ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Большинство специалистов в области хронобиологии считают, что в основе биоритмов лежат эндогенные меха­ низмы, т. е. временная ритмическая структура живого орга­ низма обусловливает спонтанное проявление цикличности физиологических процессов. Вместе с тем внешние экзо­ генные факторы могут вносить существенные коррективы в цикличность количественных процессов. Для объяснения эндогенной природы биологических ритмов предложено несколько гипотез. Наибольшее предпочтение отдается мультиосцилляторной модели биологических ритмов, со­ гласно которой в пределах организма может функциони­ ровать главный пейсмекер, навязывающий свой ритм всем остальным системам, не способным генерировать собствен­ ный колебательный процесс. По мнению некоторых ис­ следователей, роль центрального синхронизатора ритмов у млекопитающих берет на себя СХЯ медиобазального ги­ поталамуса. Например, в структурах, содержащихся в островке гипоталамуса с СХЯ после базальной деафферентации, а также в переживающих срезах in vitro продолжа­ ет регистрироваться суммарная активность нейронов в со­ ответствии с фотопериодичностью, в то же время в других отделах мозга они теряют свою ритмичность [Rusak В., Dross G., 1982; Shibata S. et al., 1984]. Создается впечат­ ление, что именно СХЯ является ключевой структурой центрального пейсмекера, который регулирует циркадиан­ ные ритмы нервной и эндокринной систем. Разрушение или удаление СХЯ (например, у крыс) сопровождается утра­ той периодичности ряда функций в организме, в том числе чередования сон — бодрствование, деятельности питьевого центра, двигательной активности, суточных колебаний тем­ пературы тела.

Однако представленные выше данные свидетельствуют о том, что истинной синхронизации циклической деятельно­ сти нейроэндокринной системы не наблюдается, так как акрофазы большинства суточных ритмов гормонов не толь-

242

ко не совпадают, но и распределены на протяжении целых суток. Следовательно, или каждая субсистема (гипофиз — надпочечники, гипофиз — щитовидная железа, гипофиз — гонады и др.) управляется собственным ритмом, или вре­ менная организация таких субсистем управляется ритма­ ми, исходящими из СХЯ. Как это может и может ли реализоваться, исходя из современных представлений об организации и принципах функционирования нейроэндо­ кринной функциональной системы?

Согласно существующим принципам организации дея­ тельности нейроэндокринной функциональной системы мы можем предположить, что суточные ритмы секреции ги­ пофизарных гормонов определяются цикличностью сек­ реции гипоталамических нейрогормонов в портальные ка­ пилляры срединного возвышения, откуда они поступают в аденогипофиз. Поскольку прямой нервный контроль аденоцитов гипофиза исключается, возможны два варианта контроля: 1) аденоцигы генетически нестабильны и спон­ танно секретируют гормоны с суточной периодичностью или эпизодически; 2) гипоталамические нейрогормоны секретируются в портальные капилляры срединного возвыше­ ния с циркадианной периодичностью и таким образом изменяют скорость секреции гипофизарных гормонов. В экспериментальных исследованиях установлено, что изо­ лированный гипофиз секретирует ЛГ с постоянной скоро­ стью. При добавлении в перфузируемую жидкость экстрак­ тов гипоталамической ткани секреция ЛГ резко ускоряется и так же быстро снижается одновременно с убыванием экстрактов из перфузируемой жидкости. Резонно предпо­ ложить, что ритмическая или эпизодическая секреция ги­ пофизарных гормонов является функцией концентрации ги­ поталамических нейрогормонов в крови портальных капил­ ляров срединного возвышения.

О временной динамике концентрации гипоталамических нейрогормонов в крови портальных капилляров срединного возвышения известно очень мало. В большинстве случаев прямой корреляции между функциональной активностью различных аденоцитов гипофиза и адекватными колебания­ ми концентрации гипоталамических нейрогормонов в кро­ ви нет. В связи с тем что гипоталамические гормоны по­ ступают в русло первичных портальных капилляров сре­ динного возвышения, возникает ряд вопросов о роли срединного возвышения во временной регуляции секретор­ ной функции аденогипофиза: какие клеточные элементы срединного возвышения (нейропиль, глия, эпендима) мо­

