- Ова е реакцијата на телото на менувањето на годишните времиња. Вистински информации. Причини за биолошки ритми. Фотопериодизам

Во процесот на еволуција, секој вид разви карактеристичен годишен циклус на интензивен раст и развој, репродукција, подготовка за зима и презимување. Овој феномен се нарекува биолошки ритам. Одговарајте на секој период животен циклуссо соодветно време од годината е пресудно за постоењето на видот.

Најзабележлива поврзаност на сите физиолошки појави во телото е со сезонското варирање на температурата. Но, иако влијае на брзината на животните процеси, сепак не служи како главен регулатор на сезонските појави во природата. Биолошките процеси на подготовка за зимата започнуваат во лето, кога температурата е висока. На високи температури, инсектите сè уште паѓаат во состојба на хибернација, птиците почнуваат да растат и се појавува желбата за мигрирање. Следствено, некои други состојби, а не температурата, влијаат на сезонската состојба на телото.

Главниот фактор во регулирањето на сезонските циклуси кај повеќето растенија и животни е промената на должината на денот. Реакцијата на организмите на должината на денот се нарекува фотопериодизам . Важноста на фотопериодизмот може да се види од експериментот прикажан на Слика 35. Под вештачко деноноќно осветлување или дневна должина од повеќе од 15 часа, садниците од бреза растат континуирано без фрлање лисја. Но, кога се осветлени 10 или 12 часа на ден, растот на садници престанува дури и во лето, наскоро лисјата се фрлаат и започнува зимскиот мир, како под влијание на краток есенски ден. Многу од нашите листопадни видови дрвја: врба, бел багрем, даб, габер, бука - стануваат зимзелени со долгите денови.

Слика 35. Ефект на должината на денот врз растот на садници од бреза.

Должината на денот го одредува не само почетокот на зимскиот мир, туку и другите сезонски појави кај растенијата. Така, долгите денови го промовираат формирањето на цвеќе кај повеќето наши диви растенија. Таквите растенија се нарекуваат долгодневни растенија. Меѓу култивираните, тие вклучуваат 'рж, овес, повеќето сорти на пченица и јачмен и лен. Сепак, на некои растенија, главно од јужно потекло, како што се хризантеми и далии, им требаат кратки денови за да цветаат. Затоа, тие цветаат овде само на крајот на летото или на есента. Растенијата од овој тип се нарекуваат краткодневни растенија.

Влијанието на должината на денот има силно влијание и врз животните. Кај инсектите и грините, должината на денот го одредува почетокот на зимскиот мирување. Така, кога гасениците со пеперутки од зелка се чуваат под долги дневни услови (повеќе од 15 часа), пеперутките наскоро излегуваат од куклите и последователни генерации се развиваат без прекин. Но, ако гасениците се чуваат на ден пократок од 14 часа, тогаш дури и во пролет и лето добиваат презимувачки кукли кои не се развиваат неколку месеци, и покрај прилично високата температура. Овој тип на реакција објаснува зошто во природата, во лето, додека деновите се долги, инсектите можат да развијат неколку генерации, а наесен развојот секогаш застанува во фазата на презимување.

Кај повеќето птици, продолжените пролетни денови предизвикуваат развој на гонадите и манифестација на гнездење инстинкти. Скратувањето на деновите во есен предизвикува распаѓање, таложење на резервни масти и желба за мигрирање.

Должината на денот е сигнален фактор кој ја одредува насоката на биолошките процеси. Зошто сезонските промени во должината на денот станаа толку важни во животот на живите организми?

Промените во должината на денот се секогаш тесно поврзани со годишните температурни варијации. Затоа, должината на денот служи како точен астрономски предвидувач за сезонските промени во температурата и другите услови. Ова објаснува зошто, под влијание на движечките сили на еволуцијата, различни групи на организми во умерените географски широчини развиле посебни фотопериодични реакции - прилагодувања на климатските промени во различни периоди од годината.

Фотопериодизам- Ова е вообичаена важна адаптација која ги регулира сезонските феномени кај широк спектар на организми.

Биолошкиот часовник

Студијата на фотопериодизмот кај растенијата и животните покажа дека реакцијата на организмите на светлина се заснова на наизменични периоди на светлина и темнина со одредено времетраење во текот на денот. Реакцијата на организмите на должината на денот и ноќта покажува дека тие се способни да го мерат времето, односно имаат некои биолошки часовник . Сите видови живи суштества ја имаат оваа способност, од едноклеточни организми до луѓе.

Биолошките часовници, покрај сезонските циклуси, контролираат и многу други биолошки феномени, чија природа до неодамна остана мистериозна. Тие го одредуваат правилниот дневен ритам и на активноста на цели организми и на процесите што се случуваат дури и на клеточно ниво, особено на клеточната делба.

Управување со сезонскиот развој на животните и растенијата

Појаснувањето на улогата на должината на денот и регулирањето на сезонските појави отвора големи можности за контрола на развојот на организмите.

Различни техники за контрола на развојот се користат за целогодишно одгледување на градинарски култури и украсни растенија на вештачка светлина, за зима и рано форсирање на цвеќето и за забрзано производство на садници. Пред сеидбата со ладна обработка на семето се постигнува заглавување на зимските култури за време на пролетната сеидба, како и цветањето и плодноста веќе во првата година на многу двогодишни растенија. Со зголемување на должината на денот, можно е да се зголеми производството на јајца кај птиците на живинарските фарми.

Едно од основните својства на живата природа е цикличната природа на повеќето процеси што се случуваат во неа. Постои врска помеѓу движењето на небесните тела и живите организми на Земјата.

Живите организми не само што ја доловуваат светлината и топлината на сонцето и месечината, туку имаат и различни механизми кои точно ја одредуваат положбата на Сонцето, реагираат на ритамот на плимата и осеката, фазите на Месечината и движењето на нашата планета. Тие растат и се размножуваат во ритам кој е темпиран според должината на денот и променливите годишни времиња, кои пак се одредуваат со движењето на Земјата околу Сонцето. Поклопувањето на фазите од животниот циклус со годишното време на кое тие се приспособени е пресудно за постоењето на видот. Во процесот на историскиот развој, цикличните феномени што се случуваат во природата беа перципирани и асимилирани од живата материја, а организмите развија способност периодично да ја менуваат нивната физиолошка состојба.

Еднообразната алтернација со текот на времето на која било состојба на телото се нарекува биолошки ритам.

Постојат надворешни (егзогени), кои имаат географска природа и следат циклични промени во надворешното опкружување, и внатрешни (ендогени) или физиолошки ритми на телото.

Надворешни ритми

Надворешните ритми се од географска природа, поврзани со ротацијата на Земјата во однос на Сонцето и Месечината во однос на Земјата.

Многу еколошки фактори на нашата планета, првенствено светлосните услови, температурата, воздушниот притисок и влажноста, атмосферското електромагнетно поле, морските плими и сл., природно се менуваат под влијание на оваа ротација. Живите организми се исто така под влијание на космичките ритми како што се периодичните промени во сончевата активност. Сонцето се карактеризира со 11-годишен и низа други циклуси. Промените во сончевото зрачење имаат значително влијание врз климата на нашата планета. Покрај цикличното влијание на абиотските фактори, надворешните ритми за секој организам се и природни промени во активноста, како и однесувањето на другите живи суштества.

Внатрешни, физиолошки, ритми

Внатрешните, физиолошки ритми се појавија историски. Ниту еден физиолошки процес во телото не се случува постојано. Ритмичноста е откриена во процесите на синтеза на ДНК и РНК во клетките, во синтезата на протеините, во работата на ензимите и во активноста на митохондриите. Клеточната делба, мускулната контракција, работата на ендокрините жлезди, отчукувањата на срцето, дишењето, ексцитабилноста на нервниот систем, односно работата на сите клетки, органи и ткива на телото почитува одреден ритам. Секој систем има свој период. Дејства на фактори надворешна срединаОвој период може да се промени само во тесни граници, а за некои процеси тоа е речиси невозможно. Овој ритам се нарекува ендогени.

Внатрешните ритми на телото се подредени, интегрирани во интегрален систем и на крајот се појавуваат во форма на општата периодичност на однесувањето на телото. Телото, како што беше, го одбројува времето, ритмички извршувајќи ги своите физиолошки функции. И за надворешниот и за внатрешниот ритам, почетокот на следната фаза првенствено зависи од времето. Оттука, времето делува како еден од најважните фактори на животната средина на кои живите организми мора да одговорат, прилагодувајќи се на надворешните циклични промени во природата.

Промените во животната активност на организмите често се совпаѓаат во период со надворешни, географски циклуси. Меѓу нив се адаптивни биолошки ритми - дневни, плимни, еднакви лунарен месец, годишен. Благодарение на нив, најважните биолошки функции на телото (исхрана, раст, репродукција итн.) се совпаѓаат со најповолните периоди од денот и годината.

Дневен режим.Двапати на ден, во зори и на зајдисонце, активноста на животните и растенијата на нашата планета се менува толку драматично што често доведува до речиси целосна, фигуративно кажано, промена. ликови" Ова е таканаречениот дневен ритам, предизвикан од периодични промени во осветлувањето поради ротацијата на Земјата околу нејзината оска. Кај зелените растенија, фотосинтезата се случува само во текот на дневните часови. Кај растенијата, отварањето и затворањето на цвеќето, подигањето и спуштањето на листовите, максималниот интензитет на дишењето, стапката на раст на колеоптилот итн. често се темпирани во одредено време од денот.

Забелешка воКруговите го покажуваат приближното време на отворање и затворање на цвеќето на различни растенија

Некои животински видови се активни само на сончева светлина, додека други, напротив, го избегнуваат. Разликите помеѓу дневниот и ноќниот начин на живот се сложен феномен и е поврзан со различни физиолошки и бихејвиорални адаптации кои се развиваат во процесот на еволуција. Цицачите обично се поактивни ноќе, но има исклучоци, на пример луѓето: човечката визија, како мајмуните, е прилагодена на дневна светлина. Над 100 физиолошки функции, под влијание на дневната периодичност, забележана кај луѓето: сон и будност, промени во температурата на телото, отчукувањата на срцето, длабочината и зачестеноста на дишењето, волуменот и хемискиот состав на урината, потењето, мускулите и менталните перформанси итн. Така, повеќето животни се поделени во две групи на видови - дењеИ ноќ,практично никогаш не се среќаваат.

Дневните животни (повеќето птици, инсекти и гуштери) одат на спиење на зајдисонце, а светот е исполнет со ноќни животни (ежи, лилјаци, бувови, повеќето мачки, тревни жаби, лебарки итн.). Постојат видови на животни со приближно иста активност и во текот на денот и во текот на ноќта, со наизменични кратки периоди на одмор и будност. Овој ритам се нарекува полифазен(голем број на предатори, многу итрини, итн.).

Дневниот ритам е јасно видлив во животот на жителите на големи водни системи - океани, мориња, големи езера. Зоопланктонот секојдневно прави вертикални миграции, излегувајќи на површината ноќе и спуштајќи се во текот на денот. Следејќи го зоопланктонот, поголемите животни кои се хранат со него се движат горе-долу, а зад нив уште поголеми предатори. Се верува дека вертикалните движења на планктонските организми се случуваат под влијание на многу фактори: светлина, температура, соленост на водата, гравитација и, конечно, едноставно глад. Сепак, според повеќето научници, осветлувањето е сè уште примарно, бидејќи неговата промена може да предизвика промена во реакцијата на животните на гравитацијата.

Кај многу животни, дневната периодичност не е придружена со значителни отстапувања во физиолошките функции, но се манифестира главно со промени во моторната активност, на пример, кај глодари. Физиолошките промени во текот на денот може најјасно да се забележат кај лилјаците. За време на дневниот период на одмор во лето, многу лилјаци се однесуваат како поикилотермични животни. Нивната телесна температура во овој момент практично се совпаѓа со температурата на околината. Пулсот, дишењето и ексцитабилноста на сетилните органи се нагло намалени. Алармен за полетување лилјакпотребно е долго време да се загрее поради хемиското производство на топлина. Навечер и ноќе, ова се типични хомеотермни цицачи со висока телесна температура, активни и прецизни движења и брза реакција на плен и непријатели.

