Füsioloogiliste funktsioonide hooajalised muutused. Inimese hooajalised biorütmid

Igal evolutsiooniprotsessis oleval liigil on välja kujunenud iseloomulik aastane intensiivse kasvu ja arengu, paljunemise, talveks valmistumise ja talvitumise tsükkel. Seda nähtust nimetatakse bioloogiliseks rütmiks. Elutsükli iga perioodi kokkulangevus vastava aastaajaga on liigi olemasolu seisukohalt ülioluline.

Kõige märgatavam on kõigi kehas esinevate füsioloogiliste nähtuste seos temperatuuri hooajalise kulgemisega. Kuid kuigi see mõjutab kiirust eluprotsessid, kuid ei toimi looduses hooajaliste nähtuste peamise regulaatorina. Bioloogilised protsessid talveks valmistumine algab suvel, kui temperatuur on kõrge. Kõrgel temperatuuril langevad putukad ikkagi talveuneseisundisse, linnud hakkavad sulama ja tekib soov lennata. Järelikult mõjutavad organismi hooajalist seisundit mõned muud tingimused, mitte temperatuur.

Enamiku taimede ja loomade hooajaliste tsüklite reguleerimise peamine tegur on päeva pikkuse muutumine. Organismide reaktsiooni päeva pikkusele nimetatakse fotoperiodism . Fotoperiodismi väärtust saab näha joonisel 35 näidatud kogemusest. Ööpäevaringse kunstliku valgustuse või üle 15-tunnise päevapikkuse korral kasvavad kase seemikud pidevalt ilma lehti langetamata. Kuid 10-12 tundi päevas valgustatuna peatub seemikute kasv ka suvel, peagi langevad lehed ja saabub talvine puhkeaeg nagu lühikese sügispäeva mõjul. Paljud meie lehtpuuliigid: paju, valge jaanileivapuu, tamm, sarvepuu, pöök - muutuvad pika päevaga igihaljaks.

Joonis 35. Päeva pikkuse mõju kase seemiku kasvule.

Päeva pikkus ei määra mitte ainult talvise puhkeaja algust, vaid ka muid hooajalisi nähtusi taimedes. Seega soodustab pikk päev õite teket enamikul meie looduslikest taimedest. Selliseid taimi nimetatakse pikapäevataimedeks. Kultiveeritud sortidest on need rukis, kaer, enamik nisu ja odra sorte ning lina. Mõned, peamiselt lõunamaist päritolu taimed, nagu krüsanteemid, daaliad, vajavad aga lühike päev. Seetõttu õitsevad nad meil ainult suve lõpus või sügisel. Seda tüüpi taimi nimetatakse lühipäevataimedeks.

Tugevalt mõjub ka päeva pikkuse mõju loomadele. Putukatel ja lestadel määrab talvise puhkeaja alguse päeva pikkus. Niisiis, kui kapsaliblika röövikuid hoitakse tingimustes pikk päev(rohkem kui 15 tundi) ilmuvad nukkudest peagi välja liblikad ja katkematult areneb järjestikuste põlvkondade jada. Aga kui röövikuid hoida ööpäevaga, mis on lühem kui 14 tundi, siis saadakse isegi kevadel ja suvel talvituvad nukud, mis ei arene mitme kuu jooksul, hoolimata piisavast ajast. kõrge temperatuur. Seda tüüpi reaktsioon selgitab, miks looduses võib suvel, kui päev on pikk, putukatel areneda mitu põlvkonda ja sügisel peatub areng alati talvitumisfaasis.

Enamikul lindudel põhjustab kevadine päeva pikenemine sugunäärmete arengut ja pesitsusinstinktide avaldumist. Sügisene päeva lühenemine põhjustab sulamist, varurasvade kuhjumist ja lendamise soovi.

Päeva pikkus on signaalitegur, mis määrab bioloogiliste protsesside suuna. Miks päeva pikkuse hooajalised muutused sellise omandasid suur tähtsus elusorganismides?

Päeva pikkuse muutus on alati tihedalt seotud temperatuuri aastase kulgemisega. Seetõttu on päeva pikkus täpne astronoomiline kuulutaja. hooajalised muutused temperatuur ja muud tingimused. See selgitab, miks mitmesugustes organismirühmades parasvöötme laiuskraadidel mõju all edasiviiv jõud evolutsiooni käigus moodustusid spetsiaalsed fotoperioodilised reaktsioonid – kohanemised erinevatel aastaaegadel kliimamuutustega.

fotoperiodism- see on levinud oluline kohanemine, mis reguleerib erinevate organismide hooajalisi nähtusi.

Bioloogiline kell

Taimede ja loomade fotoperiodismi uurimine näitas, et organismide reaktsioon valgusele põhineb teatud kestusega valguse ja pimeduse perioodide vaheldumisel päeva jooksul. Organismide reaktsioon päeva ja öö pikkusele näitab, et nad on võimelised aega mõõtma, see tähendab, et neil on bioloogiline kell . See võime on kõigil elusolenditüüpidel, ainuraksest inimeseni.

Bioloogiline kell juhib lisaks hooajalistele tsüklitele ka paljusid teisi bioloogilisi nähtusi, mille olemus jäi kuni viimase ajani salapäraseks. Need määravad kindlaks nii tervete organismide tegevuse kui ka rakkude tasandil toimuvate protsesside, eelkõige rakkude jagunemise õige päevarütmi.

Loomade ja taimede hooajalise arengu juhtimine

Päeva pikkuse rolli ja hooajaliste nähtuste reguleerimise väljaselgitamine avab suured võimalused organismide arengu ohjamiseks.

Köögiviljakultuuride ja ilutaimede aastaringsel kasvatamisel kunstliku valguse käes, talvel ja varajasel õite sundimisel kasutatakse erinevaid arengukontrolli meetodeid, et kiirendada seemikute valmimist. Seemnete külvieelsel töötlemisel külmaga saavutatakse taliviljade kõrvumine kevadkülvi ajal, aga ka paljude kaheaastaste taimede õitsemine ja viljumine esimesel aastal. Päeva pikkust suurendades on võimalik linnufarmides suurendada lindude munatoodangut.

Praegune lehekülg: 7 (raamatul on kokku 43 lehekülge) [juurdepääsetav lugemisväljavõte: 29 lk]

2.2.5. Hooajalised (tsirkaanilised) rütmid

Bioloogilisi rütme, mille periood on võrdne ühe aastaga (tsirkaaniline), nimetatakse traditsiooniliselt hooajalisteks rütmideks. Vaatamata edusammudele parameetrite äkiliste muutuste eest kaitsmise väljatöötamisel keskkond, inimesel on iga-aastased kõikumised biokeemilistes, füsioloogilistes ja psühho füsioloogilised protsessid. Hooajalised biorütmid, mis hõlmavad sisuliselt kõiki funktsioone, peegelduvad keha kui terviku seisundis, inimese tervises ja töövõimes.

Ööpäevarütmide alused. Kompleks välis- ja sisemised põhjused, mis põhjustab ööpäevaseid rütme, võib toimemehhanismi järgi tinglikult jagada kolme rühma.

