Fotoperiodismi on kasvien ja eläinten reaktio päivittäiseen valaistusrytmiin. Päivän pituuden mittaamisen avulla elävät asiat voivat määrittää vuodenajan ja mukautua muuttuviin olosuhteisiin. Päivän pituuden mittauksen taustalla olevia erityisiä mekanismeja ei ole täysin ymmärretty. On kuitenkin luotettavasti tiedossa, että vuodenajan vaihtaminen vaikuttaa ihmisten painoon, immuniteettiin ja psyykiin.
Kuinka ihmiskeho erottaa talven kesästä?
Päivän pituuden muutokset ovat heikosti tärkeitä useimmille eläimille, mutta ne auttavat määrittämään tarkasti vuoden kauden. On olemassa 2 tietolähdettä, joiden avulla ihmiskeho erottaa talven kesästä:
- kesäaika
- pimeän ja vaalean päiväajan välinen suhde.
Käpyrauhanen (osa aivoja) vastaa vuoden ajan määrittämisestä nisäkkäillä. Käpyrauhanen poistaminen vie henkilön kyvystä erottaa kausivaihtelut. Tietoja valosta tulee aivoihin silmien kautta. Hypotalamuksen kautta viesti välittyy hermosolujen kautta käpyrauhaan, joka vapauttaa melatoniinia.
Melatoniini on unihormoni, jota muodostuu ihmisillä pääasiassa yöllä. Melatoniinin enimmäispitoisuus havaitaan klo 14.00.
Tämän yöllisen huipun kesto vaihtelee päinvastoin päivän pituuden kanssa useissa eläinlajeissa, mukaan lukien ihmiset.
Lampaista ja siperialaisista hamstereista saadut tulokset vahvistavat melatoniinin merkityksen "kausirytmien" säätelyssä. Samankaltaiset tutkimukset vahvistavat, että melatoniinipitoisuus on ”kriittinen” fysiologinen parametri, joka antaa tietoa vuoden kaudesta.
Miksi ihmiset painostavat nopeasti talvella?
Talven alkaessa ihmiskeho muuttaa merkittävästi omaa työtä selviytyäkseen kovina päivinä. Fysiologian muutokset ovat kriittisiä sekä eloonjäämisen lisäämisessä että pitkäaikaisten terveysvaikutusten vähentämisessä.
Ruokapulan ratkaisemiseksi kehittyi muinaisista ajoista löytynyt ihmiskeho 2 sopeutumismekanismia:
- painonnousu;
- laihtuminen.
Ensimmäisessä tapauksessa henkilö käytti kertyneitä rasvavarastoja korvaamaankseen ravinteiden puutteen. Toisessa tapauksessa painonpudotus vähensi energian tarvetta kokonaispainon ylläpitämiseksi. Molemmat energiansäästöstrategiat säästävät ihmisiä tehokkaasti talvikaudella.
Kuinka immuniteetti muuttuu talvikaudella?
Syksystä talveen siirtyminen ilmenee immuunijärjestelmän eri näkökohtien muutoksina. Lyhyet päivän pituudet parantavat yleensä monen tyyppisiä immuunivasteita laboratoriossa, vaikka muut spesifiset suojaustoiminnot ovat tukahdutettu.
Tehostettu immuunipuolustus lyhyellä päivänvalon aikana torjuu talviolosuhteiden stressaavia vaikutuksia, mukaan lukien vähentynyt ruoan saatavuus ja lisääntyneet lämmöntuotantotarpeet. Tämä immuunijärjestelmän "kausiluonteisuuden" ilmiö jatkuu ja sitä havaitaan useimmissa ihmisissä.
Suurin osa hankitun immuunijärjestelmän näkökohdista, ts. kyky tunnistaa vieraita molekyylejä (viruksia, bakteereja), kasvaa vähenevän kesäajan kuluessa. Suurin osa luontaisesta immuniteetista, mukaan lukien tulehdukselliset reaktiot, vähenee kuitenkin talvella.
Immuunijärjestelmän vuodenaikojen plastilisuus herättää tärkeän käsitteellisen kysymyksen: "Miksi immuunivaste muuttuu aina vuodenajasta riippuen?"
Keväällä ja alkukesästä pienet nisäkkäät investoivat voimakkaasti lisääntymiseen liittyviin käyttäytymis- ja fysiologisiin kustannuksiin. Talvella, jolloin onnistunut kasvatus on yleensä mahdotonta, "energia" -investoinnit ovat puolueellisia immuunijärjestelmää kohtaan.
Mitkä mielialahäiriöt ovat yleisempiä talvella?
Liiallinen levottomuus tai suru on yleisempää talvikaudella.
Ruoankulutuksen muutokset, vähentynyt motivaatio (masennus) sekä lisääntynyt ahdistus havaitaan paitsi ihmisillä, myös jyrsijöillä.
Viimeaikaiset tutkimukset ovat tunnistaneet useita jyrsijälajeja, jotka ovat kirjaimellisesti masentuneita ja ahdistuneita talven alkaessa. Siperian hamstereissa masennusreaktiot voimistuvat, ja lemmingsissä ne ovat huolestuttavia.
Ihmisillä muutokset ovat epäspesifisiä: tutkimuksissa havaittiin pääasiassa masennusmallien nousua.