Периодите на активност кај некои видови живи организми се ограничени на строго дефинирано време од денот, додека во други тие можат да се променат во зависност од ситуацијата. На пример, активноста на темните бубачки или пустинските шумски вошки се менуваат во различни периоди од денот во зависност од температурата и влажноста на површината на почвата. Тие излегуваат од нивните јами рано наутро и навечер (двофазен циклус), или само ноќе (еднофазен циклус) или во текот на денот. Друг пример. Отворањето на цветовите на шафран зависи од температурата, а она на цветовите на глуварчето зависи од светлината: во облачен ден корпите не се отвораат. Ендогени деноноќни ритми може да се разликуваат од егзогените експериментално. Со целосна константност на надворешните услови (температура, осветлување, влажност итн.), многу видови продолжуваат да одржуваат циклуси долго време, блиску до дневниот период. Така, кај Дрософила таков ендоген ритам се забележува десетици генерации. Следствено, живите организми се приспособиле да ги согледаат флуктуациите во надворешната средина и соодветно ги приспособувале своите физиолошки процеси. Ова се случи главно под влијание на три фактори - ротацијата на Земјата во однос на Сонцето, Месечината и ѕвездите. Овие фактори, надредени еден на друг, живите организми ги перципираа како ритам, близок, но не точно кој одговара на 24-часовен период. Ова беше една од причините за одредено отстапување на ендогените биолошки ритми од точниот дневен период. Овие ендогени ритми се нарекуваат деноноќен(од латински circa - околу и dies - ден, ден), т.е. приближување до деноноќниот ритам.

У различни типовипа дури и кај различни индивидуи од ист вид, деноноќните ритми, по правило, се разликуваат по времетраење, но под влијание на правилната алтернација на светлината и темнината тие можат да станат еднакви на 24 часа. Така, ако летечките верверички (Pebromys volans) постојано се држат во апсолутна темнина, потоа сите се будат и водат активен животен стил на почетокот истовремено, но наскоро во различни периоди, а во исто време секој поединец го одржува својот ритам. Кога ќе се врати правилната промена на денот и ноќта, периодите на спиење и будност на летечките верверички повторно стануваат синхрони. Оттука заклучокот е дека надворешните дразби (промената на денот и ноќта) ги регулираат вродените деноноќни ритми, доближувајќи ги до 24-часовен период.

Стереотипот на однесување утврден со деноноќниот ритам го олеснува постоењето на организмите при секојдневните промени во околината. Во исто време, кога растенијата и животните се шират и се наоѓаат во географски услови со различен ритам на денот и ноќта, силниот стереотип може да биде неповолен. Способностите за растурање на одредени видови живи организми често се ограничени со длабоката фиксација на нивните деноноќни ритми.

Покрај Земјата и Сонцето, постои уште едно небесно тело, чие движење значително влијае на живите организми на нашата планета - ова е Месечината. Различни народи имаат знаци кои зборуваат за влијанието на Месечината врз продуктивноста на земјоделските култури, природните ливади и пасишта и однесувањето на луѓето и животните. Периодичноста еднаква на лунарниот месецкако ендоген ритам е идентификуван и кај копнените и кај водните организми. Кога се поврзува со одредени фази на Месечината, периодичноста се манифестира во преполнување на голем број хирономидни комарци и мајки, репродукција на јапонски криноиди и палоло полихетни црви (Eunice viridis). Така, во необичниот процес на репродукција на морските полихетни црви, палоло, кои живеат во коралните гребени на Тихиот Океан, фазите на Месечината играат улога на часовник. Репродуктивните клетки на црвите созреваат еднаш годишно во приближно исто време - во одреден час од одреден ден, кога Месечината е во последната четвртина. Задниот дел од телото на црвот, исполнет со герминативни клетки, се откинува и исплива на површината. Јајниците и спермата се ослободуваат и доаѓа до оплодување. Горната половина од телото, останувајќи во дупката на коралниот гребен, до следната година повторно расте долната половина со полови клетки. Периодични промени во интензитетот на месечевата светлина во текот на месецот влијаат на репродукцијата на другите животни. Почетокот на двомесечната бременост на малезиските џиновски дрвени стаорци обично се случува околу полна месечина. Можно е силната месечева светлина да го стимулира зачнувањето кај овие ноќни животни.

Периодичноста еднаква на лунарниот месец е идентификувана кај голем број животни во реакцијата на светлината и слабите магнетни полиња и во брзината на ориентација. Се сугерираше дека полната месечина означува периоди на максимална емоционална возбуда кај луѓето; 28-дневниот менструален циклус на жените можеби е наследен од предците на цицачите, чија телесна температура се менувала синхроно со променливите фази на Месечината.

Плимни ритми.Влијанието на Месечината првенствено влијае на животот на водните организми во морињата и океаните на нашата планета и е поврзано со плимата и осеката, кои своето постоење го должат на заедничкото привлекување на Месечината и Сонцето. Движењето на Месечината околу Земјата води до фактот дека не постои само дневен ритам на плимата и осеката, туку и месечен. Плимата и осеката ја достигнуваат својата максимална висина приближно еднаш на секои 14 дена, кога Сонцето и Месечината се во линија со Земјата и имаат максимално влијание врз водите на океаните. Ритамот на плимата и осеката најсилно влијае на организмите кои живеат во крајбрежните води. Алтернацијата на одливите и тековите за живите организми овде е поважна од промената на денот и ноќта, предизвикана од ротацијата на Земјата и наклонетата положба на земјината оска. Животот на организмите кои живеат првенствено во крајбрежната зона е предмет на овој сложен ритам на одлив и проток. Така, физиологијата на рибата грунин, која живее во близина на брегот на Калифорнија, е таква што при највисоките ноќни плими тие се исфрлаат на брегот. Женките со закопани опашки во песок несат јајца, па мажјаците ги оплодуваат, по што рибите се враќаат во морето. Како што водата се повлекува, оплодените јајца минуваат низ сите фази на развој. Изведувањето на СРЈ се случува по половина месец и е темпиран да се совпадне со следната плима.

Сезонска фреквенцијае една од најчестите појави во живата природа. Континуираното менување на годишните времиња, предизвикано од ротацијата на Земјата околу Сонцето, секогаш ги воодушевува и восхитува луѓето. Во пролетта, сите живи суштества се будат од длабок сон, додека снегот се топи и сонцето сјае посилно. Пупките пукаат и млади лисја цветаат, млади животни лазат од дупките, инсектите и птиците што се враќаат од југ се вртат во воздухот. Промената на годишните времиња најзабележително се случува во умерените климатски зони и северните географски широчини, каде што контрастот во метеоролошките услови во различни сезони од годината е многу значаен. Периодичноста во животот на животните и растенијата е резултат на нивната адаптација на годишните промени во метеоролошките услови. Тоа се манифестира во развивање на одреден годишен ритам во нивната животна активност, конзистентен со метеоролошкиот ритам. Потребата од ниски температури во есен и топлина во текот на сезоната на растење значи дека за растенијата во умерени географски широчини не е важно само општото ниво на топлина, туку и нејзината одредена дистрибуција со текот на времето. Значи, ако на растенијата им се дава иста количина на топлина, но се дистрибуира различно: едното има топло лето и студена зима, а другото има соодветна константна просечна температура, тогаш нормален развој ќе се случи само во првиот случај, иако вкупниот количината на топлина во двете опции е иста.

Се нарекува потребата растенијата во умерените географски широчини да се менуваат помеѓу ладни и топли периоди во текот на годината сезонски термопериодизам.

Често одлучувачки фактор во сезонската фреквенција е зголемувањето на должината на денот. Должината на денот варира во текот на годината: сонцето најдолго сјае на летната краткоденица во јуни, а најкратко на зимската краткоденица во декември.

Многу живи организми имаат посебни физиолошки механизми кои реагираат на должината на денот и соодветно го менуваат своето однесување. На пример, додека денот е долг 8 часа, куклата на пеперутката Сатурнија спие мирно, бидејќи сè уште е зима, но штом денот станува подолг, посебни нервни клетки во мозокот на куклата почнуваат да лачат посебен хормон кој предизвикува да се разбуди.

Сезонските промени во крзнениот слој на некои цицачи се исто така определени од релативната должина на денот и ноќта и имаат мало или никакво влијание врз температурата. Така, со постепено намалување на дневните часови во куќиштето, научниците се чинеше дека ја имитираа есента и се погрижија ласиците и жлебовите чувани во заробеништво да ја сменат својата кафена летна облека во бела зимска облека пред време.

Општо е прифатено дека има четири сезони (пролет, лето, есен, зима). Еколозите кои ги проучуваат заедниците во умерените зони обично разликуваат шест сезони, кои се разликуваат во збирот на видови во заедниците: зима, рана пролет, доцна пролет, рано лето, доцно лето и есен. Птиците не се придржуваат до општо прифатената поделба на годината на четири сезони: составот на заедницата на птици, кој вклучува и постојани жители на дадена област и птици кои зимуваат или летуваат тука, постојано се менува, при што птиците го достигнуваат својот максимум. броеви во пролет и есен за време на миграцијата. На Арктикот, всушност, има две сезони: деветмесечна зима и три летни месеци, кога сонцето не заоѓа надвор од хоризонтот, почвата се одмрзнува и животот се буди во тундра. Како што се движиме од полот кон екваторот, промената на сезоната се одредува сè помалку од температурата, а сè повеќе од влажноста. Во умерените пустини, летото е период кога животот застанува и цвета во рана пролет и доцна есен.

Промената на сезоната е поврзана не само со периоди на изобилство или недостаток на храна, туку и со ритамот на репродукција. Кај домашните животни (крави, коњи, овци) и животните во природната средина на умерената зона, потомството најчесто се појавува на пролет и расте во најповолниот период, кога има најмногу растителна храна. Затоа, може да се појави идејата дека сите животни се размножуваат на пролет.

Сепак, репродукцијата на многу мали цицачи (глувци, волчиња, леминзи) често нема строго сезонски модел. Во зависност од количината и изобилството на храна, размножувањето може да се случи во пролет, лето и зима.

Во природата се забележува покрај дневниот и сезонскиот ритам .долготрајна фреквенцијабиолошки појави. Тоа е одредено од промените на времето, неговата природна промена под влијание на сончевата активност и се изразува со наизменични продуктивни и слаби години, години на изобилство или недостаток на население.

Над 50 години набљудувања, Д.И. Маликов забележал пет големи бранови на промени во бројот на добитокот, или онолку колку што имало соларни циклуси (сл. 7.8). Истата поврзаност се манифестира и во цикличните промени на млечниот принос, годишниот пораст на месото, волната кај овците, како и кај другите показатели за земјоделското производство.

Фреквенцијата на промени во својствата на вирусот на грип е поврзана со сончевата активност.

Според прогнозата, по релативно мирен период во врска со грипот во раните 80-ти. XX век Од 2000 година се очекува нагло зголемување на интензитетот на неговото ширење.

Постојат 5-6- и 11-годишни, како и 80-90-годишни или секуларни циклуси на сончева активност. Ова ни овозможува до одреден степен да го објасниме совпаѓањето на периодите на масовна репродукција на животните и растот на растенијата со периодите на сончева активност.

Биолошкиот часовник

Деноноќниот и деноноќниот ритам се во основата на способноста на телото да го почувствува времето. Механизмот одговорен за таквата периодична активност, било да е тоа хранење или репродукција, се нарекува „биолошки часовник“. Неверојатната точност на биолошките часовници кои го контролираат животот на многу растенија и животни е предмет на истражување на научниците различни земјимир.

Како што може да се види од горните кривини, листовите од мешунките венат ноќе и повторно се исправаат во текот на денот. Распоредот на активности на стаорци се состои од секвенцијално наизменични правоаголни јами (ден - стаорецот спие) и плато (ноќ - стаорецот е буден). Куќните муви главно излегуваат од нивните кукли наутро. Оваа адаптација има толку длабоки корени што дури и во услови на постојана светлина, температура и влажност, мувите ја задржуваат својата карактеристична периодичност на однесување.

Многу животни - разни видови птици, желки, пчели итн. - се движат по своите патувања покрај небесните тела. Се чини дека за ова треба да имате не само добра меморија, што ќе ви овозможи да ја запомните позицијата на Сонцето или други светилници, туку и нешто како хронометар, покажувајќи колку време им било потребно на Сонцето и ѕвездите да заземат ново место во небото. Организмите со таков внатрешен биолошки часовник имаат уште една предност - тие се способни да ја „предвидат“ појавата на редовно повторливи настани и соодветно да се подготват за претстојните промени. Значи, нивниот внатрешен часовник им помага на пчелите да одлетаат до цветот што го посетиле вчера, токму во времето кога тој цвета. Цветот што пчелата го посетува има и некаков внатрешен часовник, некаков внатрешен часовник кој го сигнализира времето на цветањето. Секој знае за постоењето на сопствениот биолошки часовник. Откако ќе се разбудите неколку дена по ред на звукот на будилникот, брзо се навикнувате на будење пред,отколку што ќе се јави. Денес постојат различни гледишта за природата на биолошкиот часовник, нивниот принцип на работа, но едно е сигурно - тие навистина постојат и се широко распространети во живата природа. Одредени внатрешни ритми се својствени за луѓето. Хемиските реакции во неговото тело се случуваат, како што е прикажано погоре, со одредена фреквенција. Дури и за време на спиењето, електричната активност на човечкиот мозок се менува на секои 90 минути.

