其实,我们每天都会掉进同一个循环
日出而作,日落而息
总在固定时间段感到饥饿
体温在早上4时最低,又在下午6时最高
甚至体力、智力、情绪、血压等都存在着周期性波动变化
图片显示了人类生物学某些方面的 24 小时循环,以及它们如何在老年人中受到抑制或改变
这些都受到我们体内「隐性时钟」的支配,如果周围环境发生较大变化,比如出国,这一循环便会打破,出现时差反应,表现为白天难以集中注意力,而晚上却异常清醒。
01
不断循环的昼夜节律系统
受到地球自转运动的影响,阳光照射时间、强度都有一定规律。为了适应这一规律,地球上大多数生物都拥有一种特殊的内部时钟,通过这样自律的时间调节生命活动,这一现象被称作「昼夜节律」,也被称为「生物钟」(Circadian clock)。
昼夜节律是一种生物内在的、复杂而精细的生理调节系统,它使动植物得以根据外界环境的周期性变化来协调自身新陈代谢及各种生理过程,从而与环境保持同步。
早在19世纪末,科学家就注意到了生物体具有「昼夜节律」现象。德国内科医生Wilhelm Frith和奥地利心理学家Hermann Svoboda通过长期的临床观察,发现在病人的病症、情感以及行为的起伏中,存在着一个以23天为周期的体力盛衰和以28天为周期的情绪波动。
1971年,Seymour Benzer与Ron Konopka在加州理工学院以果蝇为实验材料,利用化学诱变的方式筛选得到了第一个生物钟基因突变体,并将其命名为「period」。
其后多年,美国遗传学家、布兰迪斯大学教授Jeffrey C. Hall和Michael Rosbash以及洛克菲勒大学教授Michael W. Young通过实验得出了果蝇体内决定天然生物钟的多个遗传基因,并研究出他们的产生、运作机制,了解这些基因的mRNA及蛋白是怎样控制昼夜节律的。
2017年度的诺贝尔生理学或医学奖颁给了这三位科学家,以表彰他们在发现生物钟基因及调控机制过程中的贡献,这也使得昼夜节律研究再次受到人们的广泛关注。
人体的生物钟,可以分为2个类别,中枢生物钟及外周生物钟,光照是影响昼夜节律的主要环境因素。
中枢生物钟,又被称为「昼夜节律钟」,位于下丘脑视交叉上核(SCN),人眼视网膜神经节细胞(ipRGCs)中的黑视蛋白(Melanopsin)在接收光源后,能够将信息直接传递至SCN的大脑区域。SCN随后通过荷尔蒙激素和神经信号调节外周生物钟。
外周生物钟存在于所有的器官和组织中,比如肝脏、脂肪和骨骼肌细胞等。它们会输出对应的信号,来调节内分泌、体温调控、生热作用、免疫功能、代谢、生殖、脂肪储存、干细胞发育等,所以光照变化对生物节律系统有着重要影响。
地球上包含人体在内的大多数哺乳动物的昼夜节律系统以24小时为一个完整周期。
机体的昼夜节律系统能够促进机体生理学状态适应每天的不同阶段,帮助调节睡眠模式、摄食行为、激素释放、血压以及体温等
此外,许多学者的研究指出,按照人的心理、智力和体力活动的生物节律,来安排一天、一周、一月、一年的作息制度,能提高工作效率和学习成绩,减轻疲劳,预防疾病防止意外事故的发生。
所谓智力生物节律,就是人一天中有时记忆力好,有时则差,这其中存在一定规律性,比如有的人早上5~9时记忆力好,而另一些人则是晚上记忆力好等等。
近年,国际上对时间生物学研究十分重视,提出了时间病理学、时间药理学和时间治疗学等概念,昼夜节律已成为研究临床、预防及基础医学的重要研究内容。实际上,心脏、内分泌系统、消化系统等都有自己的节律,一些具体措施可以帮助我们调节平衡。
02
睡眠规律平衡内分泌
内分泌系统的节律体现于激素含量、生物酶活性有规律地增减,生活习惯、慢性疾病、肿瘤等都可能打乱内分泌。
排除疾病因素,不正常的睡眠状态对内分泌的影响尤为突出。比如大量存在于现代电子产品中的蓝光(短波可见光)会抑制褪黑素分泌,影响机体进入睡眠状态,引起睡眠紊乱。
如果长期得不到缓解,会影响神经内分泌系统,进而导致激素分泌紊乱,容易出现失眠、健忘、易怒、焦虑等精神症状,免疫力也会下降。
03
情绪平稳守护心脏
心脏节律体现在心跳的规律性及频率上,呈现明显昼快、夜慢规律。白天心脏通过加快心跳,增加心排血量,保证大脑及全身,尤其是肌肉系统的供血。当人体睡眠状态中,器官、组织的供血需求相应减少,心跳则变慢、减弱,使心脏得到充分休息。
影响心脏节律的因素很多,自主神经功能紊乱是其中之一,激动、生气、过度劳累等也会打乱心脏节律。因此保持开朗乐观的人生态度以及平稳的心情对维持心脏节律十分重要。
04
定时吃饭保障肠道节律
肠道不仅是人体最重要的消化和吸收器官,还是人体最大的排毒器官和免疫器官,它的节律影响全身健康。4~6小时是肠道完全排空一餐食物的时间,如果饥饿时没有进食,胃肠道中分泌的消化酶或液体会损害消化道黏膜。
三餐不规律会让肠道无所适从,一旦肠道节律被打破,就会对机体免疫力有较大影响,不是一朝一夕能完全恢复的。