揭秘人体生物钟
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人体生物钟的研究与调节近年来,随着生活节奏的加快和工作强度的增加,越来越多的人感到了身体的疲惫和精神的压力。
睡眠障碍、身体疲劳、注意力不集中等问题也在不断增多。
原来,这些问题并非简单的生活习惯或个人身体状况造成的,而是涉及到人体内部复杂的生物钟调节问题。
1. 人体生物钟的基础知识人类生活在地球上,受到自然环境的影响,人体自然就形成了一种以24小时为周期的生物钟节律。
人体生物钟又称为“内在生物节律”,它是人体内部调节生理功能和行为的时间序列。
人体生物钟的节律与24小时自然昼夜的周期有关,而在地球极地地区,在极昼期和极夜期,生物钟节律会被打乱,短期内可能产生失眠、精神紧张等现象。
人体生物钟节律的调节是通过人体内部调节机制来实现的。
睡眠、饮食、行为规律等因素都可以影响人体生物钟的调节。
人体内部生物钟主要位于脑内,是由3组神经元组成的趋化神经网络。
其中SCN(Suprachiasmatic nucleus,超视交叉核)是人体内部生物钟最重要的调节中心。
SCN的功能与超视交叉体(optic chiasm)有关,前者得到人眼视网膜透过后者传来的光的刺激信息,在过程中产生生物化学反应并将信息转化为刺激下丘脑释放相应激素,控制人体的生理节律。
2. 生物钟调节的实际问题与应对方法生物钟失调关系到人体健康和精神状态的好坏。
睡眠障碍、睡眠质量差、精神紧张等问题都与生物钟失调有关。
这对于经常长途旅行的人、在夜班工作的人、跨时区飞行的人以及需要长时间进行精神自我控制的人等影响最为明显。
针对这些问题,人们通常会采用以下措施来调节生物钟:1.规律有序的生活方式。
合理安排作息时间、规律的饮食习惯和减轻生活压力等都能帮助人体养成良好的生活习惯。
2.长期性适度运动。
长期性、适度的运动能帮助人体身体和心理健康,并有助于调节人体生物钟。
3.控制光照环境。
控制室内光照的亮度,尽量使室内光线充足和柔和,可以有助于调节生物钟。
4.药物辅助治疗。
人体24小时神秘生物时钟表5:00——7:00大肠的排毒血压上升,心跳加快,即使我们想睡觉,但此时肌体已经苏醒,大肠排毒活跃,此时最好上厕所排便。
7:00——9:00 小肠活跃时期应吃早餐,这是小肠大量吸收营养的时段,疗病者最好是在7点进餐;养生者最好是在7点半前吃早餐;不吃早餐者应改变饮食习惯,即使拖到9点、10点吃都比不吃好。
为保护肝脏,此时最好不要饮酒。
10:00——12:00心脏运作的黄金时段心脏开始加大马力投入工作,人的精力被积极调动起来,人体精神活动最强,身体的痛感降低,此时几乎感觉不到紧张的工作压力。
如果谁在此时喝茶聊天,那他将虚度一天中最清醒的时刻。
12:00——13:00全身器官总动员12点基本上是上午工作的最后冲刺阶段,此时在人体生物钟的作用下全身器官进入总动员,这个时候最好不要马上吃午餐,最好将用餐时间推迟到下午1点左右。
13:00——14:00人体的第二个低潮阶段血压及荷尔蒙分泌降低,身体逐渐产生倦怠感,精力消退,血液中溶入一些糖原,反应迟缓。
我们感觉有些疲劳,最好适当休息一下。
14:00——16:00感觉器官很敏锐人体在生物钟的控制下开始逐渐恢复工作能力,人体重新步入正轨,下午3点人体感觉器官尤其敏感,特别是嗅觉和味觉。
下午4点血液中的糖分含量达到最高。
17:00——18:00运动的最佳时段人体疼痛感觉减弱,神经的活动能力降低,想多运动的渴望上升,此时最好离开工作岗位,进行一些户外活动,使精神重新振作起来,运动员此时应加倍努力训练。
18:00——20:00情绪极不稳定晚上7点左右是一天中情绪最不稳定的时刻,此时人的心理稳定性降到最低点,很容易激动,常会因一些小事而争吵。
