Kako jesen utiče na čoveka. Kako se nositi sa jesenjim bluzom

Sezonske promjene uključuju duboke promjene u tijelu pod utjecajem promjena u ishrani, temperaturi okoline, sunčevom režimu zračenja i pod utjecajem periodičnih promjena u endokrinim žlijezdama, uglavnom povezane s reprodukcijom životinja. Pitanje faktora spoljašnje okruženje, definiranje sezonske periodike, izuzetno je složeno i još nije dobilo puno rješenje; u formiranju sezonskih ciklusa od velike su važnosti promjene u funkcijama spolnih žlijezda, štitne žlijezde itd., koje su po svojoj prirodi vrlo stabilne. Ove promjene, dobro utvrđene morfološki, vrlo su stabilne u svom sekvencijalnom razvoju za različite vrste i uvelike otežavaju analizu utjecaja fizički faktori uzrokujući sezonske periodike.

Sezonske promjene u tijelu uključuju reakcije u ponašanju. One se sastoje ili u fenomenima migracije i nomadizma (vidi dolje), ili u fenomenima zimskog i ljetnog hibernacije, ili, konačno, u raznim aktivnostima za izgradnju jazbina i skloništa. Postoji direktna veza između dubine rupa nekih glodara i zimskog pada temperature.

Od velike važnosti za ukupnu dnevnu aktivnost životinje je režim osvjetljenja. Stoga se sezonska periodika ne može razmatrati izvan geografske širine distribucije organizama. Slika 22 prikazuje sezone gniježđenja za ptice na različitim geografskim širinama sjeverne i južne hemisfere. Može se jasno vidjeti vrijeme reprodukcije pomjereno na ranije mjesece kada se kreće sa sjevera na jug na sjevernoj hemisferi i gotovo zrcalna slika ovih odnosa na južnoj hemisferi. Slične zavisnosti su poznate i za sisare, na primjer, za ovce. Ovdje uglavnom razmatramo

fiziološke promjene u tijelu, koji se javlja u umjerenoj klimi srednjih geografskih širina sjeverne hemisfere. Najveće promjene u tijelu tokom godišnjih doba odnose se na krvni sistem, opći metabolizam, termoregulaciju, a dijelom i probavu. Od izuzetne važnosti za borealne organizme je nakupljanje masti kao energetskog potencijala koji se troši na održavanje tjelesne temperature i mišićne aktivnosti.

Najuočljivije promjene motoričke aktivnosti u različitim godišnjim dobima mogu se uočiti kod dnevnih životinja, što je nesumnjivo povezano s režimom osvjetljenja. Ovi odnosi su najbolje proučavani kod majmuna (Shcherbakova, 1949). Kada su majmuni držani tokom cijele godine na konstantnoj temperaturi okoline, ukupna dnevna aktivnost ovisila je o dužini dnevnog svjetla: povećanje aktivnosti dogodilo se u svibnju.

i jun. U decembru i januaru zabilježen je porast ukupne dnevne aktivnosti. Ovo poslednje se ni na koji način ne može pripisati uticaju dnevnog svetla i verovatno je povezano sa prolećnim manifestacijama u prirodi u uslovima Suhumija (Sl. 23).

Ove studije su također otkrile značajne sezonske varijacije u tjelesnoj temperaturi kod majmuna. Najviša temperatura u rektumu zabilježena je u junu, a najniža - u januaru. Ovi pomaci se ne mogu objasniti promjenama temperature u vanjskom okruženju, jer je sobna temperatura ostala konstantna. Vrlo je vjerovatno da se ovdje dogodio efekat radijacionog hlađenja, zbog snižene temperature zidova prostorije.

U prirodnim uslovima (Khrustselevsky i Kopylova, 1957), Brandtove voluharice u jugoistočnoj Transbaikaliji pokazuju upečatljivu sezonsku dinamiku lokomotorne aktivnosti. Imaju nagli pad aktivnosti - izlaz iz rupa u januaru, martu, novembru i decembru. Razlozi za ovakav obrazac ponašanja su prilično složeni. Povezuju se sa prirodom trudnoće obično veoma aktivnih ženki, sa vremenom izlaska i zalaska sunca, visokim temperaturama leti i niskim zimi. Dnevna aktivnost koja se proučava u prirodnim uslovima mnogo je komplikovanija i ne odražava uvek sliku koju istraživač dobije aktografskom tehnikom.

Slične složene veze otkrivene su (Leontiev, 1957) za Brandtovu voluharicu i mongolskog gerbila u Amurskoj regiji.

Kod minka (Ternovsky, 1958) uočavaju se značajne promjene u motoričkoj aktivnosti ovisno o godišnjim dobima. Najveća aktivnost se odvija u proljeće i ljeto, što je, po svemu sudeći, povezano sa dužinom dnevnog vremena. Međutim, kako temperatura pada, aktivnost se smanjuje, kao i padavine. Svi društveni kopitari, bez izuzetka, imaju sezonske promjene stočarstvo, što se izgovara kod losa. Kod sobova su odnosi stada (grupiranje, jedno za drugim) uočljiviji u jesen nego u ljeto ili proljeće (Salgansky, 1952).

Sezonske promjene u metabolizmu (bazni metabolizam) se najbolje proučavaju. Davne 1930. godine japanski istraživač Išida (Ishida, 1930) otkrili su značajno povećanje bazalnog metabolizma kod pacova u proljeće. Ove činjenice su od tada potvrđene brojnim studijama (Kayser, 1939; Prodavci, Scott a. Thomas, 1954; Kocarev, 1957; Gelineo a. Heroux, 1962). Također je utvrđeno da je zimi bazalni metabolizam kod pacova znatno niži nego ljeti.

Vrlo upečatljive sezonske promjene u bazalnom metabolizmu nalaze se kod krznarskih životinja. Tako je bazalni metabolizam kod arktičkih lisica ljeti u odnosu na zimu povećan za 34%, a kod srebrno-crnih lisica - za 50% (Firstov, 1952). Ove pojave su nesumnjivo povezane ne samo sa sezonskim ciklusom, već i sa pregrijavanjem koje se dešava ljeti (vidi pogl. V) i primijetili su ih različiti istraživači kod arktičkih lisica, rakunskih pasa (Slonim, 1961). Kod sivih štakora u uslovima Arktika također je utvrđeno povećanje metabolizma u proljeće i smanjenje u jesen.

Proučavanje hemijske termoregulacije kod polarnih vrsta (arktičke lisice, lisice, zečevi) koje zimuju u uslovima Lenjingradskog zoološkog vrta (Isaakyan i Akchurin,

1953) pokazao je, pod istim uslovima držanja, oštre sezonske promene hemijske termoregulacije kod lisica i rakunskih pasa i odsustvo sezonskih promena kod arktičkih lisica. Ovo je posebno izraženo u jesenji mjeseci kada su životinje u ljetnom krznu. Autori objašnjavaju ove razlike odgovorima na promjene u osvjetljenju koje su specifične za arktičke lisice. To je kod lisica unutra jesenji period kemijske termoregulacije praktički nema, iako izolacijski sloj vune do tada još nije postao zimi. Očigledno, ove reakcije, specifične za polarne životinje, ne mogu se objasniti samo fizičkim svojstvima kože: one su rezultat složenih specifičnosti nervnih i hormonalnih mehanizama termoregulacije. Ove reakcije u polarnim oblicima su kombinovane sa toplotnom izolacijom (Scholander i saradnici, vidi str. 208).

Velika količina materijala o sezonskim promjenama u razmjeni plinova kod različitih vrsta glodara (Kalabukhov, Ladygina, Maizelis i Shilova, 1951; Kalabukhov, 1956, 1957; Mikhailov, 1956; Skvortsov, 1956; Chugunov, Kudryashov, itd., Chugunova, 1956 ) pokazalo je da glodari koji ne spavaju mogu uočiti povećanje metabolizma u jesen i smanjenje zimi. Proljetne mjesece karakterizira povećanje metabolizma, a ljetne mjesece relativni pad. Isti podaci na veoma velikom materijalu dobijeni su za običnu voluharicu i voluharicu u Podmoskovlju.

Šematski, sezonska kriva metaboličkih promjena kod sisara koji ne hiberniraju može se prikazati na sljedeći način. Najviši nivo metabolizma se uočava u proljeće u periodu seksualne aktivnosti, kada životinje nakon zimske restrikcije u hrani započinju aktivne aktivnosti nabavke hrane. Ljeti nivo razmjene ponovo blago opada zbog visoke temperature, au jesen blago raste ili ostaje na ljetnom nivou, postepeno opadajući prema zimi. Zimi dolazi do blagog smanjenja bazalnog metabolizma, a do proljeća opet naglo raste. Ovaj opšti obrazac promjena u nivou razmjene gasa tokom cijele godine za određene vrste i može značajno varirati pod individualnim uslovima. Ovo se posebno odnosi na domaće životinje. Dakle, glavni metabolizam kod krava koje nisu u laktaciji (Ritzman a. Benedict, 1938) u ljetnim mjesecima, čak i 4-5. dana posta, bila je veća nego zimi i u jesen. Osim toga, veoma je važno napomenuti da proljetni porast metabolizma kod krava nije povezan sa gravidnošću i laktacijom, sa uslovima u štalu ili na pašnjaku. Sa držanjem u staji, razmjena gasa u proljeće je veća nego kod ispaše u jesen, iako sama ispaša povećava razmjenu plina u mirovanju tokom cijele sezone pašnjaka (Kalitaev, 1941).

Ljeti se razmjena plinova kod konja (u mirovanju) povećava za skoro 40% u odnosu na zimu. Istovremeno se povećava i sadržaj eritrocita u krvi (Magidov, 1959).

Vrlo velike razlike (30-50%) u energetskom metabolizmu zimi i ljeti uočene su kod sobova (Segal, 1959). Kod karakulskih ovaca, uprkos toku gravidnosti zimi, dolazi do značajnog smanjenja izmjene plinova. Slučajevi smanjenja metabolizma zimi kod sobova i karakulske ovce nesumnjivo su povezani s ograničenjem hrane zimi.

Promjene u bazalnom metabolizmu također su praćene promjenama u hemijskoj i fizičkoj termoregulaciji. Potonje je povezano s povećanjem toplinske izolacije (izolacija) zimi pokrivači od vune i perja. Smanjenje toplotne izolacije ljeti utiče na oba nivoa kritična tačka(vidi pogl. V), te o intenzitetu hemijske termoregulacije. Tako, na primjer, vrijednosti prijenosa topline ljeti i zimi kod različitih životinja su: za vjeverice, kao 1: 1; kod psa 1: 1,5; u zecu 1: 1.7. Ovisno o godišnjim dobima, prijenos topline s površine tijela značajno se mijenja zbog procesa linjanja i zarastanja zimskom vunom. Kod ptica se električna aktivnost skeletnih mišića (zbog odsustva termogeneze bez drhtanja) ne mijenja zimi i ljeti; kod sisara, kao što je sivi pacov, ove razlike su veoma značajne (slika 25).

Pronađene su sezonske promjene u kritičnoj tački metabolizma novije vrijeme kod polarnih životinja na Aljasci (Irving, Krogh a. Monson, 1955) - kod crvene lisice su + 8 ° ljeti, -13 ° zimi; za vjeverice - ljeti i zimi + 20 ° C; kod dikobraza (Erethizoon dorsatum) +7°C ljeti i -12°C zimi. Ove promjene autori povezuju i sa sezonskim promjenama u toplinskoj izolaciji krzna.

Metabolizam polarnih životinja zimi, čak i na temperaturi od -40 ° C, relativno se malo povećava: kod lisice i polarnog dikobraza - ne više od 200% metaboličkog nivoa na kritičnoj točki, kod vjeverica - oko 450-500 %. Slični podaci dobiveni su u uvjetima Lenjingradskog zoološkog vrta o arktičkim lisicama i lisicama (Olnyanskaya i Slonim, 1947). Pomak kritične tačke metabolizma sa +30°C na +20°C uočen je kod sivog štakora zimi (Sinichkina, 1959).

Proučavanje sezonskih promjena u razmjeni gasova kod stepskih leminga ( Lagurus lagurus) pokazao (Bashenina, 1957) da je zimi njihova kritična tačka, za razliku od drugih vrsta voluharica, neobično niska - oko 23 ° C. Kritična tačka metabolizma kod podnevnih gerbila se pomera u različitim godišnjim dobima, dok kod Grebenščikova ostaje konstantna (Mokrievich, 1957).

