СПОСОБ НОРМАЛИЗАЦИИ ЦИРКАДИАННЫХ РИТМОВ ЧЕЛОВЕКА
METHOD FOR NORMALISING INDIVIDUAL'S DIURNAL RHYTHM

Изобретение относится к медицине, а именно к геронтологии и гериатрии, и может быть использовано для нормализации и управления циркадианными ритмами человека с 12-летнего возраста.
В последнее время проводятся большие работы по исследованию биоритмов человека, их взаимосвязи со сном и бодрствованием. Поиски направлены в основном на определение возможностей управления биоритмами с целью устранения нарушений сна. Задача эта особенно актуальна в настоящее время, когда значительная часть взрослого населения земного шара страдает от бессонницы. Управление внутренними ритмами человека имеет важное значение не только для нормализации ночного сна, но и для устранения ряда заболеваний нервной системы, имеющих функциональный характер (например, неврозов). Установлено, что суточное изменение внутренних ритмов, свойственных здоровому человеку, при болезненных состояниях искажаются. По характеру искажений врачи могут судить о ряде заболеваний на начальной стадии.
По-видимому, большинство болезней у человека происходит вследствие нарушения ритма функционирования ряда органов и систем его организма. В ходе эволюционного и исторического развития человек и все другие живые существа, населяющие нашу планету, усвоили определенный ритм жизни, обусловленный ритмическими изменениями геофизических параметров среды, динамикой обменных процессов. А так как темпы научно-технического прогресса сейчас приобретают стремительный характер и предъявляют серьезные требования к человеку, проблема актуальности биоритмов является сегодня самой важнейшей. Бездумное отношение человека к самому себе часто является следствием незнания биологических законов, эволюционных предпосылок, адаптивных возможностей человека и т.д., и т.п. Чтобы сохранить здоровье человека, всесторонне и гармонично развивать его физические и духовные качества, необходима не только настойчивая и плодотворная научно-исследовательская работа, но и большая просветительская работа.
Периоды сна и бодрствования у человека сменяются с циркадной периодичностью. При исследовании связи периодичности сна и бодрствования с внешними стимулами изучалось изменение продолжительности периода данных колебаний у человека. В отсутствие внешней стимуляции, которая позволяет человеку судить о времени суток, подопытные все равно ложились спать и пробуждались в обычное время; таким образом, период ритма сон-бодрствование не изменялся и оставался равным 24 часам, затем, через некоторое время, он увеличился до 36 часов. Когда подопытные возвратились в нормальные условия, 24-часовой цикл был восстановлен.
Одним из наиболее эффективных внешних сигналов, поддерживающих 24-часовый цикл, является свет. У человека зрительные рецепторы посылают сигнал в супрахиазмальное ядро, и дальнейшее распространение сигнала приводит к выработке гормонов, регулирующих циркадную активность организма. Однако при этом отдельные органы, такие как сердце, печень, почки, имеют свои «внутренние часы» и могут «выбиваться из ритма», устанавливаемого супрахиазмальным ядром. Сигнал, поступающий в шишковидную железу, вызывает синтез и выделение в кровоток вызывающего сон нейрогормона мелатонина. У пожилых людей выделяется меньше мелатонина, что, вероятно, объясняет, почему старые люди чаще страдают бессонницей. Большая часть исследователей полагает, что супрахиазмальное ядро отвечает за циркадные ритмы и за колебания параметров, связанных с циклом сон-бодрствование, например температуры тела, кровяного давления и диуреза.
В настоящее время от нормализации и управления циркадианными ритмами человека во времени и с учетом его персонифицированного состояния здоровья и заболевания зависят качество жизни, уровень работоспособности, профессиональное долголетие, частота и степень тяжести возникновения новых заболеваний или обострения хронических.
Известны устройства и способы нормализации циркадианных ритмов человека.
Так, известен способ повышения работоспособности организма (RU №2456032), который включает цветоимпульсное воздействие в красном диапазоне видимого спектра длиной волны 630 нм с частотой 40 Гц. При этом воздействуют попеременно на каждый глаз с экспозицией по 5 минут. Сеансы проводят ежедневно, на курс 10 сеансов. Способ обеспечивает повышение адаптационного эффекта за счет оптимизации вегетативной регуляции, деятельности сенсорной зрительной системы и микроциркуляции организма. Однако цветоимпульсное воздействие в красном диапазоне видимого спектра длиной волны 630 нм с частотой 40 Гц не является физиологическим и эволюционно адаптированным и не может использоваться для управления циркадианными ритмами человека.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ воздействия на циркадные часы человека, реализуемый устройством, описанным в RU №124148, состоящим из источника питания, светодиодных излучателей, регуляторов режимов подачи светового потока, выполненным в виде очков, излучателей светового потока, генерирующих пиковую длину волны в области 480±5 нм и смонтированных в виде концентрических кругов, эллипсов или линий на светопрозрачной основе, а в электрическую цепь блока излучателей включено реле-прерыватель светового потока с постоянным временем 400 мс, автоматически управляемое от блока регуляции яркости светового потока.
Однако применение способа нормализации циркадных часов человека путем монотерапевтического и профилактического воздействия для нормализации циркадианных ритмов человека недостаточно из-за наличия в организме системности и комбинированности механизмов в управлении биоритмами. Кроме того, использования только светового воздействия для нормализации циркадианных ритмов человека при различных заболеваниях является крайне неэффективным.
