прооксидантного воздействия.
Еще большие надежды возлагали на предполагаемую эффективность мелатонина в качестве средства против старения [1—3]. Основой этих представлений послужили опыты, проведенные с серьезными нарушениями на линиях мышей с генетической неспособностью вырабатывать мелатонин. Никаких данных о продлении молодости у людей не существует, и трудно представить, как можно провести какие-либо должным образом контролируемые испытания в этой области.
Планы на будущее и перспективы
Наряду с оптимизацией дозы, композиции и времени введения мелатонина необходима соответствующая оценка его безопасности. Такие проблемы, как продолжительность действия, взаимодействие с другими лекарственными препаратами, применение во время беременности и воздействие на половое созревание у людей, еще недостаточно изучены. При оральном введении мелатонин имеет очень короткий период полувыведения; наблюдаются также огромные индивидуальные различия его фармакокинетики [3]. Действительно, у одних людей имеются очень низкие естественные концентрации мелатонина, в то время как у других эти величины в 100 раз превышают нормальный уровень. Некоторые из уже обнаруженных противоречивых и разрушительных воздействий мелатонина могут быть обусловлены этой индивидуальной метаболической изменчивостью и(или) трудностями определения оптимального времени введения.
Существует вероятность того, что при неправильном определении времени введения мелатонина он может оказать неблагоприятное воздействие на многие системы, включая скорость неврологических процессов. Тем не менее мелатонин является одним из самых перспективных открытий последнего времени. Современные исследования включают разработку ряда аналогов, действие которых будет более стабильным. Помимо этого, было проведено клонирование рецепторов мелатонина, что открывает новые горизонты исследовательских возможностей и привлекает еще большее внимание к этому многогранному биологическому веществу.