Najveće vrijednosti potrošnje kisika pri temperaturama okoline od 0 do 20°C uočene su kod žutogrlih miševa uhvaćenih ljeti, a najniže zimi (Kalabukhov, 1953). Podaci za miševe uhvaćene u jesen bili su na srednjoj poziciji. Isti rad omogućio je otkrivanje vrlo zanimljivih promjena u toplinskoj provodljivosti vune (uzete od životinja i osušenih koža), koja ljeti jako raste, a zimi opada. Neki istraživači su skloni ovoj okolnosti pripisati vodeću ulogu u promjenama metabolizma i hemijske termoregulacije u različitim godišnjim dobima. Naravno, takve se ovisnosti ne mogu poreći, ali laboratorijske životinje (bijeli pacovi) također imaju izraženu sezonsku dinamiku čak i pri konstantnim temperaturama okoliša (Isaakyan i Izbinsky, 1951).

U eksperimentima na majmunima i divljim mesožderima ustanovljeno je (Slonim i Bezuevskaya, 1940) da je hemijska termoregulacija u proleće (april) intenzivnija nego u jesen (oktobar), uprkos činjenici da je temperatura okoline bila ista u oba slučaja ( Slika 26) . Očigledno je to rezultat prethodnog uticaja zime i ljeta i odgovarajućih promjena.

u endokrinim sistemima organizma. Ljeti dolazi do smanjenja intenziteta hemijske termoregulacije, zimi - povećanja.

Neobične sezonske promjene u hemijskoj termoregulaciji pronađene su kod žute vjeverice koja ulazi u zimsku i ljetnu hibernaciju i kod nehibernirajućeg zemljočara s tankim kandžama (Kalabukhov, Nurgel'dyev i Skvortsov, 1958). Kod tankoprste vjeverice sezonske promjene termoregulacije su izraženije nego kod žute vjeverice (naravno, u budnom stanju). Zimi se naglo povećava razmjena mljevene vjeverice s finim kandžama. Ljeti se hemijska termoregulacija žute vjeverice poremeti već na + 15-5 ° C. Sezonske promjene termoregulacije u njoj su gotovo odsutne i zamijenjene su dugom zimskom i ljetnom hibernacijom (vidi dolje). Sezonske promjene termoregulacije jednako su slabo izražene i kod tarbagana koji pada u ljetni i zimski zimski san.

Poređenje sezonskih promjena u hemijskoj termoregulaciji i biološkom ciklusu životinja (N.I. Kalabukhov et al.) pokazalo je da su sezonske promjene slabo izražene i kod vrsta koje prezimljuju i kod vrsta koje zimu provode u dubokim jazbinama i malo su izložene niskim vanjskim temperaturama ( npr. veliki gerbil).

Tako se sezonske promjene termoregulacije svode uglavnom na povećanje toplinske izolacije zimi, smanjenje intenziteta metaboličke reakcije (hemijska termoregulacija) i pomjeranje kritične točke u zonu nižih temperatura okoliša.

Termička osjetljivost tijela također se donekle mijenja, što je očigledno povezano s promjenom dlake. Takve je podatke utvrdio N. I. Kalabukhov za arktičke lisice (1950) i žutogrle miševe (1953).

Kod sivih štakora koji žive u srednjoj traci, poželjna temperatura zimi je od 21 do 24 ° C, ljeti - 25,9-28,5 ° C, u jesen - 23,1-26,2 ° C i u proljeće - 24,2 ° C (Sinichkina, 1956. ).

U prirodnim uvjetima kod divljih životinja, sezonske promjene u potrošnji kisika i proizvodnji topline mogu uvelike ovisiti o uvjetima hranjenja. Međutim, još nema eksperimentalne potvrde.

Hematopoetska funkcija se značajno mijenja u zavisnosti od godišnjih doba. Najupečatljivije promjene u ovom pogledu uočene su kod ljudi na Arktiku. U proljeće se može uočiti veliki porast broja eritrocita i hemoglobina (Hb) krv, koja je povezana s prijelazom iz polarne noći u polarni dan, odnosno s promjenama insolacije. Međutim, čak i u uslovima dovoljne insolacije u planinama Tien Shan, osoba zimi ima nešto smanjenu količinu hemoglobina u krvi. Oštar porast Hbposmatrano u proleće. Broj eritrocita se smanjuje u proljeće i povećava ljeti (Avazbakieva, 1959). Kod mnogih glodara, na primjer, kod gerbila, sadržaj eritrocita se smanjuje ljeti, a povećava se u proljeće i jesen (Kalabukhov et al., 1958). Mehanizam ovih pojava je još uvijek nejasan. Dolazi i do promjena u ishrani, metabolizmu vitamina, ultraljubičastom zračenju itd. Nije isključen ni utjecaj endokrinih faktora, a posebno važnu ulogu pripada štitnoj žlezdi koja stimuliše eritropoezu.

Najviša vrijednost u održavanju sezonskog ritma dolazi do hormonalnih pomaka, koji predstavljaju oba nezavisna ciklusa endogenog porijekla i povezana s izloženošću najvažniji faktor okruženje - režim osvetljenja. U isto vrijeme, shema odnosa između hipotalamusa - hipofize - korteksa nadbubrežne žlijezde već se ocrtava.

Kod divljih životinja u prirodnim uvjetima otkrivene su sezonske promjene hormonalnih odnosa na primjeru promjene težine nadbubrežnih žlijezda (koje, kao što je poznato, igraju važnu ulogu u prilagođavanju organizma specifičnim i nespecifičnim uvjetima „napetosti“ – stresa).

Sezonska dinamika težine i aktivnosti nadbubrežnih žlezda ima veoma složeno poreklo i zavisi kako od stvarnog „stresa” u vezi sa životnim uslovima (ishrana, temperatura okoline) i od reprodukcije (Schwartz et al., 1968). U tom smislu, zanimljivi su podaci o promjenama relativne težine nadbubrežnih žlijezda kod poljskih miševa koji se ne razmnožavaju (slika 27). U periodu pojačane ishrane i optimalnih temperaturnih uslova, težina nadbubrežnih žlezda se dramatično povećava. U jesen, sa zahlađenjem, ova težina počinje da se smanjuje, ali se uspostavljanjem snježnog pokrivača stabilizuje. U proljeće (april) počinje povećanje težine nadbubrežnih žlijezda u vezi s rastom organizma i pubertetom (Shvarts, Smirnov, Dobrinsky, 1968).

Morfološka slika štitne žlijezde kod mnogih vrsta sisara i ptica podložna je značajnim sezonskim promjenama. Ljeti dolazi do nestanka koloida folikula, smanjenja epitela i smanjenja težine štitne žlijezde. Zimi se dešava obrnuti odnos (Riddle, Smith a. Benedict, 1934; Watzka, 1934; Miller, 1939; Hoehn, 1949).

Jednako je jasno izražena sezonska varijabilnost u funkciji štitne žlijezde kod sobova. U maju i junu uočava se njegova hiperfunkcija sa povećanom sekretornom aktivnošću epitelnih ćelija. Zimi, posebno u martu, sekretorna aktivnost ovih ćelija prestaje. Hiperfunkcija je praćena smanjenjem volumena žlijezde. Slični podaci dobiveni su i kod ovaca, ali je obrazac bio mnogo manje izražen.

Trenutno postoje brojni podaci koji ukazuju na prisustvo stabilnih sezonskih fluktuacija sadržaja tiroksina u krvi. Većina visoki nivo tiroksin (određen sadržajem joda u krvi) je uočen u maju i junu, a najniži - u novembru, decembru i januaru. Studije su pokazale (Sturm a. Buchholz, 1928; Curtis, Davis a. Philips, 1933; Stern, 1933) postoji direktan paralelizam između intenziteta proizvodnje tiroksina i nivoa razmene gasova kod ljudi tokom godišnjih doba.

Postoje indikacije o bliskoj vezi između hlađenja tijela i proizvodnje hormona štitnjače i hormona koji stimulira štitnjaču hipofize (Uotila, 1939; Voitkevič, 1951). Ovi odnosi su takođe veoma važni u formiranju sezonske periodike.

Očigledno, značajna uloga u sezonskim časopisima pripada takvom nespecifičnom hormonu kao što je adrenalin. Veliki broj dokaza sugerira da adrenalin potiče bolju aklimatizaciju i na vrućinu i na hladnoću. Posebno su efikasne kombinacije preparata tiroksina i kortizona (Hermanson a. Hartmann, 1945). Životinje koje su dobro aklimatizovane na hladnoću imaju visok sadržaj askorbinske kiseline u nadbubrežnom korteksu (Dougal a. Fortier, 1952; Dugal, 1953).

Adaptacija na nisku temperaturu okoline praćena je povećanjem sadržaja askorbinske kiseline u tkivima, povećanjem sadržaja hemoglobina u krvi (Gelineo i Raiewskaya, 1953; Raiewskaya, 1953).

Nedavno akumulirano odličan materijal karakterizira sezonske fluktuacije sadržaja kortikosteroida u krvi i intenziteta njihovog oslobađanja tijekom inkubacije korteksa nadbubrežne žlijezde in vitro.

Ogromna većina istraživača prepoznaje ulogu svjetlosnog režima u formiranju sezonskog ritma. Rasveta, kako je ustanovljeno sredinom prošlog veka (Moleschott, 1855), ima značajan uticaj na intenzitet oksidativnih procesa u organizmu. Izmjena plinova kod ljudi i životinja pod utjecajem svjetla se povećava (Moleschott u. Fubini, 1881; Arnautov i Weller, 1931).

Međutim, donedavno se postavljalo pitanje utjecaja osvjetljenja i zamračenja na izmjenu plinova kod životinja s na različite načineživota i tek pri proučavanju uticaja intenziteta osvetljenja na razmenu gasova kod majmuna (Ivanov, Makarova i Fufačeva, 1953) postalo je jasno da je on uvek veći na svetlu nego u mraku. Međutim, ove promjene nisu bile iste za sve vrste. U hamadrijama su bili najizraženiji, zatim rezus majmuni, a efekat osvjetljenja najmanje je uticao na zelene majmune. Razlike su se mogle razumjeti samo u vezi s ekološkim karakteristikama postojanja navedenih vrsta majmuna u prirodi. Dakle, hamadryas majmuni su stanovnici visoravni bez drveća Etiopije; makaki rezusi su stanovnici šumskih i poljoprivrednih kulturnih područja, a zeleni majmuni su guste tropske šume.

Reakcija na osvjetljenje javlja se relativno kasno u ontogenezi. Tako, na primjer, kod novorođene djece, povećanje izmjene plinova na svjetlu u odnosu na mrak je vrlo malo. Ova reakcija se značajno povećava do 20-30. dana, a još više do 60. (Sl. 28). Može se pretpostaviti da kod životinja s dnevnom aktivnošću reakcija na intenzitet osvjetljenja ima karakter prirodnog uslovljenog refleksa.

Kod noćnih loris lemura uočen je inverzni odnos. Njihova razmjena plina je povećana

u mraku i smanjen pri osvjetljenju tokom određivanja izmjene plina u komori. Smanjenje razmjene gasova na svjetlu dostiglo je 28% kod lorisa.

Eksperimentalnim istraživanjem svjetlosnog režima (dnevnih sati) u vezi sa sezonskim efektima osvjetljenja utvrđene su činjenice o utjecaju produženog osvjetljenja ili zamračenja na organizam sisara. eksperimentalna studija Veliki broj studija posvećen je uticaju dnevnog svetla na sezonsku periodiku. Većina podataka prikupljenih za ptice, gdje je povećanje dnevnog svjetla faktor koji stimulira seksualnu funkciju (Svetozarov i Shtreich, 1940; Lobashov i Savvateev, 1953),

Dobijene činjenice ukazuju kako na vrijednost ukupne dužine dnevnog svjetla, tako i na vrijednost promjene faza osvjetljenja i zatamnjenja.

dobar kriterijum Uticaj režima osvetljenja i dužine dnevnog vremena za sisare je tok ovulacije. Međutim, upravo se kod sisara ne može utvrditi takav direktan utjecaj svjetlosti na ovulaciju kod svih vrsta bez izuzetka. Dobiveni brojni podaci o zečevima (Smelser, Walton a. Da li, 1934.), zamorci (Dempsey, Meyers, Young a. Jennison, 1934.), miševi (Kirchhof, 1937) i vjeverica (velški, 1938) pokazuju da držanje životinja u potpunom mraku nema utjecaja na ovulaciju.

U posebnim studijama simulirani su „zimski uslovi“ hlađenjem (od -5 do +7°C) i držanjem u potpunom mraku. Ovi uslovi nisu uticali na intenzitet razmnožavanja obične voluharice. ( Microtus arvalis) i brzinom razvoja mladih. Posljedično, kombinacija ovih glavnih okolišnih faktora, koji određuju fizičku stranu sezonskih utjecaja, ne može objasniti zimsko suzbijanje intenziteta razmnožavanja, barem za glodare ove vrste.

