Seizoensveranderingen in fysiologische functies. Seizoensgebonden menselijke bioritmen

Elke soort in het evolutieproces heeft een kenmerkende jaarlijkse cyclus van intensieve groei en ontwikkeling, voortplanting, voorbereiding op de winter en overwintering ontwikkeld. Dit fenomeen wordt biologisch ritme genoemd. Het samenvallen van elke periode van de levenscyclus met het overeenkomstige seizoen is cruciaal voor het bestaan ​​van de soort.

De samenhang van alle fysiologische verschijnselen in het lichaam met het seizoensgebonden temperatuurverloop is het meest opvallend. Maar hoewel het de snelheid beïnvloedt Levensprocessen, maar dient niet als de belangrijkste regulator van seizoensverschijnselen in de natuur. biologische processen de voorbereidingen voor de winter beginnen in de zomer, wanneer de temperatuur hoog is. Insecten vallen bij hoge temperaturen nog steeds in een winterslaap, de vogels beginnen te vervellen en er is een verlangen om te vliegen. Bijgevolg beïnvloeden enkele andere omstandigheden, en niet de temperatuur, de seizoensgebonden toestand van het organisme.

De belangrijkste factor bij de regulering van seizoenscycli bij de meeste planten en dieren is de verandering in de lengte van de dag. De reactie van organismen op de lengte van de dag heet fotoperiodiek . De waarde van fotoperiodiciteit blijkt uit de ervaring die wordt getoond in figuur 35. Met kunstmatige 24-uurs verlichting of een daglengte van meer dan 15 uur, groeien berkenzaailingen continu zonder bladeren te verliezen. Maar wanneer ze 10 of 12 uur per dag worden belicht, stopt de groei van zaailingen zelfs in de zomer, al snel vallen de bladeren en treedt de winterrust in, zoals onder invloed van een korte herfstdag. Veel van onze loofboomsoorten: wilg, sprinkhaan, eik, haagbeuk, beuk - worden groenblijvend met een lange dag.

Figuur 35. Invloed van daglengte op de groei van een berkenzaailing.

De lengte van de dag bepaalt niet alleen het begin van de winterrust, maar ook andere seizoensverschijnselen in planten. Zo bevordert een lange dag de vorming van bloemen in de meeste van onze wilde planten. Dergelijke planten worden langedagplanten genoemd. Van de gecultiveerde omvatten ze rogge, haver, de meeste soorten tarwe en gerst en vlas. Sommige planten, voornamelijk van zuidelijke oorsprong, zoals chrysanten, dahlia's, hebben echter korte dag. Daarom bloeien ze bij ons pas aan het einde van de zomer of herfst. Planten van dit type worden kortedagplanten genoemd.

Ook het effect van de lengte van de dag op dieren heeft een sterk effect. Bij insecten en mijten bepaalt de lengte van de dag het begin van de winterrust. Dus als de rupsen van de koolvlinder onder omstandigheden gehouden worden lange dag(meer dan 15 uur), vlinders komen al snel uit de poppen en een opeenvolgende reeks generaties ontwikkelt zich zonder onderbreking. Maar als de rupsen op een dag korter dan 14 uur worden gehouden, dan worden zelfs in het voorjaar en de zomer overwinterende poppen verkregen, die zich gedurende enkele maanden niet ontwikkelen, ondanks voldoende hoge temperatuur. Dit type reactie verklaart waarom in de natuur in de zomer, terwijl de dag lang is, zich in insecten meerdere generaties kunnen ontwikkelen, en in de herfst de ontwikkeling altijd stopt bij de overwinteringsfase.

Bij de meeste vogels veroorzaakt de langere dag in de lente de ontwikkeling van de geslachtsklieren en de manifestatie van nestinstincten. Herfstverkorting van de dag veroorzaakt rui, de ophoping van overtollige vetten en de wens om te vliegen.

Daglengte is een signaalfactor die de richting van biologische processen bepaalt. Waarom werden de seizoensveranderingen in de lengte van de dag zo? groot belang in levende organismen?

De verandering in de lengte van de dag hangt altijd nauw samen met het jaarlijkse temperatuurverloop. Daarom dient de lengte van de dag als een nauwkeurige astronomische voorbode. seizoensveranderingen temperatuur en andere omstandigheden. Dit verklaart waarom, in verschillende groepen organismen in gematigde streken, onder invloed drijvende krachten evolutie werden speciale fotoperiodieke reacties gevormd - aanpassingen aan klimaatveranderingen op verschillende tijdstippen van het jaar.

fotoperiodiek- dit is een veel voorkomende belangrijke aanpassing die seizoensverschijnselen in een verscheidenheid aan organismen regelt.

De biologische klok

De studie van fotoperiodiek bij planten en dieren toonde aan dat de reactie van organismen op licht gebaseerd is op de afwisseling van perioden van licht en duisternis van een bepaalde duur gedurende de dag. De reactie van organismen op de lengte van dag en nacht laat zien dat ze in staat zijn om de tijd te meten, dat wil zeggen dat ze enige tijd hebben biologische klok . Alle soorten levende wezens hebben dit vermogen, van eencellige tot mensen.

De biologische klok regelt, naast seizoenscycli, vele andere biologische verschijnselen, waarvan de aard tot voor kort mysterieus bleef. Ze bepalen het juiste dagritme van zowel de activiteit van hele organismen als de processen die zelfs op celniveau plaatsvinden, in het bijzonder celdelingen.

Beheer van seizoensontwikkeling van dieren en planten

Opheldering van de rol van daglengte en de regulering van seizoensverschijnselen biedt grote mogelijkheden om de ontwikkeling van organismen te sturen.

Bij de jaarrond teelt van groentegewassen en sierplanten bij kunstlicht, in de winter en bij het vroeg trekken van bloemen worden verschillende methoden van ontwikkelingssturing toegepast om de productie van zaailingen te versnellen. Voorbehandeling van zaden met koude zorgt voor oogsten van wintergewassen tijdens het zaaien in de lente, evenals bloei en vruchtvorming in het eerste jaar van veel tweejarige planten. Door de daglengte te verlengen is het mogelijk om de eierproductie van vogels op pluimveebedrijven te verhogen.

Huidige pagina: 7 (totaal boek heeft 43 pagina's) [toegankelijk leesfragment: 29 pagina's]

2.2.5. Seizoensgebonden (circulaire) ritmes

Biologische ritmes met een periode gelijk aan één jaar (circaan) worden traditioneel seizoensritmes genoemd. Ondanks vooruitgang in de ontwikkeling van bescherming tegen plotselinge veranderingen in parameters omgeving, een persoon heeft jaarlijkse fluctuaties in biochemische, fysiologische en psycho fysiologische processen. Seizoensgebonden bioritmen, die in wezen alle functies omvatten, worden weerspiegeld in de toestand van het lichaam als geheel, op de gezondheid en het werkvermogen van een persoon.

Grondbeginselen van circannale ritmes. Complex van externe en interne oorzaken, die circa-jaarlijkse ritmes veroorzaakt, kan afhankelijk van het werkingsmechanisme voorwaardelijk in drie groepen worden verdeeld.

