Preview

Гигиена и санитария

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Закон синергии и гигиена освещения (обзор литературы)

https://doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-8-780-784

Полный текст:

Аннотация

Сформулированные ранее законы гигиены света, которые позволяют проанализировать результаты комплексного воздействия стимулов различной природы на биообъект, должны быть дополнены Q-законом и законом синергии. Проведён анализ действия закона синергии в системе «мелатонин-глутамат» и рассмотрены общие соотношения, характеризующие эффект синергии воздействий. При нарушении цикла Кребса глутамат может накапливаться в межклеточном пространстве. Это и есть проявление эффекта Q-закона в системе синтеза глутамата в системе «нейрон-астроцит», который может не только синтезироваться при наличии глюкозы, но и поступать с пищей. Астроциты важны для работы всей системы, так как они обеспечивают питание нервной ткани, способствуют возникновению и формированию гематоэнцефалического барьера. Гематоэнцефалический барьер играет роль своего рода пылесоса, поглощающего избыток глутамата и выводящего его в системный кровоток, где тот не оказывает повреждающего воздействия. При избытке пищевого глутамата в крови происходит понижение эффективности работы гематоэнцефалического барьера по поддержанию оптимального уровня синтезированного глутамата. На эффективность работы глутамата влияет мелатонин, обеспечивающий защиту против нейротоксичности, вызванной глутаматом. Рассмотрена система подтипов рецепторов мелатонина в функциональных структурах глаза, нейромедиатором которых является глутамат и ГАМК (гамма-аминомасляная кислота). Действие Q-закона и закона синергии продемонстрировано на системе, в которой стимулами воздействия на нейроны являются доза света, доза мелатонина и доза глутамата. Круговорот глутамата в нейронах подчиняется Q-закону, а его общая доза формируется из пищевого и синтезированного из глюкозы в организме глутамата. Комплексное воздействие общей дозы глутамата и мелатонина на чувствительность ганглиозных клеток подчиняется закону синергии. Для поддержания эффекта синергии в системе «спектр света - мелатонин - глутамат» необходимо соблюдать ряд гигиенических требований по поддержанию оптимального круговорота глутамата (минимизация дозы пищевого глутамата и употребления сахара), спектрального состава света и уровня клеточного мелатонина в митохондриях.

Об авторах

Валерий Александрович Капцов
ФГУП «всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожной гигиены федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека»
Россия

Доктор мед. наук, профессор, член-корр. РАН, руководитель отдела гигиены труда ФГУП Всероссийского НИИ железнодорожной гигиены Роспотребнадзора, 125438, Москва.

e-mail: kaptsovva39@mail.ru



В. Н. Дейнего
ЗАО «ЭЛТАН»
Россия


Список литературы

1. Slominski A.T., Zmijewski M.A., Semak I., Kim T.K., Janjetovic Z., Slominski R.M. et al. Melatonin, mitochondria, and the skin. Cell. Mol. Life Sci. 2017; 74(21): 3913-25. https://doi.org/10.1007/s00018-017-2617-7

2. Чеснокова Н.Б., Безнос О.В. Мелатонин: роль в регуляции физиологических процессов в глазу в норме и патологии, перспективы применения. Российский офтальмологический журнал. 2016; 9(4): 106-11. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2016-9-4-106-111

3. Alaimo A., Liñares G.G., Bujjamer J.M., Gorojod R.M., Alcon S.P., Martínez J.H. et al. Toxicity of blue led light and A2E is associated to mitochondrial dynamics impairment in ARPE-19 cells: implications for age-related macular degeneration. Arch. Toxicol. 2019; 93(5): 1401-15. https://doi.org/10.1007/s00204-019-02409-6

4. Héja L., Karacs K., Kardos J. Role for GABA and Glu plasma membrane transporters in the interplay of inhibitory and excitatory neurotransmission. Curr. Top. Med. Chem. 2006; 6(10): 989-95. https://doi.org/10.2174/156802606777323656

5. Veruki M.L., Mørkve S.H., Hartveit E. Activation of a presynaptic glutamate transporter regulates synaptic transmission through electrical signaling. Nat. Neurosci. 2006; 9(11): 1388-96. https://doi.org/10.1038/nn1793

6. Колесников А.В., Щулькин А.В., Якушева Е.Н., Баренина О.И., Узбеков М.Г., Кудрин В.С. и соавт. Глутаматная эксайтотоксичность и окислительный стресс при экспериментальном тромбозе сосудов сетчатки. Нейрохимия. 2016; 33(2): 1-5. https://doi.org/10.7868/S1027813316020059

7. Moloney M.G. Excitatory amino acids. Natural Product Reports. 2002. P. 597–616.

8. Глутамат, разгон мозга! Available at: https://econet.ua/articles/180091-glutamat-razgon-mozga

9. Ашмарин И.П., Ещенко Н.Д., Каразеева Е.П. Нейрохимия в таблицах и схемах. М.: Экзамен; 2007.

