人生物钟的意义和方向

Question

如题所述

Answer 1

首先说明：生物体内并没有日常意义的“时钟”，它不会告诉生物体钟点日期。生物钟在哪里？是怎样的？这些问题都是因物种而异的。因为很多节律与光有关，所以人们可以优先在与光感受器相联系的器官中寻找生物钟的位置。

附参考:

生物钟学（Chronobiology 希腊语：Chronos = 时间；Biology = 生物学）是一门科学，它的任务是研究生物体内与时间有关的周期性现象，或曰这些现象的时间机制。生物节律是凭经验总结得出的，但有其生理学和分子生物学基础。生物钟学与所谓的生理节律无关。

概述

生物钟学的研究目的，是生物体内生理和行为的时间机制。在这种机制中，生物体内部的时钟系统所产生的节律是主要的。

三大中心问题：

生物节律有哪些类型？它们是怎样影响生物的生理过程的？

节律是内在的吗？如果是，哪里是产生节律的发生器，哪里是起搏点，它们怎么运作？

哪些是外源性的，周期性的因素，即是所谓的时间服务器，它们又是怎样作用于生物时钟的？

生物时间机制对所有的生物都很重要，而且在目前所有被研究的生物里科学家都找到了其时间节律现象。生物体内有很多过程虽然彼此相关，但在时间上都是有所区别的。还有一些过程不但受到内在因素制约，还会受到外界因素影响。时间上的区别之一就是各种行为各具其规律性——在一个大范围内观察这种规律性，就可以称之为生物节律。周期的长度由毫秒到年不等。细胞分裂，呼吸，心跳和行为只是其中的一些例子。

生物钟学对人的意义在近年来越来越重要，因为我们的生活越来越频繁地逆这种生物钟而行。在医学方面已经确定，服药时间对药效影响甚大。在化疗中，若因就节律给病人服用细胞抑制剂的话，调制药物的浓度就可以比其他给药时间所采用的浓度降低很多。
生物节律的例子

在下面的表格中列举了一些人体生理功能的每日周期性变化。 体温在晚睡醒来之前就已经开始升高。就是说人体已经为快要到来的活动做准备。 就是在黄昏或夜行性的动物，甚至是植物，都存在这种“做准备的”的现象。 植物在日出之前就会激活光合作用相关器官，为光合作用做准备，以最长时间的利用光能。 很多植物在日间某些时候会展开或合上其花朵。还有一些植物，在一段日子里花朵相继开放，只在特定的钟点合成香料和花蜜。虫媒如蜜蜂就在会恰在此时到访。

钟点 (小时) 高潮

2:00 惰性

3:00 出生率

4:00 死亡率

6:00 尿液体积

9:00 睾酮生成

11:00 尿液的酸性

12:00 血蛋白

13:00 健康，体温

14:00 心跳，麻木状态

16:00 体重

18:00 血压

19:00 牙疼

22:00 白细胞

24:00 外科手术死亡率

生物节律的种类

根据周期长度，将生物节律分为四种：

超昼夜的（亚日的）节律（Infradian Rhythmus），该词源于拉丁语：“infra”为“底下”，“dies”为“日”，亦即周期比一天长的节律。 例如鸟类的迁徙；季节性的（大概 365.25天长）冬眠；还有与退涨潮相关的半月周期，如在满月、新月出现大潮，而半月时出现小潮（大概 14.25 天），银汉鱼只在涨潮时在岸上产卵；或者太阴日节律的，以28.5为周期（矶沙蚕属）。

近潮汐节律（Circatidal Rhythmus），跟随12.5小时的潮汐节律。一些海岸线的动物有这种节律，例如水生的蟹类动物涨潮时才会活动，而生长在岸上的蟹则会在退潮时觅食。

次昼夜（超日）的节律（Ultradian Rhythmus）源于拉丁语的“ultra”（超）和“dies”（天、日），其频率超过日频率，就是说一天出现两次以上（严格来说是整数次，这是与近潮汐节律的区别）。这些短于24小时的节律的例子有蝙蝠的捕食周期、成人90分钟睡眠循环、垂体的间歇性荷尔蒙分泌等。

近昼夜节律（Circadiane Rhythmus）来自拉丁语“circa”（大约）和“dies”，为接近24小时长的节律，如人类睡眠和苏醒、植物的叶运动等。

研究得最彻底的是近昼夜节律，当然有历史的原因——近昼夜节律比周年节律更明显，但更重要的是近昼夜节律对人类来说更有现实意义。以下讲解若无特别说明，都是指近昼夜节律。
生物钟的位置

Answer 2

体内的“隐性时钟”

　　万物之灵的人类，同样受着生命节律的支配。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”。科学家研究证实，每个人从他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，人们将这些自然节律称作生物节律或生命节奏等。人体内存在一种决定人们睡眠和觉醒的生物种，生物钟根据大脑的指令，调节全身各种器官以24小时为周期发挥作用。

　　早在19世纪末，科学家就注意到了生物体具有“生命节律”的现象。上世纪初，德国内科医生威尔赫姆·弗里斯和一位奥地利心理学家赫尔曼·斯瓦波达，他们通过长期的临床观察，揭开了其中的奥秘。原来，在病人的病症、情感以及行为的起伏中，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。到了20世纪中叶，生物学家又根据生物体存在周期性循环节律活动的事实，创造了“生物钟”一词。