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昼夜节律 Satchin Panda


我们的身体大约以24小时为一个周期工作,这被称为生物钟、昼夜节律或生理节律 (circadian rhythm)。 现代生活方式常常使我们无法与生理节律同步,这会危及我们的健康和福祉。在正确的时间进食和睡眠是与生理节律保持一致、降低慢性病风险的重要途径。

本期嘉宾是昼夜节律专家 Satchin Panda 教授。他是世界顶尖的昼夜节律研究专家,任职于著名的索尔克生物研究所 (Salk Institute for Biological Studies),曾获Dana基金会大脑与免疫系统成像奖。他著有两本畅销书《昼夜节律的密码》(The Circadian Code) 和《昼夜节律的糖尿病密码》(The Circadian Diabetes Code)。

Satchin Panda 教授将揭示:

快速问答环节

向 Satchin Panda 教授提出了一系列问题简短回答(是/否,或一句话):

  1. 身体的每个部分都遵循24小时周期吗? 

    是。

  2. 在错误的时间吃早餐会严重扰乱生理节律吗?

     我会解释什么是错误的时间,因为早餐并非指早晨那顿饭,而是“停止乏食”(breaking the fast),这需要保持一致性。

  3. 如果我的生活与生物钟节奏不符,会损害我的健康吗? 

    是。

  4. 如果我调整生活方式以适应生理节律,我的健康能在几周内改善吗? 

    是。

  5. 关于生物钟,您听到的最大误解是什么? 

    人们认为不同的人有非常不同类型的生物钟,这不是真的。每个人的生物钟都是24小时。

深入探讨:什么是生理节律及其运作方式?

大多数人听说过生物钟或生理节律,直观地知道被打乱会感觉不适(如带孩子、倒时差)。过去的理解主要局限于调整睡眠模式,比如规律作息。

Satchin Panda 教授解释:

生理节律对身体各部分的影响

既然细胞有24小时周期,那么像心脏这样持续工作的器官是否也遵循这个周期?

Satchin Panda 教授答:

生理节律的作用机制:不仅仅是“关机”

将生理节律比作手机或电脑的“睡眠模式”,是否主要是为了在睡眠时关闭某些功能。

Satchin Panda 教授纠正:

生理节律与睡眠的关系

问生理节律和睡眠的区别与联系。

Satchin Panda 教授解释:

生理节律如何影响健康?

  1. 预期性 (Anticipation):

    * 生物钟能让我们为即将发生的事情做好准备。例如,在醒来前一到两小时,睡眠激素褪黑素已开始下降,确保醒来时不会困倦;呼吸轻微加快,体温开始上升。

    * 如果需要闹钟才能醒来,说明睡眠不足,身体在未准备好的情况下被强行唤醒。

    * 夏令时调整的例子: 每年两次的时间调整,尤其是在时间拨快一小时(实际是早起一小时)的那个早上,因为身体尚未准备好,心脏病发作的案例会激增(尤其在心脏较弱的老年人中)。当天早晨的交通事故也会增加,因为即使是年轻人,大脑也未完全准备好进行驾驶所需的复杂计算。

    * 即使在日常,早晨也是心脏病发作的高峰期,因为此时心脏需要比夜间更快地泵血。如果身体通过生物钟提前准备,风险会降低。

  2. 分离不兼容的过程 (Separation of incompatible processes):

    * 生物钟确保某些不能同时进行的过程在一天中的不同时间进行。

    * 氧化过程 vs. 脂肪合成: 例如,分解脂肪产生酮体的氧化过程,与合成脂肪的过程,不能同时发生,被时间分隔开。

    * 细胞分裂: 身体会安排某些活动在夜间进行更安全。例如,皮肤细胞和肠道内壁细胞的更新(大约每15-30天)。细胞分裂时DNA较为脆弱,夜间进行可以避免日间紫外线等有害因素的损伤。

    * 肠道修复: 食物中的毒素会损害肠道内壁。就像不能在交通繁忙时修路一样,肠道也不能在消化食物时修复。因此,肠道内壁在夜间修复,此时食物通过肠道的速度减慢。

    * 倒时差的例子: 从伦敦飞到加州,如果立即去海滩晒太阳,而皮肤细胞仍处于伦敦时间(可能是夜间分裂时间),那么在没有足够防晒的情况下,皮肤受损风险会增加。

  3. 协调兼容的过程 (Alignment of compatible processes):

    * 生物钟将可以同时发生或应该同时发生的过程协调在一起。

    * 例如,白天更活跃,更容易获取食物。因此,白天每4-5小时感到饥饿是正常的。胰腺在清醒时也更容易分泌胰岛素,消化系统在清醒时也处于最佳状态。

现代生活对生理节律的干扰及其健康风险

早上被闹钟叫醒,晚上看视频时吃零食,这些都是现代生活的常态。这种生活方式对健康的具体影响。

Satchin Panda 教授指出:

研究证据:

如何调整生活方式:限时进食 (Time-Restricted Eating, TRE)

大型研究 (Big IF Study, 约37000人) 表明,限时进食几周后,参与者的精力和饥饿感有显著改善。

Satchin Panda 教授解释:

生理节律的两大主要调节器:

  1. 光线: 日光或富含蓝光的光线通过眼睛重置大脑生物钟,调节睡眠和清醒。现代生活中难以控制光照。
  2. 进食时间: 在错误的时间进食(如深夜进食)会使身体生物钟(肝脏、肠道、心脏、肾脏等)混乱,以为是晚餐延迟或早餐提前,导致接下来几天节律紊乱。

Satchin Panda 教授的里程碑式小鼠研究: