搞定你的生理時鐘,讓你離健康更近一步!

我們過去認為,身體的晝夜週期只受外部世界的引導。早晨的陽光會喚醒我們,而月亮則是我們入睡的線索,甚至直到1970年代中期,許多科學家仍對晝夜節律在生物學領域的重要程度不屑一顧。雖然早在1700年就知道植物本身有內部時鐘,但很難證明動物和人類的晝夜週期是受到內部、而不是外部驅動的。一般的看法是,人類是更進化的生物,必然是受到除了日、月之外的外在環境因素驅動。

植物實驗非常容易,放置在黑暗地下室中的植物,每天仍會以特定週期伸展枝葉 。許多植物會在白天開展葉片,吸收更多的日照能量,在夜間閉合以免浪費能量。同樣的,許多花朵只在白天開花,因為有蜜蜂和鳥類幫忙傳授花粉,但有些植物,像我外祖父母家附近的茉莉花樹,則在夜間開花,這些植物是靠風、而不是其他動物來授粉。

下一組研究難度要大得多,科學家從昆蟲、鳥類和動物著手研究。他們研究了幼蟲變成果蠅的時間,這是有晝夜週期的,因為只發生在早晨、風少、而且濕度大的時候。他們研究鳥類的遷徙模式和其他動物的清醒模式,也研究受控環境下的實驗老鼠 ,當牠們長期處於黑暗之中,沒有任何外部的時間提示時,其覺醒和睡眠週期還是如時鐘一樣精準,為23小時45分鐘。同樣的,許多植物和真菌的生物時鐘接近,但並非完全是二十四小時。

在1950年代,研究人員想出了辦法,他們發明了一個簡單的電話,讓一名志願參與者只能和外界的某一人聯絡。參與者深入安地斯山脈的一個山洞裡,隨身只帶必要的糧食、蠟燭和足以打發幾個星期的書籍。每當他感到有睡意時,就會打電話給聯絡窗口,由對方記錄下時間,醒來時也比照辦理。研究顯示,他在洞穴中的睡眠/覺醒週期連續數週都像時鐘一樣精準,只有每天上床睡覺時間稍有推遲,這代表他的生理時鐘比二十四小時稍長。事實上,他的醒睡週期正好是24小時15分鐘,他的週期很規律,因此必然是由內部生理時鐘所控制 。

晝夜週期不完全是二十四小時,這並不足為奇,因為世界上大多數地區,從日出到下一個日出的時間都並非正好為二十四小時。由於地球相對於垂直軸稍微傾斜,因此在繞太陽運行時,北半球或南半球一年當中會有某些時間,將面對較長的日照時間。一年當中隨著白天逐漸變長或變短,日出和日落的時間也會發生變化。在赤道,變化很小,但是,如果你住在波士頓、斯德哥爾摩、或墨爾本,每天日出時間的變化可能會多達幾分鐘。越到夏天日光時間變長時,內部生理時鐘會在更早一點的時間(正好是太陽升起時)喚醒我們。當我們飛行跨越不同的時區時,我們的睡眠/覺醒週期會慢慢適應新的時區。這一些例子只是用來說明為什麼人體有內部生理時鐘,以及自身調整機制與日出時間或白天長度變化有關。一旦確認這一點之後,科學家就能推測晝夜週期與光照有關,或可與之同步。

早在在我們一早醒來之前,內部時鐘就已經為身體甦醒做好準備了。它開始停止松果體(pineal gland)分泌睡眠褪黑激素(melatonin)。隨著血壓略微升高,我們的呼吸會變得稍快,每分鐘心跳也會加快一些。甚至在睜開眼睛之前,身體核心體溫也會升高半度。

我們的整體健康狀況取決於日常的晝夜節律。身體健康代表你可以睡得安穩,一早醒來之後感到有了充分休息、精神煥發,可以正常排便,清除夜間累積的毒素,同時感覺專注、通體舒暢,也會想吃早餐。我們睜開眼睛不久之後,腎上腺會分泌更多的壓力賀爾蒙皮質醇(stress hormone cortisol),好幫助我們快速完成晨間例行公事,胰腺也準備好釋放胰島素來消化早餐。 

經過一夜好眠和營養的早餐之後,大腦為一天前半段的學習和工作做好準備。到了下午,身體健康的你可以完成足夠的工作,滿意自己努力的成果(若你前一天晚上睡不安穩,可能會覺得自己浪費了一整天)。隨著時間過去,肌肉張力在一天結束時達到高峰。夕陽西下、傍晚來臨時,我們的體溫開始下降,幫助睡眠的褪黑激素開始上升,身體也準備入睡。

到了晚上,身體健康的你可以逐漸放鬆、感到疲倦、可以輕易進入深度睡眠狀態。睡眠不是大腦關閉的預設模式,事實上,我們在睡覺時,大腦非常忙碌,它會根據我們白天吸收的感官資訊來鞏固記憶,在不同神經元之間創造新的突觸或連接,備份這些資訊。大腦在夜間也會分泌大量激素,睡眠褪黑激素在大腦的松果體中產生,人類生長激素也是在睡覺時分泌的 。事實上,睡眠不足的人分泌的生長激素較少,對兒童來說影響很大,因為睡眠不足會造成重要的生長激素分泌量減少,阻礙發育。

到了晚上,大腦也會排毒。白天,腦細胞吸收和處理營養物質,進而產生無用、有毒的副產品,這些毒素在我們睡覺時會被清理乾淨,並透過神經新生過程產生新的腦細胞。因此,人體大腦就像辦公室一樣,當你一早進入辦公室時,不會感覺有人幫你通宵工作,不過卻發生了很多事,垃圾被清除了、維修人員可能進來升級伺服器或更換燈泡,一切工作照常進行,讓你可以開始嶄新的一天。

 

節錄自《用生理時鐘,養出好健康:生醫權威的8/7/12作息法則,助你有效減重、日日好眠、精神飽滿》

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