楊金宇｜人體系統(tǒng)重置(Reset) ：一日之際在于晨

人的生物節(jié)律受到人類進化的影響。早餐等晨間活動對調(diào)整日間生物節(jié)律起到系統(tǒng)重置(Reset)的作用, 有助于調(diào)整人體系統(tǒng)，支持身體在新的一天中的適應性和功能發(fā)揮。

一，人的生物節(jié)律

人的生物節(jié)律是指在24小時內(nèi)發(fā)生的生理和行為變化，這些變化受到內(nèi)部生物鐘和外部環(huán)境因素的調(diào)控。而生物鐘是一種在生物體內(nèi)調(diào)控生理和行為周期性變化的系統(tǒng)，它使生物體能夠適應晝夜變化和其他環(huán)境因素。晝夜節(jié)律和體溫節(jié)律等生物節(jié)律相互交織，形成一個復雜的整體系統(tǒng)。生物鐘內(nèi)部的節(jié)律通過感知和適應外部環(huán)境的變化，使身體能夠在晝夜變化、溫度波動和其他因素的影響下，維持正常的生理狀態(tài)。不同的生物節(jié)律相互協(xié)調(diào)，為身體提供了一個有序的生理環(huán)境，有助于適應日常生活。維持良好的生物節(jié)律對于保持健康和預防很多疾病都至關(guān)重要。

1.1晝夜節(jié)律（循環(huán)節(jié)律）： 人體的生物鐘調(diào)控睡眠和覺醒，使其與自然的日夜變化相適應。這個周期大致是24小時，由視床下部（suprachiasmatic nucleus，SCN）這個位于腦下丘中的結(jié)構(gòu)主導。晨光是最強烈的生物鐘調(diào)節(jié)信號之一，有助于調(diào)整和同步這個生物鐘。

1.2體溫節(jié)律： 體溫在24小時內(nèi)會經(jīng)歷周期性的升高和降低。通常，在夜間體溫較低，而在白天較高。體溫的變化也受到生物鐘和代謝活動的影響。

1.3激素分泌節(jié)律： 多種激素在24小時內(nèi)經(jīng)歷周期性的分泌。例如，皮質(zhì)醇（由腎上腺分泌）和生長激素在清晨分泌較多，而夜間分泌較少。這些激素的分泌受到生物鐘、神經(jīng)調(diào)控和其他因素的影響。

1.3睡眠節(jié)律： 人體對睡眠的需求和睡眠質(zhì)量在24小時內(nèi)也有周期性的變化。生物鐘調(diào)節(jié)了睡眠-覺醒周期，影響了不同階段的睡眠。

1.4飲食節(jié)律： 進食行為也受到生物鐘的調(diào)節(jié)。人體在一天中的不同時間對能量的需求和代謝狀態(tài)有所不同。有規(guī)律的進食有助于維持正常的代謝和消化功能。

二，晨間活動與生物節(jié)律

人類的生物節(jié)律受到進化歷史的影響，晨光、早餐及相關(guān)活動等晨間活動對調(diào)整日間生物節(jié)律起到關(guān)鍵作用。

2.1晨光的影響：

生物鐘調(diào)整： 人體內(nèi)有一個生物鐘系統(tǒng)，主要由視床下部（suprachiasmatic nucleus，SCN）調(diào)控。晨光是最強烈的生物鐘調(diào)整信號之一。在進化中，人類進化為白天活動的生物，晨光有助于將生物鐘調(diào)整到與自然日夜周期相符的狀態(tài)。

調(diào)整睡眠-覺醒周期： 晨光的暴露有助于調(diào)整睡眠-覺醒周期，使其與環(huán)境的晝夜變化相一致。這對于促進白天的警覺性和夜間的休息很重要。

2.2 早餐和代謝的影響：

血糖調(diào)節(jié)： 在進化中，人類逐漸適應了在白天進食的生活方式。早餐是一天中首次攝取能量的時間，有助于調(diào)整血糖水平。進食后，胰島素的釋放有助于將葡萄糖帶入細胞，維持能量供應，支持白天的生理活動。