Все известные устройства, рекомендованные для нормализации биологических ритмов сна и бодрствования, улучшения общего самочувствия и настроения, повышения работоспособности человека, предназначены для воздействия ритмическими цветовыми стимулами на палочки и колбочки сетчатки глаза человека. Однако нейрофизиологическими исследованиями последних лет доказано, что палочки и колбочки сетчатки не имеют отношения к регуляции циркадианных часов человека, а следовательно, не участвуют в нормализации биологических ритмов человека. Классические фоторецепторы - колбочки и палочки участвуют только в функции зрения. Регуляция циркадианных часов взаимосвязана не со зрением, а с уровнем внешней освещенности. Рецепторами и регуляторами цикрадианных часов у человека является относительно недавно открытый новый тип фоторецепторов сетчатки - меланопсин-содержащие ганглиозные клетки, которые имеют максимальную чувствительность к длине волны видимого спектра 480 нм (Berson, D.M., Dunn, F.A., Takao, M. Phototransduction by retinal ganglion cells that set the circadian clock // Science. - 2002. Vol.295, P.1070-1073; Dacey, D.M., Liao, H.-W., Peterson, B.B., Robinson, F.R., Smith, V.C, Pokorny, J., et al. Melanopsin-expressing ganglion cells in primate retina signal colour and irradiance and project to the LGN // Nature, 2005, Vol.433, P.749-754). Меланопсин-содержащие ганглиозные клетки моносинаптически связаны с нейронами центра циркадианного регулирования - супрахиазматическими ядрами гипоталамуса, поэтому с высокой надежностью управляют циркадианными часами (Dao-Qi Zhang, Wong K.Y., Sollars P.J., Berson D.M. et al. Intraretinal signaling by ganglion cell photoreceptors to dopaminergic amacrine neurons // PNAS. 2008. Vol.105. No.37. P.14181-14186; Ecker J.L., Dumitrescu O.N. Wong K.Y. et al. Melanopsin-expressing retinal ganglion-cell photoreceptors: cellular diversity and role in pattern vision // Neuron. 2010. Vol.67, P.49-60; Gamlin P. D.R., McDougal D.H., Pokorny J., Smith V.C., King-Wai Yau, Dacey D.M. Human and macaque pupil responses driven by melanopsin-containing retinal ganglion cells // Vision Research 2007. Vol.47. P.946-954).
Поэтому обоснование технических характеристик известных устройств цветоимпульсной терапии и рекомендуемые программы построены на опровергнутом современной нейрофизиологией представлении о влиянии через зрительный анализатор цветовыми импульсами на так называемую фотоэнергетическую систему мозга - «гипоталамус-гипофиз-либмическая система». К тому же в классической нейрофизиологии отсутствует такое понятие, как фотоэнергетическая система мозга. В научной литературе не приводится доказательств, что цветность, яркость, ритм и форма световых импульсов известных устройств через зрительный анализатор позволяет добиться нормализации биоритмов и ликвидировать или существенно уменьшить различные болезненные состояния, сопряженные с нарушением биоритмов.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении циркадианного уровня гормона мелатонина в крови человека за счет применения комбинированного воздействия на человека по трем системным направлениям: 1) световым излучением при использовании очков по RU №124148 для воздействия на циркадианные часы человека, 2) функциональными продуктами питания «Самарский здоровяк» с системным воздействием, как на гуморальные и гормональные циркадианные колебания, так и на персонифицированное состояние здоровья и его полиморбидность, и 3) физической нагрузкой при использовании тренажера Power Plate, для высокоинтенсивной проприоцептивной физической активности.
Указанный технический результат достигается тем, что используют комбинированное лечебное и профилактическое воздействие на человека, направленное на повышение уровня циркулирования мелатонина в крови организма человека, а именно:
2
- физических факторов равноускоренного тренинга на тренажере Power Plate (равноускоренной физической нагрузки) с высокими уровнями активации проприоцептивной сенсорной системы при строго заданных параметрах с использованием его в режиме: частота колебания виброплатформы - 30-40 Гц, длительность одного упражнения не менее 30 сек, амплитуда смещения платформы 2 мм или 4 мм, сила тяжести 1,83 G - 5,0 G, при ускорении движения платформы тренажера 18,00-50 м/с;
- функциональных продуктов питания «Самарский здоровяк» различных по составу, в зависимости от заболевания человека, от 60 г/сут до 90 г/сут, вечером в 18-30, длительностью лечебно-профилактического курса 1 месяц, 3 раза в год в осенний, зимний и весенний периоды,
- устройства (очков) для воздействия на циркадианные биологические ритмы человека, состоящего из источника питания, светодиодных излучателей, регуляторов режимов подачи светового потока, выполненного в виде очков, излучателей светового потока, генерирующих пиковую длину волны в области от 480±5 нм до 490±10 нм и смонтированных в виде концентрических кругов, эллипсов или линий на светопрозрачной основе, а в электрическую цепь блока излучателей включено реле-прерыватель светового потока с постоянным временем 400 мс, автоматически управляемое от блока регуляции яркости светового потока.
Длительность лечебно-профилактического курса равна одному месяцу, 3 раза в год в осенний, зимний и весенний периоды.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Предлагаемый способ позволит эффективнее проводить профилактику и лечение заболеваний человека, приводящих к нарушению сна и бессоннице, депрессивным состояниям, утомлению, нарушению фаз сна, что восстановит циркадианные ритмы человека.
Адекватная стимуляция периферических и центральных механизмов регуляции циркадианных ритмов человека через меланопсин-содержащие ганглиозные клетки и супрахиазматические ядра гипоталамуса обеспечивает нормальное функционирование цикла «сон-бодрствование» или его восстановление при нарушениях сна или функционального состояния организма человека в период бодрствования.
Использование предлагаемого способа является эффективным приемом не только для нормализации циркадианных часов и контролируемых ими физиологических процессов, но и для управления циркадианными ритмами человека.
2
Способ базируется на определенной последовательности действий, первое из которых - это работа на тренажере Power Plate в течение 15 минут в режиме - частота колебания виброплатформы - 30 Гц, длительность одного упражнения 30 сек, амплитуда смещения платформы 2 мм, сила тяжести 1,83 G, импульсное ускорение 18,00 м/с. Данные режимы выявлены в результате опытных мероприятий и являются универсальными для подавляющего числа пациентов.
Комплекс физических упражнений Acceleration Training™ (Равноускоренный Тренинг™) на тренажере Power Plate представляет собой уникальную систему, в основе которой лежит перенос веса тела на изменяющей положение опорной площадке (http://www.sportarmy.ru/filestore/0015/0001/47242/kachestva.pdf). Тренажеры Power Plate позволяют развивать мощности мышц, уменьшая при этом риск повреждения суставов, а также возникновения других травм, причем время тренировки, затраченное на достижение результатов, существенно снижается. Комплекс упражнений Acceleration Training™ (Равноускоренный Тренинг™) на тренажерах Power Plate обладает следующими преимуществами: увеличение силы и тонуса мышц, интенсивная стимуляция и активизация работы нервной системы, усиление циркуляции крови и снижение боли, повышение минеральной плотности костной ткани и повышение уровня содержания ключевых гормонов - тестостерона, гормона роста, ИФР и серотонина, понижение уровня кортизола (гормон стресса). Инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1) один из важнейших представителей семейства инсулиноподобных факторов роста, осуществляющих эндокринную, аутокринную и паракринную регуляцию процессов роста, развития и дифференцировки клеток и тканей организма. Стимулирует количество гормонов роста, инсулин-подобного фактора роста-1 и тестостерона за очень короткий промежуток времени (от 8 до 12 минут). Происходит резкое уменьшение содержания кортизола в плазме крови человека, одновременно с увеличением выработки нейротрансмиттеров и эндорфинов, таких как серотонин и нейротрофин. Эти изменения происходят намного быстрее в сравнении с обычной интенсивной тренировкой.
