在生命還未誕生時,地球已在進行24小時的自轉(zhuǎn)。日出山頭,日落山西;光與影的變換是世界的初始條件。
在35億年前,當?shù)厍蛏系牡谝粋€單細胞誕生時,它就開始受到自然選擇的影響。幾十億年的時間,地球的大環(huán)境滄桑巨變,但唯一不變的就是晝夜的交替。
在漫長的演化中,生物們進化出了一套與晝夜同步的生理機制,即晝夜節(jié)律。
01 什么是晝夜節(jié)律?
晝夜節(jié)律是地球生物普遍存在的生物節(jié)律,它與地球自轉(zhuǎn)過程中的明暗交替緊密相關(guān)。
丘腦視交叉上核SCN是生物體晝夜節(jié)律的起搏器,它精確控制著動物飲食/禁食、覺醒/睡眠的生物鐘,而植物的光合作用也受到晝夜節(jié)律的調(diào)節(jié)。
2017年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予了3位揭示晝夜節(jié)律分子調(diào)控機制的科學(xué)家,他們在實驗中發(fā)現(xiàn)果蠅丘腦內(nèi)存在一種表達Per蛋白的周期基因(period gene)和表達TIM蛋白的無時間基因(timeless gene),在夜晚Per蛋白會與TIM蛋白結(jié)合從細胞質(zhì)進入細胞核,并在細胞核中存儲堆積,而白天堆積在細胞核內(nèi)的Per蛋白則會逐漸降解,Per蛋白堆積和降解的過程正好對應(yīng)地球的黑夜和白天,而這個周期十分接近24小時。
圖源:123rf
02 晝夜節(jié)律和睡眠
當人們談?wù)摃円构?jié)律時,通常是在睡眠的背景下。睡眠-覺醒周期是晝夜節(jié)律重要性最明確和最關(guān)鍵的例子之一。
白天,光照會使主時鐘發(fā)出信號,使我們保持警覺,幫助我們保持清醒和活躍。隨著夜幕降臨,主時鐘開始產(chǎn)生褪黑激素,這是一種促進睡眠的激素,然后繼續(xù)傳遞幫助我們整夜保持睡眠的信號。
通過這種方式,我們的晝夜節(jié)律使我們的睡眠和清醒與白天和黑夜保持一致,從而創(chuàng)造一個穩(wěn)定的恢復(fù)性休息周期,從而增加白天的活動。
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03 晝夜節(jié)律和健康
雖然睡眠-覺醒周期是最突出的晝夜節(jié)律之一,但這些 24 小時內(nèi)部時鐘幾乎在身體的所有系統(tǒng)中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
研究繼續(xù)揭示有關(guān)晝夜節(jié)律的細節(jié),但有證據(jù)表明它們通過調(diào)節(jié)血糖和膽固醇與新陳代謝和體重聯(lián)系起來。晝夜節(jié)律也會影響心理健康,包括患抑郁癥和雙相情感障礙等精神疾病的風(fēng)險,以及患癡呆等神經(jīng)退行性疾病的可能性。
有跡象表明,晝夜節(jié)律對免疫系統(tǒng)以及參與預(yù)防癌癥的 DNA 修復(fù)過程具有重要影響。早期研究表明,晝夜節(jié)律可以影響抗癌藥物的有效性,新藥物可能能夠利用生物鐘殺死癌細胞。
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04 晝夜節(jié)律紊亂會怎樣?
當晝夜節(jié)律被打亂時,這意味著身體的系統(tǒng)不能以最佳方式運作。
睡眠-覺醒晝夜節(jié)律紊亂會導(dǎo)致嚴重的睡眠問題。如果沒有來自身體內(nèi)部時鐘的正確信號,一個人可能難以入睡,在夜間醒來,或者無法在早上想睡多久就睡多久。他們的總睡眠時間可能會減少,而晝夜節(jié)律紊亂也可能意味著睡眠時間變淺、碎片化和質(zhì)量下降。
此外,研究已確定晝夜節(jié)律紊亂是阻塞性睡眠呼吸暫停 (OSA)的潛在原因,阻塞性睡眠呼吸暫停是一種以反復(fù)呼吸中斷為特征的睡眠障礙。OSA 會降低身體的氧氣水平,并導(dǎo)致整晚睡眠中斷。
總體而言,失調(diào)的晝夜節(jié)律會在許多方面對睡眠產(chǎn)生負面影響,增加一個人失眠和白天過度嗜睡的風(fēng)險。鑒于睡眠對生產(chǎn)力和整體健康的重要作用,當一個人的晝夜節(jié)律失調(diào)時,通常會產(chǎn)生重大后果。
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05 如何保持良好的晝夜節(jié)律
雖然我們無法完全控制自己的晝夜節(jié)律,但可以采取一些健康的睡眠技巧來嘗試更好地引導(dǎo)我們的 24 小時睡眠周期。
暴露在自然光下,尤其是在一天的早些時候,有助于加強最強的晝夜節(jié)律信號。
保持規(guī)律的作息時間。
白天的活動可以支持您的內(nèi)部時鐘,并幫助您在晚上更容易入睡。
中午后不要喝咖啡,像咖啡因這樣的興奮劑可以讓你保持清醒,并打破睡眠和清醒之間的自然平衡。
睡前遠離電子產(chǎn)品,專家建議在睡前調(diào)暗燈光并放下電子設(shè)備,并將電子設(shè)備遠離臥室和床墊。
這些改善睡眠衛(wèi)生的步驟可能是支持健康的晝夜節(jié)律的重要部分,但根據(jù)情況可能需要采取其他步驟。如果您有持續(xù)或嚴重的睡眠問題、白天嗜睡和/或有問題的睡眠時間表,請務(wù)必咨詢相關(guān)專業(yè)的醫(yī)生。
本文參考文章:
《Circadian Rhythm》
作者:Eric Suni