гут участвовать в модификации скорости транспорта ней­ рогормонов; включается ли срединное возвышение в транс­ порт гипоталамических нейрогормонов из спинномозговой жидкости в гипофизарные портальные сосуды; если сре­ динное возвышение выполняет только транспортную функ­ цию, то какая область мозга контролирует ритмическую секрецию гормонов аденогипофиза? К этому следует до­ бавить отсутствие сведений о реальной роли моноаминов, широко представленных в срединном возвышении, в регу­ ляции ритмической секреции гипофизарных гормонов. Например, обнаружена отчетливая суточная периодичность содержания в срединном возвышении таких веществ, как адреналин, норадреналин, дофамин, серотонин, ацетилхолин. Каким образом суточные колебания нейротрансмит­ теров связаны с циркадианной ритмичностью секреции ги­ пофизарных гормонов, неясно. Между тем сами ритмы нейротрансмиттеров, вероятно, во многом зависят от со­ держания аминокислот, предшественников синтеза нейро­ трансмиттеров (например, триптофана и тирозина).

Современные данные свидетельствуют о значительной роли опиатных пептидов мозга в реализации регуляторных влияний ЦНС на синтез и секрецию гипоталамических нейрогормонов. Следовательно, в общей циркадианной си­ стеме хроноэндокринологии, построенной по иерархическо­ му приндипу, должно быть отведено определенное место ритмам секреции опиатов мозга. Возможно, что внешние синхронизирующие факторы через зрительные и обонятель­ ные анализаторы «включают» суточные ритмы нейротранс­ миттеров и опиатных пептидов мозга, обеспечивающих ритмический характер секреции гипоталамических рили- зинг-гормонов и всей эндокринной системы.

Часто суточные колебания концентрации гормонов в крови идентифицируют с аналогичной ритмичностью функ­ ции периферических эндокринных желез. Между тем нель­ зя не учитывать влияния на циркадианный ритм гормо­ нов в крови связывания гормонов с белками плазмы, ско­ рости метаболического клиренса и утилизации гормонов тканями [Lacerda L. et al., 1973; Nankin H., Troen P., 1974],. Ритм секреции гормонов может генерироваться на основании афферентной информации, приходящей от орга­ нов-мишеней, которые имеют собственный циркадианный ритм чувствительности к гормонам, как это было пока­ зано на примере чувствительности надпочечника к АКТГ

[Ungar F., Halberg F., 1974]. Ранее мы отмечали, что кон­ центрации в крови кортиколиберина, АКТГ и кортикос'те-

244

роидов имеют отчетливую циркадианную ритмичность. Однако фактические данные о существовании прямой иерархической подчиненности между суточными ритмами этих гормонов в настоящее время отсутствуют. Независи­ мость этих ритмов друг от друга демонстрируется на та­ ких примерах, как ритмическая секреция кортизола тканью надпочечника in vitro [Shiotsuka R.( et al., 1974],; при по­ стоянной перфузии АКТГ у обезьян эпизодическая секре­ ция кортизола сохраняется [Holaday J. et al., 1977]. Более того, циркадианную ритмичность деятельности любой ком­ поненты этой субсистемы невозможно объяснить только на основании механизма обратной связи, так как циркади­ анный ритм секреции АКТГ существует у адреналэктомированных животных [Cheifetz Ph. et al., 1968], а суточный ритм уровня кортиколиберина в крови обнаружен у гипо­ физ- и адр'еналэктомированных животных [Takebe К. et al., 1971].. У человека суточные ритмы колебания уровня кор­ тиколиберина в крови не выявлены как в норме, так и у больных БИК, с синдромом Нельсона и при надпочечни­ ковой недостаточности [Cunnah D. et al., 1987]. Следова­ тельно, в регуляции циркадианных ритмов гормонов в кро­ ви гипоталамус не участвует. Вместе с тем М. Menaker (1974) подчеркивает, что механизм обратной связи явля­ ется обязательным для реализации циркадианных ритмов гормонов. Нельзя также исключить возможности того, что в роли ведущего механизма, ответственного за циркадиан­ ный характер колебаний концентрации гормонов в крови, могут выступать суточные ритмы количества рецепторов к ним, аффинности рецепторов в гормонрецепгорном взаи­ модействии. И это, несмотря на то, что циркадианная пе­ риодичность концентрации кортизола в крови во многих случ’аях имела место вне всякой связи с нарушениями чувствительности. Вероятно, временная организация сек­ реции гормонов и их метаболизма является системой мно­ жественных осциллирующих функций, частично объединен­ ных в иерархический порядок и вместе с тем с различ­ ной степенью независимости друг от друга. Следовательно, биоритмологический гормональный статус — это интеграль­ ный образ нейроэндокринной функциональной системы как ритмической системы, объединяющей биологические рит­ мы не только синтеза, секреции и метаболизма различных

245