Биолошкиот часовник, според голем број научници, е уште еден еколошки фактор што ја ограничува активноста на живите суштества. Слободното распространување на животните и растенијата е попречено не само од еколошките бариери, тие се врзани за нивното живеалиште не само од конкуренцијата и симбиотските односи, границите на нивните опсези се одредуваат не само со адаптациите, туку и нивното однесување е контролирано индиректно, преку внатрешен Биолошкиот часовник, движењето на далечните небесни тела.



Тековна страница: 7 (книгата има вкупно 43 страници) [достапен пасус за читање: 29 страници]

2.2.5. Сезонски (циркански) ритми

Биолошките ритми со период еднаков на една година (циркано) традиционално се нарекуваат сезонски ритми. И покрај напредокот во развојот на заштитата од остри промениеколошки параметри, луѓето покажуваат годишни флуктуации во биохемиските, физиолошките и психофизиолошките процеси. Сезонските биоритми, кои ги опфаќаат во суштина сите функции, влијаат на состојбата на телото како целина, на здравјето и перформансите на човекот.

Основи на циркански ритми.Комплекс на надворешни и внатрешни причини, предизвикувајќи циркански ритми, може да се подели во три групи според нивниот механизам на дејство.

1. Адаптивни промени во функционалната состојба на телото, насочени кон компензирање на годишните флуктуации во основните параметри на животната средина и, пред сè, температурата, како и квалитативниот и квантитативниот состав на храната.

2. Реакција на еколошки сигнални фактори - дневни часови, гео-тензија магнетно поле, некои хемиски компоненти на храната. Еколошките фактори кои ја играат улогата на сезонски „временски сензори“ може да предизвикаат значителни морфофункционални промени во телото.

3. Ендогени механизми на сезонски биоритми. Дејството на овие механизми е адаптивно по природа, обезбедувајќи целосна адаптација на телото на сезонските промени во параметрите на животната средина.

Комбинацијата на сезонски промени во осветлувањето, температурните услови на околината и составот на храната го отежнува одделувањето на нивната улога во формирањето на цирканалните ритми на физиолошките системи на телото. Треба да се забележи значајното значење на социјалните фактори во формирањето на сезонски биоритми кај луѓето.

Сезонски флуктуации во природата на реакциите на човековото однесување.

Во процесот на исхрана, вкупната калориска содржина на храната се зголемува во есен-зимскиот период. Покрај тоа, во лето се зголемува потрошувачката на јаглени хидрати, а во зима - масти. Последново доведува до зголемување на вкупните липиди, триглицериди и слободни масти во крвта. Витаминскиот состав на храната има значително влијание врз промените во функционалната состојба на организмот во различни сезони од годината.

Интензитетот на енергетскиот метаболизам е поголем во зимско-пролетниот период во однос на летото, а преносот на топлина од површината на кожата има спротивен правец. Во зависност од сезоната на годината, постои значајна разлика во терморегулаторната реакција на телото на топлотниот и студениот стрес. Отпорот на топлински оптоварувања се зголемува во лето и се намалува во зима. Јасна сезонска периодичност е карактеристична за интензитетот на процесите на раст. Максималното зголемување на телесната тежина кај децата се забележува во летните месеци.

Постојат широки докази за сезонски варијации во невроендокриниот систем. Така, активноста на парасимпатичната поделба на автономниот нервен систем е максимална во пролетните месеци. Во исто време, концентрацијата на тропските хормони на хипофизата во крвта се зголемува. Активноста на тироидната жлезда се зголемува во зимските месеци. Глукокортикоидна функција на надбубрежните жлезди е минимална во лето, а активноста на симпатоадреналниот систем го достигнува својот врв во зимските месеци.

Сезонската динамика на репродуктивната функција е поврзана со фотопериодизам (флуктуации во времетраењето на светлото и темното време од денот). Како што се продолжува ноќта, производството на мелатонин од страна на епифизата се зголемува, што, пак, доведува до инхибиција на гонадотропната функција на хипоталамо-хипофизниот систем.

Според бројни согледувања, функционалната активност на кардиоваскуларниот систем е поголема во пролетните месеци. Ова се манифестира во повеќе високи стапкиотчукувањата на срцето, крвниот притисок, контрактилната функција на миокардот. Сеопфатните студии за циркулацијата на крвта, дишењето и крвта покажуваат дека сезонските флуктуации се карактеристични за системот за транспорт на кислород во телото и очигледно се детерминирани со флуктуации во интензитетот на енергетскиот метаболизам.

Сезонските флуктуации на интензитетот на енергетскиот метаболизам и активноста на невроендокриниот систем предизвикуваат природни флуктуации во активноста на различните физиолошки системи на телото. Набљудувањето на состојбата и однесувањето на една личност открива сезонски промени во перформансите. Така, нивото на физички перформанси е минимално во зима, а максимум на крајот на летото - рана есен.

2.2.6. Влијанието на хелиогеофизичките фактори врз човечките биоритми

Терминот „хелиогеофизички фактори“ се подразбира како комплекс на физички фактори кои влијаат на човечкото тело и се поврзани со сончевата активност, ротацијата на Земјата, флуктуациите на геомагнетните полиња и особеностите на структурата и состојбата на атмосферата. Хелиогеофизичките фактори ги одредуваат временските и климатските услови. Нивните флуктуации, и поединечно и во комбинација, можат да имаат двосмислено влијание врз човечките биоритми.

Факторите на сончевата активност се важен елемент во синхронизирањето на ритмите на биолошките системи во опсегот на мезо- и макроритми (Табела 2.6). Ултрадијанските ритми на фазите на спиење се модулирани од сончевата активност. Фреквенциите на некои биоритми со краток период се во корелација со фреквенциите на регулаторните микропулсации на геомагнетното поле и акустичните вибрации кои се јавуваат за време на магнетни бури. Водечката компонента на овие осцилации е фреквенцијата од околу 8 Hz. На пример, ритам на тремор, ритам на алфа бранови на ЕЕГ, ЕКГ ритамкорелираат со фреквенциите на електромагнетните пулсирања. Ритамот на митохондриите, гликолизата и синтезата на протеини е во корелација со акустичните феномени (инфразвук). Постојат докази за постоење на биоритми со опсег на флуктуации на сончевите пулсирања (2 часа 40 минути). Попознати се неделните или повеќекратните промени во човечките физиолошки параметри. Се испостави дека овој ритам е поврзан со преминот на Земјата во близина на границите на секторите на меѓупланетарното магнетно поле.

Беше проучувано влијанието на временските фактори, како што се температурата на воздухот, влажноста, атмосферскиот притисок итн., врз биоритмите.Се покажа дека физиолошките параметри се поврзани со временските услови, често со едноставни линеарни односи. Така, со зголемување на кој било временски фактор (на пример, температурата на воздухот), вредностите на физиолошките индикатори на една личност (на пример, крвен притисок, респираторна стапка, сила на мускулите на раката) се зголемуваат или намалуваат.

Во некои случаи (зависност на телесната температура од надворешната температура, зависност од температурата на телото и стапката на дишење од атмосферскиот притисок итн.), временските фактори предизвикуваат наизменична реакција на зајакнување и слабеење, односно одржуваат осцилаторна состојба на функции.

Табела 2.6.Периоди и циклуси на хелиофизички фактори (засновано на: Б. М. Владимирски, 1980)

Резултатите од студиите овозможија да се идентификуваат два типа на ефекти на геомагнетните и временските фактори врз промените во физиолошките параметри.

Влијанието на сончевата активност (хромосферски блесоци) и временските фактори (кои самите зависат од сончевата активност) најчесто се манифестира во форма на едноставни линеарни врски. Ефектите на постојаното магнетно поле и случајните магнетни нарушувања се нелинеарни и создаваат константна и „ритмичка“ позадина, предизвикувајќи (во зависност од сопствените параметри и функционалната состојба на живиот систем) реакција на зајакнување или слабеење на функцијата.

...

Така, се чини дека магнетните полиња на Земјата го поддржуваат постоењето на осцилаторни кола, додека сончевата активност и временските фактори ги модулираат биолошките ритми.

За организам со веќе формиран биоритмички систем, надворешните влијанија ја играат улогата на „временски сензори“, одржувајќи општо нивоосцилации (како што може да се види под влијание на параметрите на магнетното поле и некои временски фактори), прилагодување на периодот (промени во ритамот во различни сезони од годината поради промени во осветлувањето и други фактори) и амплитудата на осцилациите (влијанието на атмосферската притисок, влажност, температура, соларни ракети).

2.2.7. Адаптивно реструктуирање на биолошките ритми

...

Со остра промена на ритмите на надворешното опкружување (геофизичко или социјално), се јавува неусогласеност во ендогено одредените флуктуации на човековите физиолошки функции. Ова нарушување на конјугацијата на периодичните осцилации на функционално меѓусебно поврзаните телесни системи се нарекува десинхроноза.

Симптомите на десинхроноза се сведуваат на нарушувања на спиењето, намален апетит, расположение, ментални и физички перформанси и разни невротични нарушувања. Во некои случаи, се забележуваат органски заболувања (гастритис, пептичен улкус, итн.).

Се нарекува состојбата кога системот на деноноќниот ритам на телото не одговара на привремените услови на животната средина надворешна десинхроноза.Под влијание на новите „временски сензори“, започнува реструктуирање на претходно воспоставениот систем на деноноќни ритми на телото. Во овој случај, физиолошките функции се реструктуираат со различни брзини, се нарушува фазната структура на ритмите на физиолошките функции - развој внатрешна десинхроноза.Го придружува целиот период на адаптација на телото на нови привремени услови и понекогаш трае неколку месеци.

Меѓу факторите кои водат до адаптивно реструктуирање на биолошките ритми се:

– промена на временските зони (поместување на значителни растојанија во географска насока, трансмеридијански летови);

– стабилна фазна неусогласеност со сензорите за локално време на ритамот сон-будење (работа во вечерни и ноќни смени);

– делумно или целосно исклучување на географските временски сензори (услови на Арктикот, Антарктикот итн.);

– изложеност на различни стресори, кои може да вклучуваат патогени микроби, болни и физички дразби, ментална или зголемена мускулна напнатост итн.

Сè повеќе се појавуваат информации за неусогласеноста помеѓу биолошките ритми на една личност и ритмите на неговата социјална активност што го сочинуваат неговиот начин на живот - режимот на работа и одмор итн.

Преструктуирањето на биоритмите се јавува и под влијание на неповолни услови, кои примарно не се поврзани со трансформацијата на ритмите и доведуваат до развој на десинхроноза само секундарно. Овој ефект е предизвикан, на пример, од замор. Затоа, во некои случаи, специфичната синхроноза се јавува како последица на невообичаени или прекумерни барања на деноноќниот систем (на пример, временски поместувања), во други, неспецифичната десинхроноза се јавува како последица на изложеност на неповолни социјални и биолошки фактори на телото.

Се разликуваат следниве видови на десинхроноза: акутна и хронична, очигледна и скриена, делумна и целосна, како и асинхроноза.

Акутна десинхронозасе појавува епизодно кога има итна несовпаѓање помеѓу временските сензори и деноноќниот ритам на телото (на пример, реакција на брзо едно движење во географска насока), додека хронично - кога има повторени несовпаѓања помеѓу временските сензори и деноноќниот на телото ритми (на пример, реакција на повторени движења во трансмеридијална насока или при прилагодување за работа во ноќна смена).

Јасна десинхронозасе манифестира во субјективни реакции на неусогласеноста на временските сензори со дневните циклуси на телото (поплаки за слаб сон, губење на апетит, раздразливост, поспаност во дењеи така натаму.). Објективно, постои намалување на перформансите, неусогласеност во фазата на физиолошки функции со временските сензори. Очигледната десинхроноза исчезнува со текот на времето: благосостојбата се подобрува, перформансите се обновуваат, а ритмите на поединечните функции и временските сензори делумно се синхронизираат во фаза. Меѓутоа, од делумно до целосно реструктуирање на деноноќниот систем, потребен е значително подолг временски период (до неколку месеци), при што се утврдуваат знаци на таканаречената латентна десинхроноза.

Делумна, целосна десинхронозаИ асинхронозаглавно одразуваат различни степени на сериозност на десинхронизација на функциите во телото, што се одредува според степенот на дивергенција во фазите на нивниот ритам. Во првиот случај, постои несовпаѓање во деноноќниот ритам на функциите; десинхронизацијата е забележана само во некои врски; во вториот случај, во повеќето врски на деноноќниот систем. Во најтешкиот степен - асинхроноза - поединечните врски на деноноќниот систем се испостави дека се целосно исклучени, десинхронизирани, што всушност е некомпатибилно со животот.

