Нервные и гуморальные механизмы ритмической организации физиологичес­ких функций

Впроцессе эволюции выработались сложные механизмы нервной и гумораль­ной регуляции биоритмов, их оптимальная синхронизация. Наиболее изучены механизмы регуляции циркадианных биологических ритмов, которые возника­ют в результате суточных колебаний освещенности и других геофизических фак­торов.

Запуск циркадианных колебаний и их взаимосвязь осуществляется деятель­ностью центрального нервного механизма, который выполняет пейсмейкерную функцию. Для реализации действия центрального пейсмейкера, передачи его «ко­манд» к органам и тканям необходимо участие гуморального, прежде всего гормо­нального, звена регуляции.

Свет является основным фактором, который определяет деятельность суп-рахиазматических ядер (СХЯ) как биологических часов. Информация о свето­вом режиме поступает в СХЯ из сетчатки глаза. Они получают также сигналы от других отделов мозга (афферентные входы) и посылают импульсы к различным мозговым структурам (эфферентные входы). Через эфферентные пути СХЯ участ­вуют в регуляции ритмической деятельности эндокринной системы, кровообра­щения, пищевого поведения и других функций.

Другой структурой, важной для ритмической организации функций, являет­ся эпифиз, или шишковидная железа. Эпифиз — нейроэндокринный трансдуктор, т. е. орган, передающий информацию об освещенности среды от нервной систе­мы к эндокринной. В клетках эпифиза синтезируется биологически активное ве­щество — мелатонин. Активность синтеза мелатонина зависит от времени суток: в темную фазу суток он максимален, в светлую — минимален. Вырабатываемый эпифизом мелатонин поступает в гипоталамус. Таким образом, через мелатонин СХЯ связаны с гипоталамусом, в частности, с его нейросекреторными клетками, вырабатывающими нейрогормоны и регулирующими гормональную функцию пе­редней доли гипофиза. Мелатонин тормозит гипоталамическую нейросекрецию, что, в свою очередь, снижает выработку тройных гормонов гипофиза и вызывает уменьшение активности периферических желез внутренней секреции.