人体如何顺应生物中节律
王欣
①生物钟普遍存在于地球上各种生物体内。科学家曾级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等无不由神奇的生物钟暗中指挥。
②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。
③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。
④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,褪黑素的释放减少;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,因为它属于激素类药物,而人体存在着“下丘脑—垂体一靶腺”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。
⑤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。
⑥2017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。
⑦period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、Bmall、period和Cry这4个基因组成, 它们存在“转录一翻译—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。
⑧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。
⑨在昼夜节律的基础上,还有以月、年为单位的生物节律,包括月节律和年节律,月节律主要反映在动物的生殖周期上,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会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。
(选自《科普时报》, 2021.6.21, 有删改)