1. Adaptieve veranderingen in de functionele toestand van het lichaam, gericht op het compenseren van jaarlijkse schommelingen in de belangrijkste omgevingsparameters en vooral temperatuur, evenals de kwalitatieve en kwantitatieve samenstelling van voedsel.

2. Reactie op omgevingssignaalfactoren - daglichturen, geografische intensiteit magnetisch veld, sommige chemische componenten van voedsel. Omgevingsfactoren die de rol spelen van seizoensgebonden "tijdsensoren" kunnen aanzienlijke morfologische en functionele veranderingen in het lichaam veroorzaken.

3. Endogene mechanismen van seizoensgebonden bioritmen. De werking van deze mechanismen is adaptief van aard en zorgt voor een volwaardige aanpassing van het lichaam aan seizoensveranderingen in omgevingsparameters.

De conjugatie van seizoensveranderingen in verlichting, omgevingstemperatuur en voedselsamenstelling maakt het moeilijk om hun rol in de vorming van circa-jaarlijkse ritmes van de fysiologische systemen van het lichaam te scheiden. Opgemerkt moet worden dat sociale factoren van groot belang zijn bij de vorming van seizoensgebonden bioritmen bij mensen.

Seizoensfluctuaties in karakter gedragsreacties persoon.

Tijdens het voedingsproces neemt het totale caloriegehalte van voedsel toe in de herfst-winterperiode. Bovendien neemt in de zomer de consumptie van koolhydraten toe, en in de winter - vetten. Dit laatste leidt tot een toename van de totale lipiden, triglyceriden en vrije vetten in het bloed. De vitaminesamenstelling van voedsel heeft een significante invloed op de verandering in de functionele toestand van het lichaam in verschillende seizoenen.

De intensiteit van het energiemetabolisme is groter in de winter-lenteperiode dan in de zomer, en de warmteoverdracht van het huidoppervlak heeft de tegenovergestelde richting. Afhankelijk van het seizoen van het jaar is er een significant verschil in de thermoregulerende reactie van het lichaam op hitte- en koudestress. De weerstand tegen thermische belastingen neemt toe in de zomer en neemt af in de winter. Kenmerkend voor de intensiteit van groeiprocessen is een duidelijke seizoensperiodiciteit. De maximale toename van het lichaamsgewicht bij kinderen wordt waargenomen in de zomermaanden.

Er zijn tal van gegevens over seizoensfluctuaties in het neuro-endocriene systeem. Dus de activiteit van de parasympathische afdeling van de autonome zenuwstelsel maximaal in de lentemaanden. Tegelijkertijd neemt de concentratie van tropische hormonen van de hypofyse in het bloed toe. De schildklieractiviteit neemt toe tijdens de wintermaanden. De glucocorticoïde functie van de bijnieren is minimaal in de zomer en de activiteit van het sympathoadrenale systeem heeft een piek in de wintermaanden.

De seizoensgebonden dynamiek van de voortplantingsfunctie wordt geassocieerd met fotoperiodisme (schommelingen in de duur van daglicht en duisternis). Naarmate de nacht langer wordt, neemt de aanmaak van melatonine door de pijnappelklier toe, wat op zijn beurt leidt tot remming van de gonadotrope functie van het hypothalamus-hypofyse-systeem.

Volgens talrijke waarnemingen is de functionele activiteit van het cardiovasculaire systeem hoger in de lentemaanden. Dit komt tot uiting in een hogere hartslag, bloeddruk en contractiele functie van het myocardium. Uitgebreide studies van de bloedsomloop, ademhaling en bloed tonen aan dat: seizoensfluctuaties zijn kenmerkend voor het zuurstoftransportsysteem van het lichaam en worden blijkbaar bepaald door fluctuaties in de intensiteit van het energiemetabolisme.

Seizoensschommelingen in de intensiteit van het energiemetabolisme en de activiteit van het neuro-endocriene systeem veroorzaken regelmatige schommelingen in de activiteit van verschillende fysiologische systemen van het lichaam. Observaties van de toestand en het gedrag van een persoon onthullen seizoensgebonden veranderingen in prestaties. Het fysieke prestatieniveau is dus minimaal in de winter en maximaal in de late zomer - vroege herfst.

2.2.6. Invloed van heliogeofysische factoren op menselijke bioritmen

De term "heliogeofysische factoren" wordt opgevat als een complex van fysieke factoren die het menselijk lichaam beïnvloeden en die verband houden met zonneactiviteit, de rotatie van de aarde, fluctuaties in aardmagnetische velden, kenmerken van de structuur en toestand van de atmosfeer. Heliogeofysische factoren bepalen de weers- en klimatologische omstandigheden. Hun fluctuaties, zowel afzonderlijk als in combinatie, kunnen een dubbelzinnig effect hebben op het menselijke bioritme.

Zonneactiviteitsfactoren zijn een belangrijk element in ritmesynchronisatie biologische systemen in het bereik van meso- en macroritme (tabel 2.6). Ultradische ritmes van slaapfasen worden gemoduleerd door zonneactiviteit. De frequenties van sommige kortdurende bioritmen correleren met de frequenties van regulerende micropulsaties van het aardmagnetische veld en akoestische oscillaties die optreden tijdens magnetische stormen. De leidende component van deze trillingen is een frequentie van ongeveer 8 Hz. Tremorritme, EEG-alfagolfritme, ECG-ritme correleren bijvoorbeeld met elektromagnetische pulsatiefrequenties. Het ritme van mitochondriën, glycolyse en eiwitsynthese correleert met akoestische verschijnselen (infrageluid). Er zijn aanwijzingen voor het bestaan ​​van bioritmen met een reeks schommelingen in de zonnepulsatie (2 uur en 40 minuten). Bijna-wekelijkse of meervoudige veranderingen in menselijke fysiologische parameters zijn beter bekend. Het bleek dat dit ritme wordt geassocieerd met de passage van de aarde nabij de grenzen van de sectoren van het interplanetaire magnetische veld.

Er is gekeken naar de invloed van weersfactoren, zoals luchttemperatuur, vochtigheid, atmosferische druk, etc. op bioritmen, het bleek dat fysiologische parameters vaker worden geassocieerd met weersomstandigheden door eenvoudige lineaire relaties. Dus met een toename van een weersfactor (bijvoorbeeld luchttemperatuur), is er een toename van de waarden van iemands fysiologische parameters (bijvoorbeeld bloeddruk, ademhalingsfrequentie, spierkracht van de handen) of hun afname .

In sommige gevallen (afhankelijkheid van lichaamstemperatuur van buitentemperatuur, afhankelijkheid van lichaamstemperatuur en ademhalingssnelheid van atmosferische druk, enz.), veroorzaken weersfactoren een afwisselende reactie van versterking en verzwakking, dat wil zeggen dat ze een oscillerende toestand van functies handhaven.

Tabel 2.6. Perioden en cycli van heliofysische factoren (naar: B.M. Vladimirsky, 1980)

De resultaten van de onderzoeken maakten het mogelijk om twee soorten invloeden van geomagnetische en weersfactoren op veranderingen in fysiologische parameters te onderscheiden.

