Функции мелатонин: Значение мелатонина в регуляции метаболизма, пищевого поведения, сна и перспективы его применения при экзогенно-конституциональном ожирении | Цветкова

что это такое, и для чего организму нужно?

Мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин) — гормон, который отвечает за нормализацию циркадного ритма организма, то есть за регулирование цикла сон-бодрствование. Он вырабатывается специальной железой головного мозга — эпифизом. Эпифиз передает информацию о световом режиме внешней среды внутренней среде организма.

Организм человека синтезирует мелатонин из аминокислоты триптофана. Триптофан принимает участие в синтезе нейромедиатора серотонина, который под воздействием особого фермента N-ацетилтрансферазы перерабатывается в мелатонин.

На самом деле мелатонин в организме образуется не только в эпифизе, но и в других органах, в том числе ЖКТ, но эпифизарный мелатонин на данный момент считается наиболее значимым.

Функции гормона мелатонина в организме:

• Отвечает за суточный и частично сезонный биологические ритмы.
• Контролирует температуру тела.
• Понижает секрецию некоторых гомонов эндокринной системы.
• Снижает чувствительность к боли.
• Влияет на количество кальция внутри клеток.

Гормон открыл профессор дерматологии А. Б. Лернер вместе со своими коллегами из Йельского университета в 1958 году. Суточную цикличность выработки мелатонина открыли позже — в 70-х годах, а его антиоксидантные свойства — уже в 90-х.

Выработка мелатонина снижается днем и возрастает к ночи. Концентрация гормона повышается в темное время суток.

Из-за продолжительного светового дня летом выработка мелатонина снижается, а зимой, когда день становится короче, повышается.

На продукцию мелатонина оказывает действие и режим человека. Концентрация вещества начинает возрастать приблизительно за 2 часа до привычного времени отхода ко сну.

Недостаток мелатонина ведет к следующим проблемам:

• бессоннице;
• хронической усталости;
• раздражительности;
• снижению иммунитета;
• снижению когнитивных функций;
• плохой адаптации к смене часовых поясов.

Организм здорового взрослого человека в сутки производит около 30 мкг мелатонина. При нездоровом образе жизни, в частности — курении и злоупотреблении алкоголем, синтез мелатонина ухудшается.

С возрастом организм человека также сокращает выработку мелатонина, поэтому могут начаться проблемы с засыпанием. При этом может ухудшится общее состояние организма, который из-за недостатка сна не успевает нормально восстанавливаться.

Прием мелатонина способствует:

• Стабилизации циркадных ритмов.
• Более глубокому и качественному сну.
• Лучшему восстановлению организма после отдыха.
• Расслаблению и восстановлению мышц во сне (что особенно полезно при физических нагрузках).
• Профилактике депрессивных состояний.

Гормон также оказывает антиоксидантное и антистрессовое действие и понижает продуцирование цитокинов, которые вызывают воспалительные процессы. Мелатонин благоприятно действует на работу мозга и сердечно-сосудистой системы, эффективен при некоторых проблемах, связанных с этими системами, в составе комплексной терапии.

Прием мелатонина в форме БАД может способствовать решению проблем со сном и, как следствие, улучшить общее состояние организма. Сокращается время, необходимое для засыпания, улучшается качество сна, облегчаются симптомы смены часовых поясов. Прием мелатонина бывает полезен и людям, чья работа связана со сменным графиком и ночными сменами.

Внимание! Перед приемом любых добавок необходимо проконсультироваться с врачом: исключить противопоказания и обсудить взаимодействие с другими препаратами.

гормон с волшебными свойствами – Наука

Регулирование сна и жирового обмена, нормализация давления, противодействие стрессу — все это и еще многое считается областью ответственности гормона мелатонина. Как его нашли, как выяснили его функции и что делать, если мелатонина не хватает,— в этом материале.

Фото: Photothek via Getty Images

Фото: Photothek via Getty Images

«Красота — это королева, которая правит очень недолго»,— сказал Сократ, и только сейчас, через 2000 с лишним лет, мы наконец можем ему возразить.

В далеком 1953 году Аарон Б. Лернер — дерматолог из США, который занимался поиском лекарства от витилиго, обнаружил достаточно старую статью 1917 года в одном научном журнале. Статья была о том, что измельченные эпифизы коров, помещенные в банку с головастиками, в течение 30 минут вызывают обесцвечивание их кожи. Лернер с коллегами переработал 250 тыс. эпифизов коров и выделил вещество, названное им мелатонином. Это вещество вызывало обесцвечивание кожи лягушки при нанесении на кожу. В 1958 году Лернер установил структуру мелатонина.

Вот всего в нескольких коротких предложениях история открытия, хотя на самом деле это были годы упорной и тяжелой работы. Ведь содержание мелатонина в эпифизе ничтожно. И родилась легенда, связанная с названием. В награду за научный подвиг по переработке 250 тыс. эпифизов вещество получило названием «мелатонин» (от греч. melas — черный, tosos — труд).