1. Adaptiivsed muutused keha funktsionaalses seisundis, mille eesmärk on kompenseerida peamiste keskkonnaparameetrite ja eelkõige temperatuuri, aga ka toidu kvalitatiivse ja kvantitatiivse koostise iga-aastaseid kõikumisi.

2. Reaktsioon keskkonna signaaliteguritele – päevavalgustund, geograafiline intensiivsus magnetväli, mõned toidu keemilised komponendid. Keskkonnategurid, mis mängivad hooajaliste "ajaandurite" rolli, võivad põhjustada olulisi morfoloogilisi ja funktsionaalseid muutusi kehas.

3. Hooajaliste biorütmide endogeensed mehhanismid. Nende mehhanismide toime on oma olemuselt adaptiivne, tagades keha täieliku kohanemise keskkonnaparameetrite hooajaliste muutustega.

Valgustuse, keskkonna temperatuuritingimuste ja toidu koostise hooajaliste muutuste konjugatsioon raskendab nende rolli eraldamist keha füsioloogiliste süsteemide ööpäevaste rütmide kujunemisel. Tuleb märkida sotsiaalsete tegurite olulist tähtsust hooajaliste biorütmide kujunemisel inimestel.

Iseloomu hooajalised kõikumised käitumuslikud reaktsioonid isik.

Toitumise käigus suureneb toidu kogukalorite sisaldus sügis-talvisel perioodil. Veelgi enam, suvel suureneb süsivesikute ja talvel rasvade tarbimine. Viimane toob kaasa lipiidide, triglütseriidide ja vabade rasvade üldsisalduse suurenemise veres. Toidu vitamiinide koostis mõjutab oluliselt organismi funktsionaalse seisundi muutumist erinevatel aastaaegadel.

Energiaainevahetuse intensiivsus on talve-kevadperioodil võrreldes suvega suurem ning soojusülekanne nahapinnalt on vastupidise suunaga. Olenevalt aastaajast on organismi termoregulatsiooni reaktsioonis kuuma- ja külmastressile oluline erinevus. Vastupidavus soojuskoormustele suureneb suvel ja väheneb talvel. Kasvuprotsesside intensiivsusele on iseloomulik selge hooajaline perioodilisus. Lastel täheldatakse maksimaalset kehakaalu suurenemist suvekuudel.

Neuroendokriinsüsteemi hooajaliste kõikumiste kohta on palju andmeid. Seega on autonoomse parasümpaatilise jaotuse aktiivsus närvisüsteem maksimum kevadkuudel. Samal ajal suureneb hüpofüüsi troopiliste hormoonide kontsentratsioon veres. Kilpnäärme aktiivsus suureneb talvekuudel. Suvel on neerupealiste glükokortikoidne funktsioon minimaalne ja sümpatoadrenaalse süsteemi aktiivsus on tipptasemel talvekuudel.

Reproduktiivfunktsiooni hooajaline dünaamika on seotud fotoperiodismiga (päevavalguse ja pimeduse kestuse kõikumine). Öö pikenedes suureneb melatoniini tootmine käbikehas, mis omakorda põhjustab hüpotalamuse-hüpofüüsi süsteemi gonadotroopse funktsiooni pärssimist.

Arvukate tähelepanekute kohaselt on kevadkuudel kardiovaskulaarsüsteemi funktsionaalne aktiivsus kõrgem. See väljendub suuremas südame löögisageduses, vererõhus ja müokardi kontraktiilses funktsioonis. Põhjalikud vereringe, hingamise ja vere uuringud näitavad seda hooajalised kõikumised on iseloomulikud keha hapniku transpordisüsteemile ja on ilmselt määratud energia metabolismi intensiivsuse kõikumisega.

Energiavahetuse intensiivsuse ja neuroendokriinsüsteemi aktiivsuse hooajalised kõikumised põhjustavad regulaarseid kõikumisi organismi erinevate füsioloogiliste süsteemide aktiivsuses. Inimese seisundi ja käitumise vaatlused näitavad hooajalisi muutusi jõudluses. Seega on füüsilise jõudluse tase talvel minimaalne ja maksimaalne suve lõpus - varasügisel.

2.2.6. Heliogeofüüsikaliste tegurite mõju inimese biorütmidele

Mõiste "heliogeofüüsikalised tegurid" all mõistetakse füüsiliste tegurite kompleksi, mis mõjutavad inimkeha ja on seotud päikese aktiivsuse, Maa pöörlemise, geomagnetväljade kõikumiste, atmosfääri struktuuri ja oleku tunnustega. Heliogeofüüsikalised tegurid määravad ilmastiku- ja kliimatingimused. Nende kõikumised, nii üksikult kui ka koos, võivad inimese biorütmidele kahemõtteliselt mõjuda.

Päikese aktiivsuse tegurid on rütmide sünkroniseerimisel oluline element bioloogilised süsteemid meso- ja makrorütmide vahemikes (tabel 2.6). Unefaaside ultradiaanrütme moduleerib päikese aktiivsus. Mõnede lühiajaliste biorütmide sagedused on korrelatsioonis magnettormide ajal tekkivate geomagnetvälja regulatoorsete mikropulsatsioonide ja akustiliste võnkumiste sagedustega. Nende võnkumiste juhtiv komponent on umbes 8 Hz sagedus. Näiteks värinarütm, EEG alfalaine rütm, EKG rütm korreleeruvad elektromagnetilise pulsatsiooni sagedustega. Mitokondrite, glükolüüsi ja valgusünteesi rütm on korrelatsioonis akustiliste nähtustega (infraheli). On tõendeid biorütmide olemasolu kohta koos päikese pulsatsiooni kõikumiste vahemikuga (2 h 40 min). Peaaegu iganädalased või mitmekordsed muutused inimese füsioloogilistes parameetrites on paremini teada. Selgus, et see rütm on seotud Maa läbimisega planeetidevahelise magnetvälja sektorite piiride lähedal.

Uuriti ilmastikutegurite, nagu õhutemperatuur, õhuniiskus, õhurõhk jne mõju biorütmidele Selgus, et füsioloogilisi parameetreid seostatakse ilmastikutingimustega sagedamini lihtsate lineaarsete seostega. Niisiis, mis tahes ilmastikuteguri (näiteks õhutemperatuuri) tõusuga suurenevad inimese füsioloogiliste parameetrite väärtused (näiteks vererõhk, hingamissagedus, käte lihasjõud) või vähenevad. .

Mõnel juhul (kehatemperatuuri sõltuvus välistemperatuurist, kehatemperatuuri ja hingamissageduse sõltuvus atmosfäärirõhust jne) põhjustavad ilmastikutegurid vahelduvat tugevnemis- ja nõrgenemisreaktsiooni, st säilitavad funktsioonide võnkeseisundi.

Tabel 2.6. Heliofüüsikaliste tegurite perioodid ja tsüklid (pärast: B. M. Vladimirsky, 1980)

Uuringute tulemused võimaldasid eristada kahte tüüpi geomagnetiliste ja ilmastikutegurite mõjusid füsioloogiliste parameetrite muutustele.

