Біологічні ритми: які зміни спостерігаються в організмі людини взимку?

Фотоперіодизм - це реакція рослин і тварин на добовий ритм освітленості. Здатність вимірювати довжину дня дозволяє живим істотам визначати час року і підлаштовуватися до умов, що змінюються. Конкретні механізми, які лежать в основі вимірювання довжини дня, не до кінця вивчені. Однак достеменно відомо, що зміна пори року впливає на масу тіла, імунітет і психіку людей.

Як людський організм відрізняє зиму від літа?

Зміни в довжині дня слабо важливі для більшості тварин, проте допомагають безпомилково визначати сезон року. Існує 2 джерела інформації, за якими людський організм відрізняє зиму від літа:

• тривалість світлового дня;
  
• співвідношення між темним і світлим часом доби.
  

Шишковидна залоза (частина головного мозку) відповідає за визначення пори року у ссавців. Видалення шишкоподібної залози повністю позбавляє людину здатності відрізняти сезонні зміни. Інформація про світло надходить в мозок через очі. Через гіпоталамус повідомлення за допомогою нервових клітин передається в шишковидну залозу, яка вивільняє мелатонін.

Мелатонін - гормон сну, який утворюється у людини переважно в нічний час доби. Максимальна концентрація мелатоніну спостерігається о 2 годині ночі.

Тривалість цього нічного «піку» змінюється обернено пропорційно довжині дня у кількох видів тварин, включаючи людей.

Результати, отримані у овець і у сибірських хом'яків, підтверджують важливість мелатоніну в регуляції «сезонних ритмів». Аналогічні дослідження підтверджують, що концентрація мелатоніну є «критичним» фізіологічним параметром, що забезпечує інформацію про сезон року.

Чому взимку люди швидко набирають вагу?

При настанні зими людський організм істотно змінює власну роботу, щоб вижити в суворі дні. Зміни в фізіології грають вирішальне значення як в збільшенні виживаності, так і зменшення довгострокових наслідків для здоров'я.

Для подолання дефіциту їжі людський організм, який зустрічався в стародавні часи, виробив 2 механізми адаптації:

• збільшення маси тіла;
  
• зменшення маси тіла.
  

У першому випадку накопичені запаси жиру людина використовувала для поповнення нестачі поживних речовин. У другому випадку зниження ваги допомагає зменшенню потреби в енергії для підтримки загальної маси тіла. Обидві стратегії енергозбереження ефективно рятували людей в зимову пору року.

Як змінюється імунітет в зимову пору року?

Перехід від осені до зими проявляється змінами в різних аспектах роботи імунної системи. Коротка довжина дня зазвичай підсилює багато типів імунних реакцій в лабораторії, хоча інші специфічні захисні функції придушуються.

Посилений імунний захист в короткому періоді світлового дня протидіє стресовим наслідкам зимових умов, включаючи зниження доступності їжі та підвищені вимоги до вироблення тепла. Це явище «сезонної пластичності» в імунній системі зберігається і спостерігається у більшості людей.

Більшість аспектів придбаної імунної системи, тобто здатності розпізнавати чужорідні молекули (віруси, бактерії), збільшуються при зменшенні світлового дня. Однак більшість аспектів вродженого імунітету, включаючи запальні реакції, зменшуються в зимовий період часу.

Сезонна пластичність в імунній системі піднімає важливе концептуальне питання: «Чому імунні відповіді завжди змінюються в залежності від сезону?».

Навесні і ранню літню пору року дрібні ссавці вкладають значні засоби в поведінкові і фізіологічні витрати, пов'язані з розмноженням. Однак в зимовий час, коли успішне розмноження, як правило, неможливо, «енергетичні» інвестиції зміщені в бік імунної системи.

Які розлади настрою частіше зустрічаються взимку?

Надмірне збудження або смуток частіше зустрічаються в зимовий період року.

Зміна споживання їжі, зниження мотивації (депресія), а також підвищена тривожність спостерігаються не тільки у людини, але і гризунів.

Недавні дослідження виявили кілька видів гризунів, які були дослівно «депресивними» і тривожними при настанні зими. У сибірських хом'ячків посилюються депресивні реакції, а у лемінгів - тривожні.

У людини зміни неспецифічні: в дослідженнях зазначалося посилення переважно депресивних настроїв.