ЭПИФИЗ – орган-мишень биотропного действия естественных магнитных волн

Начальным этапом фотопериодической регуляции ритма секреции М является восприятие световых импульсов сетчаткой с последующей передачей информации о светопериоде по ретиногипоталамическому тракту. Наличие магниторецепторных свойств у палочек сетчатки позволяет предполагать, что воспринимаемые ею колебания ЭМПЗ также могут оказывать влияния на продукцию М эпифизом.

Схема воздействия света на эпифиз
сетчатка
Супрахиаз-матические ядра
Паравентри-кулярные ядра
Спинной мозг
Верхний шейный ганглий
Триптофан
цАМФ аминокислоты
Синтез белка 5-гидрокси
Аденилат триптофан
циклаза
АТФ Серотонин
NAT
N- ацетил серотонин
ГИОМТ
мелатонин
Пинеалоцит
β-адрено-рецетор
норадреналин
капиляр

Наличие циркадианной ритмики артериального и центрального венозного давления у людей свидетельствует об участии мелатонина в регуляции функций сердечно-сосудистой системы. В пользу этого говорит также присутствие рецепторов к мелатонину в мышечном слое и эндотелии сосудов.

Эффекты мелатонина на органы сердечно-сосудистой системы обусловлены его выраженной антиоксидантной и прооксидантной активностью, способностью оказывать влияние на сосудистый тонус, регулировать частоту сердечных сокращений, ингибировать агрегацию тромбоцитов.

связывание с собственными рецепторами гладкомышечных клеток и эндотелия сосудов;
воздействие на адренергические и пептидергические (VIP и субстанция Р) окончания периваскулярных нервов;
воздействие на адренергические рецепторы или вторичные мессенджеры в цепи адренергической стимуляции мышечного сокращения;
блокирование серотонинергической стимуляции гладкомышечного сокращения;
ингибирование секреции серотонина структурами ЦНС и тромбоцитами;
вазопрессина гипоталамусом;
норадреналина надпочечниками.
Механизмы влияния мелатонина на сосудистый тонус

В экспериментах на животных выявлено, что пинеалэктомия приводит к стойкому повышению артериального давления (АД), уровень которого снижается до нормальных цифр при экзогенном введении мелатонина. У пинеалэктомированных животных также определена повышенная чувствительность рецепторного аппарата сосудов к вазоконстрикторным агентам.

В экспериментальных исследованиях на крысах с генетически обусловленной спонтанной гипертонией введение фармакологических и физиологических доз мелатонина приводило к снижению цифр среднего, систолического и диастолического АД, урежению частоты сердечных сокращений. У нормотензивных крыс введение мелатонина не оказывало значимого влияния на уровень АД.

Помимо вышеперечисленных эффектов в эксперименте на крысах со спонтанной гипертонией было выявлено стимулирующее влияние мелатонина на продукцию NO - синтазы клетками эндотелия сосудов с последующим увеличением продукции оксида азота и вазодилятацией.

Для изучения продукции и суточной ритмики мелатонина при различной патологии сердечно-сосудистой системы и оценки влияния ее тяжести были сформированы группы больных (мужчины).
Контрольную группу также составили лица мужского пола для исключения влияния фазы менструального цикла на продукцию мелатонина.

Количество и средний возраст больных в обследованных группах.

Установлено, что по мере увеличения степени тяжести сердечно-сосудистой патологии снижается не только продукция мелатонина в целом, но и резко нарушается ритмика его продукции с отсутствием достоверных различий между дневными и ночными уровнями.

В литературе имеются единичные исследования, в которых изучалось влияние колебаний естественных, а не искусственно смоделированных, ЭМП на продукцию М. В эксперименте на крысах, при содержании их в течение 2-х лет в условиях искусственного фотопериода, показано наличие сезонной ритмики продукции М, совпадающей с ритмом горизонтальной Н-компоненты ЭМПЗ.

В экспериментальных исследованиях на животных показано, что колебания слабых электромагнитных полей подавляют активность эпифизарной N - ацетилтрансферазы (NAT), являющейся лимитирующим ферментом в цепи реакций трансформации серотонина в М, снижают электрическую активность пинеалоцитов и содержание в них цАМФ, и ингибируют синтез М.

