ЭПИФИЗ – орган-мишень биотропного действия естественных магнитных волн С.И. Рапопорт, Н.К. Малиновская

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. Заболевание Количество больных Средний возраст Нейроциркуляторная дистония Ишемическая болезнь сердца II ф.к Ишемическая болезнь сердца III ф.к Ишемическая болезнь сердца IY ф.к Гипертоническая болезнь II ст Всего

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 Заболевание Кол-во больных Нейроциркуляторная дистония9 ИБС II ф.к.9 ИБС III ф.к.10 ИБС IV ф.к.4 Гипертоническая болезнь II ст.10 Всего42

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 Геомагнитная обстановка Спокойный период ВозмущениеБуря Концентрация мелатнонина (нМоль/л) 0,15±0,008 * ** 0,12±0,005 ** 0,12±0,005 * *- 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 Геомагнитная обстановка Спокойный период ВозмущениеБуря Концентрация мелатнонина (нМоль/л) 0,145±0,01 * 0,18±0,01 * ** 0,15±0,01 ** *- 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.

Определенное в исследовании подавление секреции М у больных сердечно-сосудистой патологией в ответ на различной интенсивности колебания ЭМПЗ, с одной стороны, свидетельствует о выраженной нестабильности мелатониновой системы у данной группы пациентов, а с другой, с учетом спектра эффектов М, обосновывает широко известные факты повышения частоты острых сердечно-сосудистых ситуаций в периоды нестабильной геомагнитной обстановки.