Летовите со промени во временската зона создаваат големо оптоварување на хронофизиолошкиот систем на телото. Времетраењето и природата на реструктуирањето на физиолошките функции зависат од многу фактори, од кои водечки е големината на поместувањето на часовникот. Различно реструктуирање на деноноќниот ритам започнува по летање низ 4 или повеќе временски зони. Следниот факторе насоката на патување. Анкетите на различни контингенти луѓе при трансмеридијални летови и на запад и на исток покажаа дека движењата во различни насоки имаат свои специфики. Сите други работи се еднакви, климатскиот контраст на точките на летот игра подеднакво важна улога.

Интересно е да се забележи дека за време на трансмеридијален лет, функционалните промени во телото (субјективна непријатност, емоционални, хемодинамски реакции итн.) се поизразени отколку при бавно преминување на зоните на појасот (со воз, на бродови), кога некое лице „се вклопува“ во поместена просторна временската структура на околината постепено. Сепак, патувањето со воз е придружено со сопствена субјективна непријатност, специфична за различни дестинации.

Брзината на прилагодување на деноноќниот ритам зависи и од возраста и полот на една личност, неговите индивидуални карактеристики и професионалната позадина. Така, нормализирањето на деноноќниот ритам кај жените се случува побрзо отколку кај мажите. Причината е анатомската и физиолошката незрелост на телото на детето и мобилноста на функционалните манифестации кај адолесцентите. лесна појавадесинхроноза. Во исто време, високата пластичност на централниот нервен систем кај адолесцентите обезбедува побрзо и помалку тешко прилагодување на трансмеридијалното движење. Сите реакции на телото се најмалку изразени и се обновуваат побрзо кај добро обучени спортисти.

Фази на процесот на адаптација.Истражувањата покажаа дека процесот на адаптација на телото при промена на временските зони се случува во фази. Постои фаза на десинхронизација, фаза на нестабилна синхронизација и фаза на стабилна синхронизација, кога се нормализираат и фазите на самите деноноќни ритми и односите меѓу нив. Треба да се напомене дека процесот на реструктуирање на деноноќниот ритам на различни физиолошки системи се случува релативно независно и со различни брзини. Моделите на спиење и будност и едноставните психомоторни реакции најбрзо се реструктуираат. Враќањето на деноноќниот ритам на сложените психофизиолошки функции се јавува во рок од 3-4 дена. За да се преуреди ритамот на кардиоваскуларниот, респираторниот, дигестивниот и екскреторниот систем, потребен е подолг период. Најдолго време (12-14 дена) е потребно за прилагодување во согласност со новото време на зоната на деноноќниот ритам на терморегулација, хормоналната активност и базалниот метаболизам.

Силни синхронизатори на деноноќниот ритам на биохемиските и физиолошките процеси се физичката активност, времето на спиење и оброци. Моделот сон-будење игра главна улога во забрзувањето на нормализирањето на деноноќниот ритам за време на долготрајните географски движења.

При составувањето специјална диетаи исхраната земете го предвид следново:

1) ефектот на храната како временски сензор;

2) хронобиолошки ефект на теофилин во чај и кофеин во кафе;

3) сопственост на храната, богата со протеини, промовираат синтеза на катехоламини и храна богата со јаглени хидрати - синтеза на серотонин.

Се покажа дека е потребно релативно високо ниво на адреналин и норепинефрин во крвта за време на будност, а серотонин за време на спиењето.

Некои истражувачи предлагаат да се воспостави дневна рутина што одговара на новото стандардно време неколку дена пред летот. Сепак, ова прашање останува контроверзно.

За краткорочни службени патувања се препорачува да не се менува вообичаената дневна рутина и часовите на спиење, а доколку е потребно да се земаат апчиња за спиење или тоник. Можна е и комбинација од овие средства. Деноноќниот ритам по летот се обновува многу побрзо под посебни режими на наизменична светлина и темнина.

2.3. Општи прашањаадаптација на човечкото тело на различни климатски и географски региони

2.3.1. Човечка адаптација на условите на Арктикот и Антарктикот

Фактори на животната средина.Во услови на Арктикот и Антарктикот, едно лице е под влијание на комплекс на фактори, како што се ниска температура, флуктуации на геомагнетните и електричните полиња, атмосферскиот притисок итн. Степенот на нивното влијание може да варира во зависност од климатските и географските карактеристики на областа. Сепак, овие фактори не се еквивалентни на човечкото тело. Историски гледано, првичниот фокус беше на проучување на ефектите на студот врз човечкото тело. Само во втората половина на минатиот век, истражувачите обрнаа внимание на ефектите од други фактори.

...

Во моментов, се верува дека феномените од космичка природа имаат особено важно влијание врз луѓето: космичките зраци и промените во сончевата активност. Структурните карактеристики на геомагнетната сфера се такви што во регионот на „ладни“ географски широчини Земјата е најслабо заштитена од космичко зрачење. Режимот на радијација, кој е водечки во комплексот на климатски елементи кои влијаат на луѓето, е подложен на значителни флуктуации.

Постојаната промена на физичките фактори на животната средина кои ја придружуваат алтернацијата на поларната ноќ и поларниот ден (првенствено природата на режимот на светлина) ги одредува ритмичките карактеристики на реакциите на телото. Во исто време, сите физиолошки системи на телото се вклучени во адаптивниот процес.

Според В.П. Казначеева,биофизичките фактори се карактеризираат со влијанието на геомагнетните и космичките нарушувања врз биохемиските и биофизичките процеси во телото со последователни промени во структурата на клеточните мембрани. Поместувањата што ги предизвикуваат на молекуларно ниво стимулираат понатамошни метаболички реакции на клеточно, ткиво и органско ниво.

Фази на човечка адаптација на условите на Арктикот и Антарктикот.

Времетраењето на секоја фаза се одредува од објективни и субјективни фактори, како што се климатско-географските и социјалните услови, индивидуалните карактеристики на организмот итн.

Почетниот период на адаптација трае до шест месеци. Се карактеризира со дестабилизација на физиолошките функции.

Втората фаза трае 2-3 години. Во тоа време, се јавува одредена нормализација на функциите, што се забележува и при одмор и за време на вежбање.

Во третата фаза, која трае 10-15 години, состојбата на телото се стабилизира. Меѓутоа, за да се одржи ново ниво на витална активност, неопходно е постојано напнатост на регулаторните механизми, што може да доведе до исцрпување на резервните способности на телото.

Форми на реакции на телото на комплекс фактори на големи географски широчини.

Постојат неспецифични и специфични реакции.

Во сржта неспецифичниадаптивните реакции се засноваат на нервните и хуморалните механизми. Најчеста неспецифична реакција е побудување на централниот нервен систем, што е придружено со зголемен метаболизам, активност на ендокрините жлезди и функции на органи и системи на телото.

Во сржта специфиченреакции (на пример, поларен и антарктички стрес синдром) се состои од комплекс од функционални промени во психосоматските и автономните сфери на системско и ткиво. Меѓу факторите што ја предизвикуваат оваа состојба на телото, водечки се психолошките, социјалните и биофизичките.

Многу автори ја забележуваат сезонската природа на промените во реакциите на телото на Арктикот и Антарктикот. Така, во текот на поларната ноќ, инхибиторните процеси во централниот нервен систем преовладуваат кај популацијата што ја посетува. Пропусната моќ на системите за анализа се намалува, а веродостојноста на интегративните функции на мозокот се намалува. Објективните промени во повисоката нервна активност обично се придружени со поплаки за општа слабост, замор, поспаност, замор, главоболки и минливи болки во срцето. Различни видови на неврастенички нарушувања, ментална депресија и неурамнотежено однесување се во пораст. Потиснувањето на менталната сфера е придружено со повреда на авторегулаторните функции на мозокот. Беше забележана значајна инхибиција на васкуларните и респираторните рефлекси. Во текот на поларната ноќ, поларното отежнато дишење најјасно се манифестира кај мигрантите, дури и до степен на нарушување на нормалниот ритам на дишење. Нивото на базалниот метаболизам се намалува. Сезонската варијабилност е вродена во механизмите на физичка и хемиска терморегулација.

Познато е дека најголем бројболестите се јавуваат во средината на поларната ноќ. Ова се должи на намалувањето на имунолошката реактивност на телото. Кај поларните истражувачи е откриено намалување на бројот на црвени крвни зрнца и хемоглобин, што се објаснува со долгото отсуство на сончева светлина во зима.

Поларниот ден со својата прекумерна позадина на ултравиолетово зрачење, пак, може да има суб-екстремни ефекти врз телото. Во исто време, се кршат стереотипните реакции развиени во текот на поларната ноќ. На почетокот, поларниот ден произведува стимулирачки ефект, но потоа се развиваат феномените на прекумерна возбуда и прекумерна работа. Ова е олеснето со нагло зголемување на интензитетот на природната светлина, што доведува до зголемување на тонот на визуелниот кортекс и, преку оптичко-автономниот тракт, до основните субкортикални центри. Побудувањето на визуелниот кортекс зрачи во други области.

Периодот на поларниот ден се карактеризира со доминација на тонот на симпатичкиот оддел на автономниот нервен систем, зголемување на нивото на адреналин и кортикостероиди во крвта. Во тоа време, електричната спроводливост и температурата на кожата се зголемуваат, отчукувањата на срцето се зголемуваат, крвниот притисок, стапката на дишење и стапката на искористување на кислородот се зголемуваат. Сепак, продолжената и континуирана стимулација на светлината доведува до премин на побудување во состојба на заштитна инхибиција.

Информации за трендот на поместувања што се случуваат во физиолошки системиорганизам во услови на Арктикот и Антарктикот е многу контрадикторен. Постојат многу причини за ова. Ова може да вклучува разлики во природните и социјалните услови на местата каде што е спроведено истражувањето (градови и градови, научни станици, морски бродови), хетерогеност во составот на анкетираните по возраст, пол, професионална припадност, неусогласеност во методите и тајмингот на анкетите итн.

Степенот на вклученост на одделни телесни системи во процесот на адаптација на условите на Арктикот и Антарктикот се определува со модалитетот на екстремните фактори и индивидуалната реактивност на телото. На пример, психо-емоционалните и социјалните фактори претежно модулираат функционална состојбамозок, геофизички фактори - ткивен метаболизам на строма и паренхим; ладни механизми на физичка и хемиска терморегулација.

Нервен систем

Реакциите на телото насочени кон одржување на хомеостазата во екстремни и субекстремни услови на постоење на Арктикот и Антарктикот се регулирани првенствено од централниот нервен систем. Дејството на специфичен комплекс на дразби предизвикува функционално реструктуирање на кортексот церебрални хемисферии субкортикални автономни центри. Реакциите на телото преку субкортикалните центри и хипоталамусот вклучуваат хуморални компоненти на регулација: хормони, метаболити, адренергични и холинергични медијатори, витамини итн. Сето ова предизвикува преструктуирање на активноста на структурните елементи на телото на различни нивоа (организми, системски, органски, ткиво, клеточен, молекуларен) и во одредена низа во зависност од фазите на адаптација.

Луѓето кои за прв пат се нашле на Арктикот и Антарктикот доживуваат збир на симптоми наречени синдром на психо-емоционален стрес. Неговиот изглед укажува на напнатоста на механизмите за адаптација. Главна клиничка манифестација синдром на психо-емоционален стресе анксиозност со различна тежина, од состојба на психолошка непријатност до невротично ниво на анксиозност. Анксиозноста може да се комбинира со одредено подобрување на расположението, еуфоријата и зголемената психомоторна активност. Моторниот немир во структурата на синдромот на психо-емоционален стрес има карактер на намерна активност. Се изразува во зголемена желба за работа, различни формисоцијална активност. Ова го ублажува чувството на психичка непријатност и ве смирува некое време.

Процесот на адаптација на условите на Арктикот и Антарктикот е придружен со промени во психофизиолошките индикатори, како што се силата и мобилноста нервни процеси. Вниманието, диференцираната инхибиција и асоцијативните мемориски функции не подлежат на промени. Синдромот на психо-емоционален стрес се карактеризира со голем број на физиолошки абнормалности. Кај лицата со тежок емоционален стрес, постои јасна тенденција за зголемување на крвниот притисок. Кондиционираните васкуларни и респираторни рефлекси кои се условени со автобус значително се менуваат.

Некои луѓе, кога се нарушуваат процесите на адаптација кон условите на Арктикот и Антарктикот, често се случуваат патолошки промени во телото. За да се означи таква реакција, се користат термините „маладаптивна невроза“или „синдром на дисадаптација“.

Ефективноста на психолошката адаптација на условите на Арктикот и Антарктикот во голема мера е одредена од мотивацијата. Тоа е значително олеснето кај луѓе со социјален начин на размислување, заинтересирани за материјални и особено морални стимулации.

