每日一句: Build your own dreams, or someone else will hire you to build theirs. 打造自己的梦想,否则你就会被雇用去打造别人的梦想。 跟读

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2017年11月23日 星期四

丁酉(鸡)年十月初六

生物钟 - 基本简介 [回目录]

生物钟
生物钟
人体随时间节律有时、日、周、月、年等不同的周期性节律。例如人体的体温在24小时内并不完全一样,早上4时最低,18时最高,相差l℃多。人体的正常的生理节律发生改变,往往是疾病的先兆或危险信号,矮正节律可以防治某些疾病。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,有一定的规律,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)。反之假如突然不按体内的生物钟的节律安排作息,人就会在身体上感到疲劳、在精神上感到不舒适

生物钟 - 人体的生物钟 [回目录]

生物钟
生物钟
人的生命过程是复杂的,又是奇妙的,它无时无刻不在演奏着迷人的“生物节律交响乐”。这就是通常人们所说的生物钟。生物钟也叫生物节律、生物韵律,指的是生物体随时间作周期变化的包括生理、行为及形态结构等现象。科学家发现,生物钟是多种多样的。就人体而言,已发现一百多种。生物钟对人健康的影响是非常巨大的。整个人类都是按以一昼夜为周期进行作息,人体的生理指标,如体温、血压、脉搏;人的体力、情绪、智力和妇女的月经周期;体内的信号,如脑电波、心电波、经络电位、体电磁场的变化,等等,都会随着昼夜变化作周期性变化。没有人否认这一系列的现象与人的健康毫无关系。科学发现,生物钟紊乱的时候,人类甚至所有生命就容易生病、衰老或死亡。有的人的生物钟几十年都是相对稳定的,他的健康状况是良好的,而生物钟表一旦被打破,较长处于紊乱状态,就产生各种各样的不适或疾病,有的甚至危及生命。据说,欧洲名酒棗威士忌的商标是一长寿老人的头像,这老人活了152岁。当时,英国国王想见这位长寿老人,就请他到皇宫来吃喝玩乐,以示隆重款待,谁知,由于生活规律被突然改变,一周后老人不治死去。在我们的生活中,也有一些健康老人,几十年如一日,终日劳作,越显健康,有一天,由于儿女的孝顺,让他休息“享清福”,结果不是周身不舒服,就是一病不起。有的刚退下来的老人,身体状况反而不如上班的时候,都是与生物钟突然改变有关。我们认为,年轻人要及早认识、发现和掌握自己的生物钟,然后、逐步顺应它,使之发挥良性效果。老年人要对几十年形成的生物钟要保养好,不要轻易改变它,免得引起生物钟紊乱而影响身心健康。孝顺的儿女们,也不要轻易让老人迁就你们的“孝心”。据调查,在一家叫老人保健康复中心里,好几个九旬老人在家的时候身体状况、精神状态都很正常,儿女送他们到中心是让他们得到良好的医疗保障,但结果,这几个老人都是不到半月,“无疾”而终。这与老人的生物钟被改变有无关系,我们无法深究。不过,我们相信,认识生物钟、掌握生物钟、顺应生物钟对维护和增进人们的身心健康是有帮助的。

生物钟 - 生物钟现象  [回目录]

生物钟
生物钟
许多生物都存在着有趣的生物钟现象。例如,在南美洲的危地马拉有一种第纳鸟,它每过30分钟就会“叽叽喳喳”地叫上一阵子,而且误差只有15秒,因此那里的居民就用它们的叫声来推算时间,称为“鸟钟”;在非洲的密林里有一种报时虫,它每过一小时就变换一种颜色,在那里生活的家家户户就把这种小虫捉回家,看它变色以推算时间,称为“虫钟”。在植物中也有类似的例子。在南非有一种大叶树,它的叶子每隔两小时就翻动一次,因此当地居民称其为“活树钟”;在南美洲的阿根廷,有一种野花能报时,每到初夏晚上8点左右便纷纷开放,被称为“花钟”。不仅如此,微小的细菌也知道时间。据美国最新的《自然》杂志介绍,某些单细胞生物体内不仅存在生物钟,而且这些生物钟十分精确。

人体内的“隐性时钟”万物之灵的人类,同样受着生命节律的支配。什么是人体生物钟?有人把人体内的生物节律形象地比喻为“隐性时钟”。科学家研究证实,每个人从他诞生之日直至生命终结,体内都存在着多种自然节律,如体力、智力、情绪、血压、经期等,人们将这些自然节律称作生物节律或生命节奏等。人体内存在一种决定人们睡眠和觉醒的生物种,生物钟根据大脑的指令,调节全身各种器官以24小时为周期发挥作用。早在19世纪末,科学家就注意到了生物体具有“生命节律”的现象。上世纪初,德国内科医生威尔赫姆·弗里斯和一位奥地利心理学家赫尔曼·斯瓦波达,他们通过长期的临床观察,揭开了其中的奥秘。原来,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。大约过了20年,奥地利因斯布鲁大学的阿尔弗雷特·泰尔其尔教授,在研究了数百名高中和大学学生的考试成绩后,发现人的智力是以33天为波动周期的。于是,科学家们将体力、情绪与智力盛衰起伏的周期性节奏,绘制出了三条波浪形的人体生物节律曲线图,被形象地喻为一曲优美的生命重奏。到了20世纪中叶,生物学家又根据生物体存在周期性循环节律活动的事实,创造了“生物钟”一词。

生物钟:人的第三只眼生物钟的位置到底在何处?传统的观点认为,生物钟应该存在于大脑中,但对于具体位置的说法却又各不相同。有人认为,生物钟的确切位置在下丘脑前端,视交叉上核内,该核通过视网膜感受外界的光与暗,使之和体内的时钟保持同一节奏。也有人认为,生物钟现象与体内的褪黑素有密切的关系,由于褪黑素是由松果腺所分泌,因此生物钟也应该位于松果体上。后来产生了外界信息所导致的外源说、生物体内在因素决定的内源说和生物体与环境相互作用的综合说等。外源说认为,某些复杂的宇宙信息是控制生命节律现象的动因。美国学者弗兰克布朗博士认为,人类对广泛的外界信息,如电场变化、地磁变化、重力场变化、宇宙射线,其他行星运动周期、光的变化、月球引力等极为敏感,这些变化的周期性,引起了人的生命节律的周期性。内源说认为,生命节律是由人体自身内在的因素决定的。对夜间活动的仓鼠的试验表明,在外界条件变化的情况下,如在与地球自转方向相反的条件下,仍然有相似的节律。人在恒温和与外界隔绝的地下,也表现出近似于24小时的节律,因此,人的生命节律是由人自身的因素造成的。综合说是人体与环境相互作用的理论。

生物钟
生物钟
12个生物钟基因:揭开生物钟神秘面纱据专家介绍,人类已经发现了12个与生物钟相关的基因,生物钟不但影响人的身心健康,而且可以在治疗疾病中发挥重要的作用。20世纪80年代,由于分子生物学的发展,生物钟的研究取得了突破性的进展。1971年英国科学家在其研究的果蝇中发现了一只特殊果蝇,它的生物钟只有21小时。科学家花了14年时间,直到1985年才找到了引起这个果蝇生物钟异常的基因。这就是人类第一次发现与生物钟相关的基因,这个基因被命名为period———“周期”。科学家一直试图克隆该基因在其他物种,尤其是哺乳动物的类似基因,但一直未能成功。1997年《细胞》杂志上发表了一篇论文,科学家通过对上万只实验鼠的研究,发现了一只实验鼠的生物钟周期是27小时,并定位克隆了这个核酸发生变异的基因,命名为“时钟”基因—ClockGene。与此同时,孙中生博士等为了克隆乳腺癌基因,对17号染色体基因进行大规模的筛选。他们发现,其中有一个基因与果蝇的生物钟基因“周期”呈现一定的序列类似性,因此假设该基因是果蝇“周期”在哺乳动物中具有同等功能的类似基因。通过动物实验,他们发现“周期”基因有24小时表达节律,同时该基因的表达能随光周期的改变而变化。这一发现因揭示了生物钟的分子生物学基础,被《科学》杂志评为当年10大科技突破之一。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,生物节律已成为研究临床、预防及基础医学的一个重要学科。中科院计划在我国建立一个具有国际水平的时间生物学研究基地,推广时间生物学在我国医学临床的应用。