Päikese aktiivsuse (kromosfäärisähvatused) ja ilmastikutegurite (mis ise sõltuvad päikese aktiivsusest) mõju avaldub kõige sagedamini lihtsate lineaarsete seostena. Püsiva magnetvälja ja juhuslike magnethäirete mõjud on mittelineaarsed ning loovad konstantse ja "rütmilise" fooni, põhjustades (olenevalt selle enda parameetritest ja elusüsteemi funktsionaalsest seisundist) funktsiooni kas tugevdava või nõrgeneva reaktsiooni. .

...

Seega näivad Maa magnetväljad säilitavat võnkeahelate olemasolu, samas kui päikese aktiivsus ja ilmastikutegurid moduleerivad bioloogilisi rütme.

Juba väljakujunenud biorütmilise süsteemiga organismile välismõjud mängivad "ajaandurite" rolli, toetades üldine tase võnkumised (nagu on näha magnetvälja parameetrite ja mõningate ilmastikutegurite mõjul), perioodi (rütmi muutumine erinevatel aastaaegadel valgustuse ja muude tegurite muutumise tõttu) ja võnkumiste amplituudi (atmosfäärirõhu, niiskuse mõju) reguleerimine. , temperatuur, päikesepursked).

2.2.7. Adaptiivne ümberstruktureerimine bioloogilised rütmid

...

Kell järsk muutus rütmid väliskeskkond(geofüüsikaline või sotsiaalne) inimese füsioloogiliste funktsioonide endogeenselt tingitud kõikumised ei sobi kokku. Sellist keha funktsionaalselt ühendatud süsteemide perioodiliste võnkumiste konjugatsiooni rikkumist nimetatakse desünkronoos.

Desünkronoosi sümptomid taanduvad unehäiretele, söögiisu, meeleolu, vaimse ja füüsilise töövõime langusele ning erinevatele neurootilistele häiretele. Mõnel juhul täheldatakse orgaanilisi haigusi (gastriit, peptiline haavand jne).

Nimetatakse seisundit, mil keha ööpäevarütmide süsteem ei vasta ajutistele keskkonnatingimustele väline desünkronoos. Uute "ajaandurite" mõjul algab keha varem väljakujunenud ööpäevarütmide süsteemi ümberstruktureerimine. Samal ajal toimub füsioloogiliste funktsioonide ümberehitamine erinevatel kiirustel, füsioloogiliste funktsioonide rütmide faasistruktuur on häiritud - sisemine desünkroniseerimine. See kaasneb kogu keha kohanemisperioodi uute ajutiste tingimustega ja mõnikord kestab mitu kuud.

Bioloogiliste rütmide adaptiivset ümberstruktureerimist põhjustavate tegurite hulgas on:

- ajavööndite muutus (reisid laiussuunas märkimisväärsetel vahemaadel, transmeridiaani lennud);

- stabiilne faaside mittevastavus "une-ärkveloleku" rütmi kohalike ajaanduritega (töö õhtuses ja öises vahetuses);

- geograafiliste ajaandurite osaline või täielik väljajätmine (Arktika, Antarktika jne tingimused);

– kokkupuude erinevate stressoritega, mille hulgas võivad olla patogeensed mikroobid, valu ja füüsilised stiimulid, vaimne või suurenenud lihaspinge jne.

Üha enam on teavet inimese bioloogiliste rütmide ja tema elurütmide mittevastavuse kohta. ühiskondlik tegevus millest koosneb eluviis – töö- ja puhkerežiim jne.

Mõjul toimub ka biorütmide ümberstruktureerimine ebasoodsad tingimused, mis ei ole peamiselt seotud rütmide muutumisega ja viib desünkronoosi tekkeni alles sekundaarselt. Selline mõju avaldab näiteks väsimust. Seetõttu tekib mõnel juhul spetsiifiline sünkronoos ööpäevase süsteemi ebatavaliste või ülemääraste nõudmiste (näiteks aja nihke) tagajärjel, teistel aga mittespetsiifiline desünkronoos organismi mõjutavate ebasoodsate sotsiaalsete ja bioloogiliste tegurite tagajärjel.

Eraldada järgmised tüübid desünkronoos: äge ja krooniline, ilmne ja varjatud, osaline ja täielik, samuti asünkronoos.

Äge desünkronoos ilmneb episoodiliselt ajaandurite ja keha päevarütmide hädaolukorra mittevastavuse korral (näiteks reaktsioon kiirele ühekordsele liikumisele laiussuunas), krooniline - ajaandurite ja keha igapäevaste rütmide korduvate mittevastavuste korral (näiteks näiteks reaktsioon korduvatele liikumistele transmeridionaalses suunas või kohanemisel öövahetusega).

Selge desünkronoos avaldub subjektiivsetes reaktsioonides ajaandurite mittevastavusele keha igapäevaste tsüklitega (kaebused kehva une, söögiisu langus, ärrituvus, uimasus). päeval jne.). Objektiivselt on töövõime langus, füsioloogiliste funktsioonide faasis ajaanduritega vastuolu. Eksplitsiitne desünkronoos kaob aja jooksul: tervislik seisund paraneb, jõudlus taastub, sünkroniseerimine üksikute funktsioonide ja ajaandurite rütmide faasis toimub osaliselt. Tsirkadiaansüsteemi osalisest ümberkorraldamisest kuni täielikuni on aga vaja palju pikemat aega (kuni mitu kuud), mille jooksul tehakse kindlaks nn latentse desünkronoosi tunnused.

Osaline, täielik desünkronoos ja asünkronoos peegeldavad peamiselt keha funktsioonide erinevat desünkroniseerimise astet, mis on tingitud nende rütmide faaside lahknevuse määrast. Esimesel juhul täheldatakse funktsioonide ööpäevarütmide mittevastavust, desünkroniseerimist ainult mõnes lülis, teisel juhul enamikus ööpäevase süsteemi lülides. Kõige raskema astme - asünkronoosiga - tsirkadiaansüsteemi üksikud lülid osutuvad täielikult lahtiühendatuks, desünkroniseerituks, mis on tegelikult eluga kokkusobimatu.

Suure koormuse keha kronofüsioloogilisele süsteemile tekitavad lennud ajavööndite muutumisega. Füsioloogiliste funktsioonide ümberkorraldamise kestus ja olemus sõltuvad sel juhul paljudest teguritest, millest juhtiv on tunnise nihke suurus. Ööpäevarütmide selge ümberstruktureerimine algab pärast lendu läbi 4 või enama ajavööndi. Järgmine tegur on liikumise suund. Erinevate inimeste kontingentide uuringud transmeridionaalsetel lendudel nii läände kui ka itta näitasid, et liikumistel erinevates suundades on oma spetsiifika. Mitte vähem oluline roll teiste seas võrdsed tingimused mängib lennupunktide klimaatilist kontrasti.

Huvitav on märkida, et transmeridionaalse lennu ajal on funktsionaalsed nihked kehas (subjektiivne ebamugavustunne, emotsionaalsed, hemodünaamilised reaktsioonid jne) rohkem väljendunud kui vöötsoonide aeglasel ületamisel (rongiga, laevadel), kui inimene "sobib" keskkonna nihkunud ruumilisse ajutisse struktuuri järk-järgult. Sellegipoolest kaasneb rongiga liikumisega oma subjektiivne ebamugavustunne, mis on eri suundadele omane.

