人体如何顺应生物钟节律

生物钟的正式名称是生物节律,就像一只看不见的手,在一天中的不同时段对生物的饮食、睡眠、新陈代谢等生理状态进行调节

人体如何顺应生物钟节律

生物节律的产生机制  视觉中国供图

生物钟普遍存在于地球上各种生物体内。科学家曾经把一群牡蛎带到离海很远的地方,它们的后代依然按照潮汐涨落的时间开合,仿佛保存着祖先对于海洋生活的“记忆”。人类自远古以来就遵循着“日出而作,日落而息”的生活规律,体温与血压的波动、免疫功能的调节、各个脏器的运行与休整、女性月经周期等无不由神奇的生物钟暗中指挥。

生物钟的正式名称是生物节律,就像一只看不见的手,在一天中的不同时段对生物的饮食、睡眠、新陈代谢等生理状态进行调节。生物钟主要由生物节律输入系统、生物节律输出系统、生物节律中枢这3个部分组成,约24小时为一个振荡周期。

人类的生物节律中枢处于下丘脑的视交叉上核,如果该部位被破坏,正常的生物节律就会消失,出现睡眠障碍、激素分泌紊乱和情绪失常。

松果体分泌的褪黑素与视交叉上核神经元的受体结合,对调节昼夜节律有明显的作用。褪黑素本身的释放则与光照强度有关:白天光照强烈,褪黑色的释放减少;夜晚光照减少,褪黑素的释放显著增加。褪黑素改善睡眠的作用常被保健品行业大肆宣传,然而大多数国家对褪黑素的使用持谨慎态度,作为处方药严格控制。人体存在着“下丘脑—垂体—靶腺”之间的负反馈调节机制,滥用激素类药物会导致自身激素合成减少,停药后引起严重反弹。

除了褪黑素,生长激素、催乳素、皮质醇、促甲状腺素、瘦素、胰岛素的分泌也存在各自的周期性,它们引起了人体的新陈代谢起伏和情绪波动。很多人到了夜晚倍感孤独,这不仅与性格和境遇相关,也因为激素的作用放大了低迷的情绪。

2017年,诺贝尔生理学或医学奖颁给了3位美国科学家,以表彰他们在生物钟的基因调控机制中所作出的贡献。他们成功分离出周期(period)基因。这个基因可以编码PER蛋白,PER蛋白在夜间累积,达到一定的量则进入细胞核抑制period基因的编码,于是PER蛋白在白天的表达量降低,如此夜间积累、白天降解,周而复始,以24小时为单位循环波动。

period基因是在果蝇体内发现的,如果这个基因被破坏,昼夜节律就会紊乱。人类的生物节律主要由clock、Bmal1、period和Cry这4个基因组成,它们存在“转录—翻译—抑转录”机制构成的反馈环,其表达水平呈24小时周期性波动。这些基因分布于视交叉上核、杏仁核、下丘脑腹侧核等脑区,使神经元的兴奋性表现出昼夜节律,神经递质和激素的释放也出现昼夜节律,内脏功能受其影响而出现周期性变化。

了解生物钟的原理之后,我们该如何顺应生物钟的节律呢?简单地说就是早睡早起,三餐规律。该睡觉的时候不睡觉,人体的修复功能就会下降;该吃饭的时候不吃饭,消化系统容易受损。现在人们最常见的陋习就是熬夜和不吃早餐,这会造成胃溃疡、胆结石等疾病,还会增加患肥胖症、糖尿病和肿瘤的几率。

在昼夜节律的基础上,还有以月、年为单位的生物节律。月节律主要反映在动物的动情和生殖周期上,年节律则表现为动物的冬眠、夏蛰、洄游。人体虽然没有典型的年节律,但是新陈代谢和脏器功能随季节发生一定变化。中医提倡“春养肝、夏养脾、秋养肺而冬养肾”正是为了适应寒来暑往的季节变迁。

中医讲究的“子午流注”“节气养生”“不时不食”都是跟随着自然节拍调整饮食和作息。我们既要尊重生物钟,努力培养良好的生活习惯,也要知道生物钟有一定的弹性和个体差异,不必像闹钟一样严格自律,其实健康快乐的心情是最好的保健品。

(作者系华中师范大学副教授,中国神经科学学会会员)

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