Тренажер Power Plate вызывает биомеханическую стимуляцию нейромышечной системы человека в трех направлениях при равноускоренном движении платформы. Фактор ускорения на тренажере создает гипергравитацию. Взаимодействие на тело человека избыточной силы тяжести рекрутирует двигательные единицы для преодоления нагрузки. Технология Power Plate может управлять равноускоренным движением, создавая при этом такие условия, при которых нейромышечная система стимулируется в направлении развития мышечной силы без дополнительной нагрузки. Физиологическое проявление увеличения силы мышц происходит за счет неврологической и миогенной адаптации. Процесс неврологической адаптации обусловлен рекрутировкой молчащих двигательных единиц, особенно, включающих быстрые мышечные волокна. При этом происходит синхронизация сокращения значительного числа мышечных волокон (до 100%). Наряду с периферическими механизмами нервной и мышечной адаптации к избыточной гравитации на тренажере Power Plate происходит наивысшая активация проприоцептивной сенсорной системы, которая контролирует при новом типе двигательной активности висцеральные системы (дыхание, кровообращение и другие), в том числе секрецию гипоталамических гормонов посредством мышечно-гипоталамической оси. Активация этой регуляторной оси при участии дельта- и тета-квантующих ритмов ЭЭГ (В.Ф. Пятин, М.С. Сергеева, Е.С. Коровина, В.В. Королев, О.В. Лавров Увеличение мощности дельта-ритма ЭЭГ после физической нагрузки на тренажере Power Plate // Вестник ТвГУ. Серия «Биология и экология». - 2012. - Вып.28, №25. - С.7-21) нормализует фазы сна человека. Таким образом, уровни активации проприоцептивной системы человека представляет собой фундаментальный механизм контроля циркадианных часов.
На втором этапе человеку предлагают сезонное применение функциональных продуктов питания «Самарский здоровяк», различных по составу. Это продукт относится к категории функционального пищевого продукта (ФПП) в виде продукта быстрого приготовления для диетического и профилактического питания. Применение ФПП обуславливает подавление свободно-радикальной активности, инвазивную детоксикацию организма человека, оптимизацию нейрогенной регуляции сосудистого тонуса при АГ. Постоянное применение ФПП состава с большим содержанием антиоксидантов, витаминов и микроэлементов, особенно цинка и селена, является надежным средством в восстановлении мужского и женского здоровья. Изофлавоноиды и куместаны в больших количествах содержатся в соевых бобах (до 300 мг/100 г), других стручковых растениях, красном клевере, чечевице, гранатах, финиках, семенах льна и подсолнечника и др. Изофлавоны, поступая в организм, активно включаются в обменные процессы, в результате чего оказываются вовлеченными в метаболизм многих веществ. Каждый фермент специализируется на какой-то одной реакции. Коферментами являются многие витамины, поэтому даже легкие гиповитаминозы, не говоря уже о тяжелых авитаминозах, вызывают нарушения в работе важных ферментных систем. Антиокислительные ферменты, которые защищают кожу от свободных радикалов, - каталаза, супероксиддисмутаза (СОД), глютатионпероксидаза, тирозиназа, которая необходима для синтеза меланина. Ферменты, расщепляющие связи между роговыми чешуйками в роговом слое (от активности этих ферментов - скорость слущивания чешуек с поверхности кожи). Ферменты, разрушающие межклеточное вещество дермы (коллагеназа, эластаза, гиалуронидаза и т.д.). 5-альфа-редуктаза - фермент, превращающий тестостерон в активную форму (дигидротестостерон). Обычно фермент состоит из большой белковой молекулы (апофермента) и кофермента, который может участвовать в образовании активного центра. В качестве кофакторов в активный центр ряда ферментов входят ионы металлов цинка, марганца, селена, железа, меди. Без кофакторов, входящих в активный центр, фермент работать не может.
Установлена клинико-физиологическая связь уровней мелатонина с нормализацией циркадных часов и обеспечением качественного циркадного сна при включении в диетическое питание человека растительных белков - функциональных продуктов питания «Самарский здоровяк» (ФПП «Самарский здоровяк»). В эксперименте доказано трехкратное снижение содержания в крови кортикостероидов (11ОКС) при употреблении ФПП «Самарский здоровяк» по сравнению с контрольной группой и соответственно повышением на указанное количество содержания мелатонина в организме человека (Сиротко И.И., Малышев В.К., Никитин О.Л., Романчук П.И. «Активное долголетие: Роль новых медико-генетических механизмов и инновационного функционального продукта питания» «Самарский здоровяк»: научно-практическое пособие». Самара, 2011, 48 с.). Т.о., ФПП «Самарский здоровяк» из-за системного воздействия как на гуморальные и гормональные циркадианные колебания, увеличивает необходимое количество гормона мелатонина для нормализации циркадного сна.