De invloed van zonneactiviteit (chromosferische uitbarstingen) en weersfactoren (die zelf afhankelijk zijn van zonneactiviteit) manifesteert zich meestal in de vorm van eenvoudige lineaire relaties. De effecten van een constant magnetisch veld en willekeurige magnetische storingen zijn niet-lineair en creëren een constante en "ritmische" achtergrond, waardoor (afhankelijk van de eigen parameters en de functionele toestand van het levende systeem) de reactie van versterking of verzwakking van de functie wordt veroorzaakt .

...

Zo lijken de magnetische velden van de aarde het bestaan ​​van oscillerende circuits in stand te houden, terwijl zonneactiviteit en weersfactoren biologische ritmes moduleren.

Voor een organisme met een reeds gevormd bioritmisch systeem externe invloeden speel de rol van "tijdsensoren", ondersteunende algemeen niveau oscillaties (zoals te zien is onder invloed van magnetische veldparameters en sommige weersfactoren), aanpassing van de periode (verandering in ritme in verschillende seizoenen als gevolg van veranderingen in verlichting en andere factoren) en amplitude van oscillaties (de invloed van atmosferische druk, vochtigheid , temperatuur, zonnevlammen).

2.2.7. Adaptieve herstructurering biologische ritmes

...

Bij abrupte verandering ritmes externe omgeving(geofysisch of sociaal) is er een mismatch van endogeen geconditioneerde fluctuaties van menselijke fysiologische functies. Een dergelijke schending van de conjugatie van periodieke oscillaties van functioneel onderling verbonden systemen van het lichaam wordt genoemd desynchronose.

Symptomen van desynchronose worden gereduceerd tot slaapstoornissen, verminderde eetlust, stemming, mentale en fysieke prestaties en verschillende neurotische stoornissen. In sommige gevallen worden organische ziekten opgemerkt (gastritis, maagzweer, enz.).

De toestand waarin het systeem van circadiane ritmes van het lichaam niet overeenkomt met tijdelijke omgevingscondities wordt genoemd externe desynchronose. Onder invloed van nieuwe "tijdsensoren" begint de herstructurering van het eerder gevestigde systeem van circadiane ritmen van het lichaam. Tegelijkertijd worden fysiologische functies met verschillende snelheden herbouwd, de fasestructuur van de ritmen van fysiologische functies wordt verstoord - interne desynchronisatie. Het begeleidt de gehele periode van aanpassing van het lichaam aan nieuwe tijdelijke omstandigheden en duurt soms enkele maanden.

Onder de factoren die leiden tot de adaptieve herstructurering van biologische ritmen, zijn er:

- verandering van tijdzones (reizen over aanzienlijke afstanden in de breedterichting, transmeridiaanvluchten);

– stabiele fase mismatch met lokale tijdsensoren van het “slaap-waak” ritme (werk in de avond- en nachtploeg);

- gedeeltelijke of volledige uitsluiting van geografische tijdsensoren (omstandigheden van de Arctische, Antarctische, enz.);

- blootstelling aan verschillende stressoren, waaronder pathogene microben, pijn en fysieke prikkels, mentale of verhoogde spierspanning, enz.

Er is steeds meer informatie over de mismatch van menselijke biologische ritmes met de ritmes van zijn sociale activiteiten die de manier van leven vormen - de manier van werken en rusten, enz.

De herstructurering van bioritmen vindt ook plaats onder invloed van: tegenvallende situaties, niet primair geassocieerd met de transformatie van ritmes en slechts secundair leidend tot de ontwikkeling van desynchronose. Een dergelijk effect heeft bijvoorbeeld vermoeidheid. Daarom treedt in sommige gevallen specifieke synchronisatie op als gevolg van ongebruikelijke of buitensporige eisen aan het circadiane systeem (bijvoorbeeld tijdverschuivingen), in andere gevallen treedt niet-specifieke desynchronose op als gevolg van ongunstige sociale en biologische factoren die het lichaam beïnvloeden.

toewijzen de volgende soorten: desynchronose: acuut en chronisch, openlijk en verborgen, gedeeltelijk en totaal, evenals asynchronose.

Acute desynchronose komt incidenteel voor in geval van noodmismatch van tijdsensoren en dagelijkse ritmes van het lichaam (bijvoorbeeld een reactie op een snelle enkele beweging in de breedterichting), terwijl chronisch - met herhaalde mismatches van tijdsensoren en dagelijkse ritmes van het lichaam (voor bijvoorbeeld een reactie op herhaalde bewegingen in de transmeridionale richting of bij aanpassing aan nachtdienst).

Expliciete desynchronose manifesteert zich in subjectieve reacties op de mismatch van tijdsensoren met de dagelijkse cycli van het lichaam (klachten over slecht slapen, verminderde eetlust, prikkelbaarheid, slaperigheid in dag enzovoort.). Objectief gezien is er een afname van de werkcapaciteit, een fase-mismatch van fysiologische functies met tijdsensoren. Expliciete desynchronose verdwijnt na verloop van tijd: de gezondheidstoestand verbetert, de prestaties worden hersteld en synchronisatie in de fase van de ritmes van individuele functies en tijdsensoren vindt gedeeltelijk plaats. Van gedeeltelijke tot volledige herstructurering van het circadiane systeem is echter een veel langere periode (tot enkele maanden) nodig, waarin tekenen van de zogenaamde latente desynchronose worden vastgesteld.

Gedeeltelijke, totale desynchronose en asynchronose weerspiegelen voornamelijk een verschillende mate van desynchronisatie van functies in het lichaam, die te wijten is aan de mate van divergentie van de fasen van hun ritmes. In het eerste geval, de mismatch van circadiane ritmes van functies, wordt desynchronisatie alleen waargenomen in sommige schakels, in het tweede geval in de meeste schakels van het circadiane systeem. In de meest ernstige mate - asynchronose - blijken individuele schakels van het circadiane systeem volledig losgekoppeld, gedesynchroniseerd te zijn, wat eigenlijk onverenigbaar is met het leven.

Een grote belasting van het chronofysiologische systeem van het lichaam wordt gecreëerd door vluchten met een verandering in tijdzones. De duur en aard van de herstructurering van fysiologische functies zijn in dit geval afhankelijk van vele factoren, waarvan de belangrijkste de omvang van de uurdienst is. Een duidelijke herstructurering van circadiane ritmes begint na een vlucht door 4 of meer tijdzones. De volgende factor: is de richting van de beweging. Enquêtes van verschillende contingenten mensen tijdens transmeridionale vluchten, zowel naar het westen als naar het oosten, toonden aan dat bewegingen in verschillende richtingen hun eigen specifieke kenmerken hebben. Niet minder belangrijke rol onder anderen gelijke voorwaarden speelt het klimatologische contrast van de vluchtpunten.

Het is interessant om op te merken dat tijdens een transmeridionale vlucht functionele verschuivingen in het lichaam (subjectief ongemak, emotionele, hemodynamische reacties, enz.) "past" geleidelijk in een verplaatste ruimtelijke tijdelijke structuur van de omgeving. Niettemin gaat het verplaatsen met de trein gepaard met zijn eigen subjectieve ongemakken, specifiek voor verschillende richtingen.

De mate van herstructurering van het circadiane ritme hangt ook af van de leeftijd en het geslacht van de persoon, zijn individuele kenmerken en professionele affiliatie. De normalisatie van het circadiane ritme bij vrouwen vindt dus sneller plaats dan bij mannen. Anatomische en fysiologische onvolwassenheid kinderlichaam en mobiliteit van functionele manifestaties bij adolescenten zijn: long oorzaak optreden van desynchronose. Tegelijkertijd zorgt de hoge plasticiteit van het CZS bij adolescenten voor een snellere en minder moeilijke aanpassing aan transmeridionale bewegingen. Het minst uitgesproken en sneller zijn alle reacties van het lichaam bij goed getrainde atleten.

Stadia van het aanpassingsproces. Studies hebben aangetoond dat het aanpassingsproces van het lichaam bij het veranderen van tijdzones in fasen verloopt. Het stadium van desynchronisatie, het stadium van onstabiele synchronisatie en het stadium van stabiele synchronisatie worden onderscheiden, wanneer zowel de fasen van de circadiane ritmen zelf als de relatie daartussen worden genormaliseerd. Opgemerkt moet worden dat het proces van herschikking van circadiane ritmen van verschillende fysiologische systemen relatief onafhankelijk en met verschillende snelheden verloopt. Het slaap- en waakregime, eenvoudige psychomotorische reacties worden het snelst herbouwd. Herstel van het circadiane ritme van complexe psychofysiologische functies vindt plaats binnen 3-4 dagen. Voor de herstructurering van de ritmen van de cardiovasculaire, respiratoire, spijsverterings-, excretiesystemen is een langere periode nodig. De langste tijd (12-14 dagen) is nodig om het circadiane ritme van thermoregulatie, hormonale activiteit en basaal metabolisme te herstructureren in overeenstemming met de nieuwe standaardtijd.

Sterke synchronisatoren van circadiane ritmes van biochemische en fysiologische processen zijn motorische activiteit, slaap en maaltijden. De wijze van slapen en waken speelt de hoofdrol bij het versnellen van de normalisatie van het circadiane ritme gedurende vele uren van breedtebewegingen.

Houd bij het samenstellen van een speciaal dieet en dieet rekening met het volgende:

1) de werking van voedsel als tijdsensor;

2) chronobiologische werking van theofylline in thee en cafeïne in koffie;

3) de eigenschap van voedsel dat rijk is aan eiwitten om de synthese van catecholamines te bevorderen, en voedsel dat rijk is aan koolhydraten om de synthese van serotonine te bevorderen.

Het is aangetoond dat relatief hoge bloedspiegels van adrenaline en noradrenaline nodig zijn tijdens het wakker zijn, en serotonine tijdens de slaap.

Sommige onderzoekers stellen voor om enkele dagen voor de vlucht een levenswijze vast te stellen die overeenkomt met de nieuwe standaardtijd. Deze kwestie blijft echter discutabel.

Voor korte zakenreizen wordt aanbevolen om de gebruikelijke dagelijkse routine en slaapuren niet te veranderen en indien nodig slaappillen of een tonic te nemen. Een combinatie van deze middelen is ook mogelijk. Circadiane ritmes herstellen na een vlucht veel sneller onder speciale regimes van afwisselend licht en donker.

2.3. Algemene problemen aanpassing van het menselijk lichaam aan verschillende klimatologische en geografische regio's

2.3.1. Menselijke aanpassing aan de omstandigheden van de Arctische en Antarctische wateren

omgevingsfactoren. In de omstandigheden van de Arctische en Antarctische wateren wordt een persoon beïnvloed door een complex van factoren, zoals lage temperatuur, schommelingen in de geomagnetische en elektrische velden, atmosferische druk, enz. De mate van hun impact kan variëren afhankelijk van het klimaat en de geografische ligging. kenmerken van het gebied. Deze factoren zijn echter niet hetzelfde voor: menselijk lichaam. Historisch gezien lag de primaire focus op het bestuderen van de effecten van kou op het menselijk lichaam. Pas in de tweede helft van de vorige eeuw besteedden onderzoekers aandacht aan de effecten van andere factoren.

...

Op dit moment wordt aangenomen dat verschijnselen die een bijzonder belangrijke impact hebben op mensen ruimte natuur: kosmische stralen en veranderingen in zonneactiviteit. De kenmerken van de structuur van de geomagnetische bol zijn zodanig dat in het gebied van "koude" breedtegraden de aarde het slechtst wordt beschermd tegen kosmische straling. Het stralingsregime, dat de leidende is in het complex van klimatologische elementen die een persoon beïnvloeden, is onderhevig aan aanzienlijke schommelingen.

De constante verandering van fysieke omgevingsfactoren die gepaard gaat met de afwisseling van de poolnacht en de pooldag (voornamelijk de aard van het lichtregime) bepaalt de ritmische kenmerken van de reacties van het lichaam. Tegelijkertijd zijn alle fysiologische systemen van het lichaam betrokken bij het aanpassingsproces.

Volgens V.P. Kaznacheeva, biofysische factoren worden gekenmerkt door de impact van geomagnetische en kosmische verstoringen op biochemische en biofysische processen in het lichaam met daaropvolgende veranderingen in de structuur van celmembranen. De verschuivingen die ze veroorzaken moleculair niveau, stimuleren verdere metabolische reacties op cel-, weefsel- en organismeniveau.

Fasen van menselijke aanpassing aan de omstandigheden van de Arctische en Antarctische wateren.

De duur van elke fase wordt bepaald door objectieve en subjectieve factoren, zoals klimatologische, geografische en sociale omstandigheden, individuele kenmerken van het organisme, enz.

De initiële aanpassingsperiode duurt maximaal zes maanden. Het wordt gekenmerkt door destabilisatie van fysiologische functies.

De tweede fase duurt 2-3 jaar. Op dit moment is er enige normalisatie van functies, die zowel in rust als tijdens inspanning wordt opgemerkt.

In de derde fase, die 10-15 jaar duurt, stabiliseert de toestand van het lichaam. Om een ​​nieuw niveau van vitale activiteit te behouden, is echter een constante spanning van regulerende mechanismen nodig, wat kan leiden tot uitputting van de reservecapaciteiten van het lichaam.

Vormen van reacties van een organisme op een complex van factoren van hoge breedtegraden.

Er zijn niet-specifieke en specifieke reacties.

In de kern niet-specifiek adaptieve reacties zijn nerveuze en humorale mechanismen. De meest voorkomende niet-specifieke reactie is de opwinding van het centrale zenuwstelsel, die gepaard gaat met een toename van het metabolisme, de activiteit van de endocriene klieren en de functies van organen en systemen van het lichaam.

In de kern specifiek reacties (bijvoorbeeld het syndroom van polaire en antarctische stress) is een complex van functionele veranderingen in de psychosomatische en vegetatieve sferen op systemisch en weefselniveau. Onder de factoren die deze toestand van het lichaam veroorzaken, zijn de belangrijkste psychologische, sociale en biofysische.

