Гормон который вырабатывается ночью во время сна в темноте
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.
Гормон который вырабатывается ночью во время сна в 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».
Почему важно спать в темноте?
Автор
Редакторы
Видео на конкурс «Био/Мол/Текст»: Сон занимает ключевое место в жизни человека. Ведь во сне происходят многие процессы, необходимые для поддержания здоровья. Задумывались ли вы, что влияет на качество сна? Конфликт с начальником, стресс и даже температура в комнате играют значительную роль в процессе сна. А теперь представьте, что случайно оставленный включенный ночник или мигающая рекламная вывеска могут не только нарушить ваш сон, но и лишить его вовсе. В чем же дело? Для ответа на этот вопрос необходимо познакомиться с гормоном мелатонином, который также еще называют гормоном сна. Мелатонин синтезируется в эпифизе (шишковидной железе) и регулирует цикл сна—бодрствования. Недостаток мелатонина может привести к ожирению и развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Вы зададите вопрос, какой же главный стимул образования мелатонина? Ответ будет довольно прост — это темнота.
Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021
Эта работа опубликована в номинации «Наглядно о ненаглядном» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.
Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.
Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.
Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
Сон — основа здоровья каждого человека. Во время сна происходят восстановительные процессы во всем организме [1]. Например, в период сна интенсивно синтезируется белок коллаген, придающий прочность и эластичность коже. Благодаря сну активизируются дополнительные иммунные клетки T-киллеры, защищающие организм от вирусов и патогенных бактерий и способствующие быстрому выздоровлению [2].
Известно, что когда организм спит, мозг продолжает работать. В нем происходит переработка дневной информации. В процессе сна повышается количество соматотропного гормона (СТГ), или гормона роста, который отвечает за рост и обновление клеток всего организма [3].
На качество сна огромное влияние оказывают внутренние факторы. Например, стрессовые ситуации, характер работы (учебы). В научной работе Алексанина С.С. и Ремизевича Р.С. выявлено, что у обследованных военнослужащих общая продолжительность сна снижалась на 53%, а 42% не были удовлетворены сном (не высыпались). Работа в закрытом коллективе с жестко регламентированными нормами поведения вызывала тревожные расстройства и нарушения сна, приводя к социально-психологическим нарушениям (конфликтность, повышенная агрессивность, замкнутость) [4].
Одним из внешних факторов, влияющих на процесс сна, является микроклимат помещения: температура, наличие кислорода, влажность и освещение. По межгосударственному стандарту (ГОСТ 30494-2011) в жилой комнате должны соблюдаться следующие показатели [5]:
Если температура в комнате выше или ниже нормы, качество сна ухудшается [ 6].
Помешает выспаться не только жара или холод, но и свет. Почему же так важно отсутствие искусственного источника света во время сна? Для этого необходимо посмотреть на мозг человека. В его глубинах скрыт эпифиз (пинеальная железа, или шишковидное тело, corpus pineale) — основная часть фотоэндокринной системы, гормоны которой регулируют функции других органов, зависящие от световых раздражений [7].
Клетки эпифиза — пинеалоциты — синтезируют около 40 биологически активных веществ (БАВ), среди которых выделяют нейроамины, серотонин и мелатонин. Для объяснения роли источника света в процессе сна нам необходим мелатонин. Мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин) представляет собой соединение, образующееся не только в клетках эпифиза, но и в сетчатке глаза, железе Гардерова (железе мигательной перепонки, встречающаяся у вторично-водных позвоночных и наземных представителей, кроме приматов и человека), костном мозге, коже и в других органах. Поэтому мелатонин не является гормоном в классическом смысле — он способен синтезироваться в различных органах и не действовать на конкретный орган-мишень [8].
Мелатонин участвует в регуляции многих физиологических процессов, а именно цикла «сон—бодрствование», циркадианных ритмов, иммунологических реакций, контролирует рост новообразований, нейтрализует свободные радикалы [9]. При этом мелатонин способен одновременно активировать и подавлять функции разных клеток и органов [10]. В исследовании, опубликованном в Journal of Biological Regulators and Homeostatic Agents (1995 г.), ученые использовали в качестве лечебного препарата экзогенный (синтетический) мелатонин совместно с интерлейкином-2 (разновидность цитокинов), давая их на ночь 11 пациентам, больным СПИДом, у которых количество Т-хелперов (клеток иммунной системы) снизилось до 200 и меньше (норма — 40–60%). После трех недель терапии количество Т-хелперов увеличилось на 30%, повысилось количество других иммунных клеток (эозинофилов, Т-лимфоцитов, естественных клеток-киллеров). Ученые предположили, что добавление мелатонина может быть эффективной иммуностимулирующей терапией для пациентов со СПИДом, не реагирующих на один интерлейкин-2 (ИЛ-2) [11].
Известно, что мелатонин угнетает секрецию гонадотропинов (половых гормонов). В конце XIX в. немецкий педиатр О. Хюбнер исследовал пациента с преждевременным половым созреванием. При посмертном вскрытии врач обнаружил опухоль в эпифизе, которая препятствовала выработке мелатонина [12].