На третьем этапе человек надевает очки из RU №124148. Экраны очков выполнены из прозрачного или слабо тонированного биологически инертного материала. На внутренней стороне экранов очков смонтированы светодиоды, являющиеся источниками светового электромагнитного излучения. Светодиоды смонтированы в виде горизонтальных, вертикальных или круговых линий, между которыми имеется светопрозрачные промежутки, необходимые для осуществления зрительной функции. Светодиоды имеют диапазон длин волн в синей части видимого спектра величиной от 480±5 нм до 490±10 нм. Источник питания светодиодов смонтирован в оправе очков. После включения питания кнопками управления задаются режим светового потока по показателям яркости и частоты пауз светового потока по субъективному предпочтению человека. Частота пауз в световом потоке длительностью 400 мс подается в асинхронном режиме, но подбирается по субъективным ощущениям человека в диапазоне 5-15 пауз в минуту. Длительность паузы светового потока равна 400 мс и соотнесена по времени с длительностью одного моргания у человека. Эти очки предназначены для адекватной стимуляции меланопсин-содержащих ганглиозных клеток сетчатки и связанных с ними центральных механизмов регуляции циркадианных ритмов человека. По литературным данным фоторецепторные ганглиозные клетки сетчатки имеют максимальную чувствительность при длине волны 480 нм. Это устройство позволяет создавать параметры электромагнитного излучения, активирующие фоторецепторные ганглиозные клетки сетчатки, учтена физиологическая значимость величины порога возбуждения рецепторов циркадианных часов, зависящая от интенсивности светового потока. Так, в зависимости от освещенности величина латентного периода фоторецепторных ганглиозных клеток сетчатки варьирует от нескольких секунд до нескольких минут. Поэтому в очках задаются высокие значения яркости светового потока. Адекватная световая активация центра циркадианных часов человека (нейроны супрахиазматического ядра гипоталамуса) посредством фоторецепторных ганглиозных клеток сетчатки позволяет воздействовать на центральные биологические часы, которые регулируют уровни гормональных сигналов и уровни гормонов в плазме крови человека в течение суток, биологические ритмы, связанные с приемом пищи в течение дня. Искусственная активация циркадианных часов с использованием очков направлена на восполнение дефицита светового потока, в котором человек находится в течение дня на рабочем месте, в жилых или учебных помещениях. Это обусловлено тем, что нормы освещенности на рабочем месте составляют по современным нормам СНиП порядка 500 лк и менее. При этом освещенность внешней среды в солнечный день достигает нескольких десятков тысяч люкс. Разрыв между естественной освещенностью на рабочих местах и таковой во внешней среде является своеобразной световой депривацией циркадианных часов человека, которые в процессе эволюции были адаптированы к солнечной освещенности. Закономерно, что целый ряд заболеваний человека в настоящее время связывают с дефицитом функции циркадианного регулирования, которая, в свою очередь, обусловлена световой депривацией (Stevens R G. Artificial lighting in the industrialized world: circadian disruption and breast cancer // Cancer Causes Control. 2006 May; 17 (4): P.501-507; La Morgiaa, C., Ross-Cisnerosb, F.N., Hannibalc J., Montagnaa P., Sadunb A.A., Carellia V. Review. Melanopsin-expressing retinal ganglion cells: implications for human diseases // Vision Research. 2011. Vol.51, Issue 2, P.296-302; Lewis, B.H. Legato, M. Fisch, H. Medical Implications of the Male Biological Clock // JAMA, November 15, 2006. - Vol.296, No. 19. P.2369-2371).
Выбор времени проведения лечебных сеансов с 18-00 до 20-00 обусловлен следующим. Время после 18-00 необходимо для начала активации выработки мелатонина после 00 часов и сохранение его концентрации на протяжении всей ночи до 7 часов утра. Если бы это воздействие осуществлялось в утренние часы, то в обед наступал бы глубокий сон, т.к. мелатонин в организме человека интенсивно вырабатывается с 00 часов до 7-8 часов, и обеспечивает нормальный циркадный сон и суточные биоритмы.
Современная хронобиология, хрономедицина и эндокринология установила, что ритмические колебания физиологических функций в организме составляют единую систему со строго упорядоченной последовательностью процессов. Запуск циркадианных колебаний и осуществление их взаимосвязи определяются деятельностью центрального нервного механизма, выполняющего пейсмекерную функцию - это, прежде всего, нейроны супрахиазматических ядер гипоталамуса. Для реализации действия центрального пейсмекера, передачи его «команд» к органам и тканям необходимо участие гуморального и гормонального звеньев регуляции с циркадианной каскадной работой биохимических процессов во взаимосвязи сбалансированности питания с геномом человека (нутригеномика и нутригенетика) (Сиротко И.И., Малышев В.К., Никитин О.Л., Романчук П.И. «Активное долголетие: Роль новых медико-генетических механизмов и инновационного функционального продукта питания» «Самарский здоровяк»: научно-практическое пособие». Самара, 2011, 48 с.).
Изменение функции одного из составляющих может привести к нарушению адаптивных возможностей и функциональных резервов организма, что проявляется возникновением внешнего и внутреннего десинхроноза. При этом дезорганизация биоритмов может быть причиной поломки приспособительных механизмов и приводить к развитию патологических процессов в организме. С другой стороны, разнообразные нарушения нормального течения физиологических процессов сопровождаются десинхронозом.
Поэтому при плохой освещенности в помещении или во время сезонных периодов года (осенний, зимний, весенний), а также с учетом географии проживания человека, где во всех случаях его проживания или временного пребывания недостаточная естественная и/или искусственная освещенности, необходима дополнительная искусственная освещенность для стимуляции меланопсин-содержащих ганглиозных клеток сетчатки и выработки мелатонина, необходима дополнительная искусственная освещенность для стимуляции зрительного анализатора и выработки естественного мелатонина.
Мелатонин увеличивает устойчивость организма к психо-эмоциональному стрессу, выступая как универсальный адаптоген, а также благоприятно влияет на микроциркуляцию и кровоснабжение мозга. Происходит при этом нормализация ночного сна: сновидения становятся чувственными, насыщенными.
Мелатонин способствует предупреждению рака молочной железы, яичников, матки, предстательной железы, старческого остеопороза, оказывает влияние на жировой и углеводный обмен, понижает количество холестерина в крови, восстанавливает кровяное артериальное давление. Установлена клинико-физиологическая связь уровня мелатонина с редукцией проявлений климактерического синдрома, а также с улучшением потенции. Мелатонин также положительно влияет на восстановление функций печени, активизирует ее детоксикационные функции.
Экспериментальные и клинические данные дают основание сделать выводы, что состояние биоритмов является универсальным критерием общего состояния организма. Регистрация ритмов органов и тканей - электроэнцефалография, электрокардиография, электромиография и др. - широко используется при диагностике различных заболеваний и оценке функционального состояния соответствующих органов и систем (Романчук П.И., Никитин О.Л., Волобуев А.Н., Петров Е.С., Романчук Н.П. «Способ неинвазивной оценки работы кардиосинхронизированного механизма в кровеносных сосудах и региональных сосудистых бассейнах» RU №2463948; Романчук П.И., Романчук Н.П., Малышев В.К., Никитин О.Л., Никитина Т.Р. «Способ диетического и профилактического питания при возрастных изменениях сердечно-сосудистой системы, патент на изобретение RU №2483745; Кузнецов С.И., Романчук П.И., Шишин Г.Г. «Артериальная гипертония и артериальная гипотония: инновации комбинированной терапии». Научно-методическое пособие, Самара, 2011, 288 с.).
