Fotoperiodisms ir augu un dzīvnieku reakcija uz ikdienas apgaismojuma ritmu. Spēja izmērīt dienas garumu ļauj dzīvām lietām noteikt gada laiku un pielāgoties mainīgajiem apstākļiem. Īpašie dienas garuma mērīšanas mehānismi nav pilnībā izprotami. Tomēr ir ticami zināms, ka sezonas maiņa ietekmē ķermeņa svaru, imunitāti un cilvēku psihi.
Kā cilvēka ķermenis atšķir ziemu no vasaras?
Dienas ilguma izmaiņas lielākajai daļai dzīvnieku ir vāji svarīgas, taču tās palīdz precīzi noteikt gada sezonu. Ir 2 informācijas avoti, pēc kuriem cilvēka ķermenis atšķir ziemu no vasaras:
- dienasgaismas stundas
- attiecība starp tumšo un gaišo diennakts laiku.
Čiekurveidīgais dziedzeris (smadzeņu daļa) ir atbildīgs par gadalaika noteikšanu zīdītājiem. Čiekurveidīgā dziedzera noņemšana cilvēkam pilnībā liedz iespēju atšķirt sezonālās izmaiņas. Informācija par gaismu smadzenēs nonāk caur acīm. Caur hipotalāmu ziņa tiek pārsūtīta caur nervu šūnām uz čiekurveidīgo dziedzeri, kas izdala melatonīnu.
Melatonīns ir miega hormons, kas cilvēkiem veidojas galvenokārt naktī. Maksimālā melatonīna koncentrācija tiek novērota plkst.
Šīs nakts “pīķa” ilgums mainās apgriezti ar dienas ilgumu vairākām dzīvnieku sugām, ieskaitot cilvēkus.
Rezultāti, kas iegūti aitām un Sibīrijas kāmjiem, apstiprina melatonīna nozīmi "sezonas ritma" regulēšanā. Līdzīgi pētījumi apstiprina, ka melatonīna koncentrācija ir “kritisks” fizioloģisks parametrs, kas sniedz informāciju par gada sezonu.
Kāpēc cilvēki ziemā ātri pieņemas svarā?
Sākoties ziemai, cilvēka ķermenis ievērojami maina savu darbu, lai izdzīvotu skarbās dienās. Izmaiņas fizioloģijā ir būtiskas gan izdzīvošanas palielināšanai, gan ilgtermiņa ietekmes uz veselību samazināšanai.
Lai pārvarētu pārtikas trūkumu, attīstījās cilvēka ķermenis, kas tika atrasts jau senatnē 2 adaptācijas mehānismi:
- svara pieaugums;
- svara zudums.
Pirmajā gadījumā cilvēks izmantoja uzkrātās tauku rezerves, lai kompensētu barības vielu trūkumu. Otrajā gadījumā svara zudums veicināja enerģijas pieprasījuma samazināšanos, lai saglabātu kopējo ķermeņa svaru. Abas enerģijas taupīšanas stratēģijas efektīvi ietaupīja cilvēkus ziemas sezonā.
Kā mainās imunitāte ziemas sezonā?
Pāreja no rudens uz ziemu izpaužas kā izmaiņas dažādos imūnsistēmas aspektos. Īss dienas garums parasti laboratorijā pastiprina dažāda veida imūnās atbildes, kaut arī citas specifiskās aizsardzības funkcijas tiek nomāktas.
Pastiprināta imūno aizsardzība īsā dienasgaismas periodā neitralizē ziemas apstākļu stresa radītās sekas, ieskaitot samazinātu pārtikas pieejamību un paaugstinātas siltuma ražošanas prasības. Šī "sezonālās plastiskuma" parādība imūnsistēmā saglabājas un tiek novērota lielākajai daļai cilvēku.
Lielākā daļa iegūtās imūnsistēmas aspektu, t.i. spēja atpazīt svešas molekulas (vīrusus, baktērijas), palielinās, samazinoties dienasgaismas stundām. Tomēr lielākā daļa iedzimtas imunitātes aspektu, ieskaitot iekaisuma reakcijas, ziemā samazinās.
Sezonālā imūnsistēmas plastika rada svarīgu konceptuālu jautājumu: "Kāpēc imūnās atbildes vienmēr mainās atkarībā no gadalaika?"
Pavasarī un vasaras sākumā mazi zīdītāji daudz iegulda uzvedības un fizioloģiskajās izmaksās, kas saistītas ar vairošanos. Tomēr ziemā, kad veiksmīga selekcija parasti nav iespējama, investīcijas enerģētikā tiek novirzītas uz imūnsistēmu.
Kādi garastāvokļa traucējumi ziemā ir raksturīgāki?
Pārmērīga uzbudinājums vai skumjas biežāk sastopamas ziemas sezonā.
Pārtikas patēriņa izmaiņas, samazināta motivācija (depresija), kā arī paaugstināta trauksme tiek novērota ne tikai cilvēkiem, bet arī grauzējiem.
Jaunākie pētījumi ir identificējuši vairākas grauzēju sugas, kuras ir burtiski “nomāktas” un nemierīgas, iestājoties ziemai. Sibīrijas kāmjos depresīvās reakcijas pastiprinās, un lemmings - tie ir satraucoši.
Cilvēkiem izmaiņas nav specifiskas: pētījumos tika novērots galvenokārt depresīvu noskaņojumu pieaugums.