Kod mesoždera je utvrđen značajan uticaj svetlosti na funkciju reprodukcije (Beljajev, 1950). Smanjenje dnevnog vremena dovodi do ranijeg sazrijevanja krzna u kune. Promjena temperaturnog režima nema nikakvog utjecaja na ovaj proces. Kod kuna dodatno osvjetljenje uzrokuje početak perioda parenja i rođenje mladunaca 4 mjeseca ranije nego inače. Promjena režima osvjetljenja ne utiče na bazalni metabolizam (Belyaev, 1958).

Međutim, sezonska periodika se ne može zamisliti samo kao rezultat utjecaja okolišnih faktora, na što ukazuje veliki broj eksperimenata. S tim u vezi postavlja se pitanje da li postoji sezonska periodika kod životinja izolovana od uticaja prirodnih faktora. Kod pasa koji su držani u grijanoj prostoriji pod umjetnim osvjetljenjem tokom cijele godine, bilo je moguće uočiti sezonsku periodičnost karakterističnu za pse (Magnonet Guilhon, 1931). Slične činjenice pronađene su u eksperimentima na laboratorijskim bijelim pacovima (Izbinsky i Isahakyan, 1954).

Još jedan primjer ekstremne izdržljivosti sezonskih časopisa tiče se životinja koje su donesene s južne hemisfere. Tako, na primjer, australski noj u rezervatu Askania Nova polaže jaja u našoj zimi, unatoč jakom mrazu, upravo u snijegu u sezoni koja odgovara ljetu u Australiji (M. M. Zavadovski, 1930). Australski dingo se razmnožava krajem decembra. Iako se ove životinje, poput nojeva, uzgajaju na sjevernoj hemisferi dugi niz desetljeća, nije uočena nikakva promjena u njihovom prirodnom sezonskom ritmu.

Kod ljudi se promjena metabolizma odvija po istom obrascu kao i kod životinja koje ne spavaju. Postoje zapažanja dobijena u prirodnom okruženju sa pokušajem da se izopači prirodni sezonski ciklus. Najjednostavniji način takve perverzije i najpouzdanije činjenice dobijaju se proučavanjem transfera s jednog lokaliteta na drugi. Tako, na primer, preseljenje u decembru - januaru iz srednje zone SSSR-a na jug (Soči, Suhumi) izaziva efekat povećanja smanjene "zimske" razmene tokom prvog meseca boravka tamo zbog novih uslova jug. Po povratku na sjever u proljeće dolazi do sekundarnog proljećnog povećanja razmjene. Tako se tokom zimskog putovanja na jug mogu uočiti dva proljetna porasta metabolizma kod iste osobe tokom godine. Shodno tome, i kod ljudi dolazi do perverzije sezonskog ritma, ali samo u uslovima promene čitavog kompleksa prirodnih faktora sredine (Ivanova, 1954).

Posebno je zanimljivo formiranje sezonskih ritmova kod ljudi na krajnjem sjeveru. U ovim uslovima, posebno tokom života na malim stanicama, sezonska periodika je naglo poremećena. Nedovoljna mišićna aktivnost zbog ograničenja hodanja, često nemogućih u uvjetima Arktika, stvara gotovo potpuni gubitak sezonskog ritma (Slonim, Ol'nyanskaya, Ruttenburg, 1949). Iskustvo pokazuje da stvaranje udobnih naselja i gradova na Arktiku to obnavlja. Sezonski ritam kod ljudi je u određenoj mjeri odraz ne samo sezonskih faktora zajedničkih cijeloj živoj populaciji naše planete, već je, kao i dnevni ritam, odraz društvenog okruženja koje utječe na čovjeka. Veliki gradovi i mesta na krajnjem severu sa veštačkim osvetljenjem, sa pozorištima, bioskopima, sa svim ritmom života karakterističnim za savremenog čoveka,

stvaraju takve uslove pod kojima se sezonski ritam normalno manifestuje izvan arktičkog kruga i otkriva na isti način kao u našim geografskim širinama (Kandror i Rappoport, 1954; Danishevsky, 1955; Kandror, 1968).

U uslovima severa, gde zimi postoji veliki nedostatak ultraljubičastog zračenja, javljaju se značajni metabolički poremećaji, uglavnom metabolizam fosfora i nedostatak vitamina D (Galanin, 1952). Ove pojave posebno pogađaju djecu. Prema njemačkim istraživačima, zimi postoji takozvana "mrtva zona", kada se rast djece potpuno zaustavlja (Sl. 29). Zanimljivo je da se na južnoj hemisferi (Australija) ovaj fenomen javlja tokom mjeseci koji odgovaraju ljetu na sjevernoj hemisferi. Sada se dodatno ultraljubičasto zračenje smatra jednom od najvažnijih metoda korekcije normalnog sezonskog ritma u sjevernim geografskim širinama. U ovim uslovima ne treba govoriti toliko o sezonskom ritmu, koliko o specifičnom nedostatku ovog prirodno neophodnog faktora.

Sezonska periodika je takođe od velikog interesa za stočarstvo. Naučnici su sada skloni vjerovanju da bi značajan dio sezonskih perioda trebalo mijenjati svjesnim utjecajem čovjeka. Riječ je prije svega o sezonskoj prehrani. Ako za divlje životinje nedostatak ishrane ponekad dovodi do uginuća značajnog broja jedinki, do smanjenja broja njihovih predstavnika na datom području, onda je to u odnosu na uzgajane poljoprivredne životinje potpuno neprihvatljivo. Ishrana domaćih životinja ne može se zasnivati ​​na sezonskim resursima, već se mora nadopunjavati na osnovu ljudske ekonomske aktivnosti.

Sezonske promjene u tijelu ptica usko su povezane s njihovim karakterističnim instinktom letenja i temelje se na promjenama u energetskom balansu. Međutim, unatoč letovima, ptice pokazuju i sezonske promjene u kemijskoj termoregulaciji i promjene u termoizolacijskim svojstvima perjanog pokrivača (izolacije).

Metaboličke promjene kod kućnog vrapca su dobro izražene ( Passer domesticus), čiji se energetski bilans pri niskim temperaturama održava većom proizvodnjom toplote zimi nego ljeti. Rezultati dobijeni mjerenjem unosa hrane i metabolizma pokazuju spljošteni tip krivulje kemijske termoregulacije, koji se obično nalazi kada se proizvodnja topline procjenjuje na osnovu unosa hrane tokom nekoliko dana, a ne iz potrošnje kisika u kratkotrajnom eksperimentu.

Nedavno je utvrđeno da je maksimalna proizvodnja topline kod vrbarica veća zimi nego ljeti. U velikim kljunovima, golubovi columba livia i čvorci Sturnus vulgaris vrijeme preživljavanja tokom hladnih perioda zimi bilo je duže uglavnom zbog povećane sposobnosti održavanja veće proizvodnje topline. Na trajanje perioda prije smrti utječe i stanje perja - linjanje i trajanje zatočeništva, ali je sezonski efekat uvijek izražen. Oni koji jesu IB Unos hrane u kavezu za ptice zimi je povećan za 20-50%. Ali zimski unos hrane u kaveznim zebama ( Fringilla montefringilla) a u divljim kućama vrapci se nisu povećali (Rautenberg, 1957).

Značajna noćna hipotermija, uočena zimi kod svježe ulovljenih ptica, izostaje kod krupnog kljuna i crnoglave sjenice. Irving (Irving, 1960) zaključili su da se u hladnim noćima ptice sa sjevera hlade ispod dnevne tjelesne temperature otprilike isto kao i ptice u umjerenim područjima.

Povećanje težine perja uočeno kod nekih ptica tokom zime sugerira termoizolacionu adaptaciju koja bi mogla djelomično neutralizirati promjene u hladnom metabolizmu. Međutim, Irvingovo istraživanje o nekoliko vrsta divljih ptica zimi i ljeti, kao i Davis (Davis, 1955) i Hart (Hart, 1962) pružaju malo dokaza za pretpostavku da je povećanje metabolizma sa padom temperature za 1° bilo drugačije u ovim godišnjim dobima. Utvrđeno je da je proizvodnja topline kod golubova, mjerena na 15°C, niža zimi nego ljeti. Međutim, veličina ovih sezonskih promjena bila je mala i nisu uočeni pomaci u rasponu kritičnih temperatura. Za kardinal dobijeni su podaci o pomacima kritičnog temperaturnog nivoa ( Richmonda cardinalis) ( Lawson, 1958).

Walgren (Wallgren, 1954) proučavao je energetski metabolizam kod žute strnade ( Emberiza citrinella) na 32,5°C i na -11°C u različito doba godine. Razmjena u mirovanju nije pokazala sezonske promjene; na -11 0 C u junu i julu, razmjena je bila znatno viša nego u februaru i martu. Ova izolaciona adaptacija se dijelom objašnjava većom debljinom i "puhanjem" perja i većom vazokonstrikcijom zimi (pošto je perje bilo najgušće u septembru - nakon linjanja, a maksimalne metaboličke promjene - u februaru).

Teoretski, promjene u perju mogu objasniti smanjenje smrtonosne temperature za oko 40 ° C.

Istraživanja provedena na crnoglavoj sisici ( Parus atricapillus), također ukazuju na prisustvo niske proizvodnje topline kao rezultat adaptacije toplinske izolacije zimi. Brzina pulsa i disanja imale su sezonske promjene, a pad je bio veći zimi na 6°C nego ljeti. Kritična temperatura pri kojoj se disanje naglo povećava, također se zimi pomjerila na niži nivo.

Povećanje bazalnog metabolizma na termoneutralnim temperaturama, koje je izraženo kod sisara i ptica izloženih hladnoći više sedmica, ne igra značajnu ulogu tokom zimske adaptacije. Jedini dokaz značajnih sezonskih varijacija u bazalnom metabolizmu dobiven je kod kućnih vrapaca, ali nema razloga za pretpostavku da on igra značajnu ulogu kod ptica koje žive u divljini. Većina proučavanih vrsta ne pokazuje nikakve promjene. King i Farner (King a. Farrier, 1961) ukazuju da bi visok intenzitet bazalnog metabolizma zimi bio nepovoljan, jer bi ptica morala povećati potrošnju svojih energetskih rezervi noću.

Najkarakterističnije sezonske promene kod ptica su njihova sposobnost da menjaju svoju toplotnu izolaciju i neverovatna sposobnost održavanja većeg nivoa proizvodnje toplote u hladnim uslovima. Na osnovu mjerenja unosa i izlučivanja hrane pri različitim temperaturama i fotoperiodima, napravljene su procjene energetskih potreba za postojanje i proizvodne procese u različito doba godine. U tu svrhu, ptice su bile smještene u individualne kaveze, gdje je mjerena njihova metabolizirana energija (maksimalni priliv energije minus energija izlučivanja na različitim temperaturama i fotoperiodu). Najmanja metabolizirana energija potrebna za postojanje na određenim temperaturama i fotoperiodima testa naziva se "energija egzistencije". Njegova korelacija sa temperaturom prikazana je na lijevoj strani slike 30. Potencijalna energija je maksimalna metabolizirana energija mjerena na temperaturi koja odgovara smrtonosnoj granici, što je najniža temperatura na kojoj ptica može izdržati svoju tjelesnu težinu. Energija produktivnosti je razlika između potencijalne energije i energije postojanja.

Desna strana slike 30 prikazuje različite energetske kategorije izračunate za različita godišnja doba iz prosječnih vanjskih temperatura i fotoperioda. Za ove proračune pretpostavlja se da se maksimalna metabolizirana energija nalazi u hladnim uvjetima, kao i za produktivne procese na višim temperaturama. Kod kućnog vrapca potencijalna energija je podložna sezonskim promjenama zbog sezonskih promjena granica preživljavanja. Energija postojanja također se mijenja prema prosječnoj vanjskoj temperaturi. Zbog sezonskih promjena potencijalne energije i energije postojanja, energija produktivnosti ostaje konstantna tijekom cijele godine. Neki autori ističu da je sposobnost kućnog vrapca da živi na krajnjim sjevernim geografskim širinama posljedica njegove sposobnosti da rasteže svoj maksimalni energetski balans tokom cijele zime i metabolizira onoliko energije tokom kratkog dnevnog fotoperioda zimi kao i tokom dugih fotoperioda ljeti. .

Kod vrapca bijelog grla (Z. albicallis) i junkoJ. nijansa- tržni centri) sa fotoperiodom od 10 sati, količina metabolizirane energije je manja nego sa fotoperiodom od 15 sati, što je ozbiljan nedostatak zimskog računanja vremena (Seibert, 1949). Ova zapažanja su upoređena s činjenicom da obje vrste zimi migriraju na jug.