Хотя есть и другая, но менее романтическая версия о созвучии названия с меланином — веществом, отвечающим за цвет кожи.

Открытие Лернера оказалось более важным, чем предполагал сам ученый. Спустя еще десять лет благодаря исследованиям биохимика Джулиуса Аксельрода было установлено, что эпифиз и его гормон мелатонин имеют самое прямое отношение к регуляции биологических ритмов. С тех пор начался и продолжается до сих пор невиданный «эпифизарный бум», буквально захлестнувший современную науку.

Вторая волна началась в 1974 году. Этот год считается началом эры изучения экстрапинеального (внеэпифизарного) мелатонина, поскольку именно в этом году русскими учеными Натаном Райхлиным и Игорем Кветным был обнаружен мелатонин в слизистой червеобразного отростка человека. В дальнейшем был доказан факт экстрапинеальной выработки этого индольного гормона.

Все дело в «волшебном пузырьке»

В настоящее время известно, что мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин) — 5-метокси-N-ацетилированный дериват серотонина. Основным местом синтеза мелатонина является «волшебный пузырек» — эпифиз — нейроэндокринный орган человека и млекопитающих, обнаруживаемый у всех позвоночных животных. У холоднокровных позвоночных и у птиц эпифиз выполняет уже хорошо нам известную роль «третьего глаза», снабжая организм этих животных информацией о суточной и сезонной освещенности. А у млекопитающих и человека верхний мозговой придаток, «погребенный» под разросшимися полушариями и мощным черепом, потерял непосредственные афферентные и эфферентные связи с мозгом и превратился в железу внутренней секреции.

В результате чего внимание мировой науки к эпифизу было привлечено сравнительно недавно. Лишь с открытием мелатонина этот орган заинтересовал серьезных исследователей. До этого шишковидная железа размером с горошину по вине морфологов-эволюционистов считалась практически «рудиментарным третьим глазом», к тому же утратившим связь с остальным мозгом, а потому и не привлекала внимания ученых. «Она (пинеальная железа) лишена всякого физиологического значения и представляет рудимент, пестротой своего морфологического состава уже в норме являющийся тератоидным образованием»,— писал известный патофизиолог Александр Богомолец в своем труде «Кризис эндокринологии» в 1927 году.

Между тем человечеству известен эпифиз более 2000 лет, и в прошлом, как ни странно, несмотря на свои чрезвычайно малые размеры, к нему относились весьма уважительно. Древнеиндийские философы считали эпифиз органом размышлений о перевоплощении души и телепатии, древнегреческие принимали шишковидную железу за клапан, регулирующий количество души, или структуру, необходимую для установления душевного равновесия.

Считается, что шишковидную железу впервые описал александрийский врач Герофил за 300 лет до н. э., а свое название она получила от Галена (II век н. э.), которому форма железы напомнила сосновую шишку. В XVII веке Рене Декарт приписывал эпифизу роль «седалища души» и связывал его функции со зрением, что весьма интересно в свете современных знаний. Русский врач Юровский в 1695 году представил диссертацию о шишковидной железе, где рассматривал эпифиз как рудиментарный придаток мозга. Такое представление сохранялось на протяжении XVIII-XIX веков. Только в самом конце XIX века немецкий педиатр Хюбнер описал мальчика, отличавшегося преждевременным половым созреванием, у которого при посмертном вскрытии обнаружили опухоль эпифиза. А в начале XX века невролог Марбург предположил, что эпифиз выделяет какое-то вещество, угнетающее функции гипоталамуса и, как следствие, развитие репродуктивной системы.

Он такой один — гормон мелатонин

Мелатонин является единственным в своем роде гормоном фотопериодичности и выделяется эпифизом преимущественно ночью, так как его выделение угнетается импульсами, поступающими из сетчатки глаза, реагирующей на свет. Количество выработки его невелико — около 30 мкг в сутки. Концентрация гормона, минимальная днем (1–3 пг/мл), начинает возрастать за два часа до привычного времени сна. Теперь понятно, что появление «песка в глазах» вызвано биологическими механизмами, а совсем не работой сказочного Песочного человечка, или Оле-Лукойе, который сыплет детям в глаза волшебный песок, чтобы те засыпали.

Ночью концентрация мелатонина в крови в пять-десять раз выше и достигает своего пика к двум часам ночи, затем его количество снижается к семи часам утра и до вечера остается очень низким. Секреция строго подчинена суточному ритму, и порядка 70% мелатонина синтезируется ночью.

Вот почему такое долгое время этот гормон был невидимкой! Ведь на свету обнаружить его в крови просто невозможно. Взятие крови на определение концентрации мелатонина в сыворотке должно проводиться в полной темноте у спящего пациента при красном свете и в два часа ночи.

Существует изменение синтеза мелатонина и по сезонам. Уровень мелатонина в крови у человека минимален в период с мая по июль, то есть в период максимальной продолжительности светового дня и освещенности. В эти же месяцы максимального значения достигает амплитуда между минимальным (дневным) и максимальным (ночным) уровнями мелатонина в течение суток. Видимо, именно с этим связаны сезонные изменения общей гормональной активности и эмоционального состояния человека — например, сезонные депрессии.