Ендокриниот систем

Студената клима на високите географски широчини е еден од најнеповолните фактори кои влијаат на луѓето во овие области. Постојаното зголемување на тонот на симпатоадреналниот систем и високата активност на тироидната жлезда се меѓу најкарактеристичните промени во ендокрина регулацијакај луѓе кои се прилагодуваат на поларните услови. Прикажана е важната улога на катехоламините и тироидните хормони во регулирањето на калориската рамнотежа на организмот.

Процесот на прилагодување на температурата е поделен на неколку фази. Првично, зголемување на отпорноста на студ, како и со секое стресно влијание, се постигнува со неспецифична мобилизација на ендокриниот систем. Во иднина, улогата на специфичните компоненти се зголемува. Меѓу другите механизми на специфична адаптација на студ, важно место зазема зголемувањето на калоригенскиот ефект на норепинефринот.

Во услови на Арктикот, важен услов за една личност е еден вид фотопериод. Прикажана е строга врска помеѓу трофичните нервни и хормонски механизми во телото и природата на фотопериодизмот. Ритмичките флуктуации во секрецијата на тропските хормони на хипофизата, кои се јавуваат под влијание на промените во светлината и темнината, се причина за периодичноста на физиолошките процеси. Кај луѓето, светлосниот период одговара на доминација на тонот на симпатичкиот оддел на автономниот нервен систем и зголемено ниво на адреналин и кортикостероиди, додека темниот период одговара на доминација на парасимпатичниот тон и зголемено ниво на меланотропен хормон.

...

Студиите спроведени со помош на корелациона анализа покажаа дека од голем бројклиматски и геофизички параметри кои ги карактеризираат условите на Арктикот и Антарктикот (атмосферски притисок, температура, брзина на ветерот, влажност итн.), особено значајни за мобилизација ендокрини функциидошло до промена на магнетното поле на Земјата. Високата јонизација на арктичката атмосфера и близината на магнетниот пол го прават овој регион најнеповолен во однос на промените во интензитетот и фреквенцијата на осцилации на магнетното поле. Откриена е тесна врска помеѓу дејството на овие фактори и нивото на излачување на неутралните кетостероиди и адреналин.

Покрај природните фактори, важно влијание врз динамиката на ендокрините промени има и психо-емоционалната состојба на една личност. Степенот на промена во ендокрината хомеостаза зависи од времето поминато на Север.

Крвниот систем

Информациите за состојбата со црвената крв кај посетуваното население на Арктикот и Антарктикот се крајно контрадикторни. На Антарктикот, во услови на висока надморска височина, поларните истражувачи, по правило, доживуваат активирање на еритропоезата предизвикана од зголемување на нивото на еритропоетините во крвта под влијание на хипоксија на висока надморска височина. Новите пристигнувања на Арктикот, под влијание на фактори како што се студот, повеќемесечниот недостаток на сончева светлина, релативната физичка неактивност и недостатокот на витамини, доживуваат намалување на бројот на црвените крвни зрнца и хемоглобинот. Тие се карактеризираат со значителна леукопенија, намален број на лента и сегментирани неутрофили и моноцити. Содржината на еозинофилите е зголемена, а понекогаш се јавува и еозинопенија.

Згрутчувањето на крвта зависи од времето на адаптација. Првично, времето на згрутчување и рекалцификацијата на крвта се зголемуваат, а плазматската толеранција на хепарин се намалува. Се зголемува бројот на тромбоцити и нивната активност. Последователно, процесот на згрутчување на крвта е значително скратен. Кога плазматската толеранција на хепарин се намалува, неговата фибринолитичка активност се зголемува и времето на формирање на тромби се забрзува. По неколку години на север, овие показатели се враќаат во нормала.

Во процесот на адаптација на арктичките услови, општата имунолошка реактивност на луѓето се намалува и фагоцитната активност на крвта се намалува. Ова се должи на потиснувањето на формирањето на антитела и промените во формулата на леукоцитите. Како резултат на тоа, луѓето почесто се разболуваат.

Кардиоваскуларниот систем

Прилагодувањето на кардиоваскуларниот систем на луѓето кон комплекс на природни фактори карактеристични за високите географски широчини е од фазна природа. Краткиот престој на Арктикот (2-2,5 години) доведува до мобилизација на адаптивни реакции на циркулаторниот систем, што е придружено со зголемен пулс, зголемен крвен притисок, периферни васкуларен отпор.

Понатамошниот престој на север (3-6 години) се карактеризира со такви промени во кардиоваскуларниот систем како постепено намалување на отчукувањата на срцето, умерено намалување на систолниот и минутен волумен на крв.

Со долгорочен престој на Арктикот (10 или повеќе години), се јавува понатамошно реструктуирање на функционирањето на циркулаторниот систем. Се карактеризира со склоност кон брадикардија, изразено намалување на систолниот и минутен волумен на крв и компензаторно зголемување на крвниот притисок и периферниот васкуларен отпор. Се верува дека ова е предизвикано од исцрпување на регулаторните механизми, зголемена парасимпатична контрола со последователен развој на негативни хронотропни и инотропни ефекти, развој на феномени на десинхроноза во периодичен крвен притисок. Во исто време, инциденцата на хипертензија и миокарден инфаркт се зголемува.

За време на силни мразови и ветрови, 200-300, а понекогаш и 500 пингвини се собираат во толпа и, исправајќи се до нивната целосна висина, цврсто се притискаат едни на други, формирајќи таканаречена „желка“ - густ круг. Овој круг полека, но непрекинато се ротира околу центарот, склопените птици се загреваат една со друга. По невремето, пингвините се разотидуваат. Француските научници беа воодушевени од оваа „општествена“ терморегулација. Мерејќи ја температурата внатре во „желката“ и по нејзините рабови, тие беа убедени дека на 19 ° под нулата, температурата на птиците во центарот достигнала 36 ° Целзиусови, а до моментот кога била измерена температурата, птиците гладувале. за околу 2 месеци. Сам, пингвин губи преку 200 g тежина секој ден, а кај „желка“ губи околу 100 g, односно „согорува“ половина гориво.

Гледаме дека карактеристиките на адаптацијата се од големо значење за опстанокот на еден вид. Во мај - јуни, кога на Антарктикот е зима, царските пингвини несат јајца со тежина од околу 400-450 g.Женката пости до денот на снесувањето на јајцето. Потоа женските пингвини одат на 2-месечен лов за храна, а мажјаците не јадат ништо во тоа време, загревајќи го јајцето. По правило, пилињата излегуваат од јајцето по враќањето на мајката. Пилињата ги одгледува нивната мајка од околу јули до декември.

Во пролетта на Антарктикот, ледените санти почнуваат да се топат и се распаѓаат. Овие ледени санти носат млади и возрасни пингвини на отворено море, каде што бебињата конечно се формираат во независни членови на неверојатното друштво на пингвини. Оваа сезона се манифестира од година во година.

Сезонски промени во физиолошките процесисе забележани и кај луѓето. За ова се акумулирани бројни информации. Набљудувањата на научниците покажуваат дека „асимилацијата на ритамот“ (А. А. Ухтомски) се јавува не само во микро-интервали на време, туку и во макро-интервали. Највпечатливите од привремените циклични промени во физиолошките процеси се годишните сезонски промени, тесно поврзани со сезонските метеоролошки циклуси, имено зголемување на базалниот метаболизам во пролет и намалување во есен и зима, зголемување на процентот на хемоглобин во пролет и лето. и промени во ексцитабилноста на респираторниот центар во пролет и лето. Научниците открија дека содржината на хемоглобин и бројот на црвени крвни зрнца во човечката крв во зима се за 21% повисоки отколку во лето. Максималниот и минималниот крвен притисок се зголемуваат од месец во месец како што станува постудено. Разликата помеѓу летниот и зимскиот крвен притисок достигнува 16%. Васкуларниот систем и крвта се особено чувствителни на сезонски промени. Максималниот и минималниот крвен притисок во лето е помал отколку во зима. Бројот на црвени крвни зрнца кај мажите е нешто поголем во лето, а кај жените помал отколку во зима, а индикаторот за хемоглобин, напротив, е помал кај мажите во лето, а кај жените повисок отколку во другите сезони. Индексот на боја на крвта во лето е помал отколку во другите сезони.

А.Д. Слоним и неговите колеги добија малку различни податоци кога ги набљудуваа луѓето што живеат на север. Тие открија дека повеќе висок процентхемоглобинот во крвта е забележан во летните месеци, а најнизок во зима и пролет. М.Ф. Беа прегледани околу 3.000 луѓе (2.000 мажи и 1.000 жени). Се покажа дека ROE кај мажите некако се забрзува во лето, но по пристигнувањето во планините во сите сезони од годината, по правило, се забавува. Научниците веруваат дека промените на ROE забележани во планините се должат на дејството на сончевото зрачење. Овие промени укажуваат на општо корисен ефект на високопланинската клима врз луѓето и намалување на разградувањето на протеините за време на аклиматизацијата.

Во лабораториски услови, изложувањето на лице на ултравиолетови зраци може да предизвика промени слични на оние забележани во природни условивисорамнини. Редовно, во текот на долг временски период, испитувајќи 3.746 луѓе кои живеат во Киев, В.В. Ковалски откри дека максималната содржина на хемоглобин во крвта на мажите се јавува во пролет (главно во март), а кај жените - во зима (најчесто во јануари ). Минималната содржина на хемоглобин е забележана кај мажите во август, кај жените - во јули.

Кај пониските мајмуни (хамадријас павијаните), утврдени се сезонски флуктуации на таквите биохемиски параметри во крвта како што се содржината на шеќер, холестерол, резидуален азот, протеини и аденозин трифосфорна киселина. Тој откри дека во зимско временивото на шеќер во крвта се намали и содржината на аденозин трифосфорна киселина и холестерол се зголемија во однос на летниот период. Утврдено е дека ако во средната зона нивото на базалниот метаболизам значително опаѓа во зима и тоа веројатно се должи на фактот што во зима се намалува светлосната стимулација (кратки денови) и се намалува физичката активност на човекот, тогаш кога човекот се движи во зима од средна зонаво суптропските услови на Абхазија, тој како да го пренесува своето тело од зимски услови во пролетни и летни услови. Во овие случаи, размената се зголемува, респираторниот коефициент практично не се менува во зимските месеци и останува ист како и во лето. Авторот ги смета овие промени како единствен случај на изопачување на сезонскиот ритам кај луѓето.

Според некои истражувачи, сезонската варијабилност на физиолошките процеси забележани во текот на годината до одреден степен ја повторува нивната дневна периодичност, а состојбата на организмите во лето и зима до одреден степен се совпаѓа со нивната состојба во текот на денот и ноќта. Проучувајќи го однесувањето на лилјаците во пештерата Аџаба во близина на Сухуми, А.Д. пролет и лето.

Пролет, пролет... Секоја пролет повторно не возбудува. o Во пролетта сите ние, без разлика на возраста, го имаме она возбудливо чувство кога сме спремни да повториме по поетите и многу младите: сè оваа пролет е посебно. Пролетта го става човекот во посебно расположение, бидејќи пролетта е, пред сè, утро, рано будење. Сè наоколу е обновено во природата. Но, и човекот е дел од природата, а пролетта се јавува во секој од нас. Пролетта не е само време на надеж, туку и време на вознемиреност.

Прашајте кој било земјоделец и тој ќе ви одговори дека напролет човек кој животот го поврзал со земјата е позагрижен од кога било. Мора да ги цениме сите годишни времиња, сите дванаесет месеци. Зарем есента не е прекрасна! Есента е богата со богати жетви во бавчи, полиња и овоштарници, светли бои и свадбени песни. Од времето на Пушкин, вообичаено е да се смета ова време од годината како тоа прекрасно време кога доаѓа инспирација кај човекот, кога доаѓа наплив на креативна сила („И секоја есен повторно цветам...“). Болдино есента на Пушкин е најдобар доказ за тоа. Семоќните привлечности на есента. Но, "како да се објасни ова?" - се запраша поетот.

Страста на една личност за одредена сезона е обично субјективна. А сепак, научниците забележаа дека на есен се зголемува метаболизмот на една личност и општиот тон на телото, се интензивираат животните процеси, се забележува зголемување на виталните функции и се зголемува потрошувачката на кислород. Сето ова е природна реакција на адаптација, подготвувајќи го телото за долга и тешка зима. Покрај тоа, боите на есента - жолта, црвена - имаат возбудлив ефект врз личноста. По летните горештини, студениот воздух заживува. Сликите на избледената природа, на почетокот погодни за тага и размислување, последователно ја активираат активноста на здрава личност.

Зарем другите сезони - зимата и летото - немаат свој шарм? Нема паузи помеѓу годишните времиња - животот е континуиран. Колку и да се тешки мразовите, колку и да е густа зимата надвор, таа сепак завршува со топењето на снегот. И јасноста на пролетните изгрејсонца отстапува место за топол летен ден. Односот помеѓу функцијата на телото и годишните времиња, првпат забележан од Хипократ и Авицена, долго време не нашол научно оправдување.

