Долгое время считалось, что функции эпифиза весьма ограничены и заключаются в организации суточного, или циркадианного, биологического ритма у животных, включающего периодичность сна и колебания температуры тела [1]. Однако по мере накопления научных фактов о функциях эпифиза и секретируемого им гормона мелатонина, стало ясно о широком диапазоне его регуляторного влияния на большинство функций организма. Механизмы этого влияния до сих пор не определены, и их изучение представляет большой интерес для клиницистов, педагогов, специалистов по физической подготовке спортсменов, особенно учитывая широкую миграцию спортсменов в различные часовые пояса.
Цель данной работы состояла в обзоре современных данных научной литературы о влиянии эпифиза на психофизиологические функции организма. Результаты анализа таких исследований необходимы для разработки рекомендаций по режимам производственной деятельности в различных трудовых сменах и физических нагрузок при смене часовых поясов.
Особенности анатомического строения шишковидной железы с давних пор привлекали внимание ученых. Так, Рене Декарт (1596-1650) развил теорию об эпифизе как о хранилище души. Предположения Рене Декарта являлись гениальной догадкой до 1958 года в котором дерматологом Аароном Лернером был открыт мелатонин, секретируемый шишковидной железой. Впоследствии было обнаружено, что мелатонин образуется также в сетчатке глаза, кишечнике, коже, тромбоцитах, костном мозге [4-9]. В настоящее время известно, что мелатонин синтезируется из серотонина, его синтез зависит от аминокислоты триптофана, и при триптофановой недостаточности уровень мелатонина в организме снижается [10]. Наличие в питании детей препубертатного возраста фолатов и витамина В6 стимулирует продукцию мелатонина [11, 12]. Флавоксамин (ингибитор серотонинового захвата) повышает амплитуду и продолжительность пика мелатонина в плазме [13].
Кроме того, мелатонин может поступать в организм в готовом виде с продуктами растительного происхождения (листья, фрукты, семена), в том числе – в таких лекарственных растениях, как зверобой продырявленный, пиретрум девичий [14-18].
В научной литературе появляется все больше фактов о воздействии мелатонина на психофизиологические функции организма. Так, показано [19], что наступление чувства сонливости после обильного обеда сопровождается повышением уровня экзогенного мелатонина в плазме крови. Авторы [20] связывают повышенное настроение при физической нагрузке с изменением серотонинового обмена.
Энзимы шишковидной железы могут синтезировать галлюциноген – 5-метокси-диметилтрипатмин (ДМТ), который связывают с необычными ощущениями и переживаниями искажения чувства времени и пространства [2]. Поэтому в восточных практиках эпифиз называют «третьим глазом», «органом интуиции» [21, 32]. Индийским исследователем Р. Сингхом [22] была разработана система упражнений, активизирующих функции эпифиза, которая включала в себя психофизические упражнения с использованием звуко-, арома-, цвето- и диетотерапии.
Показано [23], что мелатонин по антиоксидантным свойствам превосходит витамин Е. Существуют объяснения, что высокое содержание мелатонина в семенах обусловлено наличием природного защитного механизма, предохраняющего зародыш от окислительного стресса, так как растения сами себя защищают от неблагоприятных факторов синтезом антиоксидантов [19]. Достаточно много данных в литературе о связи мелатонина с иммунитетом. Так ингибиция синтеза мелатонина освещением и введением пропранолола у мышей сопровождалась снижением гуморальных и клеточных иммунных ответов [24]. Интерлейкины и цитокины (гамма-интерферон) вызывают синтез и высвобождение мелатонина [25]. Выявлена также онкостатическая активность мелатонина [26], у больных, страдающих раком лёгкого, мелатонин при совместном введении с химиотерапией улучшал показатели продолжительности и качества жизни [27].
Мелатонин оказывает положительное воздействие и при эпилепсии, так как его введение сопровождается уменьшением частота приступов и оптимизацией формы кривой на ЭЭГ. В некоторых исследованиях введение высоких доз мелатонина совместно с фенобарбиталом приводило к стабилизации в случае обострения миоклонической эпилепсии, которая до этого безуспешно лечилась различными комбинациями антиконвульсантов [28].
Множество научных фактов свидетельствуют о взаимосвязи мелатонина с психической сферой. Показано, что при депрессии уровень мелатонина понижается [29]. У пациентов с биполярными расстройствами уровень мелатонина понижен в периоды депрессии, а в момент маниакального возбуждения, напротив, повышается [30]. Кроме того, у лиц суицидального риска ночной пик мелатонина в крови снижен [3].
У пациентов, страдающих инсомнией, уровень мелатонина понижен, а введение его устраняет бессоницу. Мелатонин напрямую связан с циркадными ритмами, такими, как сон-бодрствование, приём пищи – голод, покой-физическая активность. Можно сказать, что мелатонин – маркёр работы внутренних часов организма. Его сравнивают с дирижёром или синхронизатором физиологических процессов в организме [20].
Метаболически мелатонин связан с эссенциальной аминокислотой триптофан, нейротрансмиттером серотонин и индол-3-ацетокислота, которая является ауксином, то есть фактором роста растений. Мелатонин в качестве анестетика с успехом применяется для купирования болевых приступов при раке, головной боли и хирургических операциях [31].
Обзор литературы свидетельствует, что мелатонин может действовать как:
1) антиоксидант;
2) иммуностимулятор;
3) онкостатик;
4) антиконвульсант;
5) антидепрессант;
6) седатик;
7) синхронизатор;
8) фактор роста растений;
9) анальгетик;
10) анксиолитик.
Таким образом, данные литературы подтверждают мнение, что эпифиз запускает в организме механизмы психофизиологической адаптации к широкому спектру воздействий. Необходимы дальнейшие исследования по выяснению функций эпифиза и мелатонина при различных функциональных состояниях, в том числе при физических нагрузках.