Современная доказательная медицина установила, что человек с хроническим дефицитом мелатонина имеет на 40-60% больше риск развития ишемической болезни сердца, изменения биофизических характеристик кровеносных сосудов, раннего развития метаболического синдрома, ожирения, артериальной гипертонии, сахарного диабета, атеросклероза, что в итоге приводит к ускоренному старению органов и систем организма.
Фундаментальная наука свидетельствует, что биологические ритмы - это периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Они проявляются на всех уровнях организации живой материи, - от молекулярных и субклеточных до биосферы.
Примером таких циклических процессов являются: жизненный цикл РНК и белков (от синтеза до распада), деление клеток, прохождение импульсов по рефлекторной дуге, ритмичные изменения уровней гормонов в крови и температуры тела, акты дыхания и сердечных сокращений, половые циклы, смена поколений организмов.
Физиологический контроль эндокринной функции эпифиза осуществляется в значительной мере световым режимом. Электромагнитная энергия, воспринимаемая рецепторами освещенности сетчатки глаз человека, передается в эпифиз по нейронам супрахиазматического ядра гипоталамуса через ствол верхней грудной части спинного мозга и симпатические нейроны верхнего шейного ганглия. В темное время суток сигналы от супрахиазматического ядра вызывают увеличение синтеза и высвобождения норадреналина из симпатических окончаний. Этот нейромедиатор возбуждает рецепторы, расположенные на мембране пинеалоцитов, стимулируя, таким образом, синтез мелатонина. Свет угнетает продукцию и секрецию мелатонина, и поэтому его максимальный уровень в эпифизе и крови человека наблюдается в ночные часы, а минимальный - в утренние и дневные.
Современной геронтологией и гериатрией установлено, что разрушение супрахиазматических ядер приводит к сокращению продолжительности жизни человека.
Мелатонин обладает ритморегулирующей активностью, связанной с формированием и поддержанием всех биологических ритмов нашего организма (смена сна и бодрствования, менструальный цикл у женщин, адаптация организма к быстрой смене часовых поясов).
Мелатонин является эффективным перехватчиком свободных радикалов in vitro, хотя его концентрация в крови человека слишком мала для выполнения этой функции. Однако связываясь со своими рецепторами на поверхности клетки и в ее ядре, мелатонин запускает активацию генов собственной антирадикальной защиты клетки, например, супероксиддисмутазу.
Выраженным ревитализационным эффектом мелатонина является его лечебно-профилактическая противоопухолевая и иммуностимулирующая способность, а главное, это препятствие перехода клетки в апоптоз.
Специфические рецепторы к мелатонину есть в гладкомышечных клетках и эндотелии кровеносных сосудов. Мелатонин ингибирует агрегацию тромбоцитов, обеспечивает кардиопротекторный эффект при реперфузии.
Клиническая значимость мелатонина заключается в следующем:
Во-первых, мелатонин благодаря своим синхронизирующим свойствам способен ликвидировать рассогласование циркадианных ритмов.
Во-вторых, у ряда больных с артериальной гипертонией имеет место гиперреактивность гипофиз-адреналовой системы, функцию которой ограничивает мелатонин. Важно то, что мелатонин активирует дофаминэргическую и ГАМКергическую систему мозга, ослабленную при артериальной гипертонии.
В-третьих, в развитии артериальной гипертонии играет роль снижение продукции простагландина E2 и других депрессоров, а мелатонин обладает свойством стимулировать синтез простагландина E2, простациклина.
2+
В-четвертых, мелатонин контролирует активность Ca каналов, нарушение деятельности которых считается одним из ключевых моментов патогенеза артериальной гипертонии.
В-пятых, в настоящее время бесспорным является нарушение временной организации гемодинамики, проявляющееся феноменом внутреннего и внешнего десинхроноза циркадианных и циркасептанных ритмов вариабельности показателей кардиосинхронизированного антифлатерного механизма гемодинамики у больных с артериальной гипертонией.
В-шестых, установлено, что у больных с ишемической болезнью сердца ночная продукция мелатонина значительно снижена. Причем, чем тяжелее форма ишемической болезни сердца, тем ниже уровень мелатонина. Кроме того, больные с ишемической болезнью сердца имеют низкую продукцию мелатонина, по сравнению со здоровыми лицами.
В-седьмых, с позиции доказательной медицины установлено, что особенно низок уровень мелатонина у больных с высоким риском возникновения инфаркта миокарда (в период с 4-00 до 6-00) и летального исхода.
Для нормализации циркадианных ритмов человека в настоящем способе предлагается комбинированная схема повышения циркадного уровня гормона мелатонина в крови человека.
Для адекватной выработки мелатонина и обеспечение длительной концентрации в организме человека необходимо наличие трех составляющих:
1) свет определенной длины светового спектра,
2) активация проприоцептивной сенсорной системой при физической нагрузке,
3) функциональное и сбалансированное питание, содержащее в большом количестве растительные белки.
Для этого применяют комбинированное лечебное и профилактическое воздействие, направленное на повышение уровня циркулирования мелатонина в крови организма человека, с использованием:
2
- Физических факторов равноускоренного тренинга на тренажере Power Plate (равноускоренной физической нагрузки) с высоким уровнями активации проприоцептивной сенсорной системы при строго заданных параметров использованием его в режиме: частота колебания виброплатформы - 30-40 Гц, длительность одного упражнения не менее 30 сек, амплитуда смещения платформы 2 мм или 4 мм, сила тяжести 1,83 G - 5,0 G, при ускорении движения платформы тренажера 18,00-50 м/с. Режим установлен экспериментально.