С возрастом выработка мелатонина уменьшается. Более того, пик ночного уровня мелатонина в сыворотке крови менее выражен в преклонном возрасте.

В первые три-шесть месяцев жизни у младенцев практически не вырабатывается свой мелатонин, этот гормон ребенок получает с молоком матери. Понятно, что не в одной даже очень адаптированной детской молочной смеси мелатонин не присутствует, а на гармоничный и быстрый рост в первый год жизни ребенка он сильно оказывает влияние. Поэтому так важно, чтобы и ребенок, и мама спали в темноте, ведь от этого зависит, попадет ли в детский организм нужное количество мелатонина и начнет ли вовремя функционировать пинеальная железа. У человека эпифиз достигает максимального развития к шести-семи годам жизни, и максимальная общая секреция мелатонина наблюдается как раз в том же возрасте, после чего, несмотря на продолжающееся функционирование, начинается возрастная инволюция эпифиза. К периоду полового созревания размеры эпифиза обычно уменьшаются и концентрация мелатонина в несколько раз снижается.

Для каждого человека «мелатониновая кривая» достаточно индивидуальна и имеет отличия у разных людей. Причем значимое уменьшение выработки мелатонина у большинства начинается после 40 лет. С возрастом в тканях эпифиза увеличивается отложение фосфатных и карбонатных солей в виде слоистых шариков, так называемый «мозговой песок». В результате эпифиз становится действительно похожим на еловую шишку, от которой он и получил свое название — пинеальная железа. В то время у долгожителей отмечен достаточно высокий уровень этого мелатонина в крови.

Другим источником мелатонина являются клетки APUD-системы. Вырабатываемый ими мелатонин действует непосредственно в месте образования. Является ли этот путь синтеза гормона фотозависимым или нет, все еще требует уточнения. Выработка экстрапинеального мелатонина происходит в сетчатке глаза, слизистой оболочке и подслизистом слое ЖКТ, мозжечке, легких, печени, почках, надпочечниках, тимусе, щитовидной и поджелудочной железах, желчном пузыре, внутреннем ухе, яичниках, каротидном теле, плаценте, эндометрии, а также гардериановой железе, редуцированной у человека и многих млекопитающих. Кроме того, мелатонин обнаружен в эозинофилах, тромбоцитах, клетках-киллерах, гистиоцитах и в клетках эндотелия. Что интересно, это вещество обнаружено даже у одноклеточных организмов и растений.

Синтез мелатонина эпифизом регулируется фотонами света и усиливается в темное время суток. Из триптофана под действием фермента образуется 5-гидрокситриптофан, из которого при помощи другого фермента образуется серотонин. Если в этот момент свет включен, то синтез останавливается на этом этапе. И организм получает серотонин. А происходит это так: при воздействии света на сетчатку глаза электрический импульс посылается в супрахиазматическое ядро головного мозга, далее посредством норадренергических связей происходит угнетение синтеза на этом этапе, а также и угнетение секреции мелатонина шишковидной железой. Если же данная реакция происходит в темноте, то в последующем происходит N-ацетилирование серотонина, затем О-метилирование, в результате чего и образуется мелатонин. Таким образом, волшебной палочкой при таком превращении является свет. Из триптофана (незаменимая аминокислота) как по велению волшебной палочки — света — может образовываться либо гормон темноты — мелатонин, либо гормон дня — серотонин.

Уровень гормона в крови зависит не только от возраста, но и от полноценности сна, температуры среды, воздействия электромагнитных полей, смены фаз менструального цикла, пола (у женщин уровень мелатонина в среднем на 25% выше, чем у мужчин).

Большая часть мелатонина плазмы (около 70%) связана с фракцией альбуминов. Период его полужизни в организме человека составляет 30–50 минут. Мелатонин биотрансформируется в печени (около 90%) системой ферментов, связанных с белком Р-450, а затем выводится из организма. Выделение гормона происходит через почки. При этом в моче найдены лишь следы неизмененного мелатонина. Гидроксилированные метаболиты мелатонина выделяются с мочой преимущественно в виде сульфатов, а в меньшей степени — в виде глюкуронидов. Выведение почками основного метаболита мелатонина 6-СОМТ соответствует концентрации мелатонина в сыворотке крови, по уровню экскреции которого с мочой можно косвенно судить об общем синтезе мелатонина в организме человека.

Молекула мелатонина небольших размеров высоколипофильна, преодолевает все тканевые барьеры, свободно проходит через клеточные мембраны. Мелатонин может воздействовать на внутриклеточные процессы, минуя систему рецепторов и сигнальных молекул, взаимодействуя с ядерными (ретиноидными) и мембранными рецепторами.