Ööpäevarütmi ümberstruktureerimise kiirus sõltub ka inimese vanusest ja soost, tema individuaalsetest omadustest ja ametialasest kuuluvusest. Seega toimub ööpäevarütmi normaliseerumine naistel kiiremini kui meestel. Anatoomiline ja füsioloogiline ebaküpsus lapse keha ja funktsionaalsete ilmingute liikuvus noorukitel on kopsu põhjus desünkronoosi esinemine. Samal ajal tagab noorukite kesknärvisüsteemi kõrge plastilisus nende kiirema ja kergema kohanemise transmeridionaalse liikumisega. Kõik keha reaktsioonid on hästi treenitud sportlastel vähem väljendunud ja taastuvad kiiremini.

Kohanemisprotsessi etapid. Uuringud on näidanud, et keha kohanemisprotsess ajavööndite muutmisel toimub etapiviisiliselt. Eristatakse desünkroniseerimise etappi, ebastabiilse sünkroniseerimise staadiumit ja stabiilse sünkroniseerimise etappi, mil normaliseeritakse nii ööpäevarütmide endi faasid kui ka nendevaheline seos. Tuleb märkida, et erinevate füsioloogiliste süsteemide ööpäevarütmide ümberkorraldamise protsess kulgeb suhteliselt sõltumatult ja erineva kiirusega. Une- ja ärkveloleku režiim, lihtsad psühhomotoorsed reaktsioonid taastatakse kõige kiiremini. Komplekssete psühhofüsioloogiliste funktsioonide ööpäevane rütm taastub 3–4 päeva jooksul. Kardiovaskulaarsete, hingamisteede, seede- ja eritussüsteemide rütmide ümberkorraldamiseks on vaja pikemat perioodi. Kõige pikem aeg (12–14 päeva) on vajalik termoregulatsiooni ööpäevase rütmi, hormonaalse aktiivsuse ja põhiainevahetuse ümberstruktureerimiseks vastavalt uuele standardajale.

Biokeemiliste ja füsioloogiliste protsesside ööpäevarütmide tugevad sünkronisaatorid on motoorne aktiivsus, une- ja söögiajad. Une- ja ärkveloleku režiim mängib peamist rolli ööpäevarütmi normaliseerumise kiirendamisel paljude tundide pikkuste laiuskraadide liikumise ajal.

Spetsiaalse dieedi ja dieedi koostamisel arvestage järgmisega:

1) toidu toimimine ajasensorina;

2) teofülliini kronbioloogiline toime tees ja kofeiin kohvis;

3) valgurikka toidu omadus soodustada katehhoolamiinide sünteesi ja süsivesikuterikka toidu omadus soodustada serotoniini sünteesi.

On näidatud, et ärkveloleku ajal on vaja suhteliselt kõrget adrenaliini ja norepinefriini ning une ajal serotoniini taset.

Mõned teadlased teevad ettepaneku kehtestada paar päeva enne lendu uuele standardajale vastav eluviis. See küsimus jääb aga vaieldavaks.

Lühikeste ärireiside puhul on soovitatav tavapärast päevarežiimi ja unetunde mitte muuta ning vajadusel võtta unerohtu või toonikut. Võimalik on ka nende vahendite kombinatsioon. Tsirkadiaanrütmid taastuvad pärast lendu palju kiiremini valguse ja pimeduse vaheldumise erirežiimides.

2.3. Üldised küsimused inimkeha kohanemine erinevate kliima- ja geograafiliste piirkondadega

2.3.1. Inimese kohanemine Arktika ja Antarktika tingimustega

keskkonnategurid. Arktika ja Antarktika tingimustes mõjutab inimest mitmed tegurid, nagu madal temperatuur, geomagnetiliste ja elektriväljade kõikumised, atmosfäärirõhk jne. Nende mõju aste võib varieeruda sõltuvalt klimaatilistest ja geograafilistest iseärasustest. piirkonnast. Need tegurid ei ole aga samad Inimkeha. Ajalooliselt keskenduti peamiselt külma mõju inimkehale uurimisele. Alles eelmise sajandi teisel poolel pöörasid teadlased tähelepanu muude tegurite mõjule.

...

Praegu arvatakse, et nähtused, millel on inimestele eriti oluline mõju kosmose loodus: kosmilised kiired ja muutused päikese aktiivsuses. Geomagnetilise sfääri struktuuri tunnused on sellised, et "külmade" laiuskraadide piirkonnas on Maa kosmilise kiirguse eest kõige halvemini kaitstud. Kiirgusrežiim, mis on inimest mõjutavate kliimaelementide kompleksis juhtival kohal, on allutatud märkimisväärsetele kõikumistele.

Polaaröö ja polaarpäeva vaheldumisega kaasnev füüsikaliste keskkonnategurite pidev muutumine (eeskätt valgusrežiimi olemus) määrab keha reaktsioonide rütmilised iseärasused. Samal ajal on kohanemisprotsessis kaasatud kõik keha füsioloogilised süsteemid.

Vastavalt V. P. Kaznacheeva, biofüüsikalisi tegureid iseloomustab geomagnetiliste ja kosmiliste häirete mõju organismis toimuvatele biokeemilistele ja biofüüsikalistele protsessidele, millele järgneb rakumembraanide struktuuri muutus. Nende põhjustatud nihked molekulaarne tase, stimuleerivad edasisi metaboolseid reaktsioone raku, koe ja organismi tasandil.

Inimese kohanemise etapid Arktika ja Antarktika tingimustega.

Iga faasi kestuse määravad objektiivsed ja subjektiivsed tegurid, nagu klimaatilised, geograafilised ja sotsiaalsed tingimused, organismi individuaalsed omadused jne.

Algne kohanemisperiood kestab kuni kuus kuud. Seda iseloomustab füsioloogiliste funktsioonide destabiliseerimine.

Teine etapp kestab 2-3 aastat. Sel ajal toimub teatud funktsioonide normaliseerumine, mida täheldatakse nii puhkusel kui ka treeningu ajal.

Kolmandas faasis, mis kestab 10–15 aastat, keha seisund stabiliseerub. Elutegevuse uue taseme hoidmiseks on aga vajalik regulatsioonimehhanismide pidev pinge, mis võib viia organismi reservvõimete ammendumiseni.

Organismi reaktsioonide vormid kõrgete laiuskraadide tegurite kompleksile.

On mittespetsiifilisi ja spetsiifilisi reaktsioone.

Keskmiselt mittespetsiifilised adaptiivsed reaktsioonid on närvilised ja humoraalsed mehhanismid. Kõige tavalisem mittespetsiifiline reaktsioon on kesknärvisüsteemi erutus, millega kaasneb ainevahetuse, endokriinsete näärmete aktiivsuse ning keha organite ja süsteemide funktsioonide kiirenemine.

