昼夜节律的科学及其对睡眠的影响

时间与睡眠,觉醒,激素和代谢的关系

昼夜节律可能是睡眠医学界最难理解的概念。 有许多令人困惑的语言,它依赖于不容易接近的科学。 幸运的是,可以获得对昼夜节律科学的基本了解,并有助于解释一些失眠 ,白天嗜睡和其他睡眠障碍的病例。

地球的旋转

地球每天23小时56分钟的旋转提供了可预测的光,温度,食物和捕食者活动的节奏。 通过适应性进化,我们身体的新陈代谢 - 甚至是我们的行为被编程为对这个准确的时间做出反应。

1959年,弗朗茨•哈尔伯格创造了昼夜节律这个术语,从拉丁文的意思是“大约一天”。它描述了在这个星球上几乎所有生物体内产生的大约24小时周期。

内部时钟

在我们的体内,有一套系统可以测量时间并将许多内部过程与环境中的日常事件同步。 其中一些重要的过程包括:

这些模式的控制内置于我们的基因组成中。 该机器同步节奏,将独立于外部影响持续。

第一个哺乳动物基因Clock是在1994年鉴定出来的。已经发现了多个额外的基因,它们构成了引起其他细胞,组织和器官功能的核心分子时钟。

我们身体中的每一个细胞都遵循昼夜节律模式,这是一种非凡的生物化学反应交响曲,根据现有资源完成计时,并由大脑下丘脑前部的一小组细胞编排。

通过荷尔蒙和其他尚未确定的影响,中心起搏器协调外周时钟,这些时钟存在于细胞内,如心脏,肝脏和脂肪组织。

光被眼睛感知并通过视网膜传播到视神经。 视交叉上方,两个视神经交叉在眼后,位于视交叉上核 (SCN)。 这是身体的主钟。 它将描述的众多生理过程与环境中光明和黑暗的时间耦合起来。

这些模式将在没有外部时间线索的情况下持续存在,但它们可能与地质日长度略有不同。 结果,与重置线索分开,这些过程的时间可能逐渐变得不同步。 转变的程度可能取决于我们的遗传程序或tau,大多数人的内部时钟运行时间超过24小时。

据了解,我们的遗传学以及与其他环境因素的相互作用 - 尤其是暴露于早晨的阳光下 - 可能会对重新设置内部时钟产生重要影响。 这些外部影响被称为zeitgebers ,来自德国的“定时器”。

不同步

当内部时钟与我们的环境或社会责任错位时,可能发生昼夜节律失调,例如延迟晚期睡眠时相综合征。

如果完全脱离光感,就像发生在完全失明中一样,发生非24节奏。

这些病症通常与失眠,白天过度嗜睡以及导致社交和职业功能障碍的睡眠 - 觉醒节律不规律相关。 幸运的是,治疗昼夜节律紊乱可能非常有效,并且经过董事会认证的睡眠医生可以提供有用的指导和资源。

>来源:

> Lewy,AJ 等人 “使用褪黑激素相移人类生物钟。” Behav Brain Res 1996; 73:131-134。

>彼得斯,BR。 “不规则的就寝时间和觉醒。” 睡眠投诉评估。 睡眠医学诊所 9(2014)481-489。

> Piggins,HD。 “人类时钟基因” Ann Med 2002; 34(5)394-400。

> Reid,KJ和Zee,PC。 “睡眠 - 觉醒周期的昼夜节律紊乱” ,睡眠医学的原理和实践 由Kryger MH,Roth T,Dement WC编辑。 圣路易斯,密苏里州,Elsevier桑德斯,2011年,第470-482页。

> Sack,RL和Lewy,AJ。 “昼夜节律睡眠障碍:来自盲人的教训。” 睡眠医学评论 2001; 5(3):189-206。