研究表明人类生物钟一天慢18分钟人类的生物钟同时钟并不同步。日本科学家近日发表研究论文说,他们发现人类生物钟的周期是24小时18分。而其它动物和植物的这种生物钟与时钟差距更明显,一些动物的生物钟周期是23小时至26小时,而植物是从22到28小时。研究者认为这种现象可以用达尔文的进化论来解释。以鸟儿为例,如果它严格按照时钟作息的话,那么当它每天早上醒来觅食时会发现,树上的虫子已经被先飞入林的鸟儿吃得差不多了。所以严格守时的生物会面临最大的竞争压力,最终趋于灭亡。但是为什么生物钟与时钟的不同步不会累计起来最终打乱我们的生活规律,让我们醒来得一天比一天晚?研究者说,光线会通过影响体内激素水平和体温等不断重新设定生物钟。研究者用计算机做了一个模拟生物钟进化的实验。实验证明,那些对竞争最有利的生物钟周期的确是接近24小时,但又不是特别接近。

动物皮肤里藏着生物钟日本神户大学冈村均教授在美国《科学》杂志上发表论文说,哺乳动物的皮肤组织里存在生物钟,而且与脑内的生物钟步调一致。这一发现有可能用于诊断由生物钟紊乱导致的各种病症。这位科学家在对老鼠的实验中发现,老鼠的皮肤粘接组织的成纤维细胞里有大量的生物钟基因存在。他把存在于脑丘下部的生物钟叫做“母钟”,把皮肤等组织细胞里的生物钟称为“子钟”。他还发现,子钟和母钟连动,而且作用机制也相同。据认为,包括人在内的各种哺乳动物的生物钟结构与机制大致相同。

生物钟 - 生物钟调整 [回目录]

生物钟
生物钟的养生
在冬季,人们的食欲多有增加,但这并不意味着在冬季人体需要更多的热量,这是由于人体的“激素钟”在寒冷的气候下,运转有所改变造成的。科学研究发现,冬天的寒冷影响着人体的内分泌系统,使人体的甲状腺素、肾上腺素等分泌增加,从而促进和加速了蛋白质、脂肪、碳水化合物三大类热源营养素的分解,以增强机体的御寒能力,这样就造成人体热量散失过多。因此,冬天营养应以增加热能为主,可适当多摄入富含碳水化合物和脂肪的食物。对于体质偏弱而无严重疾病的人来说,可以根据自己身体的实际情况,适当选用一些药食两用的食品,如红枣、芡实、薏苡仁、花生仁、核桃仁、黑芝麻、莲子、山药、扁豆、桂圆、山楂、饴糖等,再配合营养丰富的食品,就可达到御寒进补的目的。对于肥胖的人来说,冬季是减轻体重、控制肥胖的大好时机。此时,肥胖者晚餐应少吃,并安排得清淡一些。由于晚间人体摄入的营养素易转化成脂肪而储存,同时,晚间活动量小,如果晚餐丰盛则易引起血脂升高,并易沉积于血管壁上,为动脉硬化埋下隐患。妇女在冬季应增加无机盐和维生素的摄入,尤其是钙和铁应有充分的供应。老人和儿童及体质虚弱者或慢性消耗性疾病患者,生理耐寒能力差,寒冷对他们是很大的威胁,尤其需要优质蛋白质。蛋白质、脂肪和碳水化合物三者应保持合理的比例,三者应分别占13%-15%、25%-35%、60%-70%为宜。老人冬季宜常吃粗粮、杂粮和薯类。如玉米、荞麦、燕麦、红薯、马铃薯、羊奶、兔肉、动物肝、动物血、豆腐、芝麻酱、红糖、虾米、虾皮以及带色叶菜都适于冬季进食。此外,冬季进补御寒,调整饮食的同时,应进行耐寒力锻炼从而增强适应能力。如忽略了人体本身的生理耐寒力,而一味依赖食物御寒,过多地食用高热能高脂肪的食物和酒类等,可造成和加重心血管病。而且,一冬下来,有可能多长出赘肉,会给原来就胖或心血管功能不佳者带来许多不利影响。因此,冬天应坚持适当的体育运动,如太极拳、散步、打球等,这样可促进新陈代谢,加快全身血液循环,增强胃肠道对营养的消化吸收,真正达到食而受益的目的。

高考考生如何调整生物钟经过长时间的复习备考,很多考生形成了晚睡的习惯。有些人甚至到了上午10∶00左右还懒洋洋的,兴奋不起来。如果到了高考时还是处于这种生理状态,就很不利,应该注意调整好自己的生物钟。人的生物钟是长时间形成的一种生理反映。要想调整到最佳状态,应该在考前半个月左右就着手进行。高考的第一场考试一般在上午9∶00开始。考生要想保证自己有充足的精力和适度的兴奋状态,就要完全按照高考期间的作息时间安排自己一天的生活,逐步把生物钟调整过来。第一步是把晚睡的习惯改掉,第二天早上也不能睡懒觉。具体地说就是每天晚上一定要在22∶00以前入睡,第二天早上要在6∶00~6∶30左右起床。起床洗漱完毕后,活动一下身体,看几页复习资料,7∶30左右再吃早餐。这样到9∶00左右整个人已经逐渐进入兴奋状态。为适应考试,考生在9∶00~11∶00之间可以自己找一些卷子试着做一做。这样既能进行一下复习,又能体会适度紧张的感觉。午饭后,考生也要按高考的需要休息一个小时左右再进行复习。从而使自己在每一场考试的时间里都处于适度的兴奋中。

生物钟 - 根据生物钟原理安排作息 [回目录]

生物钟
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根据生物钟原理合理安排最近,位于美国芝加哥医疗中心的生物节奏研究室的研究人员指出:周末睡懒觉对绝大多数人来说并非好事,因为这会使人体时钟紊乱,睡眠时间顺延,使星期天晚上难以入睡,星期一早上昏昏沉沉,而这种紊乱状态甚至需要数天时间才能恢复正常。在时间生物学这一新领域,研究人员对与人类息息相关的人体生物钟进行了大量研究,并取得了一系列有重大价值的进展。研究表明:人们最好在每天、每周、每月甚至每年的同一个时间醒来,这有助于调整体内的各种活动,使我们精力充沛地去迎接新的一天。时间生物学为那些即不属于早起的“百灵鸟型”,又不属于晚睡的“猫头鹰型”的80%的人提供了有用的信息。蒙克教授说“随着年龄的增长会带来某些变化。不仅是生活方式的不同,而是生物学上的变化。我们中的许多人到晚年时会变成“百灵鸟型”。

由于人体生物钟的变化,大脑皮层的不同区域的功能也在时时发生着变化,研究的结果表明:上午8~11点,是组织、计划、写作和进行一些创造性思维活动的最佳时间。最好把一天中最艰巨的任务放在此时完成。同时,这段时间疼痛最不敏感,此时看牙医最合适。上午11~12点,是开会的最佳时间,人们此时最为清醒。这段时间易用于解决问题和进行一些复杂的决策。12时~下午2时,此间一天中快乐的情绪达到了高潮,适宜进行商业社会活动。下午2~4时,会出现所谓的“下午低沉期”。此时易出现困乏现象,最好午睡片刻,或是打一些必要的电话,做些有趣的阅读,尽量避免乏味的活动。下午4~6时,人体从“低沉期”解脱出来,思维又开始活跃。可把一天中较重要的工作放在此时做。并且这是进行长期记忆的好时光。下午5~7时,人体的体温最高,此时做些锻炼有助于你在晚上顺利入睡并提高睡眠质量。晚上7~10时,可就一些较严肃的家庭话题进行讨论,也是学习的最好时间。晚上11~12时,人体准备休息,各脏器活动极慢,进入梦乡。目前,对人体的生物节律研究已被广泛地应用于人体卫生保健,保障安全生产,指导人们生活等方面。所以当了解了自己的生物节律后,就会扬长避短,充分利用生物节律的高潮期,获取理想的学习、工作和科研成绩。在低潮期适当调整安排自己的生活,以提高适应能力,减少生物节律的不良影响。可见,人们能够认识,利用人体生物节律,但不宜随意打乱生物节律。

生物钟 - 相关知识 [回目录]

生物钟
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改变入睡和起床时间会影响人的情绪美英两国的研究人员发现,人的情绪好坏不仅受睡眠时间长短的影响,而且还与是否按生物节律安排入睡和起床时间有很大关系。据《普通精神病学文献》报道,美国波士顿和英国曼彻斯特的两个研究小组对生物钟、睡眠和情绪之间的关系进行研究后发现,人体生物钟能决定人在一天内哪几个小时心情好。如果在人体生物钟仍处在睡眠阶段起床,即使已经睡了很长时间,仍然会感觉情绪不好;而即使两三天没睡觉的人,如果他的生物钟处在清醒期,那么他也会感觉情绪高涨。研究人员说,生物钟存在于大脑中的一个区域,它决定人体从睡眠、清醒到消化等多种活动的生物节律。他们通过对24例健康的年轻志愿者长达一个月的研究后发现,当实验对象的睡眠周期从每天24小时延长到28至30小时后,其情绪高低受每天睡眠情况和体温两个因素的综合影响。研究人员指出,这两项新的研究结果使科学家们能够根据人的睡眠时间表和其自身生物钟判断人的情绪,并有望在将来帮助医生治疗情绪抑郁症患者,也可以帮助经常三班倒的人和需要倒时差的人尽快适应。

“百灵鸟”与“猫头鹰”式的醒睡方式各有特点世上的任何一个人各自都有自己的睡眠方式与习惯,有的人喜欢早睡早起,即所谓“百灵鸟”式的人;有的则善于晚睡晚起,所谓“百灵鸟”式醒睡方式的人,每天很早醒来,起床活动,精神饱满地投入当天的工作,到下午工作效率就慢慢降低,夜暮降临,即呵欠不断,昏昏欲睡,急忙上床就寝,很快便进入梦乡,这类人一般很少有失眠。所谓“猫头鹰式”,早晨醒来后,慢悠悠地翻翻身,睡意盎然,恋床难舍,磨蹭很久,勉强起床后,上午的工作效率不高,到了下午精神才慢慢的来了,入夜后劲头反而最足,工作至深夜毫无倦意,好像有用不完的劲,只是迫于第二天还有工作,才勉强上床就寝,这类人即使让他们早上床也是难以入睡的。据美国斯坦福大学医学院的睡眠研究中心发现这种觉醒一睡眠节律的差异,与人体的日常体温周期性变化有关。“百灵鸟式”的人,每当傍晚,其体温在正常幅度的下限,第二天早晨开始升高,到上午升至上限;而“猫头鹰式”的人,在傍晚时体温已上升至正常幅度的上限,深夜后始见下降,翌晨还在下限值内,午后始见上升。这种节律养成与工作有一定关系。长期从事农业劳动的多属于“百灵鸟式”,他们的主要工作都在白天,这类人常常天蒙蒙亮就起床活动,太阳落山后即准备就寝了,而从事脑力劳动的则多是“猫头鹰式”的,他们常常利用安静的夜晚来工作。

生物钟 - 生物钟与温度变化 [回目录]

生物钟
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睡眠—觉醒节律与体温变化一个人的睡眠与觉醒有一定的节律,在不同的状态下人的体温也发生相应的变化,通过测量体温的变化,也就可以了解自己的昼夜节律。测量的方法是每隔2个小时测一次体温,连续测一个月或一个半月,一定要在相同时刻测,然后求出各时间点体温的平均值,将这12个平均值点画在坐标纸上,纵坐标为体温,横坐标为时间。正常体温波动在摄氏36.9±0.5度,变化虽不大,但节律性却一目了然。睡眠安排在体温刚刚下降的阶段最为理想,而觉醒则多在体温回升的初始阶段。绝大多数人的体温是在下午稍高,入夜后就渐渐下降,在体温开始下降的时候上床就寝,不但入睡快,而且睡的时间也会相对地长一些。假如你的睡眠时间安排在体温最低点,会使睡眠时间缩短而且很容易早醒。古来托曼博士曾经做过一项叫做“洞窟实验”的实验。受试者有6人,让他们生活在洞窟中,洞中恒温、恒湿,空气新鲜,消除一切干扰,断绝一切外界信息。其中1名受试者,体温高峰是在上午9∶00~11∶00,就寝时间安排在22∶30,此时体温正在下降,结果很快就能入睡。有4个人,生活规律与体内节律不一致,22∶30时体温仍很高,安排在这个时间睡眠,常常很难入睡。有一名受试者到凌晨1时体温仍很高,此人1时30分以前很难睡着。有些人的体温并无明显节律性,即24小时内体温几乎无明显变化,这种人比较平和,白天可以从早到晚工作,晚间能够按时入睡。但是这样的人在总人口数中所占的比例并不大。通过对自己体温情况的了解,有利于恰当地安排自己的作息时间。

生物钟 - 生物钟规律 [回目录]

生物钟
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科学家发现,人体拥有自己的生理时钟。同时,生理美容学家也证实,每个人的皮肤随生理时钟的变化有其须特别遵循的时刻表。专家建议,美容保养若能与皮肤自然作息时刻相配合,就可发挥它最大的功效。晚上11点至凌晨5点,细胞分裂的速度要比平时快8倍左右,这时肌肤对护肤品的吸收率极强,若使用富含营养物质的滋润晚霜及保湿剂,能使皮肤保养和修复达到最佳效果。早晨6点至7点,肾上腺皮质激素的分泌此时达到高峰期,它抑制蛋白质合成,而且再生作用减慢,细胞的再生活动降到最低点。水分聚集于细胞内,淋巴循环缓慢,一些人会眼皮肿胀。为了应付一天中皮肤所承受的压力,如灰尘、日晒等,所以早晨应当使用防止水分流失、抗紫外线及富含维生素A、C、E的保养品,以抵抗自由基。晨起眼皮浮肿的人,可用能增强眼部循环,分解积于眼部的毒素和收紧眼袋的眼霜。上午8点至12点,皮肤的承受能力最佳,抵抗力最强,皮肤腺分泌也最为活跃,整形大夫可于此时施行手术,也可做面部、身体脱毛、除斑脱痣及文眉、文眼线等美容项目。下午1点至3点,血压及激素分泌降低,身体逐渐产生倦怠感,皮肤易出现细小皱纹,15分钟的小憩能使脸部充分放松。这时肌肤对于含高效物质的化妆品吸收能力特别弱,若想使肌肤看来有生气,可额外用些精华素和保湿营养水。下午4点至8点,随着微循环的增强,血液中氧含量提高,心肺功能增强,胰腺分泌十分旺盛,能充分吸收营养,肌肤对美容化妆品的吸收力增强。人体痛感下降,适合修眉毛及脱毛,职业女性适宜到美容院做保养。晚上8点至11点,组织胺分泌增加,此时最易出现过敏反应,微血管的抵抗力最弱,血压降低,人体容易水肿、流血及发炎,故不宜做整形手术及美容护理。人是大自然的产物,人体的生物规律与自然的规律有着内在联系,这样人体的生物规律称生物钟。生物钟的正常运转是人体健康、长寿、益智、欢愉、增美的保证。人体一天中的各种生理波动如下:

