Физиологические процессы и биоритмы человека

  Одним из примеров биоритмов является женский менструальный цикл. Внутренняя выстилка матки (эндометрий) разрастается, подвергается дегенеративным изменениям и отторгается в соответствии с циклом, который начинается приблизительно каждые 28 дней. Это наводит на мысль, что гормоны, ответственные за менструацию, контролируются некой разновидностью «биологических часов». Различные типы биоритмов характеризуются разными временными промежутками.

    Они включают:

  •  пульсирующие ритмы - гормоны человека могут резко выделяться каждые несколько минут или часов, как, например, инсулин;

  •  циркадные ритмы - происходят с регулярностью раз в сутки, например гормоны, которые контролируют цикл сна и бодрствования;

  •  месячные циклы - например, колебания уровня гормонов, отвечающих за менструальный цикл;

  •  сезонные - зимой уровень гормонов щитовидной железы снижается, а мелатонина повышается.

  Многие биоритмы человека, судя по всему, связаны с процессами окружающей среды. Биоритмы, происходящие с суточной цикличностью (ориентировочно связанные с солнечным циклом) относятся к циркадным ритмам. Подобным образом в течение суток изменяется температура тела: она имеет наименьшее значение в середине ночи и достигает максимума около полудня. Также известно, что уровень многих гормонов меняется в соответствии с циркадными ритмами.

  Кортизол, продуцируемый надпочечниками у человека, является одним из таких гормонов. Если нужно и при отслеживании колебаний его уровня в течение суток выявляется четкая закономерность. Продукция кортизола повышается в период бодрствования, достигая максимума около 9 часов утра, а около полуночи его уровень минимален. Выработка тиреотропного гормона гипофизом (регулирующего, в свою очередь, продукцию тиреоидных гормонов) также соответствует циркадному ритму. Тиреоидные гормоны воздействуют практически на все клетки организма, усиливая скорость их метаболизма. Уровень этих гормонов достигает своего пика около 11 часов вечера и имеет наименьшее значение около 11 часов утра.

  Выработка других биологически активных веществ, например эндорфинов или половых гормонов, также меняется в соответствии с циркадной схемой. Поступающий в глазное яблоко свет достигает сетчатки, стимулируя зрительную зону коры головного мозга. Однако некоторые из нервных волокон сетчатки связаны с супрахиазмальными ядрами - двумя крошечными образованиями, расположенными в гипоталамусе. Стимуляция супрахиазмальных ядер заставляет гипоталамус посылать сигналы в эпифиз (шишковидную железу). Ее часто называют «третьим глазом», так как ее активность зависит от уровня освещенности. Эпифиз вырабатывает гормон мелатонин в ответ на сигналы, посылаемые от нейронов сетчатки (опосредуемые гипоталамусом). В темноте шишковидная железа вырабатывает мелатонин, в то время как в светлое время суток этот процесс подавляется.

  Исследования показывают, что этот гормон влияет на активность некоторых эндокринных желез.

  Мелатонин играет важную роль в регуляции сна, а повышение его уровня вызывает сонливость и усталость. Исследования показывают наличие связи между активностью эпифиза и сезонным аффективным расстройством.

  Мелатонин также снижает активность супрахиазмальных ядер. Подобным образом заболевания гипоталамуса являются причиной нарушения некоторых физиологических процессов, например сна. Несмотря на продолжающиеся исследования в этой области, очевиден тот факт, что в синхронизации организма с чередованием дня и ночи участвуют супрахиазмальные ядра (их стимуляция ведет к активации «биологических часов») и эпифиз (который выключает их). Совместно эти специализированные области мозга участвуют в регуляции таких процессов, как сон, бодрствование, чувство голода и поддержание температуры тела.