Za razliku od kućnog vrapca, tropske plavo-crne zebe ( Votatinia jacarina) može održavati energetski balans do oko 0°C za 15-satni fotoperiod i do 4°C za 10-satni fotoperiod. Fotoperiod je ograničavao energiju u više kada temperatura padne, koja je razlika između ovih ptica i kućnog vrapca. Zbog uticaja fotoperioda, potencijalna energija je bila najniža zimi, kada je energija postojanja najveća. Posljedično, energija produktivnosti je također bila najniža u to doba godine. Ove fiziološke karakteristike ne dozvoljavaju ovu vrstu postoje zimi u sjevernim geografskim širinama.

Iako se energetski zahtjevi za termoregulaciju u hladnoj sezoni pokazuju maksimalnim, različite vrste aktivnosti ptica su očigledno ravnomjerno raspoređene tijekom cijele godine, te su stoga kumulativni efekti zanemarljivi. Raspodjela utvrđenih energetskih potreba za različite aktivnosti tijekom godine najbolje je opisana za tri vrapca. S. arborea ( Zapad, 1960). U ovoj vrsti najveći broj energetska produktivnost potencijalno uračunata tokom ljetnog računanja vremena. Stoga su aktivnosti koje zahtijevaju utrošak energije, kao što su migracija, gniježđenje i linjanje, ravnomjerno raspoređene između aprila i oktobra. Dodatni trošak slobodnog postojanja je nepoznanica koja može ali i ne mora povećati teorijski potencijal. Međutim, sasvim je moguće da se potencijalna energija može iskoristiti u bilo koje doba godine, barem na kratko – za vrijeme trajanja leta.

Sezonske klimatske promjene odražavaju se na rad organizma. Hajde da pogledamo kako da se nosimo sa ovim.

Emocionalno stanje direktno zavisi od vremena, pa je u jesen i zimu, kada su dani sve kraći, a sunčanih dana manje, lako upasti.

Kako se nositi sa jesenjim bluzom

Glavna stvar je ne fokusirati se na loše raspoloženje. U pomoć će priskočiti vitamini (voće, povrće), fizička aktivnost. Dnevne šetnje su dovoljne za održavanje tijela u dobroj formi: 30 minuta prije posla i 1,5 sat poslije - ovo je primjer :) Samo siđite jednu stanicu ranije ili prošetajte do metroa. Ovo je posebno važno ako većinu svog radnog dana provodite sedeći za računarom.

Ljudski bioritmovi u jesen

Zbog smanjenja dnevne svjetlosti, tijelo je „izgubljeno u vremenu“ i doživljava stres. Kao rezultat toga, pojavljuju se sezonske promjene - slabost, pospanost i apatija.

šta učiniti: Ima dana kada je apsolutno nemoguće ustati iz kreveta. A ako uspijete, onda vas cijeli dan nekontrolirano vuče na spavanje. Efikasan način buđenja je da polako i duboko udahnete 10 puta, radite gimnastiku i popijete čašu svježe iscijeđenog soka od povrća ili voća. Krv će prenositi kisik do svih stanica u tijelu, a glukoza će aktivirati moždanu aktivnost.

Snaga i dobro stanje zavise i od pravilnog protoka limfe. Limfa se kreće kroz žile i kapilare zbog mišićne kontrakcije, oslobađajući tijelo od toksina. Masažom možete stimulirati limfni tok. Kada se tuširate, trljajte tijelo odozdo prema gore – od stopala do kukova, od kostiju do ramena, od struka do vrata.

Bolesti probavnog sistema

Tijelo se intenzivno priprema za zimu i nakuplja masne rezerve. Mnogi u ovom trenutku imaju stalni osjećaj gladi, a neko pati od želučanih smetnji.

Prevencija

Da biste izbjegli pogoršanje gastrointestinalnih bolesti, isključite iz prehrane začinjenu, slanu, masnu hranu, gazirana pića i začine. Preporučljivo je jesti često, ali u malim porcijama. Kuvanje na pari je najbolje. Ako je želudac posebno osjetljiv, prijeđite neko vrijeme na pasiranu hranu. Osim toga, preporučuje se pojesti šaku orašastih plodova i sušenog voća (prethodno namočenih u vodi preko noći), blagotvorno djeluju na rad. probavni sustav, ako ima umjereno, naravno.

Srčane bolesti

Kao i cijelo tijelo, kardiovaskularni sistem u jesen radi pojačano. Fluktuacije krvnog pritiska mogu biti uznemirujuće, a jezgra su općenito u opasnosti.

Prevencija

Morate se ograničiti u određenim namirnicama. Na primjer, snažno se preporučuje odricanje od soli i slane hrane općenito - haringe, kavijara, maslina, krastavca, sušene ribe itd. Oni doprinose zgušnjavanju krvi i mogu izazvati moždani ili srčani udar. Ali možete jesti dosta orašastih plodova, sušenog voća, povrća – oni sadrže supstance koje jačaju srčani mišić. Preporučljivo je započeti dan čašom vode i zdravim doručkom - voćnom ili voćnom salatom.

Jedno od osnovnih svojstava žive prirode je cikličnost većine procesa koji se u njoj odvijaju. Između pokreta nebeska tela i živi organizmi na Zemlji postoji veza.

Živi organizmi ne samo da hvataju svjetlost i toplinu sunca i mjeseca, već imaju i različite mehanizme koji precizno određuju položaj Sunca, odgovaraju na ritam plime i oseke, mjesečeve faze i kretanje naše planete. Rastu i razmnožavaju se u ritmu koji je tempiran prema dužini dana i promjeni godišnjih doba, što je opet određeno kretanjem Zemlje oko Sunca. Podudarnost faza životnog ciklusa sa godišnjim dobima na koje su prilagođene ima odlučujuče za postojanje vrste. U procesu istorijskog razvoja, ciklične pojave koje se dešavaju u prirodi bile su percipirane i asimilirane živom materijom, a organizmi su razvili sposobnost da povremeno mijenjaju svoje fiziološko stanje.

Ujednačena promjena u vremenu bilo kojeg stanja tijela naziva se biološki ritam.

Postoje eksterni (egzogeni), koji imaju geografsku prirodu i prate ciklične promjene u vanjskoj sredini, i unutrašnji (endogeni), odnosno fiziološki, ritmovi tijela.

Vanjski ritmovi

Vanjski ritmovi su geografske prirode, povezani sa rotacijom Zemlje u odnosu na Sunce i Mjeseca u odnosu na Zemlju.

Mnogi faktori životne sredine na našoj planeti, prvenstveno svetlosni režim, temperatura, pritisak i vlažnost vazduha, atmosfersko elektromagnetno polje, morske oseke itd., prirodno se menjaju pod uticajem ove rotacije. Na žive organizme utječu i takvi kosmički ritmovi kao što su periodične promjene solarna aktivnost. Sunce karakteriše 11-godišnjak i cela linija drugi ciklusi. Promjene sunčevog zračenja imaju značajan utjecaj na klimu naše planete. Pored cikličkog uticaja abiotskih faktora, spoljašnji ritmovi za svaki organizam su redovne promene aktivnosti, kao i ponašanja drugih živih bića.

Unutrašnji, fiziološki, ritmovi

Unutrašnji, fiziološki, ritmovi su nastali istorijski. Niti jedan fiziološki proces u tijelu se ne odvija kontinuirano. Ritam je pronađen u procesima sinteze DNK i RNK u ćelijama, u sintezi proteina, u radu enzima i u aktivnosti mitohondrija. Ćelijska dioba, kontrakcija mišića, rad endokrinih žlijezda, otkucaji srca, disanje, ekscitabilnost nervnog sistema, odnosno rad svih ćelija, organa i tkiva tijela pokorava se određenom ritmu. Svaki sistem ima svoj period. Ovaj period se može promijeniti djelovanjem faktora okoline samo u uskim granicama, a za neke procese je to praktično nemoguće. Ovaj ritam se zove endogeni.

Unutrašnji ritmovi organizma su podređeni, integrisani u integralni sistem i na kraju deluju kao opšta periodičnost ponašanja organizma. Tijelo, takoreći, broji vrijeme, ritmično izvršavajući svoje fiziološke funkcije. I za spoljašnje i za unutrašnje ritmove, početak sledeće faze prvenstveno zavisi od vremena. Dakle, vrijeme djeluje kao jedan od najvažnijih okolišnih faktora na koje živi organizmi moraju reagirati, prilagođavajući se vanjskim cikličnim promjenama u prirodi.

Promjene u vitalnoj aktivnosti organizama često se poklapaju u periodu sa vanjskim, geografskim ciklusima. Među njima su i adaptivni biološki ritmovi - dnevni, plimni, jednaki lunarnom mjesecu, godišnji. Zahvaljujući njima, najvažnije biološke funkcije organizma (ishrana, rast, reprodukcija itd.) poklapaju se sa najpovoljnijim za ovo doba dana i godine.

Dnevni način rada. Dva puta dnevno, u zoru i u sumrak, aktivnost životinja i biljaka na našoj planeti se mijenja tako dramatično da često dovodi do gotovo potpune, slikovito rečeno, promjene. glumci". To je takozvani dnevni ritam, zbog periodične promjene osvjetljenja zbog rotacije Zemlje oko svoje ose. Kod zelenih biljaka fotosinteza se odvija samo tokom dana. Kod biljaka se otvaranje i zatvaranje cvjetova, podizanje i spuštanje listova, maksimalni intenzitet disanja, brzina rasta koleoptila itd. često tempiraju na određeno doba dana.

note in krugovi pokazuju približno vrijeme otvaranja i zatvaranja cvijeća u različitim biljkama

Neke vrste životinja aktivne su samo na suncu, dok ga druge, naprotiv, izbjegavaju. Razlike između dnevnog i noćnog načina života su složene i povezane su s različitim fiziološkim i bihevioralnim adaptacijama koje su se razvile u procesu evolucije. Sisavci su obično aktivniji noću, ali postoje izuzeci, poput ljudi: ljudski vid, kao i veliki majmuni, prilagođen je dnevnom svjetlu. Kod ljudi je zabilježeno preko 100 fizioloških funkcija na koje utiče dnevna periodičnost: spavanje i budnost, promjene tjelesne temperature, otkucaja srca, dubine i učestalosti disanja, volumena i hemijski sastav urin, znojenje, mišićne i mentalne performanse, itd. Dakle, većina životinja se dijeli u dvije grupe vrsta - dnevno i noć, prakticno se nikada nisu vidjeli.

dnevne životinje ( večina ptice, insekti i gušteri) odlaze na spavanje na zalasku sunca, a svijet je ispunjen noćnim životinjama (ježevi, slepi miševi, sove, većina mačaka, travnate žabe, žohari, itd.). Postoje vrste životinja sa približno istom aktivnošću i danju i noću, s naizmjeničnim kratkim periodima odmora i budnosti. Ovaj ritam se zove polifazni(broj grabežljivaca, mnogo rovki itd.).

Dnevni ritam jasno se vidi u životu stanovnika velikih vodenih sistema - okeana, mora, velikih jezera. Zooplankton vrši dnevne vertikalne migracije, dižući se na površinu noću i spuštajući se tokom dana. Prateći zooplankton, veće životinje koje se njima hrane kreću se gore-dolje, a još veći grabežljivci ih prate. Veruje se da se vertikalna kretanja planktonskih organizama dešavaju pod uticajem mnogih faktora: svetlosti, temperature, saliniteta vode, gravitacije i konačno, jednostavno gladi. Međutim, prema većini naučnika, osvjetljenje je i dalje primarno, jer njegova promjena može uzrokovati promjenu reakcije životinja na gravitaciju.

Kod mnogih životinja dnevna periodičnost nije praćena značajnim odstupanjima fizioloških funkcija, već se manifestira uglavnom promjenama motoričke aktivnosti, na primjer, kod glodavaca. Najjasnije fiziološke promjene tokom dana mogu se pratiti kod slepih miševa. Tokom svog dnevnog mirovanja ljeti, mnogi slepi miševi se ponašaju kao poikilotermne životinje. Temperatura njihovog tijela u ovom trenutku praktički se poklapa s temperaturom okoline. Puls, disanje, ekscitabilnost osjetilnih organa naglo su smanjeni. Da bi poletio, uznemireni šišmiš se dugo zagrijava zbog kemijske proizvodnje topline. U večernjim i noćnim satima tipični su homoiotermni sisari visoke tjelesne temperature, aktivnih i preciznih pokreta i brzog reagiranja na plijen i neprijatelje.