Keskmiselt spetsiifiline reaktsioonid (näiteks polaarse ja antarktilise stressi sündroom) on psühhosomaatilise ja vegetatiivse sfääri funktsionaalsete muutuste kompleks süsteemsel ja koetasandil. Seda keha seisundit põhjustavate tegurite hulgas on peamised psühholoogilised, sotsiaalsed ja biofüüsilised.

Paljud autorid märgivad keha reaktsioonide muutuste hooajalisust Arktika ja Antarktika tingimustes. Niisiis domineerivad polaaröö ajal külalispopulatsioonis kesknärvisüsteemi pärssivad protsessid. Analüsaatorisüsteemide võimsus väheneb, aju integreerivate funktsioonide töökindlus väheneb. Objektiivsed muutused kõrgemal närviline tegevus reeglina kaasnevad kaebused üldise nõrkuse, nõrkuse, unisuse, väsimus, peavalud, mööduvad valud südame piirkonnas. Kasvavad mitmesugused neurasteenilised häired, vaimne depressioon ja tasakaalustamata käitumine. Vaimse sfääri rõhumisega kaasneb aju autoregulatsiooni funktsioonide rikkumine. Täheldati vaskulaarsete ja hingamisteede reflekside olulist pärssimist. Polaaröö ajal avaldub rändajatel kõige selgemalt polaarne õhupuudus kuni normaalse hingamisrütmi rikkumiseni. Basaalainevahetuse kiiruse langus. Füüsikalise ja keemilise termoregulatsiooni mehhanismidele on omane hooajaline varieeruvus.

On teada, et kõige rohkem haigusi esineb keset polaarööd. Selle põhjuseks on organismi immuunreaktiivsuse vähenemine. Polaaruurijad avastasid erütrotsüütide ja hemoglobiini arvu vähenemise, mis on seletatav pika eemalolekuga päikesevalgus talvel.

Polaarpäev oma liigse ultraviolettkiirgusfooniga võib omakorda avaldada kehale sub-ekstreemset mõju. Sel juhul murtakse polaarööl tekkinud stereotüüpsed reaktsioonid. Esmalt annab polaarpäev põneva efekti, kuid seejärel arenevad üleerutuse ja ületöötamise nähtused. Seda soodustab loomuliku valguse intensiivsuse järsk tõus, mis toob kaasa visuaalse ajukoore ja optilise-vegetatiivse trakti kaudu selle all olevate subkortikaalsete keskuste toonuse tõusu. Nägemiskoore erutus kiirgab teistesse piirkondadesse.

Polaarpäeva perioodi iseloomustab autonoomse närvisüsteemi sümpaatilise jaotuse toonuse ülekaal, adrenaliini ja kortikosteroidide taseme tõus veres. Sel ajal suureneb naha elektrijuhtivus ja temperatuur, südame löögisagedus, vererõhk, hingamissagedus ja hapniku kasutamine. Pikaajaline ja pidev valgusstimulatsioon viib aga erutuse üleminekuni kaitsva inhibeerimise olekusse.

Teave keha füsioloogilistes süsteemides toimuvate nihkete suundumuste kohta Arktika ja Antarktika tingimustes on väga vastuoluline. Sellel on palju põhjuseid. See võib hõlmata uuringute läbiviimise kohtade (linnad ja alevikud, uurimisjaamad, laevad) looduslike ja sotsiaalsete tingimuste erinevust, uuritavate vanuse, soo, ametialase kuuluvuse järgi koostatud heterogeensust, lahknevust uuringute meetodid ja ajastus jne.

Individuaalsete kehasüsteemide kaasamise aste Arktika ja Antarktika tingimustega kohanemise protsessi määrab äärmuslike tegurite modaalsus ja keha individuaalne reaktsioonivõime. Näiteks psühhoemotsionaalsed ja sotsiaalsed tegurid valdavalt moduleerivad aju funktsionaalset seisundit, geofüüsikalisi tegureid - strooma ja parenhüümi kudede metabolismi; füüsikalise ja keemilise termoregulatsiooni külmmehhanismid.

Närvisüsteem

Keha reaktsioone, mille eesmärk on säilitada homöostaas äärmuslikes ja alaäärmuslikes tingimustes Arktikas ja Antarktikas, reguleerib peamiselt kesknärvisüsteem. Spetsiifilise stiimulite kompleksi toime põhjustab ajukoore funktsionaalse ümberstruktureerimise poolkerad ja subkortikaalsed vegetatiivsed keskused. Keha reaktsioonides osalevad regulatsiooni humoraalsed komponendid subkortikaalsete keskuste ja hüpotalamuse kaudu: hormoonid, metaboliidid, adrenergilised ja kolinergilised vahendajad, vitamiinid jne. Kõik see viib keha struktuurielementide aktiivsuse ümberkorraldamiseni. erinevatel tasanditel (organismiline, süsteemne, organ, kude, molekulaarne) ja teatud järjestuses, olenevalt kohanemise etappidest.

Inimestel, kes satuvad esmakordselt Arktika ja Antarktika tingimustesse, ilmneb sümptomite kogum, mida nimetatakse psühho-emotsionaalse stressi sündroomiks. Selle välimus näitab adaptiivsete mehhanismide pinget. Peamine kliiniline ilming psühho-emotsionaalse pinge sündroom on ärevus erineval määral raskusaste, psühholoogilise ebamugavuse seisundist kuni neurootilise ärevuse tasemeni. Ärevust võib kombineerida mõningase meeleolu paranemise, eufooria ja psühhomotoorse aktiivsuse suurenemisega. Motoorsel rahutusel psühho-emotsionaalse stressi sündroomi struktuuris on sihipärase tegevuse iseloom. See väljendub suurenenud töösoovis, erinevaid vormeühiskondlik tegevus. See pehmendab psühholoogilise ebamugavuse tunnet, rahustab mõnda aega.

Arktika ja Antarktika tingimustega kohanemise protsessiga kaasneb muutus psühhofüsioloogilistes näitajates, nagu tugevus ja liikuvus närviprotsessid. Tähelepanu, diferentseeritud pärssimine, meeldejätmise assotsiatiivsed funktsioonid ei muutu. Psühhoemotsionaalse stressi sündroomi iseloomustavad mitmed füsioloogilised kõrvalekalded. Inimestel, kellel on väljendunud emotsionaalne stress vererõhul on selge tõusutrend. Konditsioneeritud ja tingimusteta vaskulaarsed ja hingamisrefleksid muutuvad oluliselt.

Mõnel inimesel, kui Arktika ja Antarktika tingimustega kohanemisprotsessid on häiritud, tekivad kehas sageli patoloogilised muutused. Sellise reaktsiooni tähistamiseks kasutatud terminid on "disadaptiivne neuroos" või "disadaptatsiooni sündroom".

Tõhusus psühholoogiline kohanemine Arktika ja Antarktika oludele määrab suuresti motivatsioon. See on oluliselt hõlbustatud inimestel, kellel on sotsiaalne kalduvus ja kes on huvitatud materiaalsetest ja eriti moraalsetest stiimulitest.