1点钟:处于深夜,大多数人已经睡了3-5小时,由入睡期--浅睡期---中等程度睡眠期--深睡期,此时进入有梦睡眠期。此时易醒/有梦,对痛特别敏感,有些疾病此时易加剧。

2点钟:肝脏仍继续工作,利用这段人体安静的时间,加紧产生人体所需要的各种物质,并把一些有害物质清除体外。此时人体大部分器官工作节律均放慢或停止工作,处于休整状态。

3点钟:全身休息,肌肉完全放松,此时血压低,脉搏和呼吸次数少。

4点钟:血压更低,脑部的供血量最少,肌肉处于最微弱的循环状态,呼吸仍然很弱,此时人容易死亡。此时全身器官节律仍放慢,但听力很敏锐易被微小的动静所惊醒。

5点钟:肾脏分泌少,人体已经历了3-4个“睡眠周期”(无梦睡眠与有梦睡眠构成睡眠周期),此时觉醒起床,很快就能进入精神饱满状态。

6点钟:血压升高,心跳加快,体温上升,肾上腺皮质激素分泌开始增加,此时机体已经苏醒,想睡也睡不安稳了,此时为第一次最佳记忆时期。

7点钟:肾上腺皮质激素的分泌进入高潮,体温上升,血液加速流动,免疫功能加强。

8点钟:机体休息完毕而进入兴奋状态,肝脏已将身体内的毒素全部排尽。大脑记忆力强,为第二次最佳记忆时期。

9点钟:神经兴奋性提高,记忆仍保持最佳状态,疾病感染率降低,对痛觉最不敏感。此时心脏开足马力工作,精力旺盛。

10点钟:积极性上升,热情将持续到午饭,人体处于第一次最佳状态,苦痛易消。此时为内向性格者创造力最旺盛时刻,任何工作都能胜任,此时虚度实在可惜。

11点钟:心脏照样有节奏地继续工作,并与心理处于积极状态保持一致,人体不易感到疲劳,几乎感觉不到大的工作压力。

12点钟:人体的全部精力都已调动起来。全身总动员,需进餐。此时对酒精仍敏感。午餐时一桌酒席后,下半天的工作会受到重大影响。

13点钟:午饭后,精神困倦,白天第一阶段的兴奋期已过,此时感到有些疲劳,宜适当休息,最好午睡半到1小时。

生物钟
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14点钟:精力消退,此时是24小时周期中的第二个低潮阶段,此时反应迟缓。

15点钟:身体重新改善,感觉器官此时尤其敏感,人体重新走入正轨。工作能力逐渐恢复是外向型性格者分析和创造最旺盛的时刻,可持续数小时。

16点钟:血液中糖分增加,但很快又会下降,医生把这一过程称为“饭后糖尿病”。

17点钟:工作效果更高,嗅觉、味觉处于最敏感时期,听觉处于一天中的第二高潮。此时开始锻炼比早晨效果好。

18点钟:体力活动的体力和耐力达一天中最高峰,想多运动的愿望上升。此时痛感重新下降,运动员此时应更加努力训练,可取得好的运动和训练成绩。

19点钟:血压上升,心理稳定性降到最低点,精神最不稳定,容易激动,小事可引起口角。

20点钟:当天的食物、水分都已充分贮备,体重最重。反应异常迅速、敏捷、司机处于最佳状态,不易出事故。

21点钟:记忆力特别好,直到临睡前为一天中最佳的记忆时间(第四次,也是最高效时)。

22点钟:体温开始下降,睡意降临,免疫功能增强,血液内的白细胞增多。呼吸减慢,脉搏和心跳降低,激素分泌水平下降。体内大部分功能趋于低潮。

23点钟:人体准备休息,细胞修复工作开始。

0点钟:身体开始其最繁重的工作,要换已死亡的细胞,建立新的细胞,为下一天作好准备。

生物钟 - 生物钟紊乱的改善方法 [回目录]

生物钟
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生物钟又称生理钟。它是生物体内的一种无形的“时钟”,实际上是生物体生命活动的内在节律性,它是由生物体内的时间结构序所决定。人体随时间节律有时、日、周、月、年等不同的周期性节律。例如人体的体温在24小时内并不完全一样,早上4时最低,18时最高,相差l℃多。人体的正常的生理节律发生改变,往往是疾病的先兆或危险信号,改正节律可以防治某些疾病。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,有一定的规律,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)。反之假如突然不按体内的生物钟的节律安排作息,人就会在身体上感到疲劳、在精神上感到不舒适。

人体生物大致分三类:昼型、夜型、中间型。昼型表现为凌晨和清晨体力充沛,精神焕发,记忆力理解力最为出色,如数学家陈景润、作家姚雪垠都习惯凌晨两三点钟投入工作,效率很高。夜型是一到夜晚脑细胞特别兴奋,精力高度集中,如法国作家福楼拜就习惯整夜写作,以到久而久之,他家彻夜不熄的灯光竟成为赛纳河上船工的航标灯了。中间型介乎前二者之间,清晨和上午学习工作效果特别好,如诗人艾青,在这两个时段,文思泉涌,妙笔生花。这些名人正是利用了生物钟,使才智得以淋漓尽致地发挥。要提醒学生朋友的是,他们生物钟的形成有两种原因:既有先天的因素,也有后天工作环境长期养成的因素。其实人的生物钟是可以调整的,外交官和运动员为了适应世界各地的时间差,就得人为地调整自己的生物钟,努力使自己在最需要体力和精力时,处在最佳状态。青少年正处在身心发展时期,不管生物钟是什么类型,应当取得这样一个共识:上午八点开始,要进入学习,一学四个小时,六点钟后洗漱吃饭上学,等到上午数学、英语、语文等老师轮番指导、系统复习时,恐怕会极不情愿地昏昏欲睡了;如果你过分强调夜型特点,非通宵达旦复习不可,等太阳升起来,你却要倒床睡觉了。所以我们不主张中学生朋友们过于强化自己的生物钟类型。不妨这样试试:晚上晚睡会儿,早晨多睡会儿,以保证白天体力充沛,精神饱满。如果中午打个盹儿,下午放学再睡个小觉,那么,就把时间切割成早晨、上午、下午、晚上四个最佳时段。

不过,这两个小觉一定要短,讲究高质量,即有四个指标:入睡快,睡得深,不超过一小时,醒后特有精神。当然,这只是个建议,关键还在于根据你的实际情况来制定。有些同学问,如何才能按照自己想要的作息时间的调节生物钟呢?作息一旦形成习惯,改变起来需要一个过程,所以不要太着急。一般来说,越轻松的状态下越容易改变生物钟。所以建议想调节生物钟的同学在寒假里来改变你的作息。因为假期里的精神状态比平时要轻松。如果你想重定自己的起床时间,可以在睡觉前给自己一些心理暗示。比如:在心里对自己说:“我希望明天6:30起床。”总之,一定不要把这件事当成心病,越无所谓,反而越能达到预期效果。人们知道,睡眠对于大脑健康是极为重要的。未成年人一般需要有8个小时以上的睡眠时间,并且必须保证高质量。如果睡眠的时间不足或质量不高,那么对大脑就会产生不良的影响,大脑的疲劳就难以恢复,严重的可能影响大脑的功能。青少年如果睡眠不足或睡眠质量差,就应适当增加睡眠的时间,比如夏天午睡片刻,并且要设法改善睡眠状况等。按照一般的观点,睡眠是消除大脑疲劳的主要方式。如果长期睡眠不足或睡眠质量太差,就会严重影响大脑的机能,本来是很聪明的人也会变得糊涂起来。很多青少年学生患上了神经衰弱等疾病,很多时候就是因为严重睡眠不足引发的。总之,一个人的一中,有三分之一多的时间是在睡眠中度过的。政党的良好睡眠,可调节生理机能,维持神经系统的平衡,是生命中重要的一环。睡眠不良、不足,第二天就会头错脑胀、全身无力。睡眠与健康工作和学习的关系甚为密切