Periodi aktivnosti kod nekih vrsta živih organizama ograničeni su na strogo određeno doba dana, u drugima se mogu mijenjati ovisno o situaciji. Na primjer, aktivnost crnih buba ili pustinjskih ušiju se pomiče u različito doba dana ovisno o temperaturi i vlažnosti na površini tla. Iz svojih jazbina izlaze rano ujutro i uveče (dvofazni ciklus), ili samo noću (jednofazni ciklus), ili tokom dana. Još jedan primjer. Otvaranje cvjetova šafrana ovisi o temperaturi, cvasti maslačka na svjetlu: po oblačnom danu korpe se ne otvaraju. Endogeni cirkadijalni ritmovi od egzogenih mogu se eksperimentalno razlikovati. Uz potpunu konstantnost vanjskih uvjeta (temperatura, osvijetljenost, vlažnost, itd.), mnoge vrste nastavljaju održavati cikluse dugo vremena, bliske dnevnom. Tako se kod Drosophile takav endogeni ritam opaža desetinama generacija. Shodno tome, živi organizmi su se prilagodili da percipiraju fluktuacije u vanjskom okruženju i prema tome prilagodili svoje fiziološke procese. To se dogodilo uglavnom pod uticajem tri faktora - rotacije Zemlje u odnosu na Sunce, Mesec i zvezde. Živi organizmi percipiraju ove faktore, koji su jedni na druge, kao ritam koji je blizak, ali ne i potpuno odgovarajući, 24-satnom periodu. To je bio jedan od razloga za određeno odstupanje endogenog biološki ritmovi od tačnog dnevnog perioda. Ovi endogeni ritmovi se nazivaju cirkadijanski(od lat. circa - oko i dies - dan, dan), tj. približavanje dnevnom ritmu.

Kod različitih vrsta, pa čak i kod različitih jedinki iste vrste, cirkadijalni ritmovi se po pravilu razlikuju po trajanju, ali pod uticajem pravilne izmene svetlosti i tame mogu postati jednaki 24 sata.Dakle, ako leteće veverice (Pebromys volans) se neprekidno drže u apsolutnom mraku, zatim se svi probude i vode aktivan životni stil u početku istovremeno, ali ubrzo u različito vrijeme, a pritom svaki pojedinac održava svoj ritam. Kada se uspostavi ispravna izmjena dana i noći, periodi spavanja i budnosti letećih vjeverica ponovo postaju sinhroni. Otuda zaključak da vanjski stimulans (smjena dana i noći) reguliše urođene cirkadijalne ritmove, približavajući ih periodu od 24 sata.

Stereotip ponašanja određen cirkadijanskim ritmom olakšava postojanje organizama s dnevnim promjenama u okolini. Istovremeno, kada su biljke i životinje raspršene, ulaze u geografske uslove drugačijim ritmom dana i noći, jak stereotip može biti nepovoljan. Sposobnosti disperzije određenih vrsta živih organizama često su ograničene dubokom fiksacijom njihovih cirkadijalnih ritmova.

Pored Zemlje i Sunca, postoji još jedno nebesko tijelo čije kretanje značajno utječe na žive organizme naše planete - ovo je Mjesec. Među najrazličitijim narodima postoje znaci koji govore o utjecaju mjeseca na produktivnost usjeva, prirodnih livada i pašnjaka, te ponašanje ljudi i životinja. Periodičnost jednaka lunarnom mesecu, kao endogeni ritam pronađen je i u kopnenim i u vodenim organizmima. U ograničenju na određene mjesečeve faze, periodičnost se manifestuje u rojenju većeg broja hironomidnih komaraca i majmuna, razmnožavanju japanskih krinoida i poliheta palolo crva (Eunice viridis). Dakle, u neobičnom procesu razmnožavanja palolo morskih poliheta koji žive u koraljnim grebenima Tihog oceana, mjesečeve faze igraju ulogu satova. Zametne ćelije crva sazrijevaju jednom godišnje u otprilike isto vrijeme - u određeno vrijeme. određeni dan kada je mjesec u svojoj posljednjoj četvrti. Stražnji dio tijela crva, punjen zametnim stanicama, odlomi se i ispliva na površinu. Jajne ćelije i sperma se oslobađaju i dolazi do oplodnje. Gornja polovina tijela ostavljena u jazbini koraljni greben, do naredne godine ponovo izgrađuje donju polovinu polnim ćelijama. Periodične promjene intenziteta mjesečine tokom mjeseca utiču na reprodukciju drugih životinja. Početak dvomjesečne trudnoće divovskih šumskih pacova Malezije obično pada na pun mjesec. Moguće je da jaka mjesečina stimulira začeće kod ovih noćnih životinja.

Periodičnost jednaka lunarnom mjesecu nađena je kod brojnih životinja kao odgovor na svjetlo i slaba magnetna polja, u brzini orijentacije. Iznosi se mišljenje da periodi maksimalnog emocionalnog uzdizanja kod ljudi padaju na pun mjesec; Menstrualni ciklus od 28 dana kod žena je možda naslijeđen od predaka sisara, kod kojih se i tjelesna temperatura mijenjala sinhrono sa promjenom mjesečevih faza.

Plimni ritmovi. Utjecaj Mjeseca prvenstveno utiče na život vodenih organizama u morima i okeanima naše planete, povezan je sa plimama i osekama, koje svoje postojanje duguju zajedničkom privlačenju Mjeseca i Sunca. Kretanje Mjeseca oko Zemlje dovodi do toga da ne postoji samo dnevni ritam plime, već i mjesečni. Plima i oseka dostižu svoju maksimalnu visinu otprilike svakih 14 dana, kada su Sunce i Mjesec u pravoj liniji sa Zemljom i imaju najveći uticaj na vode okeana. Ritam plime i oseke najjače utiče na organizme koji žive u obalnim vodama. Smjena plime i oseke za žive organizme ovdje je važnija od promjene dana i noći, zbog rotacije Zemlje i nagnutog položaja Zemljine ose. Ovom složenom ritmu oseka i oseka podređen je život organizama koji žive prvenstveno u priobalnom pojasu. Dakle, fiziologija ribe gruni, koja živi uz obalu Kalifornije, takva je da se u najvećoj noćnoj plimi izbacuje na obalu. Ženke, zakopavajući rep u pijesak, polažu jaja, zatim ih mužjaci oplode, nakon čega se ribe vraćaju u more. Povlačenjem vode, oplođena jajašca prolaze kroz sve faze razvoja. Oslobađanje mlađi se događa za pola mjeseca i vremenski se poklopi sa sljedećom plimom.

Sezonska periodičnost je jedna od najčešćih pojava u živoj prirodi. Neprekidna promjena godišnjih doba, zbog rotacije Zemlje oko Sunca, uvijek oduševi i zadivi čovjeka. U proljeće se sav život budi iz dubokog sna, dok se snijeg topi i sunce sija jače. Pupoljci pucaju i mlado lišće procvjeta, mlade životinje puze iz svojih rupa, insekti i ptice koje se vraćaju s juga jure po zraku. Smjena godišnjih doba najizraženija je u umjerenim zonama i sjevernim geografskim širinama, gdje je kontrast meteoroloških prilika različitih godišnjih doba veoma značajan. Periodičnost u životu životinja i biljaka rezultat je njihove adaptacije na godišnju promjenu meteoroloških uvjeta. Ona se manifestuje u razvoju određenog godišnjeg ritma u njihovom životu, u skladu sa meteorološkim ritmom. Potreba za niskim temperaturama u jesenjem periodu i toplinom tokom vegetacije znači da je za biljke umjerenih geografskih širina važan ne samo opći nivo topline, već i određena distribucija iste tokom vremena. Dakle, ako se biljkama daje ista količina toplote, ali različito raspoređena: jedna ima topla ljeta i hladne zime, a druga ima odgovarajuću stalnu prosječnu temperaturu, onda će normalan razvoj biti samo u prvom slučaju, iako je ukupna količina toplota je u oba slučaja ista.

Potreba biljaka umjerenih geografskih širina za naizmjeničnim hladnim i toplim periodima tokom godine naziva se sezonski termoperiodizam.

Često je odlučujući faktor sezonske periodičnosti povećanje dužine dana. Dužina dana varira tokom godine: sunce najduže sija na letnji solsticij u junu, a najmanje na zimski solsticij u decembru.

Mnogi živi organizmi imaju posebne fiziološke mehanizme koji reaguju na dužinu dana i u skladu s tim mijenjaju način djelovanja. Na primjer, dok dan traje 8 sati, saturnski leptir chrysalis mirno spava, jer je napolju još zima, ali kako dan postaje duži, posebne nervne ćelije u mozgu lutke počinju da luče poseban hormon koji izaziva njeno buđenje. gore.

Sezonske promjene u krznenoj dlaki nekih sisara također su određene relativnom dužinom dana i noći, malo ili nimalo ovisno o temperaturi. Dakle, postepenim veštačkim smanjenjem dnevnog svetla u ograđenom prostoru, naučnici su takoreći oponašali jesen i obezbedili da lasice i hermelini držani u zatočeništvu pre vremena promene svoju smeđu letnju odeću u belu zimu.

Općenito je prihvaćeno da postoje četiri godišnja doba (proljeće, ljeto, jesen, zima). Ekolozi koji proučavaju zajednice umjerenog pojasa obično razlikuju šest godišnjih doba, koje se razlikuju po skupu vrsta u zajednicama: zima, rano proljeće, kasno proljeće, rano ljeto, kasno ljeto i jesen. Ptice se ne pridržavaju opšteprihvaćene podjele godine na četiri godišnja doba: sastav ptičje zajednice, koji uključuje i stalne stanovnike tog područja i ptice koje ovdje provode zimu ili ljeto, stalno se mijenja, a maksimalan broj ptica dostiže u proljeće i jesen tokom migracija. Na Arktiku, naime, postoje dva godišnja doba: devetomjesečna zima i tri ljetna mjeseca, kada sunce ne zalazi ispod horizonta, tlo se otapa i život se budi u tundri. Kako se krećete od pola prema ekvatoru, promjena godišnjih doba je manje određena temperaturom, a sve više vlažnošću. U umjerenim pustinjama ljeto je period kada život prestaje i cvjeta u rano proljeće i kasnu jesen.

Promjena godišnjih doba povezana je ne samo s periodima obilja ili nedostatka hrane, već i s ritmom razmnožavanja. Kod domaćih životinja (krave, konji, ovce) i životinja u prirodnom okruženju umjerenog pojasa, potomci se obično pojavljuju u proljeće i odrastaju u najpovoljnijem periodu, kada ima najviše biljne hrane. Stoga se može javiti misao da se u proljeće sve životinje uopće razmnožavaju.

Međutim, reprodukcija mnogih malih sisara (miševi, voluharice, lemingi) često nije strogo sezonska. U zavisnosti od količine i obilja hrane, razmnožavanje se može odvijati i u proleće, i ljeti, i zimi.

U prirodi se opaža pored dnevnih i sezonskih ritmova .višegodišnja periodičnost bioloških pojava. Utvrđuje se promjenama vremena, njegovom prirodnom promjenom pod utjecajem sunčeve aktivnosti i izražava se smjenom produktivnih i mršavih godina, godina obilja ili male populacije.

D. I. Malikov je za 50 godina promatranja zabilježio pet velikih talasa promjena u broju stoke, ili onoliko koliko je bilo solarnih ciklusa (slika 7.8). Ista veza se manifestuje u cikličnosti promjena prinosa mlijeka, godišnjem porastu mesa, vune kod ovaca, kao iu drugim pokazateljima poljoprivredne proizvodnje.

Učestalost promjena svojstava virusa gripe povezana je sa sunčevom aktivnošću.

Prema prognozi, nakon relativno mirnog perioda u pogledu gripe početkom 80-ih. 20ti vijek od 2000. godine očekuje se nagli porast intenziteta njegove distribucije.

Postoje 5-6- i 11-godišnji, kao i 80-90-godišnji ili sekularni ciklusi solarne aktivnosti. To u određenoj mjeri omogućava da se objasni podudarnost perioda masovne reprodukcije životinja i rasta biljaka s periodima sunčeve aktivnosti.

Biološki sat

Cirkadijalni i cirkadijalni ritmovi su u osnovi sposobnosti tijela da osjeti vrijeme. Mehanizam odgovoran za ovu periodičnu aktivnost - bilo da se radi o hranjenju ili reprodukciji - nazvan je "biološki sat". Nevjerovatna preciznost biološkog sata koji kontrolira život mnogih biljaka i životinja predmet je istraživanja naučnika. različite zemlje mir.

Kao što se vidi iz datih krivina, listovi mahunarki noću otpadaju, a danju se ponovo ispravljaju. Grafikon aktivnosti pacova sastoji se od sukcesivno naizmjeničnih pravokutnih jama (dan - pacov spava) i platoa (noć - pac je budan). Kućne muhe se uglavnom izlegu iz kukuljica ujutro. Ova adaptacija ima tako duboke korijene da čak iu uvjetima konstantne svjetlosti, temperature i vlage, muhe zadržavaju svoju karakterističnu periodičnost ponašanja.