Сега е утврдено дека еден од синхронизаторите на сезонските ритми, како и дневните ритми, е должината на дневните часови. Податоците од експерименталните студии покажуваат дека висината на ендогениот ритам го достигнува својот максимум во пролетно-летниот период, а својот минимум во периодот есен-зима. Анализата на експерименталните податоци покажува дека карактеристична карактеристика на сезонските промени во реактивноста на телото е отсуството на еднонасочни поместувања во неговите различни компоненти. Ова дава причина да се верува дека сезонските промени зависат од биолошката целисходност на секоја од неговите компоненти, обезбедувајќи постојаност на внатрешната средина на телото. Функционалниот максимум пролет-лето веројатно е поврзан со репродуктивната фаза од животот на телото. Истовременото зајакнување на функцијата на различни ендокрини жлезди забележано во овој период служи како јасен показател за филогенетски фиксирана карактеристика на организмот, насочена кон подобрување на метаболичките процеси за време на периодот на репродукција.

Сезонската фреквенција на виталната активност на организмот е општа манифестација на приспособувањето на организмот кон условите на околината. Синхронизацијата на биолошките ритми со геофизичките циклуси на Земјата, што ја фаворизира диференцијацијата на видовите на растенијата и животните, не го изгубила своето значење за луѓето. Утврдена е зависноста на зачестеноста на случаите на разни болести од годишното време. Студијата за дадените податоци и стапките на хоспитализација во различни сезони од годината за пациенти во три големи клиники во Ленинград укажува на тоа дека различните болести имаат различна сезона. Зимскиот период е најнеповолен за пациентите со хипертензија. За пациентите со коронарна болест, есента се покажа како особено опасна сезона. Токму овој период се карактеризира со најголем број посети на лекари од итната помош кај пациенти со миокарден инфаркт и ангина пекторис. Споредено со другите сезони од годината, најголем број прекршоци се регистрирани во пролетта церебралната циркулација, а најмал во лето.

Најмалку загрозени за појава се пролетните и во помала мера есенските периоди заразни болести. Понатамошното проучување на сезонската фреквенција на болести ќе ни овозможи да развиеме научно засновани терапевтски и превентивни мерки.

Сезонските промени вклучуваат длабоки промени во телото под влијание на промените во исхраната, температурата на околината, сончевите услови со зрачење и под влијание на периодични промени во ендокрините жлезди поврзани главно со репродукцијата на животните. Самото прашање за факторите на животната средина кои ја одредуваат сезонската периодичност е исклучително сложено и сè уште не добило целосно решение; во формирањето на сезонските циклуси, од големо значење стануваат поместувањата во функциите на гонадите, тироидната жлезда и сл., кои се од многу стабилна природа. Овие промени, добро утврдени морфолошки, се многу стабилни во нивните конзистентен развојза различни видови и во голема мера ја комплицираат анализата на влијанието на физичките фактори кои предизвикуваат сезонска периодичност.

Сезонските промени во телото вклучуваат и реакции во однесувањето. Тие се состојат или во феномени на миграции и миграции (види подолу), или во феномени на зимска и летна хибернација, или, конечно, во различни активности за изградба на јами и засолништа. Постои директна врска помеѓу длабочината на дупките на некои глодари и зимскиот пад на температурата.

Голема вредностза вкупната дневна активност на животното има режим на осветлување. Затоа, сезонските периодични изданија не можат да се разгледуваат без географската ширина на организмите. Слика 22 ги прикажува годишните времиња на размножување на птиците на различни географски широчини на северната и јужната хемисфера. Времето на репродукција е јасно поместено во претходните месеци кога се движите од север кон југ во северната хемисфера и речиси огледална слика на овие односи во Јужната хемисфера. Слични зависности се познати за цицачите, на пример, овците. Тука главно размислуваме

физиолошки промени во телото кои се случуваат во умерената клима на средните ширини на северната хемисфера. Најголеми промениво телото во текот на годишните времиња се однесуваат на крвниот систем, општиот метаболизам, терморегулацијата и делумно варењето. Од исклучителна важност за бореалните организми е акумулацијата на маснотии како енергетски потенцијал, потрошени за одржување на телесната температура и мускулната активност.

Најзабележливите промени во локомоторната активност во различни сезони може да се забележат кај дневните животни, што несомнено е поврзано со режимот на осветлување. Овие односи се најдобро проучени кај мајмуните (Шчербакова, 1949). Кога мајмуните биле чувани цела година на константна температура на околината, вкупната дневна активност зависела од должината на дневните часови: зголемување на активноста се случило во мај

и јуни. Зголемување на вкупната дневна активност е забележано во декември и јануари. Последново на кој било начин не може да се припише на влијанието на дневните часови и веројатно е поврзано со пролетните манифестации во природата во услови на Сухуми (сл. 23).

Овие студии, исто така, открија значителна сезонска периодичност во температурата на телото кај мајмуните. Највисока температура во ректумот е забележана во јуни, најниска - во јануари. Овие поместувања не можат да се објаснат со промени во температурата во надворешната средина, бидејќи температурата во просторијата остана константна. Многу е веројатно дека имало ефект на ладење со зрачење поради намалената температура на ѕидовите на просторијата.

Под природни услови (Хрустселевски и Копилова, 1957), волчињата на Брант во југоисточна Трансбајкалија покажуваат силна сезонска динамика на локомоторната активност. Имаат нагло намалување на активноста - излегување од јамињата во јануари, март, ноември и декември. Причините за овој модел на однесување се доста сложени. Тие се поврзани со природата на бременоста кај обично многу активни жени, со времето на изгрејсонце и зајдисонце, високи температури во лето и ниски во зима. Дневната активност изучувана во природата е многу посложена и не секогаш ја одразува сликата што ја добива истражувачот со помош на актографската техника.

Подеднакво сложени односи беа откриени (Леонтиев, 1957) за волот на Брант и монголскиот гербил во регионот Амур.

Кај визон (Терновски, 1958), се забележуваат значителни промени во моторната активност во зависност од годишните времиња. Најголемата активност се јавува во пролет и лето, што очигледно се должи на должината на дневните часови. Меѓутоа, како што се намалуваат температурите, активноста се намалува, како и врнежите. Сите стадо копитари, без исклучок, покажуваат сезонски промени во густината на стадото, што е јасно изразено кај лос. Кај ирвасите, односите со стадата (групирање, следење едни со други) се позабележливи на есен отколку во лето или пролет (Салгански, 1952).

Најдобро се проучени сезонските промени во метаболизмот (базален метаболизам). Во далечната 1930 година, јапонскиот истражувач Ишида (Ишида, 1930) откриле значително зголемување на базалниот метаболизам кај стаорци во пролет. Овие факти потоа беа потврдени со бројни студии (Кајзер, 1939; Продавачи, Скот а. Томас, 1954; Коцарев, 1957; Гелинео а. Херукс, 1962). Утврдено е и дека во зима базалниот метаболизам кај стаорците е многу помал отколку во лето.

Многу впечатливи сезонски промени во базалниот метаболизам се наоѓаат кај животните кои носат крзно. Така, базалниот метаболизам кај арктичките лисици во лето во споредба со зимата е зголемен за 34%, а кај сребрено-црните лисици - за 50% (Фирстов, 1952). Овие феномени несомнено се поврзани не само со сезонскиот циклус, туку и со прегревање што се случува во лето (види Погл. В) и забележано од различни истражувачи кај арктичките лисици и кучиња од ракун (Slonim, 1961). Кај сивите стаорци на Арктикот, забележано е зголемување на метаболизмот во пролет и намалување на есен.

Проучување на хемиската терморегулација кај поларните видови (арктички лисици, лисици, зајаци) кои презимуваат во услови на Ленинградската зоолошка градина (Исаакјан и Акчурин,

1953), покажа, под истите услови на притвор, остри сезонски промени во хемиската терморегулација кај лисиците и кучињата од ракун и отсуството на сезонски промени кај арктичката лисица. Ова е особено изразено во есенските месеци, кога животните се во летно крзно. Авторите ги објаснуваат овие разлики со реакции специфични за жителите на Арктикот - арктичките лисици - на промените во осветлувањето. Тоа се арктичките лисици кои практично немаат хемиска терморегулација на есен, иако изолациониот слој од волна до тоа време сè уште не станал зима. Очигледно, овие реакции специфични за поларните животни не можат да се објаснат само со физичките својства на кожата: тие се резултат на сложени карактеристики специфични за видовите на нервните и хормоналните механизми на терморегулација. Овие реакции во поларни форми се комбинираат со топлинска изолација (Шоландер и соработниците, видете на страница 208).

Големо количество материјал за сезонските промени во размената на гасови кај различни видови глодари (Калабухов, Ладигина, Мајзелис и Шилова, 1951; Калабухов, 1956, 1957; Михаилов, 1956; Скворцов, 1956; Чугунов, Чугунов, Чугунровас, итн. .) покажа дека кај глодари кои не хибернираат, може да се забележи зголемување на метаболизмот во есен и намалување во зима. Пролетните месеци се карактеризираат со зголемување на метаболизмот, а летните со релативно намалување. Истите податоци за многу голем материјал беа добиени за обичниот вол и банкарски вол во московскиот регион.

Сезонската крива на метаболички промени кај цицачите кои не хибернираат може шематски да се претстави на следниов начин. Највисоко ниво на метаболизам се забележува во пролетта во периодот на сексуална активност, кога животните, по зимското ограничување на храната, започнуваат активни активности за производство на храна. Во лето, нивото на метаболизмот повторно малку се намалува поради високите температури, а наесен благо се зголемува или останува на летното ниво, постепено се намалува кон зимата. Во зима, има мало намалување на базалниот метаболизам, а до пролет повторно нагло се зголемува. Овој општ модел на промени во нивото на размена на гасови во текот на годината за поединечни видови и во поединечни услови може значително да варира. Ова особено се однесува на фармските животни. Така, базалниот метаболизам кај кравите кои не дојат (Рицман А. Бенедикт, 1938) во летните месеци, дури и на 4-5-тиот ден од постот, беше повисок отколку во зима и есен. Дополнително, многу е важно да се напомене дека пролетното зголемување на метаболизмот кај кравите не е поврзано со бременост и доење, со услови во штанд или на пасиште. Со домување на штанд, размената на гасови во пролетта се покажува дека е поголема отколку со пасење во есен, иако самото пасење ја зголемува размената на гас во мирување во текот на целата сезона на пасење (Калитаев, 1941).

Во лето размената на гасови кај коњите (во мирување) се зголемува за речиси 40% во споредба со зимата. Во исто време, содржината на еритроцити во крвта се зголемува (Magidov, 1959).

Многу големи разлики (30-50%) во енергетскиот метаболизам во зима и лето се забележани кај ирвасите (Сегал, 1959). Кај овците Каракул, и покрај тоа што бременоста се случува во зима, има значително намалување на размената на гасови. Случаите на намален метаболизам во зима кај ирвасите и овците Каракул се несомнено поврзани со ограничувања во исхраната во зима.

Промените во базалниот метаболизам се исто така придружени со промени во хемиската и физичката терморегулација. Последново е поврзано со зголемена топлинска изолација (изолација) палто и пердуви во зима. Намалувањето на топлинската изолација во лето влијае и на нивото критична точка(види погл. В), и на интензитетот на хемиската терморегулација. Така, на пример, вредностите на пренос на топлина во лето и зима кај различни животни се: за верверички, како 1: 1; кај куче 1: 1,5; во зајакот 1: 1,7. Во зависност од годишните времиња, преносот на топлина од површината на телото значително се менува поради процесите на топење и валкање со зимска волна. Кај птиците, електричната активност на скелетните мускули (поради отсуство на неконтрактилна термогенеза) не се менува во зима и лето; кај цицачите, на пример сивиот стаорец, овие разлики се многу значајни (сл. 25).

Сезонските промени во метаболичката критична точка неодамна беа откриени кај поларните животни во Алјаска (Ирвинг, Крог а. Монсон, 1955) - за црвената лисица тие се +8 ° во лето, -13 ° во зима; за верверички - +20°C во лето и зима; во свиња (Еретизон дорсатум) во лето +7°, а во зима -12°С. Авторите, исто така, ги поврзуваат овие промени со сезонските промени во топлинската изолација на крзното.

Метаболизмот кај поларните животни во зима, дури и на температура од -40 ° C, се зголемува релативно малку: кај лисицата и поларната свиња - не повеќе од 200% од метаболичкото ниво во критичната точка, кај верверицата - околу 450-500 %. Слични податоци се добиени во услови на Ленинградската зоолошка градина за арктичките лисици и лисици (Олњанскаја и Слоним, 1947 година). Поместување на критичната точка на метаболизмот од температура од +30°C до +20°C е забележано кај сивиот стаорец во зима (Sinichkina, 1959).