激素分泌： 進食后，胰島素的分泌還可能影響其他激素，如甲狀腺激素和生長激素，對代謝和生長有調(diào)節(jié)作用。

2.3 晨間活動的影響：

激活交感神經(jīng)： 早上的身體活動通常會激活交感神經(jīng)系統(tǒng)，增加心率、呼吸頻率和血流。這有助于提高警覺性，使身體進入活躍狀態(tài)。

支持身體功能： 早上的活動促使身體進入運動狀態(tài)，有助于維持肌肉和骨骼的健康，同時促進血液流通，支持心血管和呼吸系統(tǒng)的功能。

因此，晨光、早餐和早上的活動在進化的過程中與人體的生物節(jié)律形成了緊密的關(guān)系。這些習慣有助于適應白天和夜晚的自然周期，提高警覺性、支持生理功能，并調(diào)整代謝以適應日常活動。在現(xiàn)代社會，保持這些生活習慣有助于維持健康的生物節(jié)律，對整體健康和生理平衡有積極的影響。

三，晨間活動與自律神經(jīng)重置(Reset)

人體的自律神經(jīng)(交感神經(jīng)和副交感神經(jīng))是與人體生物節(jié)律緊密相關(guān)的系統(tǒng)，人晨間活動對自律神經(jīng)的重置有一系列影響(圖-1)，這主要涉及到調(diào)整生物鐘、影響激素分泌、以及平衡交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的活動。

圖-1 生物節(jié)律和人體系統(tǒng)重置

3.1.生物鐘的調(diào)整：

晨光的影響： 早晨暴露在自然光中有助于重置生物鐘，即調(diào)整其節(jié)律以適應新的一天。這對于維持正常的晝夜節(jié)律、睡眠周期和警覺性至關(guān)重要。主時鐘基因和末梢時鐘基因是生物鐘的兩個關(guān)鍵組成部分。

3.2．激素分泌的調(diào)整：

早餐的影響： 早餐攝取引發(fā)了胰島素的分泌，幫助處理食物中的葡萄糖。這有助于維持血糖水平的平穩(wěn)，并對體內(nèi)的激素平衡產(chǎn)生影響，包括促使副交感神經(jīng)活動，支持身體進入休息和恢復的狀態(tài)。

3.3.神經(jīng)系統(tǒng)的平衡：

早晨的活動： 適度的早晨活動可以激活交感神經(jīng)，增加心率、呼吸頻率等生理活動，使身體進入清醒的狀態(tài)。然而，活動后的休息和放松則有助于刺激副交感神經(jīng)，促進身體進入休息和修復的模式。

晨光和活動協(xié)同作用： 晨光和早晨的活動通常協(xié)同作用，通過激活視覺系統(tǒng)和生物鐘，同時調(diào)整交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的平衡。這有助于在白天維持警覺性，而在夜間促進放松和入眠。

綜上所述，早餐、晨光和早上活動相互作用，對于自律神經(jīng)的重置起到關(guān)鍵作用。這有助于調(diào)整身體在一天中不同時間段的生理狀態(tài)，維持晝夜節(jié)律，促進整體健康和生物鐘的正常功能。

四，人的晨間活動與人體系統(tǒng)重置

人體除了自律神經(jīng)系統(tǒng)，還有一些其他系統(tǒng)可能通過早餐、晨光和早上活動來得到調(diào)整和重置。并且有助于調(diào)整人體系統(tǒng)，支持身體在新的一天中的適應性和功能發(fā)揮(圖-1)。

4.1循環(huán)系統(tǒng)（心血管系統(tǒng)）： 早晨的活動和晨光有助于提高心血管系統(tǒng)的活力。運動能夠促進心臟泵血效率，調(diào)整血壓，并提高血液循環(huán)。此外，晨光的暴露有助于調(diào)整血壓和心率，幫助身體適應新的一天。

4.2代謝系統(tǒng)： 早餐是一天中重要的飲食時間，攝取早餐可以啟動新一天的新陳代謝。這有助于維持血糖水平，提供能量，并促使身體從夜間的禁食狀態(tài)過渡到活躍狀態(tài)。此外，早上的活動也有助于促進代謝活動。

