Главная
Главная
О журнале
О журнале
Архив
Архив
Авторы
Авторы
Контакты
Контакты
Поиск
Поиск
Мир в фотографиях
Подборка фотографий из различных интернет-ресурсов источников, а также фотографи...
№15
(368)
25.12.2019
Естествознание
Эффект переменного фотопериода
(№3 [105] 05.03.2005)
Автор: Валерий Голуб
Валерий  Голуб
Продление человеческой жизни – одна из важнейших проблем современной науки. Работа проводится в нескольких направлениях, но результаты пока трудно назвать обнадеживающими. В данной статье предлагается авторская разработка, осуществляемая в порядке частных независимых исследований. Не скрою, что это в какой то мере результат счастливой «случайности» (многие научные открытия – тоже результат «случайности»).

Нажмите, чтобы увеличить.
Эффект переменного фотопериода – физиологический эффект, полученный в результате продолжительной коррекции ритма секреции мелатонина у экспериментальных животных (сони – Gliridae), путем использования специально разработанных схем изменения продолжительности светового дня (в дальнейшем будет употребляться термин «биологически активные световые режимы»). Этот физиологический эффект выражается в значительном увеличении уровня восстановительных процессов, устойчивости организма к действию стрессовых факторов и общей продолжительности жизни.

Для того чтобы информация, опубликованная в статье, стала более понятной, хочу вкратце описать механизм секреции и действие мелатонина в организме млекопитающих и человека.

Основным органом, синтезирующим мелатонин (индол-N-ацетил-5-метокситриптамин) является шишковидная железа, или эпифиз. Эпифиз – орган, известный свыше двух тысячелетий. Однако функция его долгое время оставалась непонятной. Было неясно, производит ли он вообще какие-либо биологически активные вещества или является просто рудиментом «третьего глаза». Долгое время оставалось неясным, можно ли считать шишковидную железу эндокринной в полном смысле этого слова. Эпифиз человека очень мал, его размеры варьируют от 50 до 200 мг, но кровоток в нем чрезвычайно интенсивен, что косвенно свидетельствует о его важной роли в организме.

Функция эпифиза у многих животных различных классов различается. У низших позвоночных это орган прямой фоторецепции, и рассматривается как «третий глаз».

У птиц и рептилий он осуществляет смешанную фоторецепторную и секреторную функции. У млекопитающих представляет собой инкреторную железу. Ритм продукции мелатонина эпифизом имеет четкий циркадианный характер: в темное время суток его концентрация в крови в 5-10 раз выше, чем днем. Уровень мелатонина начинает повышаться в вечернее время, достигая максимума в 2-4 часа ночи, затем постепенно снижается и с 7 часов утра до 8 часов вечера остается очень низким. Механизм регуляции следующий: световые импульсы воспринимаются рецепторами сетчатки и поступают в центры регуляции симпатической нервной системы головного и спинного мозга и далее – в верхние шейные симпатические ганглии, дающие начало иннервации шишковидной железы. В темноте ингибиторные нервные влияния исчезают, и активность эпифиза возрастает. Взаимодействие мелатонина с клетками происходит в результате его воздействия на собственные рецепторы, которые расположены в клеточных мембранах практически всех органов и тканей. Кроме того, обладая гидрофильными и липофильными свойствами (сродство к воде и жироподобным веществам – липидам), мелатонин свободно проходит через клеточные мембраны и воздействует на внутриклеточные процессы путем взаимодействия с ядерными рецепторами и другими субклеточными структурами.

Впервые эффект переменного фотопериода был отмечен мной осенью 2001 года в группе пушистых сонь (Dryomys laniger), содержащихся в хорошо освещенном помещении (освещение естественное) в то время, когда скорость изменения продолжительности фотопериода достигала максимального уровня (сентябрь – октябрь). С этого времени началось целенаправленное изучение данного эффекта. Основной задачей, которую необходимо было решить, являлась проблема ускоренного разведения сонь в лабораторных условиях.

Сони – семейство Gliridae – представители отряда грызунов. Современная систематика в мировой фауне насчитывает около 15 видов сонь, принадлежащих к 7 родам. Количество видов точно определить сложно, так как систематический статус многих из них остается спорным. Это небольшие зверьки, внешним видом напоминающие миниатюрных белочек. Ведут древесный ночной образ жизни.

Большинство видов (за исключением представителей рода Graphiurus – африканских сонь) обладают ярко выраженным годовым биоритмом, проявляющимся в увеличении и снижении уровня биологической активности. Это связано с необходимостью выживания в местностях с сезонными изменениями климатических условий, во время зимних холодов или летней засухи. Периодически повторяющиеся изменения уровня биологической активности являются основной причиной того, что репродукция этих видов не может быть непрерывной, даже в постоянно благоприятных искусственно созданных условиях. Таким образом, эксперименты со световыми режимами проводились с целью достижения более интенсивной репродукции сонь в лабораторных условиях. Однако полученные результаты оказались прямо противоположными ожидаемым. Использовались различные схемы изменений продолжительности светового дня, давшие увеличение интенсивности физиологического эффекта (восстановительные процессы), но в плане репродукции наблюдалось явное ухудшение показателей.

В течение более трех лет постепенно подбирались схемы световых режимов для максимального усиления эффекта. В настоящее время мы имеем достаточно эффективную модель биологически активного светового режима (она опубликована на нашем сайте http://www.neobiosis.com), которая проходит испытание уже на протяжении нескольких месяцев. По всей видимости, в ближайшее время нам удастся достигнуть стабильного состояния организма, в котором он сможет находиться достаточно долго, практически не изменяясь (полная взаимная компенсация процессов старения и восстановительных процессов). Это, пока еще гипотетическое, состояние можно назвать «neobios» (необиоз). Отсюда и термин «neobiosis» – название физиологической реакции, протекающей в организме при воздействии факторов переменного фотопериода.

Необиозис затрагивает организм полностью: восстанавливаются структура зубов (резцы у грызунов растут на протяжении всей жизни), волосяной покров, внутренние органы, стираются возрастные различия в группах животных. Стабилизируется масса тела (в пределах оптимальных значений). При этом, несмотря на значительную продолжительность базовых периодов высокой освещенности (16–17 часов), наблюдается низкая репродуктивная активность животных.

Мы считаем необходимым продолжить изучение данного эффекта с использованием в качестве экспериментальных животных линии лабораторных мышей с короткой продолжительностью жизни, в этом случае можно сравнительно быстро получить окончательные результаты, которые создадут предпосылки для разработки методов коррекции ритма секреции мелатонина у человека.

Хочется надеяться, что результаты этих исследований будут успешными и позволят людям жить намного дольше.

Интересно, что увеличение продолжительности жизни будет компенсировано снижением рождаемости, таким образом, использование данной методики не приведет к неконтролируемому росту населения Земли.

_______________
© Голуб Валерий
Жизнь в инореальности. 4 статьи
Статьи о том, как ниги, видеоигры, телесериалы создают когнитивную систему современного пользователя интернета
Космос Эрнста Теодора Гофмана
Очерк о философе, писателе, мыслителе Эрнсте Теодоре Гофмане (1766, Кёнигсберг – 1822, Берлин)
Интернет-издание года
© 2004 relga.ru. Все права защищены. Разработка и поддержка сайта: медиа-агентство design maximum