Endokriinsüsteem

Kõrgete laiuskraadide külm kliima on üks ebasoodsamaid tegureid, mis nende piirkondade inimesi mõjutab. sümpatoadrenaalse süsteemi toonuse püsiv tõus, kõrge aktiivsus kilpnäärmed on polaarsete tingimustega kohanevate inimeste endokriinse regulatsiooni kõige iseloomulikumad nihked. Näidatud on katehhoolamiinide ja kilpnäärmehormoonide oluline roll organismi kaloritasakaalu reguleerimisel.

Temperatuuri kohandamise protsess on jagatud mitmeks etapiks. Esialgu saavutatakse külmakindluse suurenemine, nagu iga stressi tekitava mõju puhul, endokriinsüsteemi mittespetsiifilise mobiliseerimisega. Tulevikus suureneb konkreetsete komponentide roll. Muude külmaga spetsiifilise kohanemise mehhanismide hulgas on norepinefriini kalorigeense toime suurenemine suur koht.

Arktika tingimustes on inimese jaoks seisund, mis pole ükskõikne, omamoodi kerge perioodilisus. Näidati ranget seost keha troofiliste närvi- ja hormonaalsete mehhanismide ning fotoperiodismi olemuse vahel. Hüpofüüsi troopiliste hormoonide sekretsiooni rütmilised kõikumised, mis tekivad valguse ja pimeduse muutumise mõjul, on füsioloogiliste protsesside perioodilisuse põhjuseks. Inimestel vastab valgusperiood autonoomse närvisüsteemi sümpaatilise osa tooni ülekaalule ning adrenaliini ja kortikosteroidide kõrgenenud tasemele, pimedale perioodile parasümpaatilise tooni ülekaalule ja melanotroopse hormooni kõrgenenud tasemele.

...

Korrelatsioonianalüüsi kasutades läbi viidud uuringud on näidanud, et suur hulk Arktika ja Antarktika tingimusi iseloomustavatest klimaatilistest ja geofüüsikalistest parameetritest (atmosfäärirõhk, temperatuur, tuule kiirus, niiskus jne), oli Maa magnetvälja muutus eriti oluline endokriinsete funktsioonide mobiliseerimiseks. Arktika atmosfääri kõrge ionisatsioon, lähedus magnetpoolus muuta see piirkond magnetvälja võnkumiste intensiivsuse ja sageduse muutuste seisukohalt kõige ebasoodsamaks. Ilmnes tihe ühendus nende tegurite mõju neutraalsete ketosteroidide ja adrenaliini eritumise tasemele.

Endokriinsete muutuste dünaamikat mõjutab lisaks loomulikele teguritele ka inimese psühho-emotsionaalne seisund. Endokriinse homöostaasi muutuse määr sõltub põhjas veedetud ajast.

Vere süsteem

Teave punase vere seisundi kohta Arktika ja Antarktika külalispopulatsioonis on äärmiselt vastuoluline. Antarktikas on kõrge kõrguse tingimustes polaaruurijatel reeglina erütropoeesi aktivatsioon, mis on põhjustatud erütropoetiinide taseme tõusust veres kõrgmäestiku hüpoksia mõjul. Arktika uustulnukatel väheneb punaste vereliblede ja hemoglobiini hulk selliste tegurite mõjul nagu külm, mitmekuuline päikesevalguse puudumine, suhteline kehaline passiivsus, vitamiinide puudus. Neid iseloomustab märkimisväärne leukopeenia, vähenenud arv ja segmenteeritud neutrofiilid, monotsüüdid. Eosinofiilide sisaldus suureneb, mõnikord tekib eosinopeenia.

Vere hüübimine sõltub kohanemise ajast. Esialgu pikeneb vere hüübimisaeg ja rekaltsifikatsioon ning väheneb plasma taluvus hepariini suhtes. Suurendab trombotsüütide arvu ja nende aktiivsust. Tulevikus lüheneb oluliselt vere hüübimise protsess. Plasma tolerantsuse vähenemisega hepariini suhtes suureneb selle fibrinolüütiline aktiivsus ja kiireneb trombide moodustumise aeg. Pärast mitut aastat põhjas on need arvud normaliseerunud.

Inimeste arktiliste tingimustega kohanemise protsessis väheneb üldine immuunreaktiivsus ja vere fagotsüütiline aktiivsus. Selle põhjuseks on antikehade moodustumise pärssimine, leukotsüütide valemi nihked. Seetõttu haigestuvad inimesed sagedamini.

Kardiovaskulaarsüsteem

Inimeste kardiovaskulaarsüsteemi kohanemine kõrgetele laiuskraadidele iseloomulike looduslike tegurite kompleksiga on faasiline. Lühiajaline viibimine Arktika tingimustes (2–2,5 aastat) viib vereringesüsteemi adaptiivsete reaktsioonide mobiliseerumiseni, millega kaasneb südame löögisageduse tõus, vererõhu tõus ja perifeersete veresoonte takistus.

Edasist põhjas viibimist (3–6 aastat) iseloomustavad sellised muutused südame-veresoonkonna süsteemis nagu pulsisageduse järkjärguline langus, mõõdukas süstoolse ja minutivere mahu vähenemine.

Pikaajalise elamise korral Arktikas (10 aastat või rohkem) toimub vereringesüsteemi toimimise edasine ümberkorraldamine. Seda iseloomustab kalduvus bradükardiale, süstoolse ja minutivere mahu märgatav langus, vererõhu kompenseeriv tõus ja perifeersete veresoonte resistentsus. Arvatakse, et selle põhjuseks on regulatiivsete mehhanismide ammendumine, parasümpaatilise kontrolli suurenemine, millele järgneb negatiivsete kronotroopsete ja inotroopsete mõjude teke, desünkronoosi nähtuste areng vererõhu perioodil. Samal ajal suureneb hüpertensiooni, müokardiinfarkti esinemissagedus.

Pole saladus, et talv ja külm mõjutavad meie keha. Ja päris tugevalt: alustades tujust ja lõpetades sagedaste külmetushaigustega, uimasusega jne. Jagan põhipunktid, kuidas talv mugavalt üle elada. Midagi uut ma sulle ilmselt ei räägi, sest uni, sport ja Värske õhk jäävad ikkagi inimese peamiseks jõu ja tervise allikaks. Aga sisse talveaeg aastal on kõigel oma nüansid:

1. Kui viibite talvel palju õues, vajate oma igapäevases toidus rohkem kaloreid võrreldes sooja aastaajaga. Naised 1500 kcal päevas. Mehed 1800 kcal päevas. Need ei muutu "üleliigseks", kuna need kuluvad keha soojendamiseks. Et vältida isusid ebatervisliku kiirtoidu järele, lisa teadlikult oma dieeti tervislikke rasvu kujul taimeõlid, pähklid või õline kala. Immuunsus vajab talvel tugevdatud tuge, seega hoolitsege piisava koguse vitamiinide ja mineraalainete eest toidus. Valige looduslikud hooajatooted. Ja siin on väga kasulik meenutada vene rahvuskööki. Hapukapsas, küüslauk, jõhvikad on rikkad C-vitamiini poolest ning peet sisaldab palju glutamiini – asendamatut aminohapet, mis on omamoodi “kütus” immuunsüsteemile. Seda leidub rohkesti ka lihas ja piimatoodetes.
2. Lühikesed päevavalgustunnid mõjuvad meeleolule pärssivalt. Ultraviolettkiirguse puudumisest organismis väheneb serotoniini tootmine. See võib põhjustada uimasust, laiskust ja isegi depressiooni. Proovige väljas olla päevavalgustund päeval näiteks lõuna ajal jalutama. Lisaks järgi režiimi: ära luba endal hiljaks jääda, et mitte ärgata pimedas ja saada maksimaalselt päevavalgust. Tervislik ja meeliülendav. Nad lihtsalt aktiveerivad serotoniini ja endorfiinide tootmist.
3. Maga kindlasti piisavalt. Talvel on see külmetushaiguste ennetamise oluline tingimus.
4. Nagu suvelgi, ärge unustage palju juua, sest kunstlikud kütteallikad kuivatavad õhku ning koos sellega kuivavad meie nahk ja limaskestad. Kui aga suvel vajab keha ise vett, siis talvel tuleb juua, olenemata sellest, kas on janu või mitte.