吃完了晚餐到晚上8点,身体反应又得以恢复。
20:00——21:00反应很敏捷晚上8点是人体体重最重、反应最敏捷的时间,司机此时处于最佳状态,几乎不会出事故。
晚上9点时人的记忆力会特别好,是学习的好时间。
21:00——23:00免疫系统(淋巴)排毒时间血液中充满白血球,白血球的数量增加一倍,体温开始下降。
人体生物钟之谜人体的智力、情绪、体力都有各自的周期。
在高潮期、低潮期和临界期,人的表现各不相同。
人体的生物周期对人到底有多大影响?这目前还是个未解之谜。
认识人体生物钟人体生物钟包括智力、情绪、体力三方面。
其中智力钟周期是33天,对人的记忆力、敏捷性、事物的接受能力、逻辑思维和分析能力等方面产生影响;体力钟周期是23天,对人的体力状况,包括人对疾病的抵抗能力、肌肉收缩能力、身体各部分的协调工作能力、动作速度、生理变化适应能力,以及其他一些基本的身体功能和健康状况等产生影响;情绪钟周期是28天,对人的创造力及人对事物的敏感性和理解力、人的情感与精神及心理方面的一些机能产生影响。
这三个周期分别有高潮、低潮和临界期。
在智力高潮期,大脑思维比较活跃,记忆力较强,归纳、推理、综合的能力也较强;在体力高潮期,竞赛场上的运动员最有可能取得出人意料的好成绩;在情绪节律的高潮期人们往往表现得精神焕发、谈笑风生。
一个人的三个周期正好都处在高潮期的时候,就有可能表现出超乎寻常的能力来。
临界期与交通事故瑞士联邦工学院的汉斯·斯恩对700起交通事故做了分析,其中驾驶员的三种生物节律处于临界期时,发生事故401起,占事故总数的57.3%,莫斯科交通部门对交通事故做了一次统计,结果显示,运用生物节律表指导司机出勤,车祸发生率就大大降低。
于是交通部门为每一位司机绘制了曲线图表,当司机处于低潮期时就发给红色出车证,提醒司机加倍小心;当司机处于临界期时就不让出车,这样,事故明显减少了。
浙江汽车运输公司从1987年2月起对宁波货运站实行驾驶员双重或三重临界期的强制休息制度,对单一临界期的驾驶员,在运单上注明:今天是你的智力临界期,请注意安全行车。
采取这种措施后,这个车队的事故发生率大幅度下降。
人体生物钟的惯常表现人在身体正常的情况下,体温偏低时段是清晨2点至6点,偏高时段是下午5点至6点。
白天呼吸快、夜里呼吸慢。
早晨脉搏相对平稳,血压也最低,而傍晚血压则偏高。
人体生物钟人体生物钟人体生物钟也称为“生理节律”或“昼夜节律”,是指人体内部具备自我调节的生理节奏,控制和调节多种生理功能的时间序列。
人体生物钟与自然环境的变化有很大的关系,它不仅受光线的影响,还受噪声、温度、食物、社交活动、运动等因素的影响。
人类生活在自然环境中,人体生物钟与外部环境是密切相关的,当人体的生物钟紊乱时,就会影响人体的正常功能,导致许多生理和心理疾病的发生。
人体生物钟的历史人们早在古代就已经对人体生物钟有了基本的认识。
在古代中国,中医理论中就有了关于身体器官和时间的联系的理论,如“清晨五点肺经最旺盛,下午五点肾经达到高峰”,即认为不同时间段身体的不同器官和功能处于不同的高峰期。
20世纪初期,光照的作用被用来研究生物节律。
1920年代,美国生物学家Pittendrigh首先提出“生物钟”这个概念,他是根据操作昆虫的研究而发现规律性的作息节律。
20世纪60年代中期,美国生物学家Halberg等人发现许多人类生物节律与内部节律都具有24小时周期,人们开始将24小时生物节律称为“环境耐受性生物钟”。
人体生物钟的基本原理及机制人体生物钟是一种内源性环境节律调节系统,其主要机制是通过体内的激素、神经系统、基因、蛋白质等生物分子的协同作用,形成生理的昼夜节律,调节人体生理功能活动和行为。
其中,体内时钟重要的分子是生物钟基因和蛋白质,如PER和CRY等。
这些基因和蛋白质的表达受到环境因素的调节,如光周期和温度等,使人体的生物钟调节日常的生理状态。