Mnoge životinje - razne vrste ptica, kornjače, pčele itd. - kreću se na svojim putovanjima kroz nebeska tijela. Čini se da za to morate imati ne samo dobro pamćenje koje vam omogućava da zapamtite položaj Sunca ili drugih svjetiljki, već i nešto poput kronometra koji pokazuje koliko je Suncu i zvijezdama bilo potrebno da zauzmu novo mjesto u svijetu. nebo. Organizmi sa takvim unutrašnjim biološkim satom imaju još jednu prednost - oni su u stanju da "predvide" početak događaja koji se redovno ponavljaju i u skladu s tim se pripreme za nadolazeće promene. Tako pčelama svojim unutrašnjim satovima pomažu da dolete do cvijeta koji su jučer posjetili, tačno u vrijeme kada procvjeta. Cvet koji posećuje pčela ima i neku vrstu unutrašnjeg sata, neku vrstu unutrašnjeg sata koji signalizira vreme cvetanja. Svi znaju za postojanje sopstvenog biološkog sata. Budeći se nekoliko dana zaredom iz budilnika, brzo se naviknete na buđenje priješta on zove. Danas postoje različita gledišta o prirodi bioloških satova, njihovom principu rada, ali jedno je sigurno - oni stvarno postoje i široko su rasprostranjeni u divljini. Čovjeku su svojstveni i određeni unutrašnji ritmovi. hemijske reakcije u njegovom telu se javljaju, kao što je gore prikazano, sa određenom učestalošću. Čak i tokom sna, električna aktivnost ljudskog mozga se mijenja svakih 90 minuta.

Biološki sat, prema brojnim naučnicima, je još jedan faktor životne sredine koji ograničava aktivnost živih bića. Slobodno naseljavanje životinja i biljaka spriječeno je ne samo ekološkim barijerama, one su vezane za svoje stanište ne samo konkurencijom i simbiotičkim odnosima, granice njihovih područja ne određuju samo adaptacije, već se njihovo ponašanje kontrolira posredno, kroz unutrašnji biološki sat, kretanjem udaljenih nebeskih tela.



Godišnja doba To su godišnja doba koja se razlikuju po vremenu i temperaturi. Oni se mijenjaju sa godišnjim ciklusom. Biljke i životinje savršeno se prilagođavaju ovim sezonskim promjenama.

Godišnja doba na Zemlji

U tropima nikad nije ni hladno ni jako vruće, postoje samo dva godišnja doba: jedno je vlažno i kišovito, drugo suvo. Na ekvatoru (na zamišljenoj srednjoj liniji) je vruće i vlažno tokom cijele godine.

U umjerenim zonama (izvan granica tropa) postoji proljeće, ljeto, jesen i zima. Generalno, što je bliže sjevernom ili južnom polu, ljeto je hladnije, a zima hladnija.

Sezonske promjene u biljkama

Zelenim biljkama je potrebna sunčeva svjetlost i voda da bi formirale hranjive tvari i rasle. Najviše rastu u proljeće i ljeto ili tokom vlažne sezone. Različito podnose zimu ili sušne sezone. Mnoge biljke imaju takozvani period odmora. Mnoge biljke pohranjuju hranjive tvari u zadebljanim dijelovima ispod zemlje. Njihov nadzemni dio umire, biljka miruje do proljeća. Mrkva, luk i krompir su vrste biljaka za skladištenje nutrijenata koje ljudi koriste.

Kao što su hrast i bukva u jesen skidaju lišće jer u to vrijeme nema dovoljno sunčeve svjetlosti da proizvodi hranjive tvari u lišću. Zimi se odmaraju, a u proljeće se na njima pojavljuju novi listovi.

zimzeleno drveće uvijek prekriven lišćem koje nikad ne pada. Da biste saznali više o zimzelenom drveću i osipanju drveća.

Neka zimzelena stabla, kao što su bor i smreka, imaju dugačke, tanke listove zvane iglice. Mnoga zimzelena stabla rastu daleko na sjeveru, gdje su ljeta kratka i prohladna, a zime oštre. Zadržavajući svoje lišće, mogu početi rasti čim dođe proljeće.

Pustinje su obično veoma suve, ponekad uopšte nema kiše, a ponekad su vrlo kratke kišne sezone. Sjeme klija i daje nove izdanke samo u kišnoj sezoni. Biljke vrlo brzo cvjetaju i proizvode sjeme. Pohranjuju hranljive materije

Sezonske promjene kod životinja

Neke životinje, poput gmizavaca, smanjuju svoju aktivnost i odlaze na spavanje kako bi preživjele hladnu ili sušnu sezonu. Kada postane toplije, vraćaju se aktivnom načinu života. Druge životinje se ponašaju drugačije, imaju svoje načine preživljavanja u teškim periodima.

Neke životinje, poput puha, prespavaju zimu. Ova pojava se zove hibernacija. Cijelo ljeto jedu, gomilaju masnoću da bi zimi mogli spavati bez jela.

Većina sisara i ptica izleže svoje mlade u proljeće, kada posvuda ima dovoljno hrane, kako bi imali vremena da porastu i ojačaju za zimu.

Mnoge životinje i ptice svake godine putuju na duga putovanja, koja se nazivaju migracijama, do mjesta gdje ima više hrane. Na primjer, laste u proljeće grade gnijezda u Evropi, a u jesen lete u Afriku. U proljeće, kada u Africi postane jako suvo, vraćaju se.

Karibu (koji se u Evropi i Aziji nazivaju sobovi) također migriraju, provode ljeta iznad Arktičkog kruga. Ogromna stada jedu travu i druge male biljke gdje se led topi. U jesen se sele na jug u zimzeleno šumsko područje i hrane se biljkama poput mahovine i lišajeva ispod snijega.

Trenutna stranica: 7 (ukupno knjiga ima 43 stranice) [dostupan odlomak za čitanje: 29 stranica]

2.2.5. Sezonski (cirkanijalni) ritmovi

Biološki ritmovi sa periodom jednakim jednoj godini (cirkanijalni) se tradicionalno nazivaju sezonskim ritmovima. Unatoč napretku u razvoju sredstava zaštite od naglih promjena parametara okoline, osoba pokazuje godišnje fluktuacije u biohemijskim, fiziološkim i psihofiziološkim procesima. Sezonski bioritmovi, obuhvatajući, u suštini, sve funkcije, odražavaju se na stanje organizma u cjelini, na zdravlje i radnu sposobnost osobe.

Osnove cirkanualnih ritmova. Kompleks spoljašnjih i unutrašnjih uzroka koji izazivaju cirkanualne ritmove možemo uslovno podeliti u tri grupe prema mehanizmu delovanja.

1. Adaptivne promjene u funkcionalnom stanju organizma, usmjerene na kompenzaciju godišnjih kolebanja glavnih parametara okoliša i prije svega temperature, kao i kvalitativnog i kvantitativnog sastava hrane.

2. Reakcija na faktore signala okoline - dnevno svjetlo, jačina geomagnetnog polja, neke hemijske komponente hrane. Faktori okoline koji igraju ulogu sezonskih "senzora vremena" sposobni su da izazovu značajne morfološke i funkcionalne promjene u tijelu.

3. Endogeni mehanizmi sezonskih bioritmova. Djelovanje ovih mehanizama je adaptivne prirode, pružajući potpunu adaptaciju tijela na sezonske promjene u parametrima okoliša.

Konjugacija sezonskih promjena u osvjetljenju, temperaturnim uvjetima okoline i sastavu hrane otežava odvajanje njihove uloge u formiranju cirkanualnih ritmova fizioloških sistema tijela. Treba istaći značajan značaj društvenih faktora u formiranju sezonskih bioritma kod ljudi.

Sezonske fluktuacije u karakteru bihevioralne reakcije osoba.

U procesu ishrane ukupni kalorijski sadržaj hrane se povećava u jesensko-zimskom periodu. Štaviše, ljeti se povećava potrošnja ugljikohidrata, a zimi - masti. Ovo posljednje dovodi do povećanja ukupnih lipida, triglicerida i slobodnih masti u krvi. Vitaminski sastav hrane ima značajan uticaj na promjenu funkcionalnog stanja organizma u različitim godišnjim dobima.

Intenzitet energetskog metabolizma je veći u zimsko-prolećnom periodu u odnosu na leto, a prenos toplote sa površine kože ima suprotan smer. Ovisno o godišnjem dobu, postoji značajna razlika u termoregulacijskom odgovoru tijela na stres od vrućine i hladnoće. Otpornost na toplinska opterećenja se povećava ljeti, a smanjuje zimi. Jasna sezonska periodičnost je karakteristična za intenzitet procesa rasta. Maksimalno povećanje tjelesne težine kod djece uočava se u ljetnim mjesecima.

Brojni su podaci o sezonskim fluktuacijama u neuroendokrinom sistemu. Tako je aktivnost parasimpatičkog odjela autonomnog nervnog sistema maksimalna u proljetnim mjesecima. Istovremeno se povećava koncentracija tropskih hormona hipofize u krvi. Aktivnost štitne žlijezde se povećava tokom zimskih mjeseci. Glukokortikoidna funkcija nadbubrežnih žlijezda je minimalna ljeti, a aktivnost simpatoadrenalnog sistema je vrhunac u zimskim mjesecima.

Sezonska dinamika reproduktivne funkcije povezana je sa fotoperiodizmom (fluktuacije u trajanju dnevnog svjetla i tame). Produženjem noći dolazi do povećanja proizvodnje melatonina od strane epifize, što zauzvrat dovodi do inhibicije gonadotropne funkcije hipotalamo-hipofiznog sistema.

Prema brojnim zapažanjima, funkcionalna aktivnost kardiovaskularnog sistema je veća u prolećnim mesecima. To se očituje u većoj brzini otkucaja srca, krvnom tlaku i kontraktilnoj funkciji miokarda. Sveobuhvatne studije cirkulacije, disanja i krvi pokazuju da su sezonske fluktuacije karakteristične za transportni sistem kiseonika u telu i očigledno su određene fluktuacijama u intenzitetu energetskog metabolizma.

Sezonske fluktuacije u intenzitetu energetskog metabolizma i aktivnosti neuroendokrinog sistema uzrokuju redovne fluktuacije u aktivnosti različitih fizioloških sistema organizma. Posmatranja stanja i ponašanja osobe otkrivaju sezonske promjene u performansama. Dakle, nivo fizičke izvedbe je minimalan zimi, a maksimalan u kasno ljeto - ranu jesen.

2.2.6. Utjecaj heliogeofizičkih faktora na ljudske bioritme

Pod pojmom "heliogeofizički faktori" podrazumijeva se kompleks fizičkih faktora koji utiču na ljudsko tijelo, a povezani su sa sunčevom aktivnošću, rotacijom Zemlje, fluktuacijama u geomagnetnim poljima, karakteristikama strukture i stanja atmosfere. Heliogeofizički faktori određuju vremenske i klimatske uslove. Njihove fluktuacije, kako pojedinačno tako i u kombinaciji, mogu imati nejasan učinak na ljudske bioritmove.

Faktori solarne aktivnosti su važan element pri sinhronizaciji ritma bioloških sistema u rasponima mezo- i makroritma (tabela 2.6). Ultradijanski ritmovi faza spavanja modulirani su sunčevom aktivnošću. Frekvencije nekih kratkoperiodičnih bioritma su u korelaciji sa frekvencijama regulatornih mikropulsacija geomagnetskog polja i akustičkih oscilacija koje se javljaju tokom magnetnih oluja. Vodeća komponenta ovih oscilacija je frekvencija od oko 8 Hz. Na primjer, ritam tremora, ritam alfa talasa EEG, ritam EKG-a koreliraju sa frekvencijama elektromagnetne pulsacije. Ritam mitohondrija, glikoliza i sinteza proteina koreliraju sa akustičnim fenomenima (infrazvuk). Postoje dokazi o postojanju bioritma sa rasponom fluktuacija solarne pulsacije (2 h 40 min). Poznatije su skoro nedeljne ili višestruke promene ljudskih fizioloških parametara. Pokazalo se da je ovaj ritam povezan s prolaskom Zemlje blizu granica sektora međuplanetarnog magnetnog polja.

Proučavan je uticaj na bioritmove vremenskih faktora, kao što su temperatura vazduha, vlažnost, atmosferski pritisak i dr. Pokazalo se da se fiziološki parametri češće povezuju sa vremenskim uslovima jednostavnim linearnim vezama. Dakle, s povećanjem bilo kojeg vremenskog faktora (na primjer, temperature zraka), dolazi do povećanja vrijednosti fizioloških parametara osobe (na primjer, krvnog tlaka, brzine disanja, mišićne snage ruku) ili njihovog smanjenja .