Проучување на сезонските промени во размената на гасови во степските пити ( Лагурус лагурус) покажа (Bashenina, 1957) дека во зима нивната критична точка, за разлика од другите видови на волчиња, е невообичаено ниска - околу 23 ° C. Критичната точка на метаболизмот кај пладневните гербили се менува во различни сезони, но кај чешланите гербили таа останува константна ( Мокриевич, 1957 година).

Највисоките вредности на потрошувачката на кислород на температури на околината од 0 до 20 ° C се забележани кај жолтогрланите глувци фатени во лето, а најниски во зима (Калабухов, 1953). Податоците за глувците заробени во есен беа во средната положба. Истата работа овозможи да се откријат многу интересни промени во топлинската спроводливост на волната (земена од животни и исушени кожи), кои значително се зголемуваат во лето и се намалуваат во зима. Некои истражувачи имаат тенденција да и припишуваат на оваа околност водечка улога во промените во метаболизмот и хемиската терморегулација во различни сезони од годината. Се разбира, таквите зависности не можат да се негираат, но лабораториските животни (бели стаорци) исто така имаат изразена сезонска динамика, дури и со постојани температурисредина (Исаакјан и Избински, 1951).

Во експериментите на мајмуни и диви месојади, беше откриено (Слоним и Безуевскаја, 1940) дека хемиската терморегулација во пролетта (април) е поинтензивна отколку во есента (октомври), и покрај фактот што температурата на околината беше иста и во двете случаи (сл. 26) . Очигледно, ова е резултат на претходното влијание на зимата и летото и соодветните промени

В ендокрини системитело. Во лето се забележува намалување на интензитетот на хемиската терморегулација, а во зима зголемување.

Необични сезонски промени во хемиската терморегулација беа пронајдени кај жолтата мелена верверица која хибернира во зима и лето и кај нехибернирачката земја верверица со тенки прсти (Калабухов, Нургелдиев и Скворцов, 1958). Кај земјаната верверица со тенко прсти, сезонските промени во терморегулацијата се поизразени отколку кај жолтата земја верверица (се разбира, во состојба на будност). Во зима, прометот на мелената верверица со тенко прсти е нагло зголемен. Кај жолтата мелена верверица во лето, хемиската терморегулација е нарушена веќе на + 15-5 ° C. Сезонските промени во терморегулацијата се речиси отсутни и се заменети со долга зима и летна хибернација (види подолу). Сезонските промени во терморегулацијата во хибернирачката тарбаганка, која хибернира во лето и зима, се исто толку слабо изразени.

Споредбата на сезонските промени во хемиската терморегулација и биолошкиот циклус на животните (Н.И. Калабухов и сор.) покажа дека сезонските промени се слабо изразени и кај видовите кои хибернираат и кај видовите кои ја поминуваат зимата во длабоки јами и се малку изложени на низок надворешен воздух температури (на пример, голем гербил).

Така, сезонските промени во терморегулацијата се сведуваат главно на зголемување на топлинската изолација во зима, намалување на интензитетот на метаболичката реакција (хемиска терморегулација) и поместување на критичната точка во зона со пониски температури на околината.

Термичката чувствителност на телото исто така малку се менува, што очигледно е поврзано со промена на слојот. Ваквите податоци ги утврди Н.И. Калабухов за арктичките лисици (1950) и жолто-грлото глувци (1953).

За сивите стаорци кои живеат во средната зона, претпочитаната температура во зима е од 21 до 24 ° C, во лето - 25,9-28,5 ° C, во есен -23,1-26,2 ° C и во пролет - 24,2 ° C (Sinichkina, 1956 г. ).

Во природни услови кај дивите животни, сезонските промени во потрошувачката на кислород и производството на топлина во голема мера може да зависат од условите за исхрана. Сепак, експериментална потврда сè уште не е достапна.

Хематопоетската функција значително се менува со годишните времиња. Највпечатливите промени во овој поглед се забележани кај луѓето на Арктикот. Во пролетта, може да се забележи големо зголемување на бројот на црвените крвни зрнца и хемоглобинот (Hб) крв, која е поврзана со преминот од поларната ноќ во поларниот ден, т.е. со промените во инсолацијата. Сепак, дури и во услови на доволна инсолација во планините Тиен Шан, лицето во зима доживува малку намалена количина на хемоглобин во крвта. Нагло зголемување на Hбзабележано во пролет. Бројот на еритроцити се намалува во пролет и се зголемува во лето (Авазбакиева, 1959). Кај многу глодари, на пример, гербили, содржината на еритроцитите се намалува во лето, а се зголемува во пролет и есен (Kalabukhov et al., 1958). Механизмот на овие појави се уште е нејасен. Промени има и во исхраната, метаболизмот на витамини, ултравиолетовото зрачење итн. Можно е и влијанието на ендокрините фактори, со особено важна улога на тироидната жлезда која ја стимулира еритропоезата.

Од најголемо значење во одржувањето на сезонскиот ритам се хормоналните промени, кои претставуваат и независни циклуси од ендогено потекло и оние поврзани со влијанието на најважниот еколошки фактор - условите на осветлување. Во исто време, веќе се опишува модел на односи помеѓу хипоталамус - хипофиза - кортекс на надбубрежните жлезди.

Сезонските промени во хормоналните односи се идентификувани кај дивите животни во природни услови користејќи го примерот на промени во тежината на надбубрежните жлезди (кои, како што е познато, играат голема улога во адаптацијата на телото на специфични и неспецифични услови на „тензија“ -стрес).

Сезонската динамика на тежината и активноста на надбубрежните жлезди има многу сложено потекло и зависи и од самата „напнатост“ во врска со условите за живот (исхрана, температура на околината) и од репродукцијата (Шварц и сор., 1968). Во овој поглед, интересни се податоците за промените во релативната тежина на надбубрежните жлезди кај полските глувци кои не се размножуваат (сл. 27). За време на периоди на зголемена исхрана и оптимални температурни услови, тежината на надбубрежните жлезди нагло се зголемува. Наесен, со студено време, оваа тежина почнува да се намалува, но со воспоставување на снежна покривка се стабилизира. Во пролетта (април), тежината на надбубрежните жлезди почнува да се зголемува поради растот на телото и пубертетот (Шварц, Смирнов, Добрински, 1968).

Морфолошката слика на тироидната жлезда кај многу видови цицачи и птици е предмет на значителни сезонски промени. Во летниот период доаѓа до исчезнување на фоликулниот колоид, намалување на епителот и намалување на тежината на тироидната жлезда. Во зима се случува спротивен однос (Загатката, Смит а. Бенедикт, 1934; Ватска, 1934; Милер, 1939; Хоен, 1949).

Сезонската варијабилност во функцијата на тироидната жлезда кај ирвасите е подеднакво јасна. Во мај и јуни, неговата хиперфункција е забележана со зголемена секреторна активност на епителните клетки. Во зима, особено во март, секреторната активност на овие клетки престанува. Хиперфункцијата е придружена со намалување на волуменот на жлездата. Слични податоци се добиени и кај овците, но шемата е многу помалку изразена.

Во моментов, постојат бројни податоци кои укажуваат на присуство на стабилни сезонски флуктуации во содржината на тироксин во крвта. Највисоко ниво на тироксин (утврдено според содржината на јод во крвта) е забележано во мај и јуни, најниско во ноември, декември и јануари. Како што покажаа студиите (Штурм а. Бухолц, 1928; Кертис, Дејвис А. Филипс, 1933; Стерн, 1933) постои директен паралелизам помеѓу интензитетот на формирањето на тироксин и нивото на размена на гасови кај луѓето во текот на сезоните од годината.

Постојат индикации за тесна врска помеѓу ладењето на телото и производството на тироиден хормон и тироиден-стимулирачкиот хормон на хипофизата (Уотила, 1939; Воиткевич, 1951). Овие односи се исто така многу важни во формирањето на сезонски периодични списанија.

Очигледно, значајна улога во сезонските периодични списанија, исто така, припаѓа на таков неспецифичен хормон како адреналин. Голем број докази сугерираат дека адреналинот промовира подобра аклиматизација и на топлина и на студ. Комбинациите на лекови од тироксин и кортизон се особено моќни (Хермансон А. Хартман, 1945). Животните добро аклиматизирани на студ имаат висока содржина на аскорбинска киселина во надбубрежниот кортекс (Дугал а. Фортиер, 1952; Дугал, 1953).

Адаптацијата на ниски температури на животната средина е придружена со зголемување на содржината на аскорбинска киселина во ткивата и зголемување на хемоглобинот во крвта (Гелинео и Рајевскаја, 1953; Рајевскаја, 1953).

Неодамна, акумулирана е голема количина на материјал кој ги карактеризира сезонските флуктуации на содржината на кортикостероидите во крвта и интензитетот на нивното ослободување за време на инкубацијата на надбубрежниот кортекс ин витро.

Улогата на режимот на осветлување во формирањето на сезонскиот ритам е препознаена од огромното мнозинство на истражувачи. Осветлувањето, како што беше воспоставено во средината на минатиот век (Молешот, 1855), има значително влијание врз интензитетот на оксидативните процеси во телото. Размената на гасови кај луѓето и животните се зголемува под влијание на осветлувањето (Молешот у. Фубини, 1881 година; Арнаутов и Велер, 1931).

Сепак, до неодамна, прашањето за влијанието на осветлувањето и затемнувањето врз размената на гасови кај животните со различен начин на живот остана целосно непроучено и само кога се проучува влијанието на интензитетот на осветлувањето врз размената на гасови кај мајмуните (Иванов, Макарова и Фуфачева, 1953) стана јасно дека секогаш е повисоко во светлина отколку во темнина. Сепак, овие промени не беа исти кај сите видови. Во hamadryas тие беа најизразени, а потоа резус мајмуните, а ефектот на илуминација имаше најмал ефект врз зелените мајмуни. Разликите можеа да се разберат само во врска со еколошките карактеристики на постоењето на наведените видови мајмуни во природата. Така, мајмуните hamadryas се жители на бездрвните висорамнини на Етиопија; Резус макаките се жители на шуми и земјоделски обработливи површини, а зелените мајмуни се жители на густи тропски шуми.

Одговорот на осветлување се појавува релативно доцна во онтогенезата. На пример, кај новородените кози, зголемувањето на размената на гасови на светлина во споредба со темнината е многу мало. Оваа реакција значително се зголемува до 20-30-тиот ден и уште повеќе до 60-тиот ден (сл. 28). Може да се помисли дека кај животните со дневна активност реакцијата на интензитетот на осветлување има природа на природен условен рефлекс.

Кај ноќните лорис лемури, забележан е спротивен однос. Нивната размена на гас беше зголемена

во темнина и намалена на светлина при определување на размена на гасови во комората. Намалувањето на размената на гасови во светлината достигна 28% во лорис.

Фактите за влијанието на долгорочното осветлување или затемнување на телото на цицачите беа утврдени со експериментални студии за режимот на светлина (дневна светлина) во врска со сезонските влијанија на осветлувањето. Голем број студии се посветени на експерименталното проучување на влијанието на дневните часови врз сезонските периодични списанија. Најголем дел од податоците се собрани за птиците, каде што зголемувањето на дневните часови е фактор што ја стимулира сексуалната функција (Светозаров и Штрајх, 1940; Лобашов и Савватеев, 1953 година).

Добиените факти укажуваат и на вредноста на вкупната должина на дневните часови и на вредноста на промената во фазите на осветлување и затемнување.

Добар критериумВлијанието на режимот на осветлување и времетраењето на дневните часови за цицачите е појавата на овулација. Сепак, кај цицачите не може да се утврди таков директен ефект на светлината врз овулацијата кај сите видови без исклучок. Добиени се бројни податоци за зајаци (Смелсер, Волтон А. Дали, 1934), заморчиња (Демпси, Мејерс, Младиот а. Џенисон, 1934), глувци (Кирхоф, 1937) и на земја верверички (велшки, 1938), покажуваат дека чувањето на животните во целосна темнина нема никакво влијание врз процесите на овулација.

Во посебни студии, „зимските услови“ беа симулирани со ладење (од -5 до +7 ° C) и нивно држење во целосна темнина. Овие состојби не влијаеле на интензитетот на репродукција во обичната волница ( Microtus arvalis) и стапката на развој на младите животни. Следствено, комбинацијата на овие главни фактори на животната средина, кои ја одредуваат физичката страна на сезонските влијанија, не може да го објасни зимското потиснување на интензитетот на размножување, барем за глодарите од овој вид.

Кај месојадите, откриено е значително влијание на светлината врз репродуктивната функција (Белјаев, 1950). Намалувањето на дневните часови доведува до порано созревање на крзното кај визон. Промената на температурниот режим нема никакво влијание врз овој процес. Кај куните, дополнителното осветлување предизвикува почеток на периодот на парење и раѓање на младенчиња 4 месеци порано од вообичаеното. Промената на режимот на осветлување не влијае на базалниот метаболизам (Белјаев, 1958).