人体生物钟的主要调节中心是下丘脑和松果体,下丘脑主要负责控制周期性体温的变化和全身生理节律,松果体主要负责分泌褪黑激素来影响生物钟的进程。
此外,生物钟还与大脑皮质区、视觉皮质区、嗅觉皮质区、丘脑等部位有关,受到周围环境的物理和化学信号的影响而发生变化和调节。
人体生物钟的24小时周期是相对稳定的,但也会因为外界环境的影响而发生改变,如时差综合征、夜班工作等造成生物钟的紊乱和调节失常。
诺贝尔医学奖揭开“人体生物钟”之谜,教你如何规律生活!2017年10月2日17点30分,斯德哥尔摩当地时间11时30分,瑞典皇家科学院决定将2017年诺贝尔生理学或医学奖授予Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash、Michael W. Young,以表彰他们发现Circadian rhythms(昼夜节律)。
2017诺贝尔医学奖究竟研究什么?科学进步到现在,我们能够上九天揽月、下五洋捉鳖,但是却不知道为什么你到晚上必须瞌睡?为什么你白天精神抖擞?这就是昼夜节律,它与人类的活动关系密切,比如你长途飞行生理节律遭扰乱时,就会导致食欲下降,性欲下降,也就是常常说的“倒时差”。
是的,每个人都要睡觉,这是一个最基本的生命现象,但却没有人说的清楚其中的生理机制。
研究昼夜节律难以入手的原因是总不能用人体做实验。
好在1971年科学家从果蝇的一个基因出发开启了生物钟的基因研究,1984年获奖的三位科学家发现如果改变果蝇体内一组特定基因,其生物钟就会被改变,这组基因被命名为周期基因(period gene,简称“the per”),揭示出生物钟是由遗传基因决定的。
他们发现果蝇脑内周期基因的核糖核酸(mRNA)和蛋白水平呈昼夜节律性变动它们在早晨浓度较低,而夜晚浓度升高。
之后,三位科学家进一步探索,发现同果蝇一样的基因也控制人类生物钟,并研究这些基因的mRNA及蛋白是怎样控制昼夜节律的。
它们编码的蛋白质合作共事,节律性地调节细胞内的基因转录,都采用了负反馈模式,并与光和温度等外界因素协调,从而对应于地球自转的近24小时节律。
对应于地球自转的近24小时节律(生物钟)是什么意思?它的意思就是“生物的生命活动受内在生物节律调控”,如下图的上半部分所显示的含羞草叶子白天打开,晚上关闭。
但是你把含羞草放在持续黑暗的地方,含羞草体内的生物钟依旧发生作用,在白天时间打开,晚上照常关闭。
2017诺贝尔医学奖研究的结果究竟有什么意义?可以说意义重大!因为它研究的就是我们平常所说的“生物钟”!每个人体内都有一台“生物钟”,它和你的健康息息相关,调节着身体各种重要的功能,例如:行为、激素水平、睡眠、体温和新陈代谢等。
科学解读与应用人体生物钟1. 引言1.1 概述:人体生物钟是指人体内部存在的一种自然节律系统,它以大约24小时为周期调节睡眠、饮食、注意力和身体温度等生理过程。
这个内部节律系统的正常运行对于维持健康和促进身心平衡至关重要。
近年来,科学家们对人体生物钟及其功能的研究越来越深入,揭示了其在各个方面的重要作用。
1.2 研究意义:深入了解和应用人体生物钟对我们的日常生活和健康管理具有重要意义。
通过合理地调整作息时间和饮食习惯,我们可以更好地适应自然环境的变化,并提高睡眠质量、增强记忆力、提升工作效率等。
此外,人体生物钟在医学领域也有广泛的应用前景,如治疗失眠、调整慢性疲劳综合征患者的睡眠周期等。
1.3 目的:本文旨在通过科学解读与应用人体生物钟的方式,全面介绍人体生物钟的基本概念、作用机制以及其在健康和疾病中的重要性。
同时,展望未来人体生物钟研究的方向和应用前景,希望能为读者深入了解和有效利用人体生物钟提供参考。
2. 人体生物钟的基本概念与作用2.1 生物钟是什么人体生物钟是指人体内部具有自主节律的生理过程,它可以影响我们的睡眠、饮食、代谢和行为等方面。
