Тайна "серого кардинала".

Успех физиологов — пролог триумфа медицины
Принцип универсальности, который позволяет при конструировании сложных биологических систем обходиться минимальным количеством материала и исполнительных механизмов, природа применила и для организации системы биоритмов животных и человека.
К такому выводу пришли ученые Института физиологии Национальной академии наук Беларуси. Они доказали, что один из управляющих центров головного мозга, отвечающий за чередование фаз «быстрого» и «медленного» сна, играет более заметную роль, чем считалось до сих пор. По совместительству он, оказывается, руководит также и гораздо более сложными процессами – суточными, сезонными и другими продолжительными ритмами организма, не связанными напрямую со сном.
Выяснилось, например, что температура тела человека, которая, независимо от режима сна и бодрствования опускается к пяти часам утра до минимального значения и повышается примерно на один градус к 17 часам, изменяется по командам, поступающим в том числе и из этого центра. Отсюда же идет управляющий сигнал и на цикличное изменение артериального давления, которое колеблется не только в течение суток, но и подчиняется определенному сезонному и годичному ритмам. Свой вклад в палитру настроения человека в зависимости от поры года, в колебание уровня гормонов, отвечающих за работу самых разных органов и систем, также вносит этот крохотный центр – своеобразный «серый кардинал» головного мозга, незаметно приютившийся в нижней части его ствола.
В полной мере осмыслить его роль исследователи долгое время не могли потому, что не вполне ясно было, куда и каким путем затем направляется переработанная в нем информация об освещенности. Но используя новейшие методы и средства исследований, белорусским ученым решить эту головоломку удалось. Проследив дальнейший путь сигнала, они выяснили, что он, оказывается, путешествует в нужную точку весьма замысловатым путем и на какое-то время даже покидает головной мозг! Промежуточной «станцией назначения» оказался один из участков спинного мозга, для которого информация об освещенности, как выяснилось, тоже жизненно необходима. Только после этого импульс снова возвращался в головной мозг, но уже в противоположную его часть от места старта. Там, пройдя еще несколько инстанций и преобразований, он попадает, в конце концов, в центр, производящий гормон мелатонин, непосредственно управляющий суточными и другими периодическими процессами в организме.
То, что цепочка нейрофизиологических реакций имеет именно такую последовательность, удалось доказать и в опытах с лабораторными животными. Прерывание передачи сигналов в любом месте цепочки нейронов приводило к ломке биоритмов и резкому изменению производства мелатонина.
Таким образом, раскрыв тайну природного механизма биоритмов, фундаментальная наука подготовила базу для того, чтобы наука прикладная смогла предложить более эффективные средства терапии некоторых патологий. И это по достоинству уже оценили участники международных научных конференций по физиологии в Будапеште и Санкт-Петербурге, где белорусские ученые выступали с докладами о результатах своих исследований. Ведь ученые-медики и клиницисты прекрасно понимают, что только детальное знание технологии контроля уровня мелатонина дает шанс точнее управлять этими ритмами пациентов.
— На расшифровку структуры регуляторного механизма у сотрудников лаборатории физиологии ствола головного мозга нашего института и их коллег с кафедры биохимии Белгосуниверситета ушло чуть боле двух лет, — говорит заместитель директора по научной работе Института физиологии член-корреспондент НАНБ Владимир Кульчицкий. – Относительно быстро найти объяснение феномену и подтвердить его экспериментально удалось потому, что из множества вариантов с самого начала была выбрана научно обоснованная модель – именно та, которую, как оказалось, использует природа. Теперь физиологический процесс следует изучить глубже, чтобы еще больше помочь прикладной науке. В первую очередь, как мы считаем, обновление арсенала врачей должно коснуться проблемы лечения и профилактики сезонных депрессивных состояний, зависящих от уровня содержания в крови мелатонина. Это очень актуальная проблема, поскольку связана она не только со снижением на длительный период работоспособности людей, особенно импрессивных, но и с тяжелыми расстройствами их здоровья. Новые знания помогут также отраслевой науке разрабатывать более эффективные средства диагностики, профилактики и лечения заболеваний головного мозга, сердечно-сосудистой системы, обостряющихся, как правило, в определенные сезоны года.
Как считают физиологи, следует ожидать и появления новых терапевтических приемов, благодаря которым можно будет целенаправленно приводить в норму суточные ритмы организма, нарушенные при быстром перемещении через часовые пояса. Эти средства пригодятся в первую очередь атлетам, часто меняющим спортивные арены в разных странах мира, специалистам, работающим вахтовым методом, пилотам, обслуживающим межконтинентальные маршруты, и просто авиапутешественникам, не желающим мириться с болезненными последствиями жизни «не по своему времени».
Обычно последние, оказавшись после перелета в другом полушарии планеты, пытаются проводить перестройку внутренних часов народными средствами, «встряхивая» их в баре гостиницы или в сауне. Некоторые пробуют регулировать сбившийся суточный ритм с помощью антидепрессантов или снотворных препаратов, другие же упорно пережидают, пока природа сама не догадается, как выправить положение. Но в любом случае происходит это не скоро.
— Новые средства, подсказанные знанием механизма регуляции биологических ритмов, могут оказаться гораздо эффективнее любого известного, – поясняет Владимир Кульчицкий. — И это необязательно должны быть таблетки, инъекции или средства прямого физиотерапевтического воздействия на головной мозг. Нужного эффекта, как мы считаем, вполне можно добиться подбором режима освещения или даже физическими упражнениями и соблюдением определенной диеты. Ведь дело в том, что центр, регулирующий уровень мелатонина, находится в окружении структур, контролирующих и получающих сигналы от различных внутренних органов и скелетных мышц, поэтому испытывает их влияние. Следовательно, физическая нагрузка, причем научно обоснованная и тщательно выверенная, должна помочь корректировать и биологические ритмы.
Впрочем, надо отдавать себе отчет в том, что не у всех на это хватит терпения и времени. В таких случаях, как показывают исследования белорусских физиологов, есть серьезные основания считать, что помочь решить проблему могут некоторые лекарственные средства, давно использующиеся в медицине для других целей. Они избирательно применялись для воздействия на те зоны головного мозга, которые, как выяснилось, участвуют в передаче сигналов, задающих различные биологические ритмы. Влияние на эти ритмы никто не отслеживал, а если наблюдательный врач что-то подобное и замечал, то не придавал значения побочному эффекту. Теперь же полученные знания дадут старым препаратам вторую жизнь, помогут создать и лекарства нового поколения.