以下几个方面可以提高睡眠质量:

生物钟
生物钟
睡眠要适量我们的一个重要观点是:觉不可少睡。在很多书上都说,成年人一般每天睡7-8个小时就差不多了。可是最近美国心理学教授詹姆斯?马斯博士指出:一个人晚上睡眠6-7个小时是不够的。他对睡眠研究的结果表明,只有8个小时睡眠才能够使人体功能达到高峰。所以什么是“适量”,主要是“以精神和体力的恢复”作为标准。人的睡眠分为慢动眼睡眠和快动眼睡眠两个时向。浓度的快动眼睡眠在记忆储存、维持组织、信息整理及新的学习、表现等都发生在快动眼睡眠的最后阶段,而快动眼睡眠通常发生在8小时睡眠期的后部,并可以持续90分钟左右。虽然我们可能并没有觉察到,但是,我们当中大部分人的睡眠其实都是不够的,这不仅降低了生活质量,还可能引发疾病。为了弥补这种普遍的睡眠不足,马斯博士提倡“小睡”。这种小睡是指每天正式睡眠醒来后再小睡20分钟,其效果比晚上早睡要好得多。我们特别强调的是,现在中小学生虽然说“减负”了,但是由于各种各样的考试压力,他们并不轻松,很多人睡眠的时间明显不足。与过去相比,实际上是明松暗紧。这实际上无论对社会还是对家庭都是得不偿失的。我们认为,只有睡好觉,才能学习好。睡好觉并不会妨碍前程:睡眠时间必须保证。

睡觉的环境要想晚间得良好的睡眠,注意睡前三宜三忌非常重要。三宜是:睡前散步。《紫岩隐书?养书》说:“入睡时行,绕室千步,始就枕……盖则神劳,劳则思息,动极而求静。”睡觉应该有一个合适的环境,主要是一个清静的卧室和舒适的卧具。通风是卧室的一个重要条件,因为新鲜的空气比什么都重要。无论室外的温度高低,睡觉之前都应该开窗换气。选择一张舒适的床,一般以软硬适中的棕绷床或软木板的褥子为宜。枕头软硬要适中,尽量做到冬暖夏凉。

要有正确的睡眠姿势。一般主张向右侧卧,微曲双腿,癸身自然放松,一手屈肘放枕前,一手自然放在大腿上。要养成良好的睡眠习惯。无论是每晚的睡眠还是白天的小睡都要尽量保持在同一个时间上床和起床,节假日也不例外。要进行有规律的适度的行动。

顺应生物钟如果我们每天准时起床,定时去迎接每天早晨的阳光,那么你的生物钟就会准时运转。研究表明,这是提高睡眠质量的关键要素之一。影响生物钟的运行的因素之一是体温。研究证明,人的体温波动对生物钟的节律有很大的影响。人的体温下降就容易引起睡意,这是利用体温调节生物钟的有效方法。如果体温调节失控,就会引起睡眠生物钟发生紊乱。控制体温的方法很多,例如睡前洗澡,或睡前做20分钟的有氧运动等,睡觉的时候体温就会有所下降。总之,形成习惯之后,人就会按时入睡。青少年要养成良好的睡眠习惯,这是最重要的。生物钟是不能轻易破坏的,千万不要在星期六、星期天晚上不睡,白天不起,破坏了自己的生物钟。

调节饮食我们经常看到这样的情况:有少数人在晚上大量食用咖啡、巧克力、可乐、茶等食品或饮料之后主观上没有睡眠不良的感觉,但是实验证实,他们的深度睡眠会受到不良的影响。所以睡觉之前,不要食用这些东西。为了获得一个良好的睡眠效果,睡前应该有以下几个方面忌讳:忌饱食晚餐七八成饱即可。睡前不要吃东西,以免加生胃肠负担。忌饮浓茶与咖啡晚上不要饮用浓茶、咖啡等食品,以免因精神兴奋或尿频影响正常的睡眠。忌喝酒研究证明,喝酒好像可以帮助人入睡,但是实际上是不正确的。酒在新陈代谢的过程中会释放一种天然的兴奋剂,破坏我们下半夜睡眠。

减少噪音不少青少年朋友因为经常处在某种噪声中,习惯成自然,适应了这种不良的环境。这对我们的睡眠是不利的,会减少我们浓度睡眠的时间。所以睡觉的环境应该尽量避免噪音干扰。另外,对于容易失眠的人来说,应在有睡意的时候才上床,早早上床的结果往往是“欲速则不达”,只会加重心理压力。有人曾经进行过这样的试验,在某些情况下,晚睡早起,减少睡眠时间,而有利于提高睡眠质量。

睡觉时间要想提高睡眠质量,入时间必须注意;能取得较好的睡眠质量的入睡时间是晚上9点到11点,中午12点到1点半,凌晨2点到3点半,这时人体精力下降,反应迟缓,思维减慢,情绪低下,利于人体转入慢波睡眠,以进入甜美的梦乡。什么样的睡眠才是最好?睡眠应该是一种无意识的愉快状态。就算睡的时间短,而第二天起床能够很有精神,就表示有好的睡眠‘品质’,但是如果在睡了很久之后仍然觉得很累,就表示睡眠质量很差。为什么没有闹钟的铃声,你却每天按时醒来?为什么雄鸡啼晨,蜘蛛总在半夜结网?为什么大雁成群结队深秋南飞,燕子迎春归来?为什么夜合欢叶总是迎朝阳而展放?为何女子月经周期恰与月亮盈缺周期相似?生物体的生命过程复杂而又奇妙,生物节律时时都在奏着迷人的“节律交响曲”。近年来,时间生物学认为,生物体乃至植物体的生命随昼夜交替、四时更迭的周期性运动,揭示出生理活动的周期性节律。古代医学视天地为大宇宙,人体为小宇宙,谓大小宇宙息息相通。健康人体的活动大多呈现24小时昼夜的生理节律,这与地球有规律自转所形成的24小时周期是相适应的,表明生理节律受外环境周期性变化(光照的强弱和气温的高低)的影响而同步。诸如人体的体温、脉搏、血压、氧耗量、激素的分泌水平,均存在昼夜节律变化。生物近似时钟的结构,被称之为“生物钟”。

生物钟
生物钟
周期节奏近似昼夜24±4小时称“日钟”,近似29.53±5天称为“月钟”,近似周年12±2月称为“年钟”。时间生物学研究揭示了植物、动物乃至人的生命活动具有一个“持久的”、“自己上发条”和“自己调节”的生物钟。生物钟依靠像时钟那样周期往复的振荡工作,其工作节奏是不受周围环境影响的,故认为其周期振荡节奏是内生的或在不同器官内独立进行。生物钟的存在有极重要的生物学意义,它能使生物与周期性的环境变化相适应,特别是一些对生存和繁殖关系重大的,如迁徙、觅食、交配、生育等,以至作出提前安排。如糖皮质激素在清晨起床前就已升高,为白天活动作好预先的准备。然而生物的这种适应性也是有限度的,生理周期只能在一定范围内追随外界的周期性,当偏差太大,外环境变化造成刺激过强过弱,以致使生理振荡变为越轨的自由运转,从而干扰了时钟的正常运转,造成个体不同器官内部节奏位置的紊乱,破坏有序的合作,会引起某些疾病。近10年,生物学的研究越来越清楚地告诉我们,昼夜节律是在中枢神经系统调控下形成的。