生物钟使得我们能够适应昼夜交替的环境,并且在一天中的不同时间段表现出不同的生理状态。
2.2 生物钟的作用生物钟在我们的身体中起着至关重要的作用。
它通过调节内分泌系统、神经系统和免疫系统等功能模块来维持身体各个方面的正常运行。
首先,生物钟调控了我们的睡眠-觉醒周期。
根据我们身体内部时钟所规定的节律,我们会感到白天精力充沛而晚上困倦。
这种周期性变化在一天24小时中持续发生,有助于保持健康良好的睡眠质量。
其次,生物钟还参与调节代谢过程。
人体需要在白天提高能量消耗以满足各项活动需求,在晚上则减低能量代谢以促进休息和修复。
这种周期性变化使得人体能够更好地调整能量平衡,预防肥胖和其他相关疾病的发生。
此外,生物钟也影响我们的心理状态和认知功能。
在一天中特定的时间段内,我们的注意力、记忆力和反应能力会有所变化。
人体生物钟中医学人体生物钟是指人体内部对时间的节律性调控系统,它负责调节人体的睡眠、饮食、体温等生理活动。
中医学认为,人体生物钟与五脏六腑的功能密切相关,因此对于保持身体健康和预防疾病具有重要意义。
人体生物钟主要受到日光的影响,特别是早晨的阳光可以帮助人体调整生物钟,提高警觉性和工作效率。
根据中医学的观点,早晨是阳气最旺盛的时候,此时人体的肝脏功能最活跃,可以帮助排毒和调节新陈代谢,因此早起是保持身体健康的重要因素之一。
人体生物钟还影响睡眠质量。
根据中医学的理论,晚上11点至凌晨1点是肝脏排毒和修复的黄金时间段,此时人体应该进入深度睡眠状态,以帮助身体恢复。
如果熬夜或睡眠不足,会导致肝脏功能受损,容易引发各种健康问题。
除了睡眠,人体生物钟还对饮食有一定的调控作用。
中医学认为,早餐应该在早晨7点至9点之间进食,午餐应该在中午11点至1点之间进食,晚餐应该在下午5点至7点之间进食。
这样有利于身体对食物的消化吸收,避免肠胃负担过重。
人体生物钟还会影响体温的变化。
根据中医学的观点,人体的体温在早晨6点至8点达到最低点,此时人体处于休息状态;而在下午3点至5点达到最高点,此时人体最为活跃。
因此,适当调整作息时间,合理安排工作和运动,可以提高工作效率和身体健康。
为了保持良好的生物钟节律,中医学提出了一些调养方法。
首先,要保持规律的作息时间,尽量避免熬夜或过度劳累。
其次,要合理安排饮食,避免暴饮暴食或吃太多油腻食物。
此外,适当参加户外活动,多晒太阳,有助于调整生物钟。
最后,要学会放松自己,避免过度紧张和压力。
人体生物钟在中医学中被视为重要的节律调控系统,它与人体的睡眠、饮食、体温等生理活动密切相关。
通过合理调整生活习惯和作息时间,可以帮助我们保持身体健康和预防疾病。
因此,我们应该重视人体生物钟的调节,遵循自然规律,保持良好的生活习惯。
人体生物钟解说(一)——生物钟与情、智、体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。
一、人体生物钟的起源人们早就发现,一个人有时体力充沛,精神焕发、情绪高涨、才思敏捷、记忆力强:而有时却浑身困乏、情绪消沉、思维迟钝、记忆力差。
这是什么原因呢?人们百思不得其解,长期只知道其然,而不知其所以然。
直到本世纪初,德国柏林的医生威廉弗里斯和奥地利维也纳的心理学家赫乐曼斯沃博达,这两位素不相识的科学家,各自通过长期的观察、研究,最早提出了人体生物钟理论。
他们用统计学的方法对观察到的大量事实进行分析后惊奇的发现:人的体力存在着一个从出生之日算起以23天为一周期的“体力盛衰周期”;人的感情和精神状态存在着一个从出生之日起以28天为一周期的“情绪波动周期”;经过二十年后,奥地利的阿尔费雷德特尔教授发现了人的智力存在着一个从出生之日算起以33天为一个周期的“智力强弱周期”。