Veel auteurs wijzen op de seizoensgebonden aard van veranderingen in de reacties van het lichaam in de omstandigheden van de Arctische en Antarctische wateren. Dus tijdens de poolnacht wordt de bezoekende populatie gedomineerd door remmende processen in het centrale zenuwstelsel. De capaciteit van analysesystemen neemt af, de betrouwbaarheid van de prestaties van de integratieve functies van de hersenen neemt af. Objectieve veranderingen in hoger nerveuze activiteit gaan in de regel gepaard met klachten van algemene zwakte, zwakte, slaperigheid, vermoeidheid, hoofdpijn, voorbijgaande pijn in de regio van het hart. Verschillende soorten neurasthenische aandoeningen, mentale depressie en onevenwichtig gedrag nemen toe. De onderdrukking van de mentale sfeer gaat gepaard met een schending van de autoregulerende functies van de hersenen. Significante remming van vasculaire en respiratoire reflexen werd opgemerkt. Tijdens de poolnacht vertonen migranten het duidelijkst polaire kortademigheid, tot aan een schending van het normale ademhalingsritme. Verlaagd basaal metabolisme. Seizoensvariabiliteit is inherent aan de mechanismen van fysische en chemische thermoregulatie.

Het is bekend dat het grootste aantal ziekten midden in de poolnacht voorkomt. Dit komt door een afname van de immuunreactiviteit van het lichaam. De poolreizigers vonden een afname van het aantal erytrocyten en hemoglobine, wat wordt verklaard door een lange afwezigheid zonlicht in de winter.

De pooldag, met zijn buitensporige ultraviolette stralingsachtergrond, kan op zijn beurt sub-extreme effecten op het lichaam hebben. In dit geval worden de stereotiepe reacties die tijdens de poolnacht zijn ontwikkeld, doorbroken. Eerst produceert de pooldag een opwindend effect, maar dan ontwikkelen zich de verschijnselen van overexcitatie en overwerk. Dit wordt mogelijk gemaakt door een sterke toename van de intensiteit van natuurlijk licht, wat leidt tot een toename van de toon van de visuele cortex en, via het optisch-vegetatieve kanaal, de onderliggende subcorticale centra. Excitatie van de visuele cortex straalt uit naar andere gebieden.

De periode van de pooldag wordt gekenmerkt door de overheersing van de toon van de sympathische afdeling van het autonome zenuwstelsel, een toename van het niveau van adrenaline en corticosteroïden in het bloed. Op dit moment nemen de elektrische geleidbaarheid en temperatuur van de huid toe, neemt de hartslag toe, neemt de bloeddruk, de ademhalingsfrequentie en het zuurstofverbruik toe. Langdurige en continue lichtstimulatie leidt echter tot de overgang van excitatie naar een staat van beschermende inhibitie.

Informatie over de trend van verschuivingen die plaatsvinden in de fysiologische systemen van het lichaam in de omstandigheden van de Arctische en Antarctische wateren is zeer tegenstrijdig. Hier zijn veel redenen voor. Hierbij kan gedacht worden aan het verschil in de natuurlijke en sociale omstandigheden van de plaatsen waar de studies werden uitgevoerd (steden en gemeenten, onderzoeksstations, schepen), de heterogeniteit van de samenstelling van de proefpersonen naar leeftijd, geslacht, beroepsbetrekking, de discrepantie tussen de methoden en timing van de enquêtes, enz.

De mate van betrokkenheid van individuele lichaamssystemen bij het proces van aanpassing aan de omstandigheden van de Arctische en Antarctische wateren wordt bepaald door de modaliteit van extreme factoren en de individuele reactiviteit van het lichaam. Bijvoorbeeld psycho-emotionele en sociale factoren voornamelijk de functionele toestand van de hersenen moduleren, geofysische factoren - weefselmetabolisme van het stroma en parenchym; koude mechanismen van fysische en chemische thermoregulatie.

Zenuwstelsel

De reacties van het lichaam die gericht zijn op het handhaven van homeostase in extreme en subextreme bestaansomstandigheden in de Arctische en Antarctische wateren worden voornamelijk gereguleerd door het centrale zenuwstelsel. De actie van een specifiek complex van stimuli veroorzaakt een functionele herstructurering van de cortex hemisferen en subcorticale vegetatieve centra. Humorale componenten van regulatie zijn betrokken bij de reacties van het lichaam via de subcorticale centra en de hypothalamus: hormonen, metabolieten, adrenerge en cholinerge mediatoren, vitamines, enz. Dit alles leidt tot een herstructurering van de activiteit van de structurele elementen van het lichaam op verschillende niveaus (organisme, systemisch, orgaan, weefsel, moleculair) en in een bepaalde volgorde, afhankelijk van de stadia van aanpassing.

Bij mensen die zich voor het eerst in de omstandigheden van de Arctische en Antarctische wateren bevinden, treedt een reeks symptomen op, het syndroom van psycho-emotionele stress. Het uiterlijk geeft de spanning van adaptieve mechanismen aan. Hoofd klinische manifestatie psycho-emotionele spanningssyndroom is angst verschillende graden ernst, van een toestand van psychisch ongemak tot een neurotisch niveau van angst. Angst kan worden gecombineerd met enige verbetering van de stemming, euforie en verhoogde psychomotorische activiteit. Motorische rusteloosheid in de structuur van het syndroom van psycho-emotionele stress heeft het karakter van doelgerichte activiteit. Het komt tot uiting in een toegenomen verlangen naar werk, verschillende vormen sociale activiteiten. Dit verzacht het gevoel van psychisch ongemak, kalmeert een tijdje.

Het proces van aanpassing aan de omstandigheden van de Arctische en Antarctische wateren gaat gepaard met een verandering in psychofysiologische indicatoren, zoals kracht en mobiliteit nerveuze processen. Aandacht, gedifferentieerde remming, associatieve functies van memoriseren veranderen niet. Het psycho-emotionele stress-syndroom wordt gekenmerkt door een aantal fysiologische afwijkingen. Bij personen met uitgesproken emotionele spanning er is een duidelijke stijgende trend in de bloeddruk. De geconditioneerde en ongeconditioneerde vasculaire en respiratoire reflexen veranderen aanzienlijk.

Bij sommige mensen, wanneer de processen van aanpassing aan de omstandigheden van de Arctische en Antarctische wateren worden verstoord, treden vaak pathologische veranderingen op in het lichaam. De termen die worden gebruikt om een ​​dergelijke reactie aan te duiden zijn: "disadaptieve neurose" of "disadaptatiesyndroom".

efficiëntie psychologische aanpassing aan de omstandigheden van de Arctische en Antarctische wateren wordt grotendeels bepaald door motivatie. Het wordt enorm vergemakkelijkt bij mensen met een sociale instelling, die geïnteresseerd zijn in materiële en vooral morele prikkels.

Endocrien systeem

Het koude klimaat op hoge breedtegraden is een van de meest ongunstige factoren voor mensen in deze gebieden. Aanhoudende toename van de tonus van het sympathoadrenale systeem, hoge activiteit schildklieren behoren tot de meest karakteristieke verschuivingen in de endocriene regulatie bij mensen die zich aanpassen aan polaire omstandigheden. De belangrijke rol van catecholamines en schildklierhormonen bij de regulering van de calorische balans van het lichaam is aangetoond.

Het temperatuuradaptatieproces is opgedeeld in verschillende fasen. In eerste instantie wordt een toename van de weerstand tegen kou, zoals bij elk stressvol effect, bereikt door niet-specifieke mobilisatie van het endocriene systeem. In de toekomst neemt de rol van specifieke componenten toe. Naast andere mechanismen van specifieke aanpassing aan koude, neemt een toename van het calorigene effect van noradrenaline een grote plaats in.