Впервые рецепторы к мелатонину были обнаружены в головном мозге и хвостатой артерии крыс. К настоящему времени у млекопитающих выделены и клонированы два вида рецепторов — MEL-1 и MEL-2. Рецепторы MEL-1 расположены в эндотелии сосудов, сердце, головном мозге, почках, сетчатке и периферических тканях и делятся на MEL-1A (в передней доли гипофиза, супрахиазматических ядрах гипоталамуса и в периферических органах), MEL-1B (в мозге, сетчатке, легких) и MEL-1C (их роль пока еще не ясна). Рецепторы MEL-2 изучены меньше и обнаружены на периферии. Число рецепторов зависит от возраста, физиологического состояния организма и циркадианного ритма мелатонина, а их чувствительность — от времени суток. С возрастом количество рецепторов уменьшается. Наибольшее количество рецепторов в головном мозге обнаружено в передней части гипофиза и супрахиазматических ядрах.

Управляй мечтой

Зачем нужен мелатонин? Ответ такой: чтобы управлять мечтой! Мечтой оставаться как можно дольше активной, красивой и молодой.

У мелатонина обнаружено столько полезных и нужных свойств, что наш организм не только не в состоянии от него отказаться, но и нуждается в нем ежедневно. Мелатонин устраняет бессонницу, сохраняет естественную структуру сна; адаптирует организм к перемене климатогеографических зон и быстрой смене часовых поясов; замедляет старение репродуктивной системы; нормализует циркадианные и циркануальные ритмы организма; оптимизирует когнитивную деятельность мозга и препятствует ее нарушениям, улучшает процессы восприятия; ослабляет тревожное поведение и чувство страха, оказывает антидепрессивный и антистрессовый эффект; оказывает стимулирующее влияние на жироуглеводный обмен; снижает энергетические затраты миокарда, ингибирует агрегацию тромбоцитов, нормализует кровяное давление; нормализует моторику, ритм и секреторную активность желудка; обладает иммуномодулирующим и антиоксидантным действием; замедляет процессы старения; регулирует работу эндокринной системы (щитовидная, поджелудочная, половые железы). Возможно, это еще не полный перечень «волшебных» свойств мелатонина, ученые все еще продолжают изучать «невидимку».

Изменим жизнь к лучшему

Если эпифиз называют «дирижером оркестра» эндокринной системы и биологическими часами организма, а мелатонин — «маятником биологических часов», то есть о чем задуматься.

Доподлинно известно, что проживание на Севере, сменная работа, Jet lag (трансмеридианные перелеты), постоянное освещение (свет ночью, или так называемое световое загрязнение), бессонница и социальный Jet lag (разница в ритме сон—бодрствование в течение недели) — это как раз те причины, которые приводят к нехватке мелатонина.

Чтобы как-то исправить дело, появился искусственный мелатонин — химический аналог естественного мелатонина, синтезируемый из аминокислот растительного происхождения. Почему искусственный мелатонин — растительный? Все просто: не надо издеваться над хомячками, морскими свинками или коровами, добывая из их эпифиза нужный гормон. Не надо тратить финансы на тщательную очистку биогенного препарата (от аллергенов, вирусов и белков-пирогенов). А известные теперь всем прионы? От них вообще избавиться невозможно. Поэтому полурастительный мелатонин гораздо более безопасный и дешевый.

Экзогенный мелатонин достаточно подробно исследован в качестве фармакологического агента. Это малотоксичное соединение с LD50 для лабораторных животных выше 800 мг/кг. У людей введение мелатонина в течение одного месяца до 6 г ежедневно не вызывало побочных эффектов. Прием физиологических доз препарата вызывает мягкий снотворный эффект, не изменяя структуры сна. Парентерально введенный гормон легко проникает через ГЭБ, быстро накапливается в ликворе и мозговой ткани. Максимальный уровень мелатонина обнаружен у крыс спустя один час в нужных отделах мозга. Появились препараты мелатонина впервые в США в 1993 году. И на сегодняшний день в разных странах выступают то как лекарственные препараты, то как биологическая пищевая добавка.

Разные лекарственные формы мелатонина продаются по всему миру, включая формы немедленного и замедленного высвобождения. Дозировки мелатонина тоже различны — от 0,3 мг до 5 мг. Самая распространенная дозировка — 3 мг. Но в настоящее время она считается достаточно большой, поскольку в несколько раз превышает физиологические нормы. Поэтому обычному человеку подходит 1/4 или 1/2 такой таблетки.