10. Shigeri Y., Seal R.P., Shimamoto K. Molecular pharmacology of glutamate transporters, EAATs and VGLUTs. Brain Res. Brain Res. Rev. 2004; 45(3): 250-65. https://doi.org/10.1016/j.brainresrev.2004.04.004

11. Капцов В.А., Дейнего В.Н. Q-закон как методическая основа гигиенических требований к световой среде. Гигиена и санитария. 2017; 96(8): 747-51. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2017-96-8-747-751

12. Sapolsky R. Biology and Human Behavior: The Neurological Origins of Individuality. Chantilly: The Teaching Company; 2005.

13. Hynd M.R., Scott H.L., Dodd P.R. Glutamate-mediated excitotoxicity and neurodegeneration in Alzheimer’s disease. Neurochem. Int. 2004; 45(5): 583-95. https://doi.org/10.1016/j.neuint.2004.03.007

14. Glushakov A.V., Glushakova O., Varshney M., Bajpai L.K., Sumners C., Laipis P.J., et al. Long-term changes in glutamatergic synaptic transmission in phenylketonuria. Brain. 2005; 128(Pt. 2): 300-7. https://doi.org/10.1093/brain/awh354

15. Миронова Е.В. Механизмы токсического действия глутамата в нейронах коры головного мозга: Дисс. ... канд. биол. наук. СПб.; 2007.

16. Шарипов Р.Р. Механизмы эксайтотоксичности при повторном действии глутамата: роль нарушения Ca2+ и Na+ гомеостаза и функционального состояния митохондрий: Дисс. ... канд. биол. наук. М.; 2018.

17. Торшин И.Ю., Громова О.А., Калачева А.Г., Тетруашвили Н.К., Стельмашук Е.В., Хаспеков Л.Г. Нейропротективное действие миоинозитола: роль в профилактике гипоксических нарушений внутриутробного развития головного мозга. Эффективная фармакотерапия. 2019; 15(26): 8-15. https://doi.org/10.33978/2307-3586-2019-15-26-8-15

18. Southgate G., Schubert M., Daya S. Melatonin offers protection against glutamate receptor agonists in neuronal cultures. Ann. Neurosci. 2010; 15(1): 1-5.

19. Alarma-Estrany P., Pintor J. Melatonin receptors in the eye: Location, second messengers and role in ocular physiology. Pharmacol. Ther. 2007; 113(3): 507-22. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2006.11.003

20. Wiechmann A.F., Summers J.A. Circadian rhythms in the eye: The physiological significance of melatonin receptors in ocular tissues. Prog. Retin. Eye Res. 2008; 27(2): 137-60. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2007.10.001

21. Huang H., Lee S.C., Yang X.L. Modulation by melatonin of glutamatergic synaptic transmission in the carp retina. J. Physiol. 2005; 569(Pt. 3): 857-71. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2005.098798

22. Helms H.C., Madelung R., Waagepetersen H.S., Nielsen C.U., Brodin B. In vitro evidence for the brain glutamate efflux hypothesis: Brain endothelial cells cocultured with astrocytes display a polarized brain-to-blood transport of glutamate. Glia. 2012; 60(6): 882-93. https://doi.org/10.1002/glia.22321


Для цитирования:


Капцов В.А., Дейнего В.Н. Закон синергии и гигиена освещения (обзор литературы). Гигиена и санитария. 2020;99(8):780-784. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-8-780-784

For citation:


Kaptsov V.A., Deynego V.N. The law of the synergy and hygiene lighting (literature review). Hygiene and Sanitation. 2020;99(8):780-784. (In Russ.) https://doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-8-780-784

Просмотров: 102


ISSN 0016-9900 (Print)
ISSN 2412-0650 (Online)