In de omstandigheden van het noordpoolgebied voor een persoon is een toestand die niet onverschillig is een soort lichtperiodiciteit. Er werd een strikt verband aangetoond tussen de trofische zenuw- en hormonale mechanismen in het lichaam en de aard van fotoperiodiek. Ritmische fluctuaties in de secretie van tropische hormonen van de hypofyse, die optreden onder invloed van de verandering van licht en duisternis, zijn de oorzaak van de periodiciteit van fysiologische processen. Bij mensen komt de lichte periode overeen met de overheersing van de toon van het sympathische deel van het autonome zenuwstelsel en een verhoogd niveau van adrenaline en corticosteroïden, de donkere periode komt overeen met de overheersing van de parasympathische tonus en een verhoogd niveau van melanotroop hormoon.

...

Studies uitgevoerd met behulp van correlatieanalyse hebben aangetoond dat: een groot aantal klimatologische en geofysische parameters die de omstandigheden van de Arctische en Antarctische wateren karakteriseren (atmosferische druk, temperatuur, windsnelheid, vochtigheid, enz.), De verandering in het magnetisch veld van de aarde was vooral belangrijk voor de mobilisatie van endocriene functies. Hoge ionisatie van de atmosfeer van het Noordpoolgebied, nabijheid magnetische pool maken dit gebied het meest ongunstig in termen van veranderingen in de intensiteit en frequentie van magnetische veldoscillaties. Onthuld hechte band de werking van deze factoren met het niveau van uitscheiding van neutrale ketosteroïden en adrenaline.

Naast natuurlijke factoren heeft de psycho-emotionele toestand van een persoon een belangrijke invloed op de dynamiek van endocriene veranderingen. De mate van verandering in endocriene homeostase hangt af van de tijd doorgebracht in het noorden.

Bloedsysteem

Informatie over de toestand van rood bloed in de bezoekende bevolking van de Arctische en Antarctische wateren is uiterst tegenstrijdig. Op Antarctica, in omstandigheden op grote hoogte, hebben poolreizigers in de regel een activering van erytropoëse veroorzaakt door een toename van het niveau van erytropoëtine in het bloed onder invloed van hypoxie op grote hoogte. Bij nieuwkomers in het noordpoolgebied is er onder invloed van factoren als kou, vele maanden afwezigheid van zonlicht, relatieve fysieke inactiviteit, gebrek aan vitamines, een afname van het aantal rode bloedcellen en hemoglobine. Ze worden gekenmerkt door significante leukopenie, een verminderd aantal steek- en gesegmenteerde neutrofielen, monocyten. Het gehalte aan eosinofielen is verhoogd, soms treedt eosinopenie op.

Bloedstolling hangt af van de timing van aanpassing. Aanvankelijk neemt de stollingstijd en hercalcificatie van bloed toe en neemt de plasmatolerantie voor heparine af. Verhoogt het aantal bloedplaatjes en hun activiteit. In de toekomst wordt het proces van bloedstolling aanzienlijk verkort. Met een afname van de plasmatolerantie voor heparine, wordt de fibrinolytische activiteit ervan verhoogd en wordt de tijd van trombusvorming versneld. Na enkele jaren in het Noorden zijn deze cijfers genormaliseerd.

Tijdens het aanpassingsproces aan arctische omstandigheden bij mensen neemt de algehele immuunreactiviteit af en neemt de fagocytische activiteit van het bloed af. Dit komt door de onderdrukking van de vorming van antilichamen, verschuivingen in de leukocytenformule. Daardoor worden mensen vaker ziek.

Het cardiovasculaire systeem

De aanpassing van het cardiovasculaire systeem van mensen aan het complex van natuurlijke factoren dat kenmerkend is voor hoge breedtegraden heeft een fasekarakter. Een kort verblijf in de Arctische omstandigheden (2-2,5 jaar) leidt tot de mobilisatie van adaptieve reacties van de bloedsomloop, wat gepaard gaat met een verhoogde hartslag, verhoogde bloeddruk en perifere vasculaire weerstand.

Verder verblijf in het noorden (3-6 jaar) wordt gekenmerkt door veranderingen in het cardiovasculaire systeem als een geleidelijke afname van de hartslag, een matige afname van de systolische en minuutbloedvolumes.

Bij langdurig verblijf in het Noordpoolgebied (10 jaar of meer) vindt een verdere herstructurering van de werking van de bloedsomloop plaats. Het wordt gekenmerkt door een neiging tot bradycardie, een uitgesproken afname van de systolische en minieme bloedvolumes, een compenserende stijging van de bloeddruk en perifere vasculaire weerstand. Er wordt aangenomen dat dit wordt veroorzaakt door de uitputting van regulerende mechanismen, verhoogde parasympathische controle, gevolgd door de ontwikkeling van negatieve chronotrope en inotrope effecten, de ontwikkeling van desynchronose-verschijnselen in de bloeddrukperiode. Tegelijkertijd neemt de incidentie van hypertensie, myocardinfarct toe.

Het is geen geheim dat winter en kou ons lichaam aantasten. En vrij sterk: beginnend met de stemming en eindigend met frequente verkoudheden, slaperigheid, enzovoort. Ik zal de belangrijkste punten delen om comfortabel de winter door te komen. Ik zal je waarschijnlijk niets nieuws vertellen, want slapen, sporten en Verse lucht blijven nog steeds de belangrijkste bronnen van kracht en gezondheid voor een persoon. Maar in wintertijd jaar heeft alles zijn eigen nuances:

1. Als je in de winter veel buiten bent, heb je meer calorieën nodig in je dagelijkse voeding dan in de warme seizoenen. Vrouwen 1500 kcal per dag. Mannen 1800 kcal per dag. Ze zullen niet "overbodig" worden, omdat ze worden besteed aan het verwarmen van het lichaam. Om trek in ongezond fastfood te voorkomen, voeg je bewust gezonde vetten toe aan je dieet in de vorm van: plantaardige olien, noten of vette vis. Immuniteit heeft in de winter extra ondersteuning nodig, dus zorg voor voldoende vitamines en mineralen in de voeding. Kies voor natuurlijke seizoensproducten. En hier zal het erg handig zijn om de nationale Russische keuken te herinneren. Zuurkool, knoflook, veenbessen zijn rijk aan vitamine C en bieten bevatten veel glutamine - een essentieel aminozuur, dat een soort "brandstof" is voor het immuunsysteem. Het is ook overvloedig aanwezig in vlees en zuivelproducten.
2. Korte daglichturen hebben een deprimerend effect op de stemming. Door het ontbreken van ultraviolette straling in het lichaam neemt de aanmaak van serotonine af. Dit kan leiden tot slaperigheid, luiheid en zelfs depressie. Probeer buiten te zijn daglicht uren maak bijvoorbeeld een wandeling tijdens de lunch. Volg daarnaast het regime: sta jezelf niet toe om laat op te blijven om niet in het donker wakker te worden en de maximale hoeveelheid daglicht te krijgen. Gezond en opbeurend. Ze activeren gewoon de aanmaak van serotonine en endorfine.
3. Zorg voor voldoende slaap. In de winter is dit een belangrijke voorwaarde voor het voorkomen van verkoudheid.
4. Vergeet net als in de zomer niet veel te drinken, want kunstmatige warmtebronnen drogen de lucht uit, en onze huid en slijmvliezen drogen mee uit. Als het lichaam echter in de zomer zelf water nodig heeft, dan moet je in de winter drinken, of je nu dorst hebt of niet.