Самая часто употребляемая лекарственная форма мелатонина — это таблетки. Но в настоящее время кроме обычного мелатонина в таблетках с разной дозировкой выпускаются комбинированные препараты. Мелатонин может комбинироваться с витамином В6 (пиридоксин). Как известно, это единственный витамин, который способен проникать через гематоэнцефалический барьер, и он способствует переводу глютаминовой кислоты в ГАМК (а это тормозной медиатор в ЦНС). Также существуют комбинации с цинком и селеном. Производится масса спортивного питания с мелатонином. Кроме таблитированного существует мелатонин в капсулах, в микстурах, в виде назального спрея. Появились косметические средства по уходу за кожей с мелатонином (лосьоны, кремы, гели), которые оказывают антиоксидантное, увлажняющее и регенерирующее действие. При применении отмечается сокращение неглубоких морщин, восстановление эластичности и тонуса кожи. Регулярное применение, как показали исследования, предотвращает преждевременное старение эпидермиса. Отмечено также фотопротективное действие мелатонина при наружном применении (поглощает 27,17% лучей УФ-В и 12,29% лучей УФ-А). Возможно его использование и в комплексных косметологических программах, таких как контурная пластика, мезотерапия, инъекции ботулотоксина — для пролонгирования действия основной процедуры; в пред- и постпилинговом уходе. В эстетической хирургии и перманентном макияже мелатонин способствует быстрому восстановлению, препятствует развитию вторичной инфекции, повышает местный иммунитет.

На фармацевтическом рынке появился препарат мелатонина пролонгированного действия с продолжительностью восемь часов. Такое лекарство показано только людям старше 55 лет, и это понятно: поскольку все гормоны работают по принципу обратной отрицательной связи, то такое длительное нахождение экзогенного мелатонина в организме показано только тогда, когда имеет место возрастное снижение уровня этого гормона.

В настоящее время активно стали разрабатываться лекарственные препараты, влияющие на мелатониновые рецепторы, являющиеся аналогами мелатонина, но отличающиеся от него по химической структуре и чувствительностью к MT1 и MT2-рецепторам. Например, созданный и уже вошедший в практику препарат агомелатин является антидепрессантом. Агомелатин является уникальным препаратом, поскольку действует как селективный агонист MT1 и MT2-рецепторов и антагонист серотониновых (5-HT2B и 5-HT2C) рецепторов. В России данный препарат зарегистрирован. Еще два препарата — рамелтеон и тазимелтеон — позиционируются как новые препараты для лечения бессонницы и являются селективными агонистами мелатониновых рецепторов (МТ1 и МТ2). Тазимелтеон одобрен в США Food и Drug Administration для применения у полностью слепых пациентов с синдромом нарушения суточного цикла сна.

Подлинные секреты красоты

Как же определить, существует ли недостаток мелатонина в организме и необходим ли его дополнительный прием? Самый надежный способ — это измерить его содержание. Разработанные в настоящее время весьма чувствительные (от 0,5 пг/мл) методы определения этого гормона не только в плазме крови, но и в моче и слюне, делают его использование вполне возможным и обоснованным. Дозы, время и курс приема решаются в каждом случае индивидуально с обязательным учетом формы кривой мелатонина. Существуют уже специально разработанные схемы применения этого препарата в зависимости от вида заболевания, пола и возраста.

Если сон становится более поверхностным и беспокойным, если неправильный образ жизни нарушает цикл сон—бодрствование, если возникают проблемы со сном, вероятная причина — низкий уровень секреции мелатонина. В этом случае возможны два пути решения проблемы: сон в абсолютной темноте для полноценной выработки собственного мелатонина или прием экзогенного мелатонина при возрастном снижении выработки этого гормона. Соблюдение режима дня, достаточная световая экспозиция в дневные часы, время отхода ко сну до полуночи, продолжительный сон (семь-восемь часов) в полной темноте (плотные шторы на окнах; выключенные телевизор, компьютер, ночник; использование повязки на глаза для сна), потребление продуктов, богатых триптофаном (бананы, индейка, курица, сыр, орехи, семечки),— вот достаточно простые правила, которые позволяют сохранить секрецию мелатонина на должном физиологическом уровне.

По возможности желательно отказаться от ночного приема лекарств, снижающих уровень мелатонина (нестероидные противовоспалительные средства, b-блокаторы, блокаторы кальциевых каналов, ингибиторы симпатической нервной системы, транквилизаторы), также снижают уровень мелатонина кофеин, никотин и алкоголь. Принимать в весенне-летний период витаминно-минеральные комплексы с витаминами В3 и В6, кальцием и магнием, которые повышают выработку мелатонина.

Тем же, кому все перечисленные меры не помогли, врачи рекомендуют препараты мелатонина, особенно в сезон белых ночей, при сменной работе или изменении часовых поясов. Несомненно, необходимы дальнейшие расширенные клинические испытания применения мелатонина или других препаратов, стимулирующих мелатониновые рецепторы или выработку эндогенного мелатонина, для расширения показаний, выработки оптимальных схем лечения в зависимости от причины, вызвавшей недостаток этого гормона.

Ирина Виноградова, доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой фармакологии, организации и экономики фармации, Петрозаводский государственный университет, медицинский институт

Читайте также: Факты, вопросы, ответы

Вы и ваши гормоны от Общества эндокринологов

Альтернативные названия мелатонина

N-ацетил-5-метокситриптамин

Мелатонин вырабатывается различными тканями организма, хотя основным источником является шишковидная железа головного мозга. Мелатонин (синий) вырабатывается естественным образом из аминокислоты триптофана шишковидной железой (фиолетовый) в ночное время. Ночное время определяется уменьшением количества света, попадающего в глаза (слева), а стрелка показывает сигнал секреции мелатонина, посылаемый зрительным нервом в шишковидную железу после наступления темноты.