- Функциональных продуктов питания «Самарский здоровяк» различных по составу, в зависимости от заболевания человека, от 60 г/сут до 90 г/сут, вечером в 18-30, длительность лечебно-профилактического курса 1 месяц, 3 раза в год в осенний, зимний и весенний периоды, воздействующие как на гуморальные и гормональные циркадные колебания, так и на персонифицированное состояние здоровья и его полиморбидность. В эксперименте доказано трехкратное снижение содержания в крови кортикостероидов (11ОКС) при употреблении ФПП «Самарский здоровяк» по сравнению с контрольной группой, и соответственно повышением на указанное количество содержания мелатонина в организме человека (Сиротко И.И., Малышев В.К., Никитин О.Л., Романчук П.И. «Активное долголетие: Роль новых медико-генетических механизмов и инновационного функционального продукта питания» «Самарский здоровяк»: научно-практическое пособие». Самара, 2011, 48 с.).
- Очков из RU №124148 для воздействия на циркадианные биологические ритмы человека, состоящих из источника питания, светодиодных излучателей, регуляторов режимов подачи светового потока, выполненных в виде очков, излучателей светового потока, генерирующих пиковую длину волны в области от 480±5 нм до 490±10 нм и смонтированных в виде концентрических кругов, эллипсов или линий на светопрозрачной основе, а в электрическую цепь блока излучателей включено реле-прерыватель светового потока с постоянным временем 400 мс, автоматически управляемый от блока регуляции яркости светового потока, в течение 60 минут, с 19-00 до 20-00.
Длительность лечебно-профилактического курса равна одному месяцу, 3 раза в год в осенний, зимний и весенний периоды.
Пример №1: Мужчина А., 50 лет, с диагнозом артериальная гипертония, диссомния, десинхроноз.
Рекомендована комбинированная схема лечения и профилактики:
2
- в 18-00 физическая нагрузка в течение 15 минут на тренажере Power Plate равноускоренного тренинга (равноускоренной физической нагрузки) в режиме - частота колебания виброплатформы 30 Гц, длительность одного упражнения 30 сек, амплитуда смещения платформы 2 мм, сила тяжести 1,83 G, импульсное ускорение 18,00 м/с, с последующим 15-минутным отдыхом,
- в 18-30 прием функционального продукта питания «Самарский здоровяк» (таблица 1 - состав функционального продукта питания «Самарский здоровяк» у больных с артериальной гипертонией) 60 г, длительностью лечебно-профилактического курса 1 месяц, следующего состава (Малышев В.К., Романчук П.И., Романчук Н.П. Продукт диетического и профилактического питания для больных с артериальной гипертонией, RU №2403802),
Таблица 1
- с 19-00 до 20-00 в помещении либо на улице ношение очков (RU №124148) со следующими техническими характеристиками - длина волны 480±5 нм, прерыватель светового потока с постоянным временем 400 мс, автоматически управляемый от блока регуляции яркости светового потока.
Пример №2: Женщина О., 35 лет, с диагнозом артериальная гипотония, диссомния, десинхроноз.
Рекомендована комбинированная схема лечения и профилактики:
2
- в 18-00 физическая нагрузка в течение 15 минут на тренажере Power Plate равноускоренного тренинга (равноускоренной физической нагрузки) в режиме - частота колебания виброплатформы 30 Гц, длительность одного упражнения 30 сек, амплитуда смещения платформы 2 мм, сила тяжести 1,83 G, импульсное ускорение 18,00 м/с, с последующим 15-минутным отдыхом,
- в 18-30 прием функционального продукта питания «Самарский здоровяк» (таблица 2 - состав функционального продукта питания «Самарский здоровяк» у больных с артериальной гипотонией) 60 г, длительностью лечебно-профилактического курса 1 месяц, следующего состава (RU №2470528),
Таблица 2
- с 19-00 до 20-00 в помещении либо на улице ношение очков (RU №124148) со следующими техническими характеристиками - длина волны 480±5 нм, прерыватель светового потока с постоянным временем 400 мс, автоматически управляемый от блока регуляции яркости светового потока.
Пример №3: Женщина К., 55 лет, с диагнозом пременопауза, диссомния, десинхроноз.
Рекомендована комбинированная схема лечения и профилактики:
2
- в 18-00 физическая нагрузка в течение 15 минут на тренажере Power Plate равноускоренного тренинга (равноускоренной физической нагрузки) в следующем режиме: частота колебания виброплатформы 30 Гц, длительность одного упражнения 30 сек, амплитуда смещения платформы 2 мм, сила тяжести 1,83 G, импульсное ускорение 18,00 м/с, с последующим 15-минутным отдыхом,
- в 18-30 прием функционального продукта питания «Самарский здоровяк» (RU №2403805) - 60 г с  длительностью лечебно-профилактического курса 1 месяц (см. таблица 3 - состав функционального продукта питания «Самарский здоровяк» для восстановления женского здоровья),
- с 19-00 до 20-00 в помещении либо на улице ношение очков (RU №124148) со следующими техническими характеристиками - длина волны 480±5 нм, прерыватель светового потока с постоянным временем 400 мс, автоматически управляемый от блока регуляции яркости светового потока.
Пример №4: Мужчина И., 60 лет, с диагнозом эректильная дисфункция, диссомния, десинхроноз.
Рекомендована комбинированная схема лечения и профилактики:
2
- в 18-00 физическая нагрузка в течение 15 минут на тренажере Power Plate равноускоренного тренинга (равноускоренной физической нагрузки) в следующем режиме: частота колебания виброплатформы - 30 Гц, длительность одного упражнения 30 сек, амплитуда смещения платформы 2 мм, сила тяжести 1,83 G, импульсное ускорение 18,00 м/с, с последующим 15-минутным отдыхом,
- в 18-30 прием функционального продукта питания «Самарский здоровяк» (RU №2403805) - 60 г, длительностью лечебно-профилактического курса 1 месяц (см. таблица 4 - состав функционального продукта питания «Самарский здоровяк» для восстановления мужского здоровья),
- с 19-00 до 20-00 в помещении либо на улице ношение очков (RU №124148) со следующими техническими характеристиками: длина волны 480±5 нм, прерыватель светового потока с постоянным времени 400 мс, автоматически управляемый от блока регуляции яркости светового потока.
Пример №5: Мужчина С., 80 лет, с диагнозом Ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертония, церебральный атеросклероз, дисциркуляторная энцефалопатия, диссомния, десинхроноз.