Paljud teadlased märgivad, et füsioloogiliste protsesside hooajaline varieeruvus on sarnane nende igapäevase perioodilisusega. See tähendab, et keha seisund suvel ja talvel sarnaneb vastavalt päeval ja öösel. Võrreldes suvega väheneb talvel veres suhkrusisaldus (sarnast nähtust täheldatakse ka öösel), suureneb ATP hulk (see on universaalne energiaallikas kõigi elussüsteemides toimuvate biokeemiliste protsesside jaoks) ja kolesterool.

Tuleb märkida, et kehakaalu suurenemist talvel võib seostada mitte ainult kolesteroolitaseme tõusuga, vaid ka mitmete muude teguritega, sealhulgas:

1. Kilpnääre, mille hormoonid mõjutavad ainevahetust, käitub vähem aktiivselt, aeglustades seeläbi ainevahetust.

2. Valguse päeva pikkus talvel on oluliselt väiksem kui muul aastaajal. Avitaminoos.

3. Talvel veedame suurema osa ajast siseruumides.

Lisaks muudatustele füüsiline seisund, toimuvad ka mitmed psühho-emotsionaalsed transformatsioonid (loe: depressioon). On isegi termin - "talvemasendus" - häire, mille puhul inimestel ilmnevad talvehooajal järgmised sümptomid:

1. Nõrk tähelepanu kontsentratsioon, vähenenud intellektuaalne aktiivsus.

2. Erinevad unehäired. Uni muutub pikemaks, kuid ei taasta. Suurenenud vajadus päevase une järele, raskused või unest varane ärkamine.

Foto 1/1

Olles vaimusünnitus Päikesesüsteem(ja eriti Maa) kogeb inimkeha oma elus loomulikult aastaaegade vaheldumise mõju. Pealegi on inimkehas toimuvate muutuste peamine põhjus seotud tarbimisega päikeseenergia maha. Lisaks Maa pinnale vastuvõetava päikesevoo muutumisele muutuvad ka teised sellest sõltuvad parameetrid: niiskus, õhuionisatsioon, hapniku osatihedus, osoonikihi paksus. Leiti, et õhuioonide maksimumi täheldatakse augustist oktoobrini, miinimumi - veebruarist märtsini. Seetõttu on kopsude aktiivsuse aeg sügisperiood. Suurim hapniku osatihedus mõjutab oluliselt neerude tööd, need on kõige aktiivsemad talvel.

Mõelge aastaaegade mõjule inimkeha üldisele seisundile.

Talv. Välistemperatuuri langusega vesi kristalliseerub, kõik kuivab tuulest ja külmast, kõik taime elu peatub. Inimkeha on kõige ebasoodsamates välistingimustes: tugevaim kokkusurumine päikese gravitatsioonist (Maa on sel ajal Päikese lähedal) ja väline külm toob kaasa kehas erinevaid spasme – insulte, infarkte, liigeste jäikust. Mõne haigusega kaasnevad ägedad rünnakud, kõrge palavik.

Suvi. Temperatuuri tõus põhjustab vee märkimisväärset aurustumist. Kõik see toob kaasa looduslike protsesside intensiivistumise. Päikeseenergia tugev neeldumine kondenseerunud vee poolt põhjustab energiaplahvatuse. Inimkehas väljendub see külmavärinatena, millega kaasnevad päikesepiste, sooleinfektsioonid ja toidumürgitus. Päikese gravitatsioon on kõige väiksem, mis toob kaasa inimese enda gravitatsiooni nõrgenemise.

Kevad ja sügisühendatud üheks "füsioloogiliseks aastaajaks" temperatuuri järsu muutuse, niiskuse, jaheduse tõttu. Sel ajal on sagenenud külmetushaigused. Päikese gravitatsioon on kõigi eluilmingute jaoks soodne.

Et vältida aastaaegade kahjulikku mõju inimorganismile, näeb rahvatarkus ette süsteemi järgimist ennetavad meetmed:

- organismi puhastamine (näiteks paastumine);

- teatud elustiili säilitamine igal aastaajal. Näiteks sügisel ja kevadel, kui ümberringi on niiske ja jahe, ela soojas ja kuivas toas, julgusta end aktiivsele eluviisile, kanna siidist ja puuvillast riideid. Talvel, kui on kuiv ja külm, on vaja peesitada lahtise tule ääres, külastada niisket leiliruumi, hõõruda keha õlidega, et keha ei kuivaks ja soojaks ning kanda villaseid riideid. Suvel kuumaga tuleks võimalusel olla jahedas ventileeritavas ruumis, pritsida aromaatseid aineid, mitte ennast füüsiliselt tülitada; kandke riideid, mis on valmistatud linasest, õhukesest puuvillast;

- Teatud toitude söömine. Näiteks kevadel ja sügisel - kuiv, soe toit, maitsestatud soojendavate vürtsidega. Suvel on soovitav jahe, vesine hapu maitsega toit, mis aitab säilitada niiskust ja hoiab ära keha ülekuumenemise. Talvel on vaja kuumi, rasvaseid toite, mis on maitsestatud soojendavate vürtsidega. Näiteks rikkalik borš, liha sinepiga. Samas tuleb tähele panna, et külluslikku toitu tuleks vahelduda paastuga.

Põhineb saidi http://homosapiens.ru materjalidel.

Liituge meie telegrammiga ja olge kursis kõigi kõige huvitavamate ja asjakohasemate uudistega!

Organismide vastust päeva pikkuse hooajalistele muutustele nimetatakse fotoperiodismiks. Selle avaldumine ei sõltu valgustuse intensiivsusest, vaid ainult päeva pimedate ja heledate perioodide vaheldumise rütmist.

Elusorganismide fotoperioodiline reaktsioon on suure adaptiivse tähtsusega, kuna ebasoodsate tingimuste ilmnemiseks või vastupidi kõige intensiivsemaks elutegevuseks valmistumine võtab üsna kaua aega. Võime reageerida päeva pikkuse muutustele tagab varajase füsioloogilise kohandumise ja tsükli kohanemise. hooajalised muutused tingimused. Päeva ja öö rütm on signaal eelseisvatest muutustest klimaatilised tegurid millel on tugev otsene mõju elusorganismile (temperatuur, niiskus jne). Erinevalt teistest keskkonnategurid valgustuse rütm mõjutab ainult neid organismide füsioloogia, morfoloogia ja käitumise tunnuseid, mis on nende elutsükli hooajalised kohandused. Piltlikult öeldes on fotoperiodism keha reaktsioon tulevikule.