Сепак, сезонската периодичност не може да се замисли само како резултат на влијанието на факторите на животната средина, како што укажуваат голем број експерименти. Во овој поглед, се поставува прашањето дали постои сезонски период кај животните изолиран од влијанието на природните фактори. Кај кучињата кои се чувале во загреана просторија со вештачко осветлување во текот на целата година, било можно да се набљудува сезонската периодичност карактеристична за кучињата (Maignonet Guilhon, 1931). Слични факти беа откриени во експериментите на лабораториски бели стаорци (Избински и Исаакјан, 1954).

Друг пример за екстремната сила на сезонските периодични списанија се однесува на животните донесени од јужната хемисфера. На пример, австралискиот ној во резерватот Асканија Нова снесува јајца во нашите зимски услови, и покрај силниот мраз, директно во снегот во сезоната што одговара на летото во Австралија (М. М. Завадовски, 1930 година). Австралиското куче динго крева на крајот на декември. Иако овие животни, како ноевите, се одгледуваат многу децении на северната хемисфера, не се забележани промени во нивниот природен сезонски ритам.

Кај луѓето, промените во метаболизмот се одвиваат според истиот модел како кај животните кои не хибернираат. Постојат набљудувања добиени во природен амбиент со обид да се наруши природниот сезонски циклус. Наједноставниот метод на таква перверзија и најсигурните факти се добиени со проучување на движењата од една област до друга. Така, на пример, преместувањето во декември - јануари од централната зона на СССР на југ (Сочи, Сухуми) предизвикува ефект на зголемување на намалениот „зимски“ метаболизам во текот на првиот месец од престојот таму поради новите услови на југ. По враќањето на север во пролетта, се јавува секундарно пролетно зголемување на размената. Така, за време на зимско патување на југ, може да се забележат две пролетни зголемувања на нивото на метаболизмот кај иста личност во текот на годината. Следствено, нарушување на сезонскиот ритам се јавува и кај луѓето, но само во услови на промени во целиот комплекс на природни фактори на животната средина (Иванова, 1954).

Од особен интерес е формирањето на сезонски ритми кај луѓето на Далечниот север. Во овие услови, особено кога се живее на мали станици, сезонската периодичност е нагло нарушена. Недоволната мускулна активност поради ограниченото одење, што често е невозможно на Арктикот, создава речиси целосно губење на сезонскиот ритам (Слоним, Олњанскаја, Рутенбург, 1949). Искуството покажува дека создавањето на удобни села и градови на Арктикот го обновува. Сезонскиот ритам кај луѓето е до одреден степен одраз на не само сезонски фактори заеднички за целото живо население на нашата планета, туку, како и деноноќниот ритам, тој служи како одраз на социјалното опкружување кое влијае на личноста. Големи градови и градови на Далечниот север со вештачко осветлување, со театри, кина, со сиот животен ритам карактеристичен за современиот човек,

создаваат услови под кои сезонскиот ритам се појавува нормално надвор од Арктичкиот круг и се открива на ист начин како и во нашите географски широчини (Кандрор и Рапопорт, 1954; Данишевски, 1955; Кандрор, 1968).

Во услови на север, каде што во зима има голем недостаток на ултравиолетово зрачење, има значителни метаболички нарушувања, главно метаболизам на фосфор и недостаток на витамин Д (Галанин, 1952). Овие појави имаат особено тешко влијание врз децата. Според германските истражувачи, во зима постои таканаречена „мртва зона“, кога растот на децата целосно престанува (сл. 29). Интересно е што на јужната хемисфера (Австралија) овој феномен се јавува во месеците што одговараат на летото на северната хемисфера. Сега дополнителното ултравиолетово зрачење се смета за еден од најважните методи за корекција на нормалниот сезонски ритам во северните географски широчини. Во овие услови, мора да зборуваме не толку за сезонскиот ритам, туку за специфичен недостаток на овој природен неопходен фактор.

Сезонските периодични списанија се од голем интерес и за сточарството. Научниците сега се склони да веруваат дека значителен дел од сезонските периоди треба да се сменат со свесното влијание на човекот. Зборуваме пред се за сезонска исхрана. Ако за дивите животни недостатокот на исхрана понекогаш доведува до смрт на значителен број индивидуи, до намалување на бројот на нивните претставници во дадена област, тогаш во однос на култивираните фарма ова е сосема неприфатливо. Исхраната на фармските животни не може да се заснова на сезонски ресурси, туку мора да се надополнува врз основа на човековата економска активност.

Сезонските промени во телото на птиците се тесно поврзани со нивниот карактеристичен инстинкт за летање и се засноваат на промени во енергетскиот биланс. Сепак, и покрај миграцијата, птиците доживуваат и сезонски промени во хемиската терморегулација и промени во термоизолационите својства на пердувната покривка (изолација).

Метаболичките промени кај домашниот врапче се добро изразени ( Passer domesticus), чиј енергетски биланс на ниски температури се одржува со поголемо производство на топлина во зима отколку во лето. Резултатите добиени од мерењето на внесот на храна и метаболизмот покажуваат сплескан тип на хемиска крива на терморегулација, обично се наоѓа во случаи кога производството на топлина се проценува врз основа на внесот на храна во текот на неколку дена, наместо врз основа на потрошувачката на кислород во краткорочен експеримент.

Неодамна, беше откриено дека максималното производство на топлина кај птиците минувачи е поголемо во зима отколку во лето. Во гросбек, гулаби Колумба Ливија и ѕвездички Стурнус вулгарис времето на преживување во студените периоди во зима беше поголемо, главно како резултат на зголемената способност за одржување на поголемо производство на топлина. На времетраењето на периодот пред смртта влијае и состојбата на пердувите - топење и времетраењето на заробеништво, но сезонскиот ефект е секогаш изразен. Оние кои се И.Б. во кафезот за птици, потрошувачката на храна во зима се зголеми за 20-50%. Но, зимскиот внес на храна кај сибите во кафез ( Фрингила монтефрингила) и кај домашните врапчиња во дивината, немаше зголемување (Раутенберг, 1957).

Значајната ноќна хипотермија забележана во зима кај ново заловените птици е отсутна кај гросклуните и црноглавите кокошки. Ирвинг (Ирвинг, 1960) заклучи дека во студените ноќи северните птици се ладат под нивната дневна телесна температура во приближно иста мера како и птиците во умерените региони.

Зголемувањето на тежината на пердувите забележано кај некои птици во текот на зимата сугерира присуство на изолациски адаптации кои делумно би можеле да ги надоместат метаболичките промени во студот. Сепак, студиите на Ирвинг на неколку видови диви птици во зима и лето, како и од Дејвис (Дејвис, 1955) и Харт (Харт, 1962) даваат мала основа за претпоставката дека зголемувањето на метаболизмот со пад на температурата за 1° било различно во овие сезони. Откриено е дека производството на топлина кај гулабите, измерено на 15°C, е помало во зима отколку во лето. Сепак, големината на овие сезонски промени беше мала и не беа забележани поместувања во критичниот температурен опсег. За кардиналот се добиени податоци за поместувањата на критичното температурно ниво ( Ричмондена кардиналис) ( Лосон, 1958).

Валгрен (Волгрен, 1954) го проучувал енергетскиот метаболизам во жолтата шипка ( Ембериза цитринела) на 32,5°C и на -11°C во различни периоди од годината. Метаболизмот во мирување не покажа сезонски промени; на -11 0 C во јуни и јули размената беше значително повисока отколку во февруари и март. Оваа изолациона адаптација делумно се објаснува со поголемата дебелина и „пукање“ на перјата и поголема вазоконстрикција во зима (бидејќи перјата беше најгуста во септември - по топењето, а максималните промени во метаболизмот беа во февруари).

Теоретски, промените во перјата може да го објаснат намалувањето на смртоносната температура за околу 40 ° C.

Истражување спроведено на црноглавото кокошка ( Парус атрикапилус), исто така укажуваат на присуство на ниско производство на топлина како резултат на адаптација на топлинска изолација во зима. Пулсот и стапката на дишење имаа сезонски поместувања, а во зима на 6°C намалувањето беше поголемо отколку во лето. Критичната температура при која нагло се зголеми дишењето, исто така се префрли на пониско ниво во зима.

Зголемувањето на основната стапка на метаболизмот на термонеутрални температури, што е изразено кај цицачите и птиците изложени на студ неколку недели, не игра значајна улога за време на адаптацијата кон зимата. Единствениот доказ за значителна сезонска промена во базалниот метаболизам е добиен кај домашните врапчиња, но нема причина да се претпостави дека тој игра некаква значајна улога кај птиците кои живеат слободно. Повеќето проучувани видови не покажуваат никакви промени. Кинг и Фарнер (Кралот А. Превозник, 1961) укажуваат на тоа дека високата базална стапка на метаболизам во зима би била неповолна, бидејќи птицата ќе треба да ја зголеми потрошувачката на своите енергетски резерви ноќе.

Најкарактеристичните сезонски промени кај птиците се нивната способност да ја променат нивната топлинска изолација и неверојатната способност да одржуваат повисоки нивоа на производство на топлина во студени услови. Врз основа на мерењата на внесувањето и излачувањето на храна на различни температури и фотопериоди, беа направени проценки на енергетските потреби за егзистенцијални и продуктивни процеси во различни периоди од годината. За таа цел, птиците беа сместени во поединечни кафези, каде што беше мерена нивната метаболизирана енергија (максимален внес на енергија минус енергија што се излачува на различни температури и фотопериоди). Најмалку метаболизираната енергија потребна за да постои на одредени температури и тестирани фотопериоди се нарекува „енергија на постоење“. Неговата корелација со температурата е прикажана на левата страна на Слика 30. Потенцијалната енергија е максималната метаболизирана енергија измерена на смртоносната гранична температура, што е најниската температура на која птицата може да ја издржи својата телесна тежина. Енергијата на продуктивноста е разликата помеѓу потенцијалната енергија и егзистенцијалната енергија.

Десната страна на Слика 30 ги прикажува различните енергетски категории пресметани за различни сезони од просечните надворешни температури и фотопериоди. За овие пресметки, се претпоставува дека максималната метаболизирана енергија е пронајдена во ладни услови, како и за продуктивни процеси на повисоки температури. високи температури. Кај домашниот врапче, потенцијалната енергија претрпува сезонски промени поради сезонските промени во границите на преживување. Енергијата на постоење се менува и според просечната температура надвор од просторијата. Поради сезонските промени во потенцијалната енергија и енергијата за егзистенција, продуктивноста на енергијата останува константна во текот на целата година. Некои автори укажуваат дека способноста на домашниот врапче да живее на далечни северни географски широчини се должи на неговата способност да го продолжи својот максимален енергетски биланс во текот на зимата и да метаболизира исто толку енергија за време на краткиот дневни фотопериод во зима, како и за време на долгите фотопериоди во лето.

во белогрлото врапче (З. албикалис) и џункосовите (Ј. нијанса- трговски центри) со 10-часовен фотопериод, количината на метаболизирана енергија е помала отколку со 15-часовен фотопериод, што е сериозен недостаток на зимското време (Зајберт, 1949). Овие набљудувања беа споредени со фактот дека и двата вида мигрираат на југ во зима.

За разлика од домашното врапче, тропската сино-црна сипка ( Вотатинија јакарина) може да одржува енергетска рамнотежа до приближно 0°C со фотопериод од 15 часа и до 4°C со фотопериод од 10 часа. Фотопериодот во поголема мера ја ограничи енергијата кога температурата паѓа, што е разликата помеѓу овие птици и домашните врапчиња. Поради ефектите на фотопериодот, потенцијалната енергија беше најниска во зима, кога енергијата на постоење е најголема. Следствено, енергијата на продуктивноста беше исто така најниска во тој период од годината. Овие физиолошки карактеристикине дозволувајте овој вид да постои во зима во северните географски широчини.

Иако енергетските потреби за терморегулација се најголеми за време на студената сезона, се чини дека различните видови активност на птиците се распределени рамномерно во текот на годината и затоа кумулативните ефекти се занемарливи. Распределбата на воспоставените енергетски потреби за различни активности во текот на годината најдобро се опишува за три врапчиња С. арбореа ( Запад, 1960). Кај овој вид, најголемото количество на производство на енергија потенцијално се случило во текот на летото. Затоа, енергетските интензивни активности како што се миграцијата, гнездењето и распаѓањето се рамномерно распоредени помеѓу април и октомври. Дополнителните трошоци за слободното постоење се непознати што може или не го зголемуваат теоретскиот потенцијал. Сепак, сосема е можно потенцијалната енергија да може да се користи во секое време од годината, барем за кратки периоди - за време на летот.