4.3內(nèi)分泌系統(tǒng)： 早晨的晨光和活動可以影響內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。晨光有助于調(diào)整生物鐘，影響激素的分泌。例如，皮質(zhì)醇水平通常在早晨最高，這有助于提高警覺性。規(guī)律的早晨活動也可能影響激素的平衡，支持身體的代謝和適應。

4.4 免疫系統(tǒng)： 良好的睡眠和早晨的活動對免疫系統(tǒng)有積極影響。睡眠是免疫系統(tǒng)修復和調(diào)整的關(guān)鍵時期，而早晨的活動可以激活免疫系統(tǒng)，促使身體進入活躍狀態(tài)，準備面對新的一天。

4.5大腦和神經(jīng)系統(tǒng)： 早晨的晨光和活動對于大腦和神經(jīng)系統(tǒng)的活躍非常重要。晨光有助于調(diào)整生物鐘，影響覺醒和警覺性。規(guī)律的早晨活動也有助于提高大腦的認知功能和思維清晰度。

人的晨間活動與人體系統(tǒng)重置的機理，通常涉及到神經(jīng)傳遞物質(zhì)、激素分泌、基因表達等生理和分子水平的變化。晨光通過刺激視網(wǎng)膜，影響生物鐘并促使神經(jīng)和激素系統(tǒng)的活躍。早餐提供身體所需的能量和養(yǎng)分，支持代謝和生理功能的正常運作。早上的活動通過刺激運動神經(jīng)和釋放激素，調(diào)節(jié)心血管、呼吸和代謝等系統(tǒng)。

楊金宇 初稿(健康界): 2024.12.28

引用資料：

[1] 醫(yī)學生物學(第七版) 科學出版社

[2] 老化生物學---老いと壽命のメカニズム　近藤　祥司 　

(株)メディカルサイエンスインターナショナル

[3] ChatGPT 3.5

附：時鐘基因

生物鐘是一種在生物體內(nèi)調(diào)控生理和行為周期性變化的系統(tǒng)，它使生物體能夠適應晝夜變化和其他環(huán)境因素。生物鐘的主時鐘基因和末梢時鐘基因是其中的兩個關(guān)鍵組成部分。

1.主時鐘基因（核心生物鐘基因）：

主時鐘基因是控制整個生物鐘系統(tǒng)的核心基因，它們在調(diào)控生物鐘的正常功能中起著關(guān)鍵作用。

PER（Period）基因和CRY（Cryptochrome）基因： 這兩類基因編碼的蛋白質(zhì)在主時鐘中發(fā)揮關(guān)鍵作用。它們的合成和降解過程形成了一種負反饋循環(huán)，這是生物鐘維持穩(wěn)定周期性的基礎。在這個循環(huán)中，PER和CRY蛋白抑制它們自身的基因的表達，從而形成生物鐘的周期性波動。

Clock基因和Bmal1（Brain and muscle ARNT-like 1）基因： 這兩個基因編碼的蛋白質(zhì)也參與到主時鐘的負反饋循環(huán)中。它們與PER和CRY的相互作用形成了復雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡，控制著主時鐘的周期性。

2.末梢時鐘基因（外圍時鐘基因）：

末梢時鐘基因存在于各個組織和器官中，它們接收主時鐘發(fā)出的信號，協(xié)調(diào)和調(diào)整各個組織和器官的生物鐘節(jié)律，以適應整體的生理需要。

REV-ERBα和DBP（D-site-binding protein）等基因： 這些基因是末梢時鐘基因的代表。它們調(diào)節(jié)著一系列與代謝、免疫、激素分泌等有關(guān)的生理過程。

整個生物鐘系統(tǒng)通過主時鐘基因和末梢時鐘基因的相互作用和協(xié)調(diào)，形成一個復雜的網(wǎng)絡，使生物體能夠在24小時內(nèi)調(diào)整各種生理和行為活動。這種系統(tǒng)性的調(diào)控有助于適應環(huán)境的變化，維持生物體的內(nèi)部穩(wěn)態(tài)，確保其在晝夜交替、季節(jié)變化等周期性變化中的生存和繁衍。

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