Гормон сна

Все биологические процессы в клетках живых организмов подчиняются определенным ритмам. Чередование сна и бодрствования регулирует ряд циркадных механизмов.

В эпифизе (шишковидной железе) выделяется активное химическое вещество мелатонин. Концентрация этого соединения растет с наступлением темного времени суток. Гормон сна способствует процессам торможения в центральной нервной системе.

Структура химического соединения

Мелатонин является производным от аминокислоты триптофана. Его химическая формула: N-ацетил-5-метокситриптамин. По сути гормон сна – это одна из модификаций нейромедиатора серотонина. Это индольное вещество образуется под действием ферментов в ночные часы.

загрузка...

У мелатонина относительно низкая молекулярная масса – всего 232 Д. Благодаря этому вещество легко проникает через барьеры между тканями и кровью.

У гормона сна короткий период полураспада (45 минут).

Синтез и ритм секреции

Мелатонин образуется в основных клетках эпифиза (пинеалоцитах). Оттуда он поступает в системный кровоток и спинномозговую жидкость. Затем большая часть гормона сна накапливается в гипоталамусе.

Выработка мелатонина меняется в разное время суток. Эпифиз реагирует на освещенность окружающего пространства. В естественных условиях пик выделения в кровь гормона приходится на два часа ночи. Максимальные значения за сутки фиксируются с полуночи и до пяти утра.

Работа пинеалоцитов зависит от местного солнечного времени. Это значит, что на перевод стрелок часов по декретным законам (зимнее, летнее время) синтез мелатонина не реагирует. Зато при переезде из одного государства в другое при смене часовых поясов наблюдается синхронное смещение пика секреции гормона сна.

За сутки у взрослых в кровь выделяется около 30 мкг этого вещества. Причем концентрация гормона в 30 раз выше с полуночи до рассвета, чем в другие часы.

Метаболизм

Гормон сна транспортируется в крови в связанном виде. Его переносит сывороточный белок альбумин.

Свободный мелатонин соединяется с чувствительным структурами клеток-мишеней. Рецепторы к этому веществу есть двух видов (мембранные и ядерные).

Мембранные рецепторы у человека представлены двумя типами (МТ1 и МТ2).

Первый из них встречается в гипофизе, гипоталамусе и периферических тканях. Второй – в других участках мозга, в легких и сетчатке глаза.

При присоединении к рецептору гормона мелатонина происходит реакция подавления циклической аденилатциклазы. Взаимодействие происходит через систему G-белков.

Ядерные рецепторы к гормону сна обнаружены относительно недавно. По строению их относят к подсемейству ретиноидных RZR/ROR.

Мелатонин разрушается в печени через реакцию гидролиза. Продукты его распада выводятся из организма с мочой. Основной метаболит – 6-гидроксимелатонин-сульфат. Концентрация этого вещества в моче является косвенным показателем количества мелатонина крови.

Биологическая роль мелатонина

Мелатонин способствует наступлению и поддержанию сна. Механизм этого действия гормона до конца не изучен. Существует несколько теорий, объясняющих работу активного вещества. Считается, что он тормозит процессы в центральной нервной системе, уменьшает синтез других гормонов, влияет на клеточном уровне на нейроны.

Гормон увеличивает длительность и глубину сна. Мелатонин регулирует естественную структуру сна по фазам. Он способствует нормальному засыпанию.

У мелатонина имеется еще множество важных функций. Так, это вещество является антагонистом меланостимулирующего гормона. Он вызывает осветление кожных покровов, повышение чувствительности сетчатки глаза к солнечному свету.

Другие функции этого вещества:

  • подавляет гонадотропины и раннее половое созревание;
  • снижает кровяное давление;
  • снижает частоту сердечных сокращений и затраты кислорода в миокарде;
  • уменьшает синтез тропных гормонов;
  • улучшает чувствительность к гормону роста;
  • уменьшает количество свободных радикалов;
  • замедляет процессы старения;
  • повышает иммунитет;
  • уменьшает вязкость крови;
  • обладает противоопухолевым действием;
  • помогает адаптироваться к изменениям окружающей среды;
  • уменьшает стрессы и депрессивные состояния;
  • нормализует обмен жиров и углеводов;
  • снижает избыточную массу тела;
  • улучшает пищеварение (секрецию ферментов и моторику).

Недостаточная секреция

Недостаток мелатонина приводит к развитию ряда болезненных состояний.

Прямое и косвенное следствие нехватки этого вещества:

  • бессонница;
  • расстройства сна (засыпания, структуры);
  • снижение памяти и интеллекта;
  • расстройства пищевого поведения;
  • ожирение;
  • сахарный диабет 2 типа;
  • артериальная гипертония;
  • ишемическая болезнь сердца;
  • атеросклероз сосудов головного мозга и др.;
  • раннее старение организма;
  • преждевременная менопауза;
  • тромбозы;
  • онкологические заболевания (в том числе, в молочной и предстательной железах);
  • инфекционные заболевания;
  • депрессия и другие расстройства психики.

Недостаток мелатонина чаще всего развивается из-за нарушения режима сна и бодрствования. Известно, что гормон сна синтезируется в эпифизе из серотонина в темное время суток. Сигнал о том, что наступила ночь, пинеалоциты получают от чувствительных к свету клеток сетчатки.

Если человек бодрствует в ночные часы при электрическом свете, то синтез мелатонина резко снижается. Обычно на время от полуночи до пяти утра приходится до 70% всего производства вещества за сутки. При нарушении режима дня этот показатель падает ниже 50%.

Другие причины нарушения синтеза мелатонина:

  • недостаток триптофана в рационе питания;
  • повреждения шишковидной железы объемным образованием;
  • разрушение клеток эпифиза вирусами, бактериями или паразитами;
  • кровоизлияние в ткань шишковидной железы.

Существует наследственная предрасположенность к недостатку гормона сна. У пациентов с таким дефектом наблюдается хроническое нарушение засыпания, структуры сна по фазам.

загрузка...