1972年研究人员证明,下丘脑前部视交叉上核担负着昼夜节律的中枢起搏点作用。临床观察到人类脑肿瘤破坏包括视交叉上核区时,可导致睡眠-觉醒周期瓦解。灵长类脑内至少有两个昼夜节律起搏点,其中一个就是视交叉上核,另一个目前尚未确定。为何成绩一般的学生考上了名牌大学,而名列前茅的学生却名落孙山?为何一贯行为文明的青年人突然与人吵架?原来人体存在智力、情绪、体力周期分别为33天、28天和23天的生物钟,这3种“钟”存在明显的盛衰起伏,在各自的运转中都有高潮期,低潮期和临界期。如人体三节律运行在高潮时,则表现出精力充沛,思维敏捷,情绪乐观,记忆力、理解力强,这样的时机是学习、工作、锻炼的大好时机。这时怀孕所生的孩子一定是聪明伶俐的优生儿。在此期,增加学习、运动量,往往事半功倍。学生节律高潮时考试易取得好成绩,作家易显“灵感”,运动员在此期易破记录。相反,三节律运行在临界或低潮期,会表现耐力下降,情绪低落,反应迟钝,健忘走神,这时易出车祸和医疗事故,也难在考试中出成绩。老年人发病常在情绪钟低潮期,而许多疾病死亡时间恰在智力、体力、情绪三节律的双重临界日和三重临界日。了解自己三节律的临界日和低潮期,可以在心理上早作准备,以顽强的意志和高度的责任感去克服困难,安然度过临界日和低潮期。

计算自己智力、情绪、体力钟的高潮、低潮和临界期呢?以下是一种简算法:(1)先算“总天数”即计算出生之日至所计算之日的总天数。公式:t=(365.25×周岁数)±x。式中“t”表示总天数,“x”表示除周岁数以外的天数。例某人1935年10月15日出生,要计算1987年1月29日的这天生物节律,t=(365.25×52)-259=18734(天)。(2)再算“余数”,将前算得的总天数分别除以33、28、23(它们分别是智力、情绪、体力节律周期的天数。)然后得到余数。注意必须用手算,而不要用电子计算机计算。18734/33=567……23(智力钟余数)18734/28=669……2(情绪钟余数)18734/23=814……12(体力钟余数)(3)当把余数求出之后,如你只需要了解计算日处什么期(高潮期、低潮期、临界期),最简便的方法是采用“周期天数除以2对照法”,又叫半周期法:33/2=16.5……(智力钟半周期数)28/2=14.0……(情绪钟半周期数)23/2=11.5……(体力钟半周期数)将“余数”与半周期数作比较,若余数小于此种生物钟的半周期数,此生物钟运行在高潮期;若大于半周期数,运行在低潮期;若接近半周期数或整周期,以及余数为零者,则为临界期。了解自己“智力、情绪、体力”三节律的运行周期,可在高潮期最大限度发挥自己的优势,在临界、低潮期早作准备,以防不测。上例,智力钟余数:23>16.5为低潮期;情绪钟余数:2<14.0为高潮期;体力钟余数12>11.5,数字接近半周期,为临界期。人体生物钟三节律周期理论是指一个人在自身“水平线”上的波动。当人体三节律处于临界期或低潮期,人确实会感到智力下降、情绪欠安和体力易疲劳感,但人是有理智的,有责任感的。我们了解自己的临界期、低潮期,对它没有恐惧的必要,更不要以生物钟低潮期或临界期为借口。为了降低事故发生率,把处于节律双重、三重临界日驾驶员换下来干其他工作,或提醒他谨慎驾驶,以高度责任感来克服临界日的不适。当然高潮期的驾驶员麻痹大意,以为乱开车也不会出事故,这是绝对错误的。

生物钟老化机制至少包括以下几个方面:(1)生物节律振幅减小。各种组织器官功能减退,例如,神经组织萎缩导致神经传导速度减慢,消化吸收功能减弱,肝脏解毒功能减退;心肌萎缩,心功能减退,如老年人醛固酮、睾酮、黄体生成素昼夜节律振幅明显减小或消失。生物钟处于高潮期,还可抵消这些功能减退,但处于低潮或临界期,则有病变及死亡的危险。(2)生物节律稳态遭到严重损害。夜班工人体温、血压夜高于昼,睡眠昼夜颠倒,日积月累,使生物节律一定程度损害。(3)同步因子(生活习惯、光照周期定时进餐)作用的减弱。由于退休,长期生活习惯因改变而不适应,户外接受日光时间减少,干扰了情绪节律,机体衰老与同步因子削弱是有关的。

人与自然界是一个统一的整体。人们只有顺从它的变化及时地作出适应的调节,才能保持健康。天地四时气候变化规律有着春温、夏热、秋凉、冬寒以及春生、夏长、秋收、冬藏的天地大经。贤人长寿秘诀是按照天地、日月、星辰的自然运行规律,适应阴阳升降变化,“春夏养阳,秋冬养阴”的养生方法,使之长寿健康。历代长寿老人均具有起居,饮食规律的生活。尽管现实生活中常常有些事不尽人意,但长寿者由于保持乐观情绪,正确对待和处理矛盾,使生活节律中同步因子不断维持动态平衡,这对延缓衰老有着不可估量的回春作用。

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生物钟
生物钟
生物养生的特点是采取综合措施养生。对此,提出“养生木桶论”来加以说明。木桶是由几块木板箍成的,它的盛水量是由好几块木板共同决定的。若其中的一块木板很短,则此木桶的盛水量即由此块木板决定的。其他的木板再长也没有用。这块短木板就成了木桶盛量的限制因素,只有加长这块木板,才能加大木桶的盛水量。养生保健也是如此,要采取全面措施和“补短措施”。

生物钟养生要采取三大措施:一是顺应生物钟,减少生物钟磨损,保证生物钟“准点”。生物钟“准点”是长期健康的基础。二是保养生物钟,生物钟难免错点,不能等到出了问题时才注意,而要经常保养,进行健康充电。三是“维修”生物钟,生物钟“错点”已表现出来,但还不严重,还未出现疾病,此时需要维修,以免继续发展。

顺应生物钟、保养生物钟、维修生物钟称为“康寿三诀”。每个人都有自己的“生物钟”,如果人长时间改变自己的生活节律,就会改变体内激素分泌量,导致神经紊乱,体内生物钟必然受到影响,因此,要尽可能提倡顺应人体内部规律的生物钟养生法。最佳起床时间:早晨5-6点钟是人体生物钟的“高潮”,体温升高,此时起床会精神抖擞。最佳饮水时间:起床后饮水既可补充一夜消耗的水分,又可稀释血液,有洗涤肠胃、防止血栓形成的作用,餐前1小时喝一杯水,有助于消化液的分泌,促进食欲;睡前饮水,可冲淡血液,使循环通畅。最佳工作时间:上午10时至下午3时工作效率最高。一般而言,上午适于脑力劳动,下午适于体力劳动。最佳午休时间:人脑的活动能力在下午1时左右为低落,故此时午睡最佳。最佳锻炼时间:一般下午4时以后,是进行体育锻炼的最佳时间,这时人体耐力上升,肌肉温度高,血液黏滞性最小,关节最灵活。最佳减肥时间:饭后1小时左右,缓速步行20分钟,有利于消耗热量,以利减肥。最佳刷牙时间:应在饭后3分钟内进行,因此时口腔内细菌分解食物残渣所产生的酸性物质,会腐蚀和溶解人的牙釉质,此时刷牙效果最好。最佳吃水果时间:饭前1小时吃水果有益无害,饭后2小时吃水果其营养成分最易被吸收。最佳喝牛奶时间:牛奶中含有一种成分,具有催眠、镇静作用,因此睡前喝一杯牛奶,既可补充营养,又有助于睡眠。