Kuigi fotoperiodismi esineb kõigis suuremates taksonoomilistes rühmades, ei ole see sugugi omane kõikidele liikidele. On palju neutraalse fotoperioodilise reaktsiooniga liike, mille puhul füsioloogilised ümberkorraldused arengutsüklis ei sõltu päeva pikkusest. Sellistel liikidel on kas välja kujunenud muud elutsükli reguleerimise viisid (näiteks taimedes talvitumine) või ei vaja nad selle täpset reguleerimist. Näiteks seal, kus pole märgatavaid hooajalisi muutusi, ei esine enamikul liikidel fotoperiodismi. Paljude troopiliste puude õitsemine, viljumine ja lehtede suremine pikeneb ajaliselt ning samal ajal leidub puul lilli ja vilju. Parasvöötmes on liike, millel on aega oma elutsükkel kiiresti läbida ja mida seal praktiliselt ei leidu aktiivne olek ebasoodsatel aastaaegadel ei näita ka fotoperioodilisi reaktsioone, näiteks paljud ajutised taimed.

Fotoperioodilisi reaktsioone on kahte tüüpi: lühike päev ja pikk päev. Teatavasti sõltub päevavalguse pikkus, välja arvatud aastaaeg geograafiline asukoht maastik. Lühipäevased liigid elavad ja kasvavad peamiselt madalatel laiuskraadidel, pikapäevased aga parasvöötme ja kõrgetel laiuskraadidel. Laialdaste levialadega liikide puhul võivad põhjapoolsed isendid fotoperiodismi tüübi poolest lõunapoolsetest erineda. Seega on fotoperiodismi tüüp liigi pigem ökoloogiline kui süstemaatiline tunnus.

Pikapäevataimedel ja -loomadel stimuleerivad sagenevad kevad- ja varasuvised päevad kasvuprotsesse ja sigimiseks valmistumist. Suve teise poole ja sügise lühenevad päevad põhjustavad kasvu pidurdumist ja talveks valmistumist. Seega on ristiku ja lutserni külmakindlus palju suurem, kui taimi kasvatada lühikesel päeval kui pikal. Linnades tänavavalgustite läheduses kasvavatel puudel on sügispäev pikem, mistõttu nende lehtede langemine viibib ja neil on suurem tõenäosus saada külmakahjustusi.

Nagu uuringud on näidanud, on lühipäevataimed fotoperioodi suhtes eriti tundlikud, kuna päeva pikkus nende kodumaal muutub aasta jooksul vähe ja hooajaline. kliimamuutus võib olla väga märkimisväärne. Fotoperioodilised liigid valmistavad troopilisi liike ette kuivaks ja vihmaseks aastaajaks. Mõned Sri Lanka riisisordid, kus päevapikkuse aastane kogumuutus ei ületa tund aega, tabavad isegi vähimatki erinevust valgusrütmis, mis määrab nende õitsemise aja.

Putukate fotoperiodism võib olla mitte ainult otsene, vaid ka kaudne. Näiteks kapsajuurekärbsel tekib talvine diapaus toidukvaliteedi mõjul, mis varieerub sõltuvalt taime füsioloogilisest seisundist.

Päevavalguse perioodi pikkust, mis tagab ülemineku järgmisse arengufaasi, nimetatakse selle faasi kriitiliseks päevapikkuseks. Kui tõused geograafiline laiuskraad kriitiline päeva pikkus pikeneb. Näiteks õuna-leheussi diapausile üleminek 32° laiuskraadil toimub siis, kui päevavalgusperiood on 14 tundi, 44°-16 tundi, 52°-18 tundi Kriitiline päeva pikkus on sageli takistuseks laiuskraadile. taimede ja loomade liikumine, nende sissetoomine .

Taimede ja loomade fotoperiodism on pärilikult fikseeritud, geneetiliselt määratud omadus. Fotoperioodiline reaktsioon avaldub aga ainult teatud muude keskkonnategurite mõjul, näiteks teatud temperatuurivahemikus. Teatud ökoloogiliste tingimuste kombinatsiooni korral on fotoperiodismi tüübist hoolimata võimalik liikide loomulik levik nende jaoks ebatavalistele laiuskraadidele. Seega on troopilistes mägipiirkondades palju pika päeva taimi, parasvöötme põliselanikke.

Praktilistel eesmärkidel muudetakse valguse päeva pikkust põllukultuuride kasvatamisel kinnisel pinnasel, valgustuse kestuse kontrollimisel, kanade munatoodangu suurendamisel ja karusloomade paljunemise reguleerimisel.

Organismide keskmised pikaajalised arenguperioodid määrab eelkõige paikkonna kliima, just neile kohanduvad fotoperiodismi reaktsioonid. Nendest kuupäevadest kõrvalekalded sõltuvad ilmastikutingimustest. Kui see muutub ilmastikutingimusedüksikute faaside läbimise aeg võib teatud piirides erineda. See on eriti väljendunud taimede ja poikilotermiliste loomade puhul.’ Seega ei saa taimed, mis ei ole saavutanud vajalikku efektiivsete temperatuuride summat, õitseda isegi fotoperioodi tingimustes, mis stimuleerivad üleminekut generatiivsesse olekusse. Näiteks Moskva piirkonnas õitseb kask keskmiselt 8. mail, kui efektiivsete temperatuuride summa on 75 ° C. Aastaste kõrvalekallete korral on selle õitsemise aeg aga erinev 19. aprillist 28. maini. Homöotermilised loomad reageerivad ilmastikutingimustele käitumise, pesitsusaegade ja rände muutmisega.

Looduse sesoonse arengu seaduspärasuste uurimist teostab eri rakendustööstusökoloogia – fenoloogia (sõna-sõnaline tõlge kreeka keelest – nähtuste teadus).

Vastavalt Hopkinsi bioklimaatilisele seadusele, mille ta tuletas seoses tingimustega Põhja-Ameerika, erineb erinevate hooajaliste nähtuste (fenodaadi) alguse aeg keskmiselt 4 päeva võrra iga laiuskraadi, iga 5 pikkuskraadi ja 120 m kõrgusel merepinnast, st põhja-, ida- ja kõrgemal asuva ala, hiljem kevade algus ja varem sügisel. Lisaks sõltuvad fenoloogilised daatumid kohalikest tingimustest (reljeef, paljastus, kaugus merest jne). Euroopa territooriumil muutub hooajaliste sündmuste alguse aeg iga laiuskraadi kohta mitte 4, vaid 3 päeva võrra. Ühendades kaardil punkte samade fenodaatidega, saame isoliinid, mis peegeldavad kevade edenemise frondit ja järgmiste hooajaliste nähtuste algust. Sellel on suur tähtsus paljude majandustegevuste, eelkõige põllumajandustööde planeerimisel.