Летнее солнцестояние - прекрасное время года для северных регионов России и родного Ханты-Мансийска, где я родился, закончил школу и институт. Наступают "белые ночи", и можно гулять всю ночь, наслаждаясь летним теплом.
Сезонные изменения светового дня получили наибольший интерес в Санкт-Петербурге, располагающемся на 59°57° с. ш. Белые ночи коммерциализировали, привлекая туристов. Ханты-Мансийск находится на 61° с. ш. Разница в 1 гр. широты приводит к увеличению длительности светового дня на полчаса летом. В Ханты-Мансийске световой день в периоды солнцестояний от 19 часов 16 минут летом до 5 часов 31 минут зимой - то есть разница в 3,5 раза!
В далеком 2003 году этот период был стартом для моих первых научных исследований, о которых я и расскажу. В то время я был студентом 4 курса, и в наш Ханты-Мансийский государственный медицинский институт приехал новый заведующий кафедрой госпитальной терапии Олег Николаевич Рагозин. Его докторская диссертация была посвящена особенностям циркадианных (суточных) ритмов у больных бронхиальной астмой и возможностям лечения препаратами мелатонина. В институте нам говорили, что надбавки жителям Крайнего Севера давются за вредность проживания на этой территории. В чем вредность?
Проживание на Севере приводит к развитию северного стресса, так называемого "полярного напряжения" при котором более быстро развиваются серьезные заболевания сердца, легких, эндокринной системы и т.д. За эту вредность доплачивают районный коэффициент - поэтому зарплата выше. Одним из проявлений синдрома "полярного напряжения" является десинхроноз - патологическое состояние организма, когда нарушена координация ритмов различных компонентов хронома. Этим понятием как раз и оперирует хрономедицина. Хронобиология - отрасль науки, объективно исследующуя на количественной основе механизмы биологической временной структуры, включая ритмические проявления жизни
Представление Олега Николаевича о хронобиологии и хрономедицине и идея изучить влияние наших сезонных изменений освещения на здоровье вдохновили меня и коллег, и мы рьяно занялись научными исследованиями. Сейчас кажется смешным будить человека ночью для оценки артериального давления, пульса, дыхания, выбора цвета, а тогда это было одной из задач оценки изменений показателей в течение суток. Гипотеза была в том, что сезонные изменения естественного освещения на Севере влияют на циркадианные ритмы важных показателей организма и психологическое состояние и могут приводить к проблемам со здоровьем.
освещение является основным фактором, влияющим на наши биологические ритмы. Сигнал о яркости и спектре света поступает в сетчатку глаза, и через светочувствительные ганглионарные клетки попадает в супрахиазматическое ядро, которое регулирует биологические ритмы путем секреции мелатонина. У освещения много несветовых эффектов, это тема отдельной статьи.
Один из показателей, меняющийся в течение суток - артериальное давление. Его повышение в вечернее время является нормой. Также артериальное давление имеет суточный профиль - в норме снижается во время сна на 10-20%. Если давление снижается сильнее или меньше, или давже повышается ночью - это патология. Избыток освещения летом и ранний восход солнца в период летнего солнцестояния могут сместить повышение артериального давления на более раннее или позднее время. Как это оценить - проводить суточное мониторирование артериального давления и пульса либо каждые 4 часа измерять и записывать данные.
Вторым вариантом мы и занимались, отправившись в общежитие медицинского института и здание больницы - в 8, 12, 16, 20, 24, 4 часа. Кроме того, оценивали по спирометру функцию дыхания и предлагали тест Люшера (проективная методика исследования личности, для выбора предлагается 8 карточек с разными цветами). Что я замечал - проснуться утром зимой, даже с будильником, чтобы начать работу и учебу в 8 часов утра - почти невозможно. Утренняя раскачка занимает не один час, а к утренним экзаменам мало кто готов. Но в то время мы мало задумывались о сне и его важности.
На 6-м курсе я выступил с результатами этого исследования на своей первой конференции в МГМСУ (Москва), где докладу присудили 1 место в секции "Физиология". Многоуважаемый профессор, руководивший местным советом молодых ученых, вручил мне несколько пожелтевших страниц своих первых исследований о влиянии света на физиологию крыс. Это очень подбодрило меня в продолжении научных изысканий, и после двух лет ординатуры в Тюменской медакадемии я вернулся в Ханты-Мансийск и продолжил работу ассистентом кафедры госпитальной терапии в своей alma mater ХМГМА. Работа ассистентом кафедры - это 900 часов учебной и методической работы в год, преподавание студентам, работа в отделении, ночные дежурства, и продолжение исследований в прежнем научном направлении.
Для темы кандидатской диссертации было выбрано влияние сезонных изменений освещения на ритмы артериального давления измеренные при суточном мониторировании у здоровых людей и при артериальной гипертонии (повышенном давлении) в условиях Севера. К показателям давления добавили оценку мелатонина в моче.
Мелатонин - гормон, который вырабатывается в ночные часы, а время его секреции зависит от освещения. Мелатонин регулирует большинство показателей и передает в организм сигнал, что наступила ночь и нужно изменить работу органов. Рецепторы к мелатонину есть в большинстве органов.
Одна из гипотез была в том, что сезонные изменения освещения приведут к увеличению уровня мелатонина зимой, и уменьшению летом, а высокий уровень мелатонина приведет к снижению артериального давления. Некоторые российские исследователи активно добавляли мелатонин при лечении проблем с сердцем и получали более выраженное снижение артериального давления, уменьшение частоты болей в сердце и т.д.
Мы оценивали ночную секрецию мелатонина в утренней порции мочи - просили собрать несколько милилитров в пробирку. Это позволяет понять сколько мелатонина выработалось за ночь. Но норма мелатонина очень относительна, поэтому группами исследования были здоровые студенты и больные артериальной гипертонией. Для поиска вероятной нормы освещения обследования проводили также в периоды равноденствия весной и осенью, так как двух периодов максимальных изменений светового дня было недостаточно. Результаты показали, что уровень мелатонина действительно повышается зимой и уменьшается летом у здоровых людей, и не имеет значимых различий у больных артериальной гипертонией, а показатели артериального давления свидетельствуют о десинхронозе биологических ритмов. Для поиска практического применения полученных знаний, исследования были продолжены у медицинских работников трудящихся в сменном режиме.