Рекомендована комбинированная схема лечения и профилактики:
2
- в 18-00 физическая нагрузка в течение 15 минут на тренажере Power Plate равноускоренного тренинга (равноускоренной физической нагрузки) в следующем режиме: частота колебания виброплатформы - 30 Гц, длительность одного упражнения 30 сек, амплитуда смещения платформы 2 мм, сила тяжести 1,83 G, импульсное ускорение 18,00 м/с, с последующим 15-минутным отдыхом,
- в 18-30 прием функционального продукта питания «Самарский здоровяк» (RU №2405380 от 10 декабря 2010 года, Романчук П.И., Никитин О.Л. «Артериальная гипертония и активное долголетие: системокомплекс инноваций восстановительной медицины: научно-практическое пособие», Самара, 2010, 340 с.) - 60 г, длительностью лечебно-профилактического курса 1 месяц (см. таблица 5 - состав функционального продукта питания «Самарский здоровяк» для восстановления ослабленного организма),
- с 19-00 до 20-00 в помещении, либо на улице ношение очков (RU №124148) со следующими техническими характеристиками: длина волны 480±5 нм, прерыватель светового потока с постоянным временем 400 мс автоматически управляемый от блока регуляции яркости светового потока.
Пример №6: Женщина К., 45 лет, с диагнозом остеопороз, диссомния, десинхроноз.
Рекомендована комбинированная схема лечения и профилактики:
2
- в 18-00 физическая нагрузка в течение 15 минут на тренажере Power Plate равноускоренного тренинга (равноускоренной физической нагрузки) в следующем режиме: частота колебания виброплатформы - 30 Гц, длительность одного упражнения 30 сек, амплитуда смещения платформы 2 мм, сила тяжести 1,83 G, импульсное ускорение 18,00 м/с, с последующим 15-минутным отдыхом,
- в 18-30 прием функционального продукта питания «Самарский здоровяк» №83 «Премиум» (RU №2481815, Малышев В.К., Романчук П.И. «Функциональные продукты питания: инновации в диетологии и кардиологии». Научно-практическое пособие, Москва - Самара, 2012, 248 с.) 90 г, длительностью лечебно-профилактического курса 1 месяц (см. таблица 6 - состав функционального продукта питания «Самарский здоровяк» №83 «Премиум»),
- с 19-00 до 20-00 в помещении либо на улице ношение очков (Пятин В.Ф. Устройство для воздействия на циркадианные часы человека, полезная модель к патенту от 20 января 2013 года №124148) со следующими техническими характеристиками: длина волны 480±5 нм, прерыватель светового потока с постоянным временем 400 мс, автоматически управляемый от блока регуляции яркости светового потока.
Пример №7: Женщина К., 55 лет, и Мужчина 60 лет, выполняющие программу по циклу «Школа активного долголетия».
Рекомендована комбинированная схема лечения и профилактики:
2
- в 18-00 занятия в течение 15 минут на тренажере Power Plate равноускоренного тренинга (равноускоренной физической нагрузки) в следующем режиме: частота колебания виброплатформы 30 Гц, длительность одного упражнения 30 сек, амплитуда смещения платформы 2 мм, сила тяжести 1,83 G, импульсное ускорение 18,00 м/с, с последующим 15-минутным отдыхом,
- в 18-30 прием функционального продукта питания «Самарский здоровяк» (RU №2456824, Романчук П.И., Волобуев А.Н., Сиротко И.И., Никитин О.Л. «Активное долголетие: биофизика генома, нутригеномика, нутригенетика, ревитализация». Научно-практическое пособие. Самара, 2013. 416 с.) - 90 г, длительностью лечебно-профилактического курса 1 месяц (см. таблица 7 - состав функционального продукта питания «Самарский здоровяк» для активного долголетия),
Таблица 7
- с 19-00 до 20-00 в помещении либо на улице ношение очков (RU №124148) со следующими техническими характеристиками: длина волны 480±5 нм, прерыватель светового потока с постоянным временем 400 мс, автоматически управляемый от блока регуляции яркости светового потока.
Таким образом, для повышения циркадианного уровня гормона мелатонина в крови человека, с целью включения в комбинированную схему управления циркадианными ритмами человека в настоящем способе, используются:
1. Устройство-очки, для воздействия на циркадианные часы человека, посредством адекватной стимуляции периферических и центральных механизмов регуляции циркадианных ритмов человека через меланопсин-содержащие ганглинозные клетки и супрахиазматические ядра гипоталамуса, которые обеспечивают нормальное функционирование цикла «сон-бодрствование» или его восстановление при нарушениях сна или функциональных состояниях организма человека в период бодрствования.
2. Тренажер Power Plate, для управляемой активации проприоцептивной сенсорной системы и связанных с ней квантующих механизмов мозга в процессе физической нагрузки по силе воздействия и времени, вызывающей синхронизацию альфа- и дельта диапазонов ЭЭГ, обусловливающих процессы релаксации, стимуляции механизмов памяти и внимания.
3. Функциональные продукты питания «Самарский здоровяк», различные по составу, с системным воздействием как на гуморальные и гормональные циркадианные колебания, так и на персонифицированное состояние здоровья, и его полиморбидность. Включение в комбинированную схему функционального продукта питания «Самарский здоровяк» обусловлено его сбалансированностью по содержанию микро- и макроэлементов, витаминов и минералов, клетчатки и др., необходимых мужскому и женскому организму человека как для профилактики гормональных нарушений в репродуктивной системе, так и для диетического, профилактического и функционального питания при диссомнии, десинхронозе.
Циркадианная система созревает у человека по определенной программе. Установлены усредненные данные по циркадианным ритмам физиологических функций человека, которые приведены ниже:
1 час ночи - минимальная концентрация тирозина в крови. Организм готовится к трудовой активности. Минимальная активность сердца.
1-3 часа - максимальная активность желчного пузыря. Напряженная деятельность печени. Максимальная концентрация гликогена в печени.
1-4 часа - артериальное давление и частота дыхания минимальны. Тело отдыхает. В это время человек особенно чувствителен к боли.
1-5 часа - понижение температуры тела. Минимальное количество глюкозы в крови. Обостряется слух.
С 1 часа ночи до 5 часов утра - достоверное снижение уровня холестерина в крови.
2 часа ночи - резкое сужение капилляров. Уровень общих липидов максимален. У мужчин минимальное количество белка в крови.
2-4 часа - ухудшается координация движений, появляется замедленность в действиях; ухудшается память, возрастает количество ошибок при выполнении умственной работы; на 2-4 килограмма уменьшаются мышечные усилия; на 15-20 ударов сокращается ЧСС; на 4-6 вдохов-выдохов снижается ЧД; на 2-2,5 литра в минуту уменьшается легочная вентиляция; на 4-5% падает насыщение крови кислородом.
2-5 часов ночи - минимальная физиологическая активность. Минимальная работа легких, пульс, дыхание самые медленные.
С 2 часов до 6 часов у юношей максимальная экскреция магния и кальция с мочой.
3 часа - самое низкое кровяное давление.
С 3 часов активизируется печень.
3-5 ночи - максимальная активность печени.
С 3 часов до 6 часов у детей уровень аминоазота в моче наиболее низкий.
4 часа - наименьшая частота пульса. Мозг снабжается минимальным количеством крови. В крови минимальный уровень концентрации натрия.
4-5 часов - максимальная активность костного мозга. Давление еще низкое, мозг все еще снабжается минимальным количеством крови.
5 часов - минимальная температура тела. Почки свободные и ничего не выделяют.
5-6 часов - чувство голода. Давление постепенно повышается.
5-7 часов - максимальная активность легких. Ритм сердечных сокращений учащается.
6-7 часов - наименьшая скорость оседания эритроцитов. Иммунологическая защита организма особенно сильна.
7 часов - минимальный уровень β-липопротеидов. Первый пик уровня концентрации железа в крови.
7-9 часов - максимальная активность толстого кишечника. Снижение активности желчных протоков и работы желудка.
9 часов - максимальное содержание адреналина в крови. Повышается психическая активность, уменьшается чувствительность к боли. Сердце работает на полную мощность.
8-12 часов - первый подъем трудоспособности (человек чувствует себя сильным).
С 8 часов до 16 часов - достоверное повышение уровня холестерина в крови.
9 часов - первый пик сонливости. В это время особенно вреден для организма алкоголь.
9-10 часов - максимальное количество глюкозы в крови.
9-11 часов - максимальная активность желудка.
10 часов - пик повышенной трудоспособности. Пик концентрации тирозина.
С 10 часов до 14 часов у юношей минимальная экскреция магния и кальция с мочой.
11-12 часов - чувство голода. Сердце продолжает работать на полную мощность.
11-13 часов - максимальная активность поджелудочной железы и селезенки. Печень отдыхает. Гликогена в кровь поступает мало.
12 часов - максимальное пробуждение биологически активных точек желудочных протоков. Максимальное чувство голода. Но обед лучше перенести на час позже.
С 12 часов до 16 часов - наблюдается первый период укорочения времени свертываемости крови.
С 12 до 21 часа у детей уровень аминоазота в моче повышается.
13 часов - второй пик уровня концентрации железа в крови. 13-15 часов - минимальная активность человека и второй пик сонливости. Максимальная активность сердечной деятельности. Минимальная концентрация гликогена в печени.
14 часов - минимальная концентрация серотонина в крови.
15 часов - резкое снижение работоспособности органов кровообращения. Первый период активности прошел, чувствуется усталость.
15-17 часов - максимальная активность тонкого кишечника.
15-19 часов - второй подъем работоспособности. Органы чувств обострены, особенно обоняние и вкус.
16 часов - максимальное количество азота и натрия в крови. Уровень глюкозы в крови повышается.
16-17 часов - чувство голода.
17 часов - максимальный уровень глюкозы в крови.
16-18 часов - самое высокое содержание гемоглобина в крови.
16-20 часов максимальное артериальное давление.
17 часов - третий пик повышенной работоспособности.
17-19 часов - максимальная активность мочевого пузыря. Психическая стабильность снижена. Третий пик сонливости.
17-20 часов - максимальная активность лимфатической системы и селезенки.
18 часов - максимальная температура тела. Максимальное число сердечных сокращений. Капилляры расширены. Много адреналина в крови. Психическая бодрость постепенно снижается, снижается пороговая чувствительность к боли.
С 18 часов до 3 часов ночи - период удлинения времени свертываемости крови.
19-21 час - максимальная активность почек. Кровяное давление повышается.
19-23 часа - повышается кожная чувствительность к пыли.
После 19 часов масса нашего тела достигает суточного максимума, реакции становятся необычайно быстрыми.
20 часов - минимальное количество белка и, следовательно, азота в крови. Реакции на раздражение повышены.
20-21 час - чувство голода. Минимальное содержание глюкозы в крови. Психическое состояние уравновешено. В это время особенно обостряется память.
21 час - резкий спад работоспособности системы кровообращения. Уменьшается работоспособность миокарда.
21-22 часа - максимальная скорость оседания эритроцитов.
22 часа - минимальный уровень общих липидов, максимальный уровень β-липопротеидов. Пик концентрации серотонина.
21-23 часа - максимальная активность сосудистой системы. Кровь перенасыщена лейкоцитами. Температура тела начинает снижаться.
Период с 21 часа до 24 часов - второй период укорочения времени свертываемости крови.
22-23 часа - физиологический спад. Организм начинает перестраиваться на ночной цикл работы.
23 часа - начало сна.
24-1 час ночи - пик ложной активности у «сов».
24-1 час ночи - чувство голода у «сов».
С 24 часов до 6 часов утра период минимальной экскреции 5-оксииндоуксусной кислоты с мочой.
Таким образом, видно, что в период с 18-00 до 20-00 в организме формируется этап второй жизненной активности организма, что создает благоприятную среду для внешнего управляемого воздействия на этот организм с максимальной отдачей его реакции.
Специфическая стимуляция центральных и периферических циркадианных часов человека через меланопсин-содержащие ганглиозные клетки и нейроны супрахиазматических ядер обеспечивает нормальное функционирование цикла «сон-бодрствование» либо его восстановление при нарушениях сна, либо при изменении функционального состояния организма человека в периоде бодрствования.
Предлагаемый способ позволит эффективнее проводить профилактику и лечение депрессивных состояний, утомления, нарушений фаз сна, что позволит не только восстановить циркадианные ритмы человека, но и с помощью системного подхода и комбинированного воздействия управлять циркадианными ритмами человека.
Использование предлагаемого способа является эффективным инновационным алгоритмом управления циркадианными ритмами человека, а также контролируемыми ими как физиологических процессов, так и патологических - при заболеваниях, приведенных в настоящем способе.