——他们的发现揭开了人的体力、情绪和智力存在着周期性变化的秘密。
后来,人们把这三位科学家发现的三个生物节奏总结为“人体生物三节律”,因为这三个节律像钟表一样循环往复,又被人们称作“人体生物钟”,外国人叫做“PSI周期”。
注:PSI 是英文physical(体力)、sensitive(情绪)、intellectual(智力)的缩写。
二、生物钟的运行规律人体生物钟在运行中呈现正弦曲线变化,体力生物钟一周期是23天,情绪钟一周期是28天,智力钟一周期是33天。
人体生物钟人体的生理节律是指人体的生理状态在一定的时间周期内呈现出规律性变化的现象。
而控制这些生理节律的机制被称为“生物钟”。
生物钟的发现与研究对于人类健康、疾病治疗等方面具有重要意义。
生物钟的历史关于生物钟的研究可以追溯到古代。
早在萨克森王国时期,当时的农民就已经发现早上醒来的时间比平常更早,晚上睡觉的时间也比平常更晚,这就是人体生物钟的一种表现。
20世纪初,一位德国生理学家哈巴德(Karl von Frisch)研究了蜜蜂的生物钟,发现蜜蜂在太阳在天空中的位置改变时,会出现重复性的行为模式,如飞回蜂巢、进食、休息等。
这是生物钟的一项重要发现,也为后来对生物钟的研究提供了启示。
生物钟的分类生物钟按照不同的标准可以进行不同的分类。
按照周期长度,可以将生物钟分为长周期节律和短周期节律两种类型。
长周期节律的周期通常为24小时以上,如季节性变化;短周期节律的周期通常为24小时以内,如每天的夜间睡眠和白天的清醒状态。
生物钟还可以根据其独立性分为内在生物钟和外在生物钟两种类型。
内在生物钟是指不受外部环境影响,而能够自我产生和维持的生物钟;外在生物钟是指受到外部环境影响,能够调节和影响生物钟节律的钟。
人体生物钟人体生物钟是人体内部的生理节律,它掌管着我们每天的生理活动,如食欲、睡眠、能量水平等。
人类的生物钟通常是以24小时的周期循环的。
人体生物钟受靠近眼睛的视交叉上核和下丘脑松果体系统的控制和调节,主要是通过眼睛感受光照的变化,从而调节人体的内分泌系统、神经系统和免疫系统等,以实现人体的生物节律。
睡眠不足、时差综合征等现象都与人体生物钟有关。
研究表明,人体生物钟长期不规律可以导致睡眠质量下降、身体机能下降、身体免疫力下降、心理状态不稳定等一系列不良后果,而保持规律的生物节律可以维护身体健康,提高工作效率和生活质量。
生物钟的应用生物钟的研究已经推广到多个领域,如航天、医学、体育等。
在航天领域,研究员需要根据宇航员的生物钟,精确制定飞行计划,以避免宇航员的生理变化影响任务的完成。
探索人体生物钟之谜人体是个奇妙的生物体,在没有时间的日子里,我们体内有一个自然的生物钟在工作。
人体的很多疾病发生发展,心理变化等都与之相关,那么到底人体的生物钟是什么?它是如何工作的?科学家在不断的探索。
最新的《科学》(sciances)《自然》(nature)杂志刊登两篇报道对我们理解生物钟会有新的思路。
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(Circadian Clock)。
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,本期《科学》和《自然》有两个独立的研究小组分别在这一方面获得了重要的研究结果。
第一篇文章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,然而在这篇文章中,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(cyclic adenosine diphosphate ribose,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。