U nekim slučajevima (ovisnost tjelesne temperature o vanjskoj temperaturi, ovisnost tjelesne temperature i brzine disanja od atmosferskog tlaka itd.) vremenski faktori izazivaju naizmjeničnu reakciju jačanja i slabljenja, odnosno održavaju oscilatorno stanje funkcija.

Tabela 2.6. Periodi i ciklusi heliofizičkih faktora (po: B. M. Vladimirsky, 1980)

Rezultati istraživanja omogućili su razlikovanje dvije vrste utjecaja geomagnetnih i vremenskih faktora na promjene fizioloških parametara.

Utjecaj sunčeve aktivnosti (hromosferske baklje) i vremenskih faktora (koji sami ovise o sunčevoj aktivnosti) najčešće se manifestuje u obliku jednostavnih linearnih odnosa. Efekti konstantnog magnetnog polja i nasumičnih magnetskih poremećaja su nelinearni i stvaraju konstantnu i "ritmičnu" pozadinu, uzrokujući (u zavisnosti od vlastitih parametara i funkcionalnog stanja živog sistema) reakciju jačanja ili slabljenja funkcije. .

...

Dakle, čini se da Zemljina magnetna polja održavaju postojanje oscilatornih krugova, dok sunčeva aktivnost i vremenski faktori moduliraju biološke ritmove.

Za organizam sa već formiranim bioritmijskim sistemom spoljni uticaji igraju ulogu „senzora vremena“, održavaju ukupni nivo fluktuacija (što se vidi pod dejstvom parametara magnetnog polja i nekih vremenskih faktora), prilagođavaju period (promena ritma u različitim godišnjim dobima usled promene osvetljenja i dr. faktori) i amplituda fluktuacija (uticaj atmosferskog pritiska, vlažnosti, temperature, sunčevih baklji).

2.2.7. Adaptivno restrukturiranje bioloških ritmova

...

S oštrom promjenom ritmova vanjskog okruženja (geofizičkog ili društvenog), dolazi do neusklađenosti endogeno određenih fluktuacija u fiziološkim funkcijama osobe. Takvo kršenje konjugacije periodičnih oscilacija funkcionalno međusobno povezanih sistema tijela naziva se desinhronoza.

Simptomi desinhronoze svode se na poremećaje sna, smanjen apetit, raspoloženje, mentalne i fizičke performanse, te razne neurotične poremećaje. U nekim slučajevima se bilježe organske bolesti (gastritis, peptički ulkus itd.).

Stanje kada sistem cirkadijanskih ritmova tela ne odgovara privremenim uslovima sredine naziva se eksterna desinhronoza. Pod uticajem novih "senzora vremena" počinje restrukturiranje ranije uspostavljenog sistema cirkadijalnih ritmova tela. Istovremeno, fiziološke funkcije se obnavljaju različitim brzinama, poremećena je fazna struktura ritmova fizioloških funkcija - unutrašnja desinhronizacija. Prati ceo period adaptacije organizma na nove privremene uslove i ponekad traje i po nekoliko meseci.

Među faktorima koji dovode do adaptivnog restrukturiranja bioloških ritmova su:

- promjena vremenskih zona (putovanja na značajnim udaljenostima u smjeru širine, transmeridijanski letovi);

– stabilna neusklađenost faza sa senzorima lokalnog vremena ritma „spavanje-budnost“ (rad u večernjoj i noćnoj smjeni);

- djelimično ili potpuno isključenje geografskih senzora vremena (uslovi Arktika, Antarktika, itd.);

– izloženost različitim stresorima, među kojima mogu biti patogeni mikrobi, bol i fizički podražaji, mentalna ili povećana napetost mišića itd.

Sve više se pojavljuju informacije o neusklađenosti bioloških ritmova osobe s ritmovima njegove društvene aktivnosti koji čine način života - način rada i odmora itd.

Do restrukturiranja bioritmova dolazi i pod uticajem nepovoljnih uslova koji nisu primarno povezani sa transformacijom ritmova i dovode do razvoja desinhronoze tek sekundarno. Takav efekat ima, na primjer, umor. Stoga se u nekim slučajevima javlja specifična sinhronoza kao rezultat neuobičajenih ili pretjeranih zahtjeva za cirkadijalni sistem (na primjer, vremenski pomaci), u drugim se nespecifična desinhronoza javlja kao rezultat nepovoljnih društvenih i bioloških faktora koji utječu na tijelo.

Razlikuju se sljedeće vrste desinhronoza: akutna i kronična, očigledna i skrivena, parcijalna i totalna, kao i asinhronoza.

Akutna desinhronoza pojavljuje se epizodično u slučaju hitnog neusklađenosti senzora vremena i dnevnih ritmova tijela (na primjer, reakcija na brzi pojedinačni pokret u smjeru zemljopisne širine), dok hronično - s ponovljenim neusklađenostima senzora vremena i dnevnih ritmova tijela (npr. na primjer, reakcija na ponovljene pokrete u transmeridionalnom smjeru ili pri prilagođavanju na rad u noćnoj smjeni).

Eksplicitna desinhronoza manifestuje se u subjektivnim reakcijama na neusklađenost senzora vremena sa dnevnim ciklusima organizma (pritužbe na loš san, smanjen apetit, razdražljivost, pospanost u danju itd.). Objektivno, postoji smanjenje radnog kapaciteta, nedosljednost u fazi fizioloških funkcija sa senzorima vremena. Eksplicitna desinhronoza s vremenom nestaje: zdravstveno stanje se poboljšava, performanse se vraćaju, a djelomično dolazi do sinhronizacije u fazi ritmova pojedinih funkcija i senzora vremena. Međutim, od djelimičnog do potpunog restrukturiranja cirkadijalnog sistema potreban je mnogo duži vremenski period (do nekoliko mjeseci) tokom kojeg se utvrđuju znaci tzv. latentne desinhronoze.

Djelomična, totalna desinhronoza i asinhronoza uglavnom odražavaju različit stepen desinhronizacije funkcija u organizmu, što je posledica stepena divergencije faza njihovih ritmova. U prvom slučaju, neusklađenost cirkadijanskih ritmova funkcija, desinhronizacija se uočava samo u nekim karika, u drugom slučaju, u većini karika cirkadijalnog sistema. Sa najtežim stepenom - asinhronozom - pojedinačne karike cirkadijalnog sistema ispadaju potpuno nepovezane, desinhronizovane, što je zapravo nespojivo sa životom.

Veliko opterećenje na hronofiziološki sistem tijela stvaraju letovi s promjenom vremenskih zona. Trajanje i priroda restrukturiranja fizioloških funkcija u ovom slučaju ovise o mnogim faktorima, od kojih je vodeći veličina pomaka po satu. Izrazito restrukturiranje cirkadijanskih ritmova počinje nakon leta kroz 4 ili više vremenskih zona. Sledeći faktor je smjer kretanja. Istraživanja različitih kontingenata ljudi tokom transmeridijskih letova i na zapad i na istok pokazala su da kretanja u različitim smjerovima imaju svoje specifičnosti. Pod drugim okolnostima, klimatski kontrast tačaka leta igra podjednako važnu ulogu.

Zanimljivo je napomenuti da su tokom transmeridionalnog leta funkcionalni pomaci u tijelu (subjektivna nelagoda, emocionalne, hemodinamske reakcije i sl.) izraženiji nego pri sporom prelasku pojasnih zona (vozom, na brodu), kada osoba „uklapa“ se u pomerenu prostornu privremenu strukturu sredine postepeno. Ipak, kretanje vozom je praćeno sopstvenom subjektivnom nelagodom, specifičnom za različite pravce.

Brzina restrukturiranja cirkadijalnog ritma također ovisi o dobi i spolu osobe, njenim individualnim karakteristikama i profesionalnoj pripadnosti. Dakle, normalizacija cirkadijalnog ritma kod žena dolazi brže nego kod muškaraca. Anatomska i fiziološka nezrelost djetetovog organizma i pokretljivost funkcionalnih manifestacija kod adolescenata su uzrok pluća pojava desinhronoze. Istovremeno, visoka plastičnost CNS-a kod adolescenata osigurava njihovu bržu i lakšu adaptaciju na transmeridionalno kretanje. Najmanje su izražene i brže sve reakcije organizma kod dobro uvježbanih sportista.

Faze procesa adaptacije. Istraživanja su pokazala da se proces prilagođavanja organizma pri promeni vremenskih zona odvija u fazama. Razlikuju se faza desinhronizacije, faza nestabilne sinhronizacije i faza stabilne sinhronizacije, kada se normaliziraju obje faze samih cirkadijanskih ritmova i odnos između njih. Treba napomenuti da se proces preuređenja cirkadijanskih ritmova različitih fizioloških sistema odvija relativno nezavisno i različitom brzinom. Režim spavanja i budnosti, jednostavne psihomotorne reakcije se najbrže obnavljaju. Obnavljanje cirkadijalnog ritma složenih psihofizioloških funkcija događa se u roku od 3-4 dana. Za restrukturiranje ritmova kardiovaskularnog, respiratornog, probavnog, ekskretornog sistema potreban je duži period. Najduže vrijeme (12-14 dana) potrebno je za restrukturiranje cirkadijalnog ritma termoregulacije, hormonske aktivnosti i bazalnog metabolizma u skladu s novim standardnim vremenom.

Jaki su sinhronizatori dnevnih ritmova biohemijskih i fizioloških procesa fizička aktivnost, vrijeme spavanja i obroka. Način spavanja i budnosti igra glavnu ulogu u ubrzavanju normalizacije cirkadijalnog ritma tokom mnogo sati kretanja po širini.

Prilikom sastavljanja posebne dijete i dijete, uzmite u obzir sljedeće:

1) djelovanje hrane kao senzora vremena;

2) hronobiološko dejstvo teofilina u čaju i kofeina u kafi;

3) svojstvo hrane bogate proteinima da podstiče sintezu kateholamina, a hrane bogate ugljenim hidratima da podstiče sintezu serotonina.

Pokazalo se da su u krvi potrebni relativno visoki nivoi adrenalina i norepinefrina tokom budnog stanja, a serotonina tokom sna.

Neki istraživači predlažu uspostavljanje načina života koji odgovara novom standardnom vremenu nekoliko dana prije leta. Međutim, ovo pitanje ostaje diskutabilno.

Za kratka poslovna putovanja preporuča se ne mijenjati uobičajenu dnevnu rutinu i sate sna, a po potrebi uzeti tabletu za spavanje ili tonik. Moguća je i kombinacija ovih sredstava. Cirkadijalni ritmovi nakon leta se mnogo brže oporavljaju pod posebnim režimima naizmjeničnog svjetla i mraka.

2.3. Opća pitanja adaptacije ljudskog tijela na različite klimatske i geografske regije

2.3.1. Ljudska adaptacija na uslove Arktika i Antarktika

faktori životne sredine. U uslovima Arktika i Antarktika na osobu utiče kompleks faktora, kao što su niska temperatura, fluktuacije u geomagnetnim i električnim poljima, atmosferski pritisak itd. Stepen njihovog uticaja može varirati u zavisnosti od klimatskih i geografskih uslova. karakteristike područja. Međutim, ovi faktori nisu ekvivalentni za ljudski organizam. Istorijski gledano, primarni fokus je bio na proučavanju efekata hladnoće na ljudsko tijelo. Tek u drugoj polovini prošlog veka istraživači su obratili pažnju na efekte drugih faktora.

...

Trenutno se smatra da su fenomeni koji imaju posebno važan uticaj na čoveka svemirska priroda: kosmičke zrake i promjene solarne aktivnosti. Osobine strukture geomagnetne sfere su takve da je u području "hladnih" geografskih širina Zemlja najslabije zaštićena od kosmičkog zračenja. Režim zračenja, koji je vodeći u kompleksu klimatskih elemenata koji utiču na osobu, podložan je značajnim fluktuacijama.

Stalna promjena fizičkih faktora okoline koja prati smjenu polarne noći i polarni dan(prije svega, priroda svjetlosnog režima), određuje ritmičke karakteristike reakcija tijela. Istovremeno, svi fiziološki sistemi tijela uključeni su u proces adaptacije.

Prema V. P. Kaznacheeva, biofizičke faktore karakteriše uticaj geomagnetnih i kosmičkih poremećaja na biohemijske i biofizičke procese u organizmu sa naknadnim promenama u strukturi ćelijskih membrana. Pomaci koje uzrokuju na molekularnom nivou stimulišu dalje metaboličke reakcije na nivou ćelije, tkiva i organizma.

Faze ljudske adaptacije na uslove Arktika i Antarktika.

Trajanje svake faze određuju objektivni i subjektivni faktori, kao što su klimatski, geografski i društveni uslovi, individualne karakteristike organizam itd.

Početni period adaptacije traje do šest mjeseci. Karakterizira ga destabilizacija fizioloških funkcija.