Veel onderzoekers merken op dat de seizoensvariabiliteit van fysiologische processen vergelijkbaar is met hun dagelijkse periodiciteit. Dat wil zeggen, de toestand van het lichaam in de zomer en de winter lijkt op die van respectievelijk de dag en de nacht. In vergelijking met de zomer neemt in de winter het suikergehalte in het bloed af (een soortgelijk fenomeen wordt 's nachts waargenomen), neemt de hoeveelheid ATP toe (het is een universele energiebron voor alle biochemische processen die in levende systemen plaatsvinden) en cholesterol.

Opgemerkt moet worden dat een toename van het lichaamsgewicht in de winter niet alleen in verband kan worden gebracht met een toename van het cholesterolgehalte, maar ook met een aantal andere factoren, waaronder:

1. De schildklier, waarvan de hormonen de stofwisseling beïnvloeden, gedraagt ​​zich minder actief, waardoor de stofwisseling wordt vertraagd.

2. De lengte van de daglichturen in de winter is beduidend korter dan in andere periodes van het jaar. Avitaminose.

3. In de winter brengen we het grootste deel van onze tijd binnen door.

Naast veranderingen in lichamelijke conditie, komen ook een aantal psycho-emotionele transformaties (lees: depressie) voor. Er is zelfs een term - "winterdepressie" - een aandoening waarbij mensen in het winterseizoen de volgende symptomen ervaren:

1. Zwakke concentratie van aandacht, verminderde intellectuele activiteit.

2. Verschillende slaapstoornissen. De slaap wordt langer, maar is niet herstellend. Verhoogde behoefte aan slaap overdag, moeilijkheden of vroeg wakker worden uit de slaap.

Foto 1 van 1

Het geesteskind zijn zonnestelsel(en de aarde in het bijzonder), ervaart het menselijk lichaam van nature de effecten van de wisseling van seizoenen in zijn leven. Bovendien wordt de belangrijkste oorzaak van veranderingen in het menselijk lichaam geassocieerd met de inname zonne energie naar de grond. Naast het veranderen van de zonnestroom die door het aardoppervlak wordt ontvangen, veranderen ook andere parameters die ervan afhangen: vochtigheid, luchtionisatie, partiële zuurstofdichtheid, ozonlaagdikte. Het bleek dat het maximum aan luchtionen wordt waargenomen van augustus tot oktober, het minimum - van februari tot maart. Daarom is de tijd van activiteit voor de longen de herfstperiode. De hoogste partiële zuurstofdichtheid heeft een aanzienlijke invloed op het functioneren van de nieren, ze zijn het meest actief in de winter.

Denk aan de invloed van de seizoenen van het jaar op de algemene toestand van het menselijk lichaam.

Winter. Met een daling van de buitentemperatuur, kristalliseert het water, alles droogt op door wind en kou, allemaal plantenleven stopt. Het menselijk lichaam bevindt zich in de meest ongunstige externe omstandigheden: de sterkste compressie van de zwaartekracht van de zon (de aarde bevindt zich op dit moment dicht bij de zon) en externe kou leidt tot verschillende spasmen in het lichaam - beroertes, hartaanvallen, gewrichtsstijfheid. Sommige ziekten gaan gepaard met acute aanvallen, hoge koorts.

Zomer. Een temperatuurstijging leidt tot een aanzienlijke verdamping van water. Dit alles leidt tot intensivering van natuurlijke processen. Sterke absorptie van zonne-energie door gecondenseerd water leidt tot een energie-explosie. In het menselijk lichaam manifesteert dit zich in de vorm van koude rillingen, vergezeld van een zonnesteek, darminfecties en voedselvergiftiging. De zwaartekracht van de zon is het minst, wat leidt tot een verzwakking van de eigen zwaartekracht.

Lente en herfst gecombineerd tot één "fysiologisch seizoen" door een sterke verandering in temperatuur, vochtigheid, koelte. Op dit moment is er een toename van verkoudheid. De zwaartekracht van de zon is gunstig voor alle levensmanifestaties.

Om de schadelijke effecten van de seizoenen op het menselijk lichaam te voorkomen, schrijft volkswijsheid voor om het systeem te volgen preventieve maatregelen:

- het lichaam reinigen (bijvoorbeeld vasten);

- het handhaven van een bepaalde levensstijl in elk seizoen. Bijvoorbeeld, in de herfst en lente, wanneer het vochtig en koel is, in een warme en droge kamer wonen, jezelf aanmoedigen tot een actieve levensstijl, zijden en katoenen kleding dragen. In de winter, wanneer het droog en koud is, is het noodzakelijk om te zonnebaden bij een open vuur, een vochtige stoomkamer te bezoeken, het lichaam in te smeren met olie zodat het lichaam niet uitdroogt en warm te blijven, kleding van wol te dragen. In de zomer, in de hitte, moet je, indien mogelijk, in een koele, geventileerde ruimte zijn, aromatische stoffen sproeien, jezelf niet fysiek lastigvallen; draag kleding van linnen, dun katoen;

- Bepaalde voedingsmiddelen eten. Bijvoorbeeld in de lente en de herfst - droog, warm voedsel, op smaak gebracht met verwarmende kruiden. In de zomer is koel, waterig voedsel met een zure smaak wenselijk, wat helpt om vocht vast te houden en oververhitting van het lichaam te voorkomen. In de winter zijn warme, vette voedingsmiddelen nodig, op smaak gebracht met verwarmende kruiden. Een voorbeeld is rijke borsjt, vlees met mosterd. Er moet echter worden opgemerkt dat overvloedig voedsel moet worden afgewisseld met vasten.

Gebaseerd op materiaal van http://homosapiens.ru.

Schrijf u in op ons telegram en blijf op de hoogte van al het meest interessante en relevante nieuws!

De reactie van organismen op seizoensgebonden veranderingen in daglengte wordt fotoperiodiek genoemd. De manifestatie ervan hangt niet af van de intensiteit van de verlichting, maar alleen van het ritme van de afwisseling van de donkere en lichte perioden van de dag.

De fotoperiodieke reactie van levende organismen is van groot adaptief belang, aangezien het vrij lang duurt om zich voor te bereiden op het ervaren van ongunstige omstandigheden of, omgekeerd, op de meest intense levensactiviteit. Het vermogen om te reageren op veranderingen in de lengte van de dag zorgt voor vroege fysiologische aanpassingen en de aanpassing van de cyclus aan seizoensveranderingen voorwaarden. Het ritme van dag en nacht fungeert als een signaal van aanstaande veranderingen klimatologische factoren die een sterk direct effect hebben op een levend organisme (temperatuur, vochtigheid, enz.). in tegenstelling tot anderen omgevingsfactoren het ritme van de verlichting beïnvloedt alleen die kenmerken van de fysiologie, morfologie en het gedrag van organismen die seizoensgebonden aanpassingen zijn in hun levenscyclus. Figuurlijk gesproken is fotoperiodiek de reactie van het lichaam op de toekomst.

