Экзогенные ритмы. Ритмы гормональной активности, формируемые поди влиянием внешних синхронизаторов, называются экзогенными. К внешним синхронизаторам относятся смена света и темноты, прием пищи, метеорологические факторы (температура, инсоляция, атмосферное давление), а для человека — различные социальные факторы.
Эндогенные ритмы. Ритмы, не зависящие от действия внешних синхронизаторов, сформировались в связи с циклическими явлениями в природе: суточными, лунными, сезонными, годичными и др. Так, например, эпифиз вырабатывает ночью гормон мелатонин, а днем — серотонин. Даже в культуре ткани живые клетки эпифиза — пинеалоциты сохраняют суточную ритмичность секреции гормонов. Известно, что эпифиз определяет ритмы , половых циклов, сна и бодрствования, суточные колебания температуры тела.
Взаимодействие экзогенных и эндогенных ритмов, их динамическая синхронизация обеспечивают нормальную жизнедеятельность.
Суточные ритмы. Основными, базисными, ритмами секреции гормонов являются циркадианные ритмы (околосуточные, суточные). С одной стороны, они зависят от внешних синхронизаторов, а с другой — от врожденной циркадианной ритмики организма. Так, у новорожденного ребенка становление ритма секреции кортикостероидов происходит на 2— 3-й неделе жизни и совпадает с началом синхронизации цикла сон—бодрствование.
В структуре суточных ритмов существует временная последовательность активации желез внутренней секреции и гормонально-зависимых физиологических процессов. Например, концентрация кортизола — гормона коркового вещества надпочечников в плазме крови у человека достигает максимального уровня перед пробуждением. Но за 2—3 ч до этого увеличивается концентрация кортикотропина — тройного гормона гипофиза, стимулирующего синтез и секрецию кортизола в клетках коркового вещества надпочечников.
В отличие от этого максимум активности симпатико-адреналовой системы, действие которой должно реализоваться экстренно без значительной задержки, полностью совпадает с максимумом суточных ритмов процессов, регулируемых ею.
Роль гипоталамуса.Главная роль в реализации циркадианных ритмов гипофизарных, половых и других гормонов принадлежит гипоталамусу, особенно его супрахиазматическим ядрам. Гуморальная регуляция ритмической деятельности гормонов осуществляется некоторыми нейропептидами. В частности, вещество П контролирует биоритм синтеза адреналина, а суточные колебания продукции самого вещества П связаны с состоянием сна, бодрствования и двигательной активности.
Последовательность активации гормональных и физиологических функций в 3-фазном суточном цикле человека представлена в табл. 12.5.
Таблица 12.5. Суточный цикл гормональной секреции человека
Время
Суток
Фаза
суточного
цикла
Активация
эндокринных
желез
Максимум
Секреции
гормонов
Гормональные и метаболические процессы
Ночь
Утро
День
Фаза восстановления
Фаза подготовки к активной деятельности
Фаза активности
Первая половина сна
Вторая половина сна и начало периода бодрствования
Дневное время
Повышается секреция гормонов преимущественно анаболического действия: соматотропина, пролактина, тиротропина, тироксина, мелатонина. Используются липиды в биоэнергетических процессах
Увеличивается секреция тестостерона, кортикотропина и кортикостероидов. Снижается секреция соматотропина. Через 4-6 ч после пика концентрации кортизола развиваются метаболические реакции в тканях-мишенях, в частности активируются ферменты глюконеогенеза
Увеличивается функциональная активность симпатико-адреналовой системы при потенцирующем действии кортикостероидов. В первой половине дня усиливается секреция альдостерона, преобладают катаболические процессы, активируется энергетический углеводный, белковый и вводно-солевой обмен, синтез липидов