Druga faza traje 2-3 godine. U ovom trenutku dolazi do neke normalizacije funkcija, što se bilježi i u mirovanju i tokom vježbanja.

U trećoj fazi, koja traje 10-15 godina, stanje organizma se stabilizuje. Međutim, da bi se održao novi nivo vitalnosti, neophodno je konstantan pritisak regulacionih mehanizama, koji mogu dovesti do iscrpljivanja rezervnih kapaciteta organizma.

Oblici reakcija organizma na kompleks faktora visokih geografskih širina.

Postoje nespecifične i specifične reakcije.

U srži nespecifične adaptivne reakcije su nervni i humoralni mehanizmi. Najčešća nespecifična reakcija je ekscitacija centralnog nervnog sistema, koja je praćena povećanjem metabolizma, aktivnosti endokrinih žlezda i funkcija organa i sistema organizma.

U srži specifično reakcije (na primjer, sindrom polarnog i antarktičkog stresa) je kompleks funkcionalnih promjena u psihosomatskoj i vegetativnoj sferi na sistemskom i tkivnom nivou. Među faktorima koji uzrokuju ovakvo stanje organizma, vodeći su psihološki, socijalni i biofizički.

Mnogi autori primjećuju sezonsku prirodu promjena u reakcijama tijela u uvjetima Arktika i Antarktika. Dakle, tokom polarne noći u populaciji gostiju dominiraju inhibitorni procesi u centralnom nervnom sistemu. Kapacitet sistema analizatora se smanjuje, smanjuje se pouzdanost izvođenja integrativnih funkcija mozga. Objektivne promjene u višoj nervnoj aktivnosti, po pravilu, praćene su pritužbama na opštu slabost, slabost, pospanost, umor, glavobolje i prolazne bolove u predelu srca. Rastu razne vrste neurasteničnih poremećaja, mentalne depresije i neuravnoteženog ponašanja. Ugnjetavanje mentalne sfere praćeno je kršenjem autoregulatornih funkcija mozga. Uočena je značajna inhibicija vaskularnih i respiratornih refleksa. Tokom polarne noći, migranti najjasnije ispoljavaju polarnu kratkoću daha, sve do narušavanja normalnog ritma disanja. Smanjena bazalna brzina metabolizma. Sezonska varijabilnost inherentna je mehanizmima fizičke i hemijske termoregulacije.

Poznato je da se najveći broj bolesti javlja usred polarne noći. To je zbog smanjenja imunološke reaktivnosti tijela. Polarni istraživači su otkrili smanjenje broja eritrocita i hemoglobina, što se objašnjava dugim odsustvom sunčeve svjetlosti zimi.

Polarni dan, sa svojom prekomjernom pozadinom ultraljubičastog zračenja, zauzvrat, može imati subekstremne efekte na tijelo. U ovom slučaju se razbijaju stereotipne reakcije nastale tokom polarne noći. Prvo, polarni dan proizvodi uzbudljiv učinak, ali onda se razvijaju fenomeni prenadraženosti i prekomjernog rada. To je olakšano naglim povećanjem intenziteta prirodnog svjetla, što dovodi do povećanja tonusa vidnog korteksa i, kroz optičko-vegetativni trakt, subkortikalnih centara ispod njih. Ekscitacija vidnog korteksa zrači na druga područja.

Period polarnog dana karakterizira dominacija tonusa simpatičkog odjela autonomnog nervnog sistema, povećanje nivoa adrenalina i kortikosteroida u krvi. U tom trenutku se povećava električna provodljivost i temperatura kože, povećava se broj otkucaja srca, povećava se krvni tlak, brzina disanja i korištenje kisika. Međutim, produžena i kontinuirana svjetlosna stimulacija dovodi do prijelaza ekscitacije u stanje zaštitne inhibicije.

Informacije o trendu promjena u fiziološkim sistemima tijela u uslovima Arktika i Antarktika su vrlo kontradiktorne. Postoji mnogo razloga za to. Ovo uključuje razliku između prirodnog i društvenim uslovima ona mjesta na kojima su rađena istraživanja (gradovi i mjesta, istraživačke stanice, brodovi), heterogenost sastava ispitivanih prema starosti, polu, profesionalnoj pripadnosti, neslaganja u metodama i vremenu anketiranja itd.

Stepen uključenosti pojedinih tjelesnih sistema u proces adaptacije na uslove Arktika i Antarktika određen je modalitetom ekstremnih faktora i individualnom reaktivnošću organizma. Na primjer, psihoemocionalni i socijalni faktori pretežno moduliraju funkcionalno stanje mozga, geofizički faktori - tkivni metabolizam strome i parenhima; hladni mehanizmi fizičke i hemijske termoregulacije.

Nervni sistem

Reakcije organizma u cilju održavanja homeostaze u ekstremnim i subekstremnim uslovima postojanja na Arktiku i Antarktiku prvenstveno su regulisane centralnim nervnim sistemom. Djelovanje specifičnog kompleksa podražaja uzrokuje funkcionalno restrukturiranje moždane kore i subkortikalnih vegetativnih centara. Humoralne komponente regulacije su uključene u reakcije organizma kroz subkortikalne centre i hipotalamus: hormoni, metaboliti, adrenergički i holinergički medijatori, vitamini itd. Sve to dovodi do restrukturiranja aktivnosti strukturnih elemenata organizma na različitim nivoima (organski, sistemski, organski, tkivni, molekularni) iu određenom nizu u zavisnosti od faza adaptacije.

Kod ljudi koji se prvi put nađu u uslovima Arktika i Antarktika javlja se niz simptoma koji se naziva sindrom psihoemocionalnog stresa. Njegov izgled ukazuje na naprezanje adaptivnih mehanizama. Glavna klinička manifestacija sindrom psihoemocionalne napetosti je anksioznost različite težine, od stanja psihičke nelagode do neurotičnog nivoa anksioznosti. Anksioznost se može kombinovati sa određenim poboljšanjem raspoloženja, euforijom i povećanom psihomotornom aktivnošću. Motorički nemir u strukturi sindroma psihoemocionalnog stresa ima karakter svrsishodne aktivnosti. Izražava se u pojačanoj želji za radom, različitim oblicima društvenog djelovanja. Ovo ublažava osjećaj psihičke nelagode, smiruje na neko vrijeme.

Proces prilagođavanja uslovima Arktika i Antarktika praćen je promjenom psihofizioloških pokazatelja, kao što su snaga i pokretljivost nervnih procesa. Pažnja, diferencirana inhibicija, asocijativne funkcije pamćenja se ne mijenjaju. Psihoemocionalni stresni sindrom karakteriziraju brojne fiziološke abnormalnosti. Kod osoba sa teškim emocionalnim stresom postoji jasna tendencija porasta krvnog pritiska. Uslovljeni i bezuslovni vaskularni i respiratorni refleksi se značajno menjaju.

Kod nekih ljudi, kada su poremećeni procesi adaptacije na uslove Arktika i Antarktika, često se javljaju patološke promjene u tijelu. Termini koji se koriste za označavanje takve reakcije su "desadaptivna neuroza" ili "sindrom disadaptacije".

Efikasnost psihološka adaptacija na uslove Arktika i Antarktika u velikoj mjeri određuje motivacija. Umnogome je olakšan kod ljudi sa društvenim raspoloženjem, zainteresovanih za materijalne, a posebno moralne podsticaje.

Endokrini sistem

Hladna klima visokih geografskih širina jedan je od najnepovoljnijih faktora koji utiču na ljude na ovim područjima. Uporno povećanje tonusa simpatoadrenalnog sistema, visoka aktivnost štitaste žlezde među najkarakterističnijim su pomacima u endokrinoj regulaciji kod ljudi koji se prilagođavaju polarnim uslovima. Pokazana je značajna uloga kateholamina i hormona štitnjače u regulaciji kalorijske ravnoteže organizma.

Proces prilagođavanja temperature podijeljen je u nekoliko faza. U početku se povećanje otpornosti na hladnoću, kao i kod svakog stresnog efekta, postiže nespecifičnom mobilizacijom endokrinog sistema. U budućnosti se povećava uloga specifičnih komponenti. Među ostalim mehanizmima specifične adaptacije na hladnoću, veliko mjesto zauzima povećanje kalorijskog efekta norepinefrina.

U uslovima Arktika za osobu, stanje koje nije ravnodušno je neka vrsta svjetlosne periodičnosti. Pokazana je stroga veza između trofičkih nervnih i hormonalnih mehanizama u organizmu i prirode fotoperiodizma. Ritmičke fluktuacije lučenja tropskih hormona hipofize, koje nastaju pod utjecajem promjene svjetla i tame, uzrok su periodičnosti fizioloških procesa. Kod ljudi svijetli period odgovara prevlasti tonusa simpatikusa autonomnog nervnog sistema i povećanom nivou adrenalina i kortikosteroida, tamni period odgovara prevlasti tonusa parasimpatikusa i povećanom nivou melanotropnog hormona.

...

Studije sprovedene korišćenjem korelacione analize su to pokazale veliki broj Klimatskim i geofizičkim parametrima koji karakterišu uslove Arktika i Antarktika (atmosferski pritisak, temperatura, brzina vetra, vlažnost itd.), promena Zemljinog magnetnog polja bila je posebno značajna za mobilizaciju endokrinih funkcija. Visoka jonizacija atmosfere Arktika, blizina magnetni polčine ovo područje najnepovoljnijim u pogledu promjena intenziteta i frekvencije oscilacija magnetnog polja. Otkrivena je bliska veza između djelovanja ovih faktora i nivoa izlučivanja neutralnih ketosteroida i adrenalina.

Osim prirodnih faktora, na dinamiku endokrinih promjena utiču i psihoemocionalno stanje osoba. Stepen promjene endokrine homeostaze zavisi od vremena provedenog na sjeveru.

Krvni sistem

Informacije o stanju crvene krvi u gostujućoj populaciji Arktika i Antarktika krajnje su kontradiktorne. Na Antarktiku, u uslovima velike nadmorske visine, polarni istraživači, po pravilu, imaju aktivaciju eritropoeze uzrokovanu povećanjem nivoa eritropoetina u krvi pod uticajem visinske hipoksije. Kod pridošlica na Arktiku, pod uticajem faktora kao što su hladnoća, višemesečno odsustvo sunčeve svetlosti, relativna fizička neaktivnost, nedostatak vitamina, dolazi do smanjenja broja crvenih krvnih zrnaca i hemoglobina. Karakteriziraju ih značajna leukopenija, smanjen broj ubodnih i segmentiranih neutrofila, monocita. Sadržaj eozinofila je povećan, ponekad se javlja eozinopenija.

Zgrušavanje krvi zavisi od vremena adaptacije. U početku se povećava vrijeme zgrušavanja i rekalcifikacija krvi, a smanjuje se tolerancija plazme na heparin. Povećava broj trombocita i njihovu aktivnost. U budućnosti se proces koagulacije krvi značajno skraćuje. Sa smanjenjem tolerancije plazme na heparin, povećava se njegova fibrinolitička aktivnost, a vrijeme stvaranja tromba se ubrzava. Nakon nekoliko godina na sjeveru, ove brojke su normalizirane.

U procesu adaptacije na arktičke uslove kod ljudi, ukupna imunološka reaktivnost se smanjuje, a fagocitna aktivnost krvi smanjuje. To je zbog supresije stvaranja antitijela, pomaka u formuli leukocita. Kao rezultat toga, ljudi češće obolijevaju.

Kardiovaskularni sistem

Adaptacija kardiovaskularnog sistema ljudi na kompleks prirodnih faktora karakterističnih za visoke geografske širine ima fazni karakter. Kratak boravak u uslovima Arktika (2-2,5 godine) dovodi do mobilizacije adaptivnih reakcija cirkulacijskog sistema, što je praćeno ubrzanim otkucajem srca, povišenim krvnim pritiskom i perifernim vaskularnim otporom.

Dalji boravak na sjeveru (3-6 godina) karakteriziraju takve promjene u kardiovaskularnom sistemu kao što su postepeno smanjenje otkucaja srca, umjereno smanjenje sistoličkog i minutnog volumena krvi.

Dugotrajnim boravkom na Arktiku (10 godina ili više), dolazi do daljeg restrukturiranja funkcioniranja krvožilnog sustava. Karakterizira ga sklonost bradikardiji, izraženo smanjenje sistoličkog i minutnog volumena krvi, kompenzacijski porast krvnog tlaka i periferni vaskularni otpor. Smatra se da je to uzrokovano iscrpljivanjem regulatornih mehanizama, pojačanom kontrolom parasimpatikusa, praćeno razvojem negativnih kronotropnih i inotropnih efekata, razvojem fenomena desinhronoze u periodu krvnog pritiska. Istovremeno se povećava incidencija hipertenzije, infarkta miokarda.