Hoewel fotoperiodiek in alle belangrijke taxonomische groepen voorkomt, is het lang niet kenmerkend voor alle soorten. Er zijn veel soorten met een neutrale fotoperiodieke respons, waarbij fysiologische herschikkingen in de ontwikkelingscyclus niet afhankelijk zijn van de lengte van de dag. Dergelijke soorten hebben ofwel andere manieren ontwikkeld om de levenscyclus te reguleren (bijvoorbeeld overwintering in planten), of ze hebben geen nauwkeurige regulering ervan nodig. Als er bijvoorbeeld geen uitgesproken seizoensveranderingen zijn, vertonen de meeste soorten geen fotoperiodiek. Bloei, vruchtvorming en afsterven van bladeren in veel tropische bomen worden in de tijd verlengd, en bloemen en vruchten worden tegelijkertijd aan de boom gevonden. In een gematigd klimaat zijn soorten die tijd hebben om hun levenscyclus snel te voltooien en die praktisch niet te vinden zijn in actieve staat: in ongunstige seizoenen van het jaar, vertonen ook geen fotoperiodieke reacties, bijvoorbeeld veel kortstondige planten.

Er zijn twee soorten fotoperiodieke reacties: korte dag en lange dag. Het is bekend dat de lengte van het daglicht, behalve de tijd van het jaar, afhangt van geografische locatie terrein. Kortedagsoorten leven en groeien voornamelijk op lage breedtegraden, terwijl langedagsoorten leven en groeien op gematigde en hoge breedtegraden. Bij soorten met uitgebreide verspreidingsgebieden, kunnen noordelijke individuen verschillen in het type fotoperiodiek van zuidelijke. Het type fotoperiodiek is dus eerder een ecologisch dan een systematisch kenmerk van de soort.

Bij langedagplanten en -dieren stimuleren de toenemende lente- en vroege zomerdagen groeiprocessen en voorbereiding op reproductie. De kortere dagen van de tweede helft van de zomer en herfst zorgen voor groeiremming en voorbereiding op de winter. Zo is de vorstbestendigheid van klaver en luzerne veel hoger wanneer planten op een korte dag worden gekweekt dan op een lange. Bomen die in steden in de buurt van straatlantaarns groeien, hebben een langere herfstdag, waardoor hun bladval vertraagd wordt en ze meer kans hebben op bevriezing.

Zoals studies hebben aangetoond, zijn kortedagplanten bijzonder gevoelig voor de fotoperiode, aangezien de lengte van de dag in hun thuisland gedurende het jaar weinig verandert en seizoensgebonden klimaatverandering kan zeer significant zijn. Fotoperiodieke soorten bereiden tropische soorten voor op droge en regenachtige seizoenen. Sommige rijstvariëteiten in Sri Lanka, waar de totale jaarlijkse verandering in de lengte van de dag niet meer dan een uur is, vangen zelfs het kleinste verschil in het lichtritme op, dat de tijd van hun bloei bepaalt.

Fotoperiodiek van insecten kan niet alleen direct, maar ook indirect zijn. Bij de koolwortelvlieg treedt bijvoorbeeld winterdiapauze op door de invloed van de voedselkwaliteit, die varieert afhankelijk van de fysiologische toestand van de plant.

De lengte van de daglichtperiode, die zorgt voor de overgang naar de volgende ontwikkelingsfase, wordt de kritische daglengte voor deze fase genoemd. als je opstaat geografische breedtegraad de kritische daglengte neemt toe. De overgang naar diapauze van een appelbladworm op een breedte van 32 ° vindt bijvoorbeeld plaats wanneer de daglichtperiode 14 uur, 44 ° - 16 uur, 52 ° - 18 uur is. De kritische daglengte vormt vaak een obstakel voor de breedtegraad beweging van planten en dieren, voor hun introductie.

Fotoperiodiek van planten en dieren is een erfelijke, genetisch bepaalde eigenschap. De fotoperiodieke reactie manifesteert zich echter alleen onder een bepaalde invloed van andere omgevingsfactoren, bijvoorbeeld in een bepaald temperatuurbereik. Onder een bepaalde combinatie van ecologische omstandigheden is natuurlijke verspreiding van soorten naar voor hen ongebruikelijke breedtegraden mogelijk, ondanks het type fotoperiodiek. Dus in de hoge bergachtige tropische gebieden zijn er veel planten voor een lange dag, inboorlingen van gematigde klimaten.

Voor praktische doeleinden wordt de lengte van de daglichturen gewijzigd bij het verbouwen van gewassen in gesloten grond, het regelen van de duur van de verlichting, het verhogen van de eierproductie van kippen en het reguleren van de reproductie van pelsdieren.

De gemiddelde ontwikkelingsperioden van organismen op lange termijn worden voornamelijk bepaald door het klimaat van de plaats; het is aan hen dat de reacties van fotoperiodisme zijn aangepast. Afwijkingen van deze data zijn onder voorbehoud van weersomstandigheden. Wanneer het verandert weersomstandigheden de timing van de passage van afzonderlijke fasen kan binnen bepaalde grenzen variëren. Dit is vooral uitgesproken bij planten en poikilotherme dieren.' Planten die de vereiste som van effectieve temperaturen niet hebben bereikt, kunnen dus niet bloeien, zelfs niet onder fotoperiodieke omstandigheden die de overgang naar de generatieve toestand stimuleren. In de regio Moskou bloeit berk bijvoorbeeld gemiddeld op 8 mei met de accumulatie van de som van effectieve temperaturen van 75 ° C. Bij jaarlijkse afwijkingen varieert de timing van de bloei echter van 19 april tot 28 mei. Homeothermische dieren reageren op weersomstandigheden door gedrag, nesttijden en migraties te veranderen.

De studie van de regelmatigheden van de seizoensontwikkeling van de natuur wordt uitgevoerd door een special toegepaste industrie ecologie - fenologie (letterlijke vertaling uit het Grieks - de wetenschap van verschijnselen).

Volgens de door hem afgeleide bioklimatologische wet van Hopkins in relatie tot de omstandigheden Noord Amerika, verschilt de timing van het begin van verschillende seizoensverschijnselen (fenodate) met gemiddeld 4 dagen voor elke breedtegraad, voor elke 5 lengtegraden en 120 m boven zeeniveau, d.w.z. hoe noordelijker, oostelijker en hoger het gebied, de later in het voorjaar en eerder in de herfst. Bovendien zijn fenologische data afhankelijk van lokale omstandigheden (reliëf, blootstelling, afstand tot de zee, enz.). Op het grondgebied van Europa verandert de timing van het begin van seizoensgebeurtenissen voor elke breedtegraad niet met 4, maar met 3 dagen. Door punten op de kaart met dezelfde fenodaten te verbinden, krijgen we isolijnen die de voorkant van de opmars van de lente en het begin van de volgende seizoensverschijnselen weerspiegelen. Dit is van groot belang voor de planning van veel economische activiteiten, met name landbouwwerkzaamheden.