Что такое мелатонин?

Производство и высвобождение мелатонина из шишковидной железы происходит с четким суточным (циркадным) ритмом, пиковые уровни которого приходятся на ночное время. После образования он секретируется в кровоток и спинномозговую жидкость (жидкость вокруг головного и спинного мозга) и передает сигналы отдаленным органам. Мелатонин переносится кровеносной системой из головного мозга во все части тела. Ткани, экспрессирующие белки, называемые рецепторами, специфичными для мелатонина, способны обнаруживать пик циркулирующего мелатонина ночью, и это сигнализирует организму, что сейчас ночь. Уровень мелатонина в ночное время как минимум в 10 раз выше, чем в дневное время.

Помимо циркадного ритма, уровень мелатонина также имеет сезонный (или цирканнуальный) ритм: более высокий уровень осенью и зимой, когда ночи длиннее, и более низкий уровень весной и летом.

У многих животных (включая широкий круг млекопитающих и птиц) мелатонин шишковидной железы необходим для регуляции сезонной биологии организма (например, репродукции, поведения и роста шерсти) в ответ на изменение длины дня. Важность пинеального мелатонина в биологии человека неясна, хотя он может помочь в синхронизации циркадных ритмов в разных частях тела.

У людей ночные уровни мелатонина снижаются в период полового созревания. Уровень циркулирующего мелатонина можно определить в образцах крови и слюны, и это используется в клинических исследованиях для определения внутренних циркадных ритмов.

Большинство исследований функции шишковидной железы связано с реакцией человеческого мозга на мелатониновые ритмы. Доказательства подтверждают две роли мелатонина у людей: участие ночной секреции мелатонина в инициации и поддержании сна и контроль дневного / ночного мелатонинового ритма времени других 24-часовых ритмов. Поэтому мелатонин часто называют «гормоном сна»; хотя это не является существенным для человеческого сна, мы лучше спим в то время, когда выделяется мелатонин. Недавние исследования показали, что мелатонин также может играть роль в метаболизме глюкозы, однако в этой области необходимы дополнительные исследования.

Связь между опухолями шишковидной железы и сроками полового созревания предполагает, что мелатонин также может играть незначительную роль в репродуктивном развитии, хотя механизм этого действия неясен. Секреция мелатонина шишковидной железой человека заметно меняется с возрастом. Секреция мелатонина начинается на третьем-четвертом месяце жизни и совпадает с закреплением ночного сна. После быстрого увеличения секреции ночные уровни мелатонина достигают пика в возрасте от одного до трех лет, затем немного снижаются до плато, которое сохраняется на протяжении всей ранней взрослой жизни. После неуклонного снижения у большинства людей уровень мелатонина в ночное время у 70-летнего человека составляет лишь четверть или меньше от уровня, наблюдаемого у молодых людей.

Секреция мелатонина в ночное время подавляется относительно тусклым светом, когда зрачки расширены. Это было предложено в качестве основного способа, посредством которого длительное использование таких устройств, как ноутбуки и смартфоны, перед сном может оказать негативное влияние на секрецию мелатонина, циркадные ритмы и сон.

Помимо того, что мелатонин вырабатывается в организме, его также можно принимать в форме капсул. Клиническое применение мелатонина включает лечение возрастной бессонницы, смены часовых поясов и сменной работы. При введении в подходящее время дня он может сбросить циркадный ритм организма (см. статьи о нарушениях сна, связанных со сменой часовых поясов и циркадным ритмом). Об этом восстанавливающем эффекте мелатонина сообщалось для многих сильных доз, в том числе тех, которые эквивалентны концентрации мелатонина, естественным образом вырабатываемого шишковидной железой. Более высокие дозы мелатонина могут сбросить циркадные ритмы, вызвать сонливость и снизить температуру тела.

Как контролируется мелатонин?

У людей и других млекопитающих суточный ритм выработки мелатонина пинеальной железой управляется «главными» циркадными часами. Эти «часы» находятся в области мозга, называемой супрахиазматическими ядрами, в которой экспрессируется ряд генов, называемых часовыми генами, которые непрерывно колеблются в течение дня. Это синхронизировано с солнечным днем ​​​​через свет, поступающий от глаз. Супрахиазматические ядра связаны с шишковидной железой через сложный путь в нервной системе, проходящий через различные области головного мозга в спинной мозг и затем, наконец, достигающий шишковидной железы. В течение дня супрахиазматические ядра останавливают выработку мелатонина, посылая тормозные сигналы в шишковидную железу. Однако ночью супрахиазматические ядра менее активны, а торможение, оказываемое днем, уменьшается, что приводит к выработке мелатонина шишковидной железой.

Свет является важным регулятором выработки мелатонина шишковидной железой. Во-первых, он может сбросить конкретную область мозга (часы супрахиазматических ядер) и, как следствие, время выработки мелатонина. Во-вторых, воздействие света во время биологической ночи организма снижает выработку и высвобождение мелатонина.