Как мелатонин зависит от света? Для этого необходимо изучить цикл сна—бодрствования. Он является примером циркадианного ритма (в пер. с лат. — «вокруг дня») — биологического ритма с периодом около 24 часов. Циркадианный ритм необходим для адаптации организма к окружающей среде [13]. Формирование циркадианных ритмов обеспечивается при участии внутренних факторов, включая работу своеобразных внутренних «часов» — циркадианных пейсмекеров. Основным циркадианным пейсмекером у млекопитающих является супрахиазматическое ядро (СХЯ), расположенное в переднем отделе гипоталамуса [14].
Наиболее изученным внешним стимулом, получаемым супрахиазматическим ядром, являются световые импульсы. Свет воздействует на фоточувствительные клетки сетчатки глаза, через ретиногипоталамический тракт (РГТ) информация об освещенности достигает супрахиазматического ядра [15]. В темноте нейроны супрахиазматического ядра воздействуют на паравентрикулярное ядро гипоталамуса (ПВЯ), который отправляет сигналы к нейронам верхнего шейного ганглия (СКГ), а он в свою очередь воздействует на ту самую шишковидную железу (эпифиз), выделяющую мелатонин. Нейроны верхнего шейного ганглия выделяют медиатор-норадреналин, стимулирующий работу эпифиза и усиливающий выработку мелатонина. Когда светло, нейроны супрахиазматического ядра ингибируют нейроны паравентрикулярного ядра, отвечающего за регуляцию эпифиза. Таким образом, свет тормозит секрецию мелатонина, а его отсутствие — усиливает [16].
Как же происходит выработка мелатонина? У здоровых людей мелатонин начинает вырабатываться между 20:00 и 22:00, достигая пика между 00:00 и 03:00 [8]. Мелатонин синтезируется из незаменимой для человека аминокислоты триптофана. В эпифизе под действием ферментов триптофангидроксилазы и 5-окситриптофандекарбоксилазы триптофан преобразуется в серотонин. Далее из серотонина с помощью ферментов N-ацетилтрансферазы (NAT) и оксииндол-О-метилтрансферазы (HIOMT) образуется мелатонин. В низких концентрациях он поступает в кровеносное русло, в более высоких — в спинномозговую жидкость (ликвор). Через кровоток мелатонин достигает периферических клеток-мишеней, а через ликвор — поступает к рецепторам мозга. В крови мелатонин связывается с альбумином, который защищает мелатонин от быстрого распада [16], [17]. Ночью пиковые уровни мелатонина колеблются от 100 до 200 пг/мл. После этого его синтез постепенно снижается, оставаясь очень низким в течение дня — от 10 до 30 пг/мл [8]. Период полураспада мелатонина в организме составляет 30–50 мин. В печени мелатонин окисляется ферментами, связанными с белком Р-450 (группа ферментов, участвующих в окислении различных соединений), и выводится из организма [16], [17].
Как мелатонин влияет на качество сна и на организм в целом? Если засыпать с включенным светом (ночник, лампа, огни наружной рекламы), мелатонин не вырабатывается даже у молодых людей. По мере старения образование мелатонина снижается, это связано с обызвествлением (отложением солей кальция) в пинеалоцитах эпифиза. Этот процесс получил условное название «меланопауза». Уменьшение выработки мелатонина и нарушение в системе «сон—бодрствование» обычно приводит к бессоннице (инсомнии) [18]. Среди других нарушений сна выделяют опережение фазы сна, нерегулярный ритм и несинхронизированные ритмы сна—бодрствования [19].
Мелатонин обладает множественным эффектом и способен улучшать память, настроение, трудовую способность и стрессоустойчивость. Уменьшение выработки мелатонина приведет к ухудшению всех этих функций. Мелатонин снижает концентрацию глюкозы и повышает уровень инсулина в крови, а дефицит гормона приводит к ожирению и инсулинорезистентности [20]. Такое действие мелатонина объясняется тем, что он регулирует экспрессию генов белков GLUT4 (основных внутриклеточных переносчиков глюкозы) и активирует G-белковый мембранный рецептор, отвечающий за работу инсулинового рецептора [17]. Мелатонин усиливает выработку энергии в митохондриях и ускоряет процессы метаболизма, снижая риск ожирения. Мелатонин нейтрализует активные формы кислорода и приводит в норму антиоксидантный баланс в бета-клетках поджелудочной железы, защищая их от окислительного стресса и снижая частоту диабетических осложнений и сердечно-сосудистых заболеваний [21].
Совместно с тестостероном и витамином D мелатонин оказывает анаболическое действие на мышечную ткань, уменьшая вероятность развития саркопении (потери мышечной массы и силы у пожилых людей) [22].
Таким образом, мелатонин — это уникальное соединение, обладающее разносторонними метаболическими эффектами. Синтез мелатонина происходит во время сна при отсутствии источников света. Мелатонин улучшает качество сна, нормализует ритм сна—бодрствования и оказывает влияние на многие функции организма. Можно сказать, что мелатонин действует по принципу обратной связи: для сна нужен мелатонин, а для мелатонина нужен сон.
Перед сном задумайтесь о том, как важно спать в темноте.