В экспериментальных работах также выявлены изменения циркадианных ритмов физиологических функций животных в результате колебаний искусственных электромагнитных полей аналогичных по силе ЭМПЗ.

Все вышеперечисленное позволяет предполагать, что, помимо фотопериода, в механизмах регуляции ритмической продукции М принимают участие колебания ЭМПЗ. С другой стороны, чрезмерные по интенсивности колебания (геомагнитные возмущения и бури) могут оказывать патологическое влияние на организм человека, вероятно, посредством подавления продукции М и нарушения ритмики его продукции.

Для изучения влияния колебаний ЭМПЗ на секрецию М у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями нами была сформированы:
I группа - больные с патологией сердечно-сосудистой системы 42 человека (мужчины)
от 24 до 78 лет (56,6 +/- 0,6 лет). Все больные находились на стационарном режиме.
Контрольная группа - 7 здоровых добровольцев (мужчин) от 20 до 34 лет (26,3 +/- 1,4 года).

Распределение больных по нозологиям в I группе

Все больные I группы получали комбинированную или монотерапию следующими препаратами: нитраты, блокаторы кальциевых каналов, транквилизаторы, аспирин, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, - адреноблокаторы. Проводимая терапия оставалась неизменной у каждого конкретного пациента во все изучаемые геомагнитные периоды, что позволило нам не учитывать фактор терапии при анализе полученных данных.

Оценка состояния ЭМПЗ проводилась по величине К-индекса за сутки. Данные о величине К-индекса получались из обсерватории “Москва”.

Характеристика электромагнитного
поля Земли в зависимости от
величины К-индекса
Спокойный период К-индекс < 15
Возмущение 15 < К-индекс < 25
Буря К-индекс > 25

Концентрация М определялась в суточной моче RIA - методом с использованием наборов с меченым тритием М в лаборатории госпиталя Св. Къерана, Стокгольм, Швеция (руководитель - профессор Л.Веттерберг).

Статистическая обработка материала включала в себя оценку полученных данных методом ANOVA, использование стандартных методов вариационной статистики (расчет средних значений (М), ошибки средних значений (m ), Т- критерия Стьюдента) и непараметрического теста Вилкоксона. Достоверными считались различия при р < 0,05.

Концентрация мелатонина в суточной моче больных сердечно-сосудистой патологией в различные периоды геомагнитной обстановки
*- достоверные различия между концентрацией М в моче больных в спокойный период и период бури
**- достоверные различия между концентрацией М в моче больных в спокойный период и период возмущения

Концентрация мелатонина в суточной моче лиц контрольной группы в различные периоды геомагнитной обстановки
*- достоверные различия между концентрацией М в моче здоровых в спокойный период и период возмущения
**- достоверные различия между концентрацией М в моче здоровых в спокойный период и период возмущения и бури

Полученные нами результаты свидетельствуют об абсолютно разнонаправленных реакциях мелатониновой системы на состояние ЭМПЗ в обследованных группах. В контрольной группе здоровых повышение продукции М возникает только на слабые колебания ЭМПЗ, а в период магнитных бурь секреция М практически идентична таковой в спокойной геомагнитной обстановке. У больных сердечно-сосудистой патологией как слабые, так и сильные колебания геомагнитного поля приводят к достоверному подавлению продукции М.

В исследования на людях в условиях крайнего Севера выявлено изменение суточной ритмики продукции М в периоды геомагнитных возмущений и бурь. У здоровых добровольцев в условиях высоких северных широт в разные сезоны года показана прямая корреляционная зависимость между колебаниями ЭМПЗ (смотрели по величине К - индекса, измеряемого с 3-х часовыми интервалами в течение суток) и суточным ритмом секреции М (суточный ритм продукции М определяли по его концентрации в слюне).

Представляется, что выявленный нами факт достоверного повышения секреции М в периоды слабых колебаний ЭМПЗ у лиц контрольной группы подтверждает гипотезу о существовании регулирующих воздействий со стороны естественных ЭМП на продукцию М. В условиях крайних широт, а также в экваториальных зонах колебания ЭМПЗ могут являться одними из главных внешних регуляторов продукции эндогенного М.