Что произойдет, если у меня слишком много мелатонина?

Количество мелатонина, вырабатываемого отдельными людьми, сильно различается, и это не связано с какими-либо проблемами со здоровьем. Основными последствиями проглатывания большого количества мелатонина являются сонливость и снижение внутренней температуры тела. Очень большие дозы влияют на работу репродуктивной системы человека. Имеются также данные о том, что очень высокие концентрации мелатонина обладают антиоксидантным действием, хотя цель этого до сих пор не установлена.

Что произойдет, если у меня слишком мало мелатонина?

Дефицит этого гормона может привести к нарушениям сна и бессоннице. Добавки мелатонина могут эффективно лечить эту проблему после медицинского диагноза. Снижение уровня мелатонина, которое превышает уровень, наблюдаемый при нормальном старении, было зарегистрировано при нейродегенеративных заболеваниях, особенно при болезни Альцгеймера и других типах старческого слабоумия.

---

Последнее рассмотрение: ноябрь 2021 г.

---

Меланоцитостимулирующий гормон

Эстрадиол

Мелатонин — Physiopedia

Contents loading…

Editors loading…

Категории loading…

Ссылаясь на доказательства в академическом письме, вы всегда должны пытаться ссылаться на первичное (оригинальное) источник. Обычно это журнальная статья, в которой информация была впервые изложена. В большинстве случаев статьи Physiopedia являются вторичным источником и поэтому не должны использоваться в качестве ссылок. Статьи из Physiopedia лучше всего использовать для поиска первоисточников информации (см. список литературы внизу статьи).

Если вы считаете, что эта статья Physiopedia является основным источником информации, на которую вы ссылаетесь, вы можете использовать кнопку ниже, чтобы получить доступ к соответствующему заявлению о цитировании.

Перейти к:навигация, поиск

Оригинальный редактор — Люсинда Хэмптон

Ведущие участники — Люсинда Хэмптон и Видья Ачарья

Содержание

• 1 Введение
• 2 роли мелатонина
• 3 Синтез эндогенного мелатонина
• 4 Главные циркадные часы
• 5 способов контролировать уровень мелатонина
• 6 Прием мелатонина
• 7 Физиотерапия Актуальность
• 8 Каталожные номера

Производство мелатонина в 24-часовом цикле

Мелатонин, в основном выделяемый шишковидной железой, представляет собой многофункциональный гормон, регулируемый циркадными ритмами. Были достигнуты большие успехи в исследованиях мелатонина, включая его роль в ритмах цикла сон-бодрствование, замедление процессов старения, а также антиоксидантные или противовоспалительные функции. Производство мелатонина постепенно снижается с возрастом, и его потеря связана с рядом возрастных заболеваний. ^[1]

Свет, СХЯ и пинеалмелатониновая цепь

Включают:

1. Мелатонин играет решающую роль в регулировании циклов сна, обнаруживая свет и темноту через сетчатку. Мелатонин иногда называют «Дракулой гормонов», потому что он проявляется только в темноте. ^[2]
2. Мелатонин обладает антивозрастными свойствами и модулирует функцию иммунной системы. Мелатонин эффективно снижает окислительный стресс. Это достигается за счет удаления свободных радикалов, таких как активные формы кислорода (АФК), и косвенно путем стимуляции антиоксидантных ферментов при одновременном подавлении активности прооксидантных ферментов 9.0099 [3] .
3. Мелатонин регулирует митохондриальную динамику – митохондриальный биогенез, деление, слияние и митофагию. Он помогает митохондриям справляться с изменениями доступности питательных веществ, энергоснабжения и ремоделирования клеток, которые естественным образом происходят в течение дня. ^[4]
4. Мелатонин также играет важную роль в созревании ооцитов, оплодотворении и эмбриональном развитии. Он связывается со своими рецепторами на гипофизе и яичниках и, по-видимому, регулирует высвобождение женских половых гормонов. Кроме того, у некоторых млекопитающих (кроме человека), например у лошадей и овец, мелатонин действует как сигнал размножения и спаривания, вырабатываясь в больших количествах в ответ на более длинные ночи зимой и в меньшей степени летом.
   [5] ^{[6] [1]}

Синтез эндогенного мелатонина[править | править источник]

Синтез мелатонина из серотонина 2 ферментативных этапа

SCN показан красным

Гормон мелатонин вырабатывается естественным образом, синтезируется и секретируется в основном в шишковидной железе. Производство мелатонина начинается с триптофана, который в ходе многоэтапного процесса превращается в серотонин в других частях мозга. Некоторое количество произведенного серотонина попадает в шишковидную железу и превращается в мелатонин в регулярном светозависимом процессе. Мелатонин высвобождается из шишковидной железы в третий желудочек и оттуда в кровоток.