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生物钟(定位)的计算方法已有多种,这里仅向读者介绍两种简便的方法。

简单笔算法

1、先算总天数。即计算自出生之日至所算之日一共有多少天。例1:如1984年5月12日出生,要了解2000年7月7日那天的生物钟?①首先明确此人已满16周岁。②再要明确此人经过了4个闰年。③从5月12日至7月7日为56天。总天数=(365×16)+4+56=5840+4+56=5900(天)

2、再求“余数”智力钟:5900÷33=178……26(余数)情绪钟:5900÷28=210……20(余数)体力钟:5900÷23=256……12(余数)“余数”就是生物钟位置,此人当天智力钟与情绪钟均在低潮期而体力钟又正处在临界期,其生理节律处在很差的日子。例2:某学生1982年11月12日出生,要了解2000年7月7日那天生物钟情况。①首先明确此人满过了17周岁。②再明确此人已经过了5个闰年。③从11月12日至7月7日为237天。总天数=(365×17)+5+237=6205+5+237=6447(天)求“余数”智力钟:6447÷33=195……12(余数)情绪钟:6447÷28=230……7(余数)体力钟:6447÷23=280……7(余数)此人三种生物钟均处在高潮期。

计算器计算法:同前例1:总天数照算即5900天。智力钟:5900÷33显示:178.78787减去178,显示0.78787乘上33显示25.99971=26(余数)情绪钟:5900÷28显示:210.71428减去210,显示0.71428乘上28显示19.99984=22(余数)体力钟:5900÷23显示:256.52173减去256,显示0.52173乘上23显示11.99979=12(余数)。

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生物钟
生物钟
生物钟学(Chronobiology希腊语:Chronos=时间;Biology=生物学)是一门科学,它的任务是研究生物体内与时间有关的周期性现象,或曰这些现象的时间机制。生物节律是凭经验总结得出的,但有其生理学和分子生物学基础。生物钟学与所谓的生理节律无关。生物钟学的研究目的,是生物体内生理和行为的时间机制。在这种机制中,生物体内部的时钟系统所产生的节律是主要的。生物时间机制对所有的生物都很重要,而且在目前所有被研究的生物里科学家都找到了其时间节律现象。生物体内有很多过程虽然彼此相关,但在时间上都是有所区别的。还有一些过程不但受到内在因素制约,还会受到外界因素影响。时间上的区别之一就是各种行为各具其规律性——在一个大范围内观察这种规律性,就可以称之为生物节律。周期的长度由毫秒到年不等。细胞分裂,呼吸,心跳和行为只是其中的一些例子。生物钟学对人的意义在近年来越来越重要,因为我们的生活越来越频繁地逆这种生物钟而行。在医学方面已经确定,服药时间对药效影响甚大。在化疗中,若因就节律给病人服用细胞抑制剂的话,调制药物的浓度就可以比其他给药时间所采用的浓度降低很多。

生物节律的例子,在下面的表格中列举了一些人体生理功能的每日周期性变化。体温在晚睡醒来之前就已经开始升高。就是说人体已经为快要到来的活动做准备。就是在黄昏或夜行性的动物,甚至是植物,都存在这种“做准备的”的现象。植物在日出之前就会激活光合作用相关器官,为光合作用做准备,以最长时间的利用光能。很多植物在日间某些时候会展开或合上其花朵。还有一些植物,在一段日子里花朵相继开放,只在特定的钟点合成香料和花蜜。虫媒如蜜蜂就在会恰在此时到访。钟点(小时)高潮2:00惰性3:00出生率4:00死亡率6:00尿液体积9:00睾酮生成11:00尿液的酸性12:00血蛋白13:00健康,体温14:00心跳,麻木状态16:00体重18:00血压19:00牙疼22:00白细胞24:00外科手术死亡率。

生物节律的种类根据周期长度,将生物节律分为四种:超昼夜的(亚日的)节律(InfradianRhythmus),该词源于拉丁语:“infra”为“底下”,“dies”为“日”,亦即周期比一天长的节律。例如鸟类的迁徙;季节性的(大概365.25天长)冬眠;还有与退涨潮相关的半月周期,如在满月、新月出现大潮,而半月时出现小潮(大概14.25天),银汉鱼只在涨潮时在岸上产卵;或者太阴日节律的,以28.5为(矶沙蚕属)。近潮汐节律(CircatidalRhythmus),跟随12.5小时的潮汐节律。一些海岸线的动物有这种节律,例如水生的蟹类动物涨潮时才会活动,而生长在岸上的蟹则会在退潮时觅食。次昼夜(超日)的节律(UltradianRhythmus)源于拉丁语的“ultra”(超)和“dies”(天、日),其频率超过日频率,就是说一天出现两次以上(严格来说是整数次,这是与近潮汐节律的区别)。这些短于24小时的节律的例子有蝙蝠的捕食周期、成人90分钟睡眠循环、垂体的间歇性荷尔蒙分泌等。近昼夜节律(CircadianeRhythmus)来自拉丁语“circa”(大约)和“dies”,为接近24小时长的节律,如人类睡眠和苏醒、植物的叶运动等。研究得最彻底的是近昼夜节律,当然有历史的原因——近昼夜节律比周年节律更明显,但更重要的是近昼夜节律对人类来说更有现实意义。以下讲解若无特别说明,都是指近昼夜节律。

生物钟
生物钟
生物钟学历史在18世纪天文学家JeanJacquesd’OrtousdeMairanvon就描述了含羞草的日间叶运动。通过实验他得知,即使在黑暗中叶子也会呈现这种节律。类似的报道也见于GeorgChristophLichtenberg,ChristophWilhelmHufeland,林奈和达尔文。但直到20世纪人们才开始对该现象作科学研究。在该领域的先驱有:WilhelmPfeffer,ErwinBünning,卡尔·冯·费舍尔,JürgenAschoff和ColinPittendrigh。对生物节律的一个重要的发现是,很多自然节律在持续的同等强度的实验室条件下也能产生,就是说节律也可以“人造”。内部时钟的同步是通过时间变化的媒介完成的,如光和温度。生物钟的位置,首先说明:生物体内并没有日常意义的“时钟”,它不会告诉生物体钟点日期。生物钟在哪里?是怎样的?这些问题都是因物种而异的。因为很多节律与光有关,所以人们可以优先在与光感受器相联系的器官中寻找生物钟的位置。单细胞生物,从20世纪40年代就已经知道,单细胞生物也有自己的生物钟。所以从中可得知,生物钟的运行并不一定需要一个网络作为硬件。藻类如眼虫属或衣滴虫有趋光性昼夜节律。草履虫有昼夜生理过程。海生的腰鞭毛虫,如多边膝沟藻,也有自己的昼夜节律。它在日出前一个小时就会浮到水面,形成厚厚的一片,进行光合作用。在有利条件下它们会形成红潮。在日落之前它们则会重新潜到海中。晚间它们借助荧光素酶发出生物光,人们推测这是可以驱赶天敌挠足亚纲的。这些节律也可以在实验室里通过施加持续的影响而发生。同时原核生物(细菌,和蓝藻)也有昼夜节律。植物,直至今天在植物中仍没找到生物钟的中央控制部分或是起搏点。

