浅论人体生物钟与人类健康

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1、浅论人体生物钟与人类健康竺可桢学院巴德年0901班傅梦姣3090104008一、引子什么是生命？用基础生物学的术语来说，生命就是能量产生、储存和消耗的循环。这种循环普遍地存在于所有具有生命的组织之中。循环，意味着有规律的周期运动。从单细胞生物到人类的各种功能活动、生长繁殖，乃至某些微细的形态结构的反复改变，随着时间的推移，都可能呈现某种有规律的反复改变，这就是生物周期性或生物节律性。一般认为，生物节律的形成，是生物体在亿万年的进化过程中，对地球的自转（昼夜交替）、公转（季节变换）以及月球公转（近

2、海地区潮汐的涨落等）所造成的变动产生适应性的结果。但也有少数学者坚持认为，生物节律可能是受某种地球物理或天体的力量（如磁场或宇宙的辐射）所控制，即是外源性的。对生物节律发生机制的上述两种不同看法，至今尚未定论。然而，在生物节律的研究过程中，科学家们提出了一个新的概念，即生物钟。二、生物钟的提出和人体生物钟在20世纪上半叶，随着各种生物节律的发现，对其控制机制的研究也开始增多。科学家在实验中发现，生物不仅具有节律性的功能或行为表现，还能像时钟那样计时或者测定时间，即具有生物时钟样特性。这一结论在广

3、泛的实验中得到了证实。生物钟的概念由此而来，并于1960年的国际会议上被正式提出。那么，什么是人体生物钟？有人把人体内的生物节律形象地比喻为“隐性时钟”。科学研究证实，每个人从诞生之日直至生命终结，体内都存在着多种自然节律，如体力、智力、情绪、血压、经期等。上世纪初，德国内科医生威尔赫姆·弗里斯和奥地利心理学家赫尔曼·斯瓦波达，通过长期的临床观察，发现人体中存在着一个以23天为周期的体力盛衰和以28天为周期的情绪波动。大约过了20年，奥地利因斯布鲁大学的阿尔弗雷特·泰尔其尔教授，在研究了数百名高

4、中和大学学生的考试成绩后，发现人的智力是以33天为波动周期的。于是，科学家们将体力、情绪与智力盛衰起伏的周期性节奏，绘制出了三条波浪形的人体生物节律曲线图，被形象地喻为一曲优美的生命重奏。越来越多的证据表明，人的生理功能存在着广泛的节律性，不仅有高频（周期从毫秒到秒）的节律（如脑电、心电），也有低频的节律（年、月、昼夜节律），如体温，血压，心率，呼吸（每分呼吸量及气道阻力等），肾功能（肾血浆流量、肾小球滤过率等），脑功能（情绪、认识能力、注意力等），各种激素的血浆浓度，以及各种血细胞、血清蛋白、

5、酶、葡萄糖及电解质的数量，尿液的量及其成分等均有不同程度的昼夜变动。三、疾病的节律临床上遇到的许多疾病或症状有周期性发生或加剧的现象，传统的流行病学家或病理学家，通常从其外环境周期性变动的角度寻找特异的发病原因。但从时间流行病学和时间病理学的观点来看，那些表明疾病发生及决定疾病流行与发生率的所谓症状，其实可能是受内源性生物节律的影响或归因于外源性及内源性两方面影响因素的周期性变动。最重要的内源性节律即是所谓疾病易感性或抵抗力的节律，亦称为时间感受性。周期性疾病大多系指病程较长（数年或数十年），发

6、作期与间歇期交替出现的疾病。发作时其症状异常明显，间歇时则很难发现异常，且其周期往往很长。下面简单介绍几种周期性疾病：1)心肌梗塞关于心肌梗塞发病率与昼夜时间的相关性，已有一些大样本的统计资料。据统计，患者发生心肌梗塞的峰值出现在9：00左右，但在21：00左右还有第二个稍低的高峰，即其节律模式呈现双峰型。在8：00-10：00之间的发病数几乎为04：00-06：00或者18：00-20：00发病数的两倍。关于心肌梗塞易在上午发作的机制，可能与冠状动脉痉挛易感性在上午较高有关，也可能与病人不易耐

7、受从睡眠时的不活动状态突然变到高水平的体力及情绪活动相关。有证据证明即使健康人对体力活动的耐受性亦是上午较低。2）肌紧张异常综合征肌紧张异常的临床表现为运动异常及经常处于颉顽肌群同时过度收缩所致的一种异常姿势，往往在童年时不知不觉地出现，最初仅累及一个肢体（通常是腿），在往后五年内进行性地加剧，可使同侧手臂及对侧腿、臂亦受累。十九世纪初人们已注意到儿童患肌紧张异常综合征的症状有显著的昼夜波动，七十年代后期又有许多研究者对此作了报道，并认识到其症状一般是在早晨较轻，甚至缺如，而在夜间睡眠或有时从白

8、天小睡后开始加剧，但接近晚上总是较为严重。3）瘙痒症临床上经常听到特应性皮炎患者叙述瘙痒症状在夜间加剧，有研究者报道：患者自我测定的瘙痒症状在19：00-23:00之间最剧，在早晨07：00清醒前后又有一次较低的峰值，白天其余时间则瘙痒适度。又一些实验进一步表明，在白昼活动的人群中由皮内注射组胺引起的红斑及车轮状皮疹反应，以及痒感均有一致的昼夜节律，皮疹反应在19：00-23：00比07：00-11：00大2.5-3倍。组胺是引起皮肤瘙痒的主要因子之一，机体对组胺的时间感受性变化可解释疾病所致痒