Преобразование серотонина в мелатонин контролируется супрахиазматическим ядром гипоталамуса (SCN), задачей которого является контроль циркадных ритмов организма. Информация о текущих световых условиях поступает от сетчатки по ретино-гипоталамическому тракту в СХЯ. Отсюда сигналы передаются через симпатическую нервную систему к верхним шейным ганглиям, которые иннервируют шишковидную железу

[7] .

Главные циркадные часы[edit | изменить источник]

Циркадные системы необходимо рассматривать в связи с тремя различными уровнями организации информации и работы.

1. Во-первых, физическая среда передает или «вводит» ключевую информацию, особенно связанную с различением дня и ночи, во внутренние «главные» часы (расположенные в супрахиазматическом ядре мозга (СХЯ)).
2. Во-вторых, «внутренние» мозговые факторы, состоящие из основных часов и связанных с ними регуляторных систем (главным образом секреция мелатонина шишковидной железой). Они способствуют началу сна, архитектуре сна, циклам сна и бодрствования и другим поведенческим изменениям, зависящим от центральной нервной системы.
3. В-третьих, способ, которым циркадианная система координирует все другие гормональные, метаболические, иммунные, терморегуляторные, вегетативные нервные и другие физиологические процессы для оптимизации отношений между поведением и функциями организма, то есть «Выходы».

На клеточном уровне почти все отдельные клетки и системы органов имеют свои внутренние часы. Поскольку эти клеточные и органные часы работают с разной продолжительностью периода, различные физиологические системы должны быть выровнены по хорошо организованным схемам. По сути, главные циркадные часы позволяют организму оптимально согласовать ключевые поведенческие и внутренние физиологические ритмы с внешним 24-часовым циклом свет-темнота.

Способ контроля уровня мелатонина[edit | править код]

Эти факторы помогают поддерживать здоровый уровень мелатонина:

• Регулярный и достаточный сон.
• Прием добавки B12.
• Снижение активности в ночное время.
• Меньше воздействия яркого света в ночное время.
• Уменьшение употребления кофе, табачных изделий, никотина и алкоголя.
• Регулярная и сбалансированная диета для усиления выработки мелатонина.
• Увеличьте потребление продуктов с высоким содержанием триптофана, например, бананов, морских водорослей, овса, индейки, курицы и других продуктов, богатых витаминами B3, B6, кальцием и магнием. ^[2]

Лица, страдающие бессонницей

Мелатонин в первую очередь рекомендуется для лечения следующих заболеваний:

• Первичная бессонница (бессонница, не вызванная какой-либо вторичной причиной)
• Возрастная бессонница
• Синдром смены часовых поясов
• Расстройство сна при сменной работе
• Посттравматическая черепно-мозговая травма
• Нейродегенеративные расстройства

Текущие исследования роли мелатонина в других состояниях включают: Рак; Метаболические нарушения; Сердечно-сосудистые расстройства; желудочно-кишечные заболевания; Нейродегенеративные расстройства; Психические расстройства; Болевые синдромы; Репродуктивные нарушения. ^[7] Мелатонин является естественным гормоном, однако прописанный мелатонин имеет побочные эффекты, наиболее распространенными из которых являются головные боли и головокружение. Он также может взаимодействовать с другими лекарствами, такими как антикоагулянты. ^[8]

Сон как младенец

В настоящее время считается, что соблюдение гигиены сна играет важную роль в поддержании здоровья. Сон важен для поддержания общей повседневной работоспособности и общего самочувствия. Также хорошо иметь представление о важности сна и иммунного ответа. Сон является важным профилактическим средством для поддержания здорового физического и психического состояния человека. Держите в курсе его актуальности для нашей профессии. посмотрев на эту страницу, например, сон: теория, функция и физиология, сон: регулирование и оценка, COVID-19и Сон и другие великие читайте здесь Категория: Сон.

1. ↑ ^{1.0 1.1} Britannica Мелатонин Доступно: https://www. britannica.com/science/melatonin (по состоянию на 9 августа 2022 г.)
2. ↑ ^{2.0 2.1} Byjus Гормон мелатонина Доступно: https://byjus.com/biology/melatonin-hormone/ (по состоянию на 9 августа 2022 г.)
3. ↑ Reiter RJ, Mayo JC, Tan DX, Sainz RM, Alatorre-Jimenez M, Qin L. Мелатонин в качестве антиоксиданта: обещаний меньше, чем обещаний. Журнал исследований шишковидной железы. 2016 Октябрь; 61 (3): 253-78. Доступно: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27500468/(по состоянию на 9.8.2022)
4. ↑ Tan DX, Manchester LC, Qin L, Reiter RJ. Мелатонин: молекула митохондриального нацеливания, включающая митохондриальную защиту и динамику. Международный журнал молекулярных наук. 2016 16 декабря; 17 (12): 2124.
5. ↑ Yong W, Ma H, Na M, Gao T, Zhang Y, Hao L, Yu H, Yang H, Deng X. Роль мелатонина в области репродуктивной медицины. Биомедицина и фармакотерапия. 2021 1 декабря; 144:112001. Доступно: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34624677/ (по состоянию на 9 августа 2022 г.