现在只能推测,光合作用以及与之联系的运动时由遍布植物体的多个时钟共同控制的。例如光合作用器官的新陈代谢,在实验中可以观察到是由于光照对基因表达产生影响引起的。每天在叶绿体的类囊体膜上的光收集器(Lhc)都会进行光合作用。光会影响细胞核基因的转录和翻译。西红柿到目前为止已发现19个Lhc-基因。目前在Lhc-基因的运作机制和其启动子方面进行着很多的研究。动物在动物中起搏点位于中枢神经系统。如上所述,节律与光有关,所以很自然,生物钟位于视觉系统里。对于昆虫在光叶中对于软体动物在视网膜的基底部对于脊椎动物在视交叉上核和松果体(Pinealorgan,Epiphyse)中。松果体分泌褪黑激素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)。鱼,两栖类动物,爬行类动物和很多鸟类动物中松果体是对光敏感的,除此之外它还控制了除褪黑激素昼夜产生节律外的其他节律,如体温和进食。从中可得知,松果体比视交叉上核更早掌管着生物节律。哺乳类动物哺乳类动物中松果体和视交叉上核共同控制了节律,但还有很多其他证据表明,还有其他起搏点的存在,如视网膜。但这些时钟是如何运作的,还是一个未知数。人类如上所述,生物钟学对人类来说越来越重要。

第一,我们的生活模式越来越偏离生物钟。轮班制越来越多。第二,我们越来越少去晒太阳。特别在冬天,我们在室内过上大部分的时间,光强度鲜有高于500流明。在户外即使是阴天最少有8000流明,而太阳光则有100000流明。因此就生物钟系统来说我们大多生活在黑暗中。我们的昼夜节律其实每天都需要一次新的“校正”,但现在却遇上了很大的困难。后果可能是失眠和饮食失调,精力不足直到深度抑郁症。在北欧(如挪威),在冬天光效率甚至直逼0。在当地,为治疗冬天抑郁症人们采取了光疗法。第三,我们越来越频繁的跨时区旅游(即从东向西,或从西向东),这是对我们昼夜节律一个重大挑战。时间利用的习惯分成两类。一类晚睡晚起,睡眠时间长——"猫头鹰型",而"云雀型"则是早睡早起。这个差别是基因素因引起的,所以要改过来是很难的。这也意味着,我们大部分人是逆节律生活的。青春期年轻人几乎全是猫头鹰型,因此推迟上课时间一个小时,特别是在冬天,无论对授课效果还是健康都是大有好处的。

除了这两种类型外,还有睡眠时间长短之分。这些类型可以相互组合。还有一种类型的人,他们对睡眠和日光同步束手无策。生物钟学与我们的年龄有关。婴儿时期次昼夜系统(短的活动时间)和长的睡眠交替,直到昼夜系统发展到能够掌管生物钟为止。但随着年龄的增长它也会渐渐失效。这也是老年人睡眠和活动障碍的原因。

生物钟
生物钟
相关实验如上所述,动物和植物的周期性现象很早就为人所知。1759年就有人制作了第一张豆类植物叶运动的近昼夜节律图表。首先植物的叶子会与杠杆的一端相连,杠杆的另一端放置在一个滚轮之上。若叶子下垂,杠杆会在滚轮上留下一条向上的线,相反当叶子向上提起的时候,就会得到一条向下的曲线。实验为期数天。前三天每天光照12小时,第四天起停止光照,若果这种光是叶运动的原因的话,人们应该会得到这样的结果,就是叶子在没有光照的后几天会一直下垂。但事实并非如此。因此光照并不是叶运动的原因。20世纪80年代有实验,去观察究竟外在因素会不会产生作用。

太空实验室1号将真菌脉孢菌带到太空,去看看离地后生物节律的变化。实验结果却与在CapeCanaveral对照组所得的结果相同。从此时起,人们在近昼夜节律,次昼夜(超日)节律和超昼夜(亚日)节律是内因产生的这一点上,达成了共识。上世纪最重要的研究手段是基因的突变筛选。1970年Konopka首次在黑腹果蝇Drosophilamelanogaster上应用了这一技术。这种果蝇的成虫破蛹行为有着明显的近昼夜节律,接近24小时。就是说蝇破蛹的时刻不是随机的,而是在一天的特定时刻。若一天已经过了这一时刻,那么成虫不会在当天,而时下一天出蛹。这种节律代代相传。Konopka找到了三种特变品种并不断培育其后代:第一种Pershort,并不遵循这种24小时节律,而是19小时,其后代也如是。第二种Perlong,其周期为29小时。第三种Per-,没有节律。所有这些特变品种在基因的同一区段上出现了缺陷。90年代末在不同的哺乳类动物里科学家找到了这些“时钟基因”(BMal,Clock,MPer1,Mper2,Mper3,Cry1,Cry2)。20世纪90年代开始,生物钟学开始了跨学科协作。该领域的研究不单止着眼于某种方法或是某种现象,而是去寻找其内在的联系。微生物学,生理学,生态学,心理学和数学为生物钟学提供了重要的支持。而生物钟学的研究对象包括植物和动物,还有人。生物钟学对畜牧业,社会学和医学有重要的意义,如轮班制,药理学,精神病学都离不开生物钟学。行为生理学研究生物钟的大脑机制,提供了生理学基础。生物钟研究人类早已知道,某些生物的活动是按照时间的变化(昼夜交替、四季变更或潮汐涨落等)来进行的,具有周期性的节律,这种规律被称为生物钟(CircadianClock)。

由于生物钟在生物学的基础理论研究,以及治疗学等方面占据了独特的位置,因此一直以来都是科学家们研究的一个重点,来自英国剑桥大学植物学系以及英国约克大学生物系,这里的研究人员发现了植物应答环境改变的一个关键生物钟分子。植物和动物的细胞生物钟都包含了基因表达的许多反馈环,其中一系列的基因能相互激活或者相互抑制,从而形成生物钟模式,研究人员惊讶的发现,不是一个蛋白或者基因,而是一个称为环腺苷二磷酸核糖(cyclicadenosinediphosphateribose,cADPR)在其中扮演了重要的角色。这一发现改变了我们目前对于生物钟构架的概念——认为仅仅只需要细胞核中基因表达loops,实际上这个过程需要整个细胞中的组分形成的信号网络。研究人员发现干扰cADPR信号会导致生物钟的时间紊乱,比如说,消除cADPR会让生物钟失准,走慢,因此研究人员认为cADPR信号是帮助优化植物生长的时间系统中的一个重要组成部分。而且,在遇到譬如旱灾,盐胁迫等环境胁迫,植物细胞中的cADPR分子也会参与对抗过程,这些信号引发细胞的一些应答,用于帮助细胞度过难关。这个分子整合进生物钟过程为生物时间时序的改变或稳定提供了一个系统,从而确保细胞能在环境改变中存活。来自加州大学欧文分校(UniversityofCalifornia,Irvine),日本东邦大学(TohoUniversity)的研究人员在之前研究的基础上发现,激活生理节奏的基因CLOCK的绑定BMAL1蛋白上的单个氨基酸经过修改,会触发与生理节奏有关的遗传事件。他们之前的研究证明CLOCK能作为一种酶对染色质进行修改,此次通过进一步分析,研究人员惊讶的发现这一单个氨基酸的改变能激活生物钟机制,文章通讯作者Paolo。Sassone-Corsi表示,“这个触发作用如此精确,看起来它就像是一个可以用化合物进行调控的完美标靶。在生物学中看到如此精确的分子调控总是让人心旷神怡”,同也提出如果这个氨基酸的修改过程受到了任何形式的损害,那么整个分子开关机制就会失效,而这就有可能导致与生理节奏有关的疾病。目前,他和研究小组正在测试能够以此为标靶的抗体。这是迄今为止得到的关于人体生理节奏研究最明确的信息,能为失眠以及其它相关疾病的药物治疗确定了精确的标靶。由于生物钟扰乱对于人体的健康有重要的影响,包括失眠、抑郁、心脏病、癌症以及神经退化紊乱等在内的多种疾病都与此有关。因此能找到精确的治疗标靶能解决许多问题,目前Sassone-Corsi等人下一步将研究以此为靶标的抗体。

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更新时间 : 2009-08-28

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