快开学了,你的 “生物钟”调好了吗?

快开学了,你的 “生物钟”调好了吗?

(图片来源于网络)

最近学生党陆续收到了准备开学的消息。经历了有史以来最漫长的寒假假期,享受了几个月在家自由自在的“冬眠”生活,马上就要迎来夏季准点起床上学的学习生活,同学们是不是开始担心自己的生物钟跟不上开学的节奏呢?

提到生物钟,大家可能只想到它和人体睡眠有关系。事实上,睡眠只是生物钟调控的一部分内容,它存在的意义可不只局限于睡眠这件“小事”。

什么是生物钟

认识生物钟之前,我们先了解一下“生物节律”。生物在生理、行为等方面表现出重复出现特征,称为生物节律。无论动物还是植物,甚至是真菌等微生物,均可受到地球的白天黑夜以及自身生存环境的影响而表现出多种形式的生物节律。例如,小学课本提到的——小猫白天睡大觉,晚上捉老鼠,说的就是这个道理。老鼠是夜行动物,因此猫夜晚活动猎食老鼠,白天便休息以养精蓄锐,周而复始,形成了猫的行为节律。人生活在家庭、学校等环境下,也逐渐形成自己的生物节律。而生物钟就是产生和调节生物节律的内在机制。

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哪些因素影响你的生物钟

光照的昼夜变化是影响生物钟最重要的环境因素。眼光感受器或脑视交叉上核(被誉为“生物钟的起搏器”)等损伤,患者因不能感知光照信息,便出现生物节律的自运行状态,表现为患者生活在24小时周期环境,但节律周期却是恒定条件下近25小时的周期,因此每天要比前一天推迟1~2小时,于是与正常社会人生活节奏不同步。不同波长的光对人的生物钟影响不同,其中蓝光及蓝光附近波谱的光影响最为有效,它能抑制体内褪黑素作用,从而降低褪黑素对人体昼夜节律和睡眠以及调节季节性节律功能。

温度也是生物钟的调节因素。温度对人等恒温动物作用有补偿特点,即一定温度变化范围内,其对生物钟无较大改变。然而,人垂体、肺等组织生物节律不具温度补偿特点,易受温度的导引而改变组织生物节律。

电磁场和辐射可能对生物钟产生影响。有报道称使用手机半小时可降低部分受试者褪黑素分泌。

作息安排如睡眠时间、轮班工作、跨越时区产生时差等社会因素可明显影响生物钟。

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生物钟和睡眠

既然大家都听说生物钟和睡眠有关,那我们就先谈生物钟对睡眠影响。睡眠由生物钟和睡眠稳态两种进程共同调控。许多人有过这样的经验,平时作息规律睡眠尚好,忽然一段时间因为准备考试或加班工作而缩减睡眠时间,当放松下来时,自然睡眠时间就会自动相应延长。这是因为睡眠具有消除疲劳、保护大脑等功能,而当睡眠-觉醒周期稳态被打破,睡眠剥削形成“睡眠债”,只能通过延长以后的睡眠时间才能得到补偿。生物钟是通过夜晚褪黑素分泌发挥促进睡眠作用,从而释放睡眠债的压力。

在实际生活中,旅行时差导致人睡眠-觉醒周期与当地环境不协调,表现出白天犯困夜晚失眠,生物钟需要数天才能调整过来。夜班工作者,可表现出白天难以入睡,却在夜间工作褪黑素分泌且日间睡眠不足,降低工作效率。一些睡眠障碍患者还发现其生物钟相关基因异常。

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生物钟与感知觉

人的味觉、嗅觉、听觉和视觉在凌晨三点左右敏感度最低,在下午五点到七点敏感度最高。人的痛觉夜间比白天明显,因而,临床可见安乃静镇痛作用效果在白天显著高于晚上。生物钟对空间知觉也有影响,如长期经历时差的群体,其大脑颞叶易发生萎缩,空间认知能力也会下降。

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生物钟与学习记忆

根据个体的睡眠与活动偏好不同,将早睡早起的人列为百灵鸟型人;晚睡晚起的人列为猫头鹰型人。对百灵鸟型人来说,由于早起,他们傍晚时分集中注意力会比猫头鹰型人困难。但是猫头鹰型人由于晚睡又必须早起按时上学上课,容易积累睡眠债,表现出成绩较差。睡眠不足还导致了记忆行为的降低。

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生物钟与操作能力

人在傍晚时反应速度最快,而操作准确性通常在下午至傍晚时段表现最差。因此,在上午做一些对精确运动控制要求较高的任务容易取得好的效果。对涉及复杂行为的计算和短期记忆等任务,一般来说也是上午效率较高。写字速度也表现出昼夜节律性。晚上褪黑素开始分泌写字速度减慢,至凌晨三点半最慢。

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生物钟与体育运动

与运动能力相关的多项指标受生物钟调节,如肌力、无氧动力输出、关节柔软度等。许多行为、运动节律的峰值都出现在下午至傍晚时段,与体温的峰值时段一致。因为体温升高,是机体代谢加速加快产热所致,此时伴心率、循环加速,以便供给肌肉关节运动耗能原料。一天当中,技巧性运动的最佳时段早于粗大运动技能最佳时段。睡眠障碍、时差给运动员发挥产生负面影响。合理安排运动时间和保障充足睡眠质量对调整运动员状态和提高比赛成绩有重要意义。

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生物钟对人体生理和行为调控作用还有很多,在此不再一一列举。

通过上述介绍,我们可以了解到生物钟在平常生活作用和意义。其实每个人都有自己独特的生物钟。用心发现自己生物钟特点,结合自身实际情况,扬长避短,充分有效利用生物钟时段特点,保证充足睡眠,可以提高学习工作效率。

参考文献:

[1] 郭金虎.生物节律与行为[M].北京:国防工业出版社,2019.

快开学了,你的 “生物钟”调好了吗?-----兰世亭医学健康科普第1980帖

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