晝夜節律概述

惺忪睡眼之間，客機就可能把您從加利福尼亞帶到紐約，你能真切地感受到生物鐘變更給人體健康帶來的影響。因為人體的晝夜節律已受到影響，所以飛機著陸之後，乘客可能會感到昏昏欲睡等飛行時差反應。人體生物鐘認為現在是凌晨3點，但事實上在您所在的地區，已是用早餐的時間了。任何生物體內都有生物鐘，亦被稱為晝夜節律，可使得人體在一天內下意識地安排晝夜作息。

術語「circadian」的前綴和後綴皆出自拉丁語circa和diem，意思分別是大約，每天。晝夜節律是由人體內的生物鐘基因控制的，此類基因為晝夜節律蛋白的合成編碼，這種蛋白在人體內的含量會隨晝夜節律時升時降。上述不斷變化的生化遺傳信號控制著多項機能，例如人體下意識地睡眠與休息，蘇醒與活動的時間。

晝夜節律能在一定程度上調節人體的體溫，心跳頻率，激素分泌，血壓高低，耗氧量多少，新陳代謝過程等一系列指標，此外還能影響血液中重要生化物質的含量，諸如血紅細胞，血糖，氣血，鉀離子和鈉離子等微量元素。

人體內的生物鐘甚至可能會影響到情緒，尤其可能誘發季節性情感障礙（Seasonal Affective Disorder）,如冬季好發的抑鬱症。

生物鐘的構成有三要素：

1. 感光，感溫，或對其他外界環境因素的應激反應；
2. 蛋白質和相關化合物構成生物鐘有機組織本身；
3. 促進生物鐘控制其他基因活動的生化物質。

在過去的幾十年間，科學家們經過探索已發現了控制人體生物鐘的特定基因，這些生物鐘基因分別被命名為：per，clk，cyc，tim，frq，dbt等，它們不僅存在於人體內，在其他許多生物如：老鼠，魚類，果蠅，植物，真菌，甚至一些單細胞藍藻體內也有被發現。

主生物鐘概述

主晝夜節律鐘調節著人體最基本的作息，被稱為，位於人體部位。人體內的主生物鐘有機組織位於下丘腦的視交叉上核區（SCN），使得機體下意識地維持有一定規律的作息。此區域內有兩小簇數千個神經細胞組成的細胞群，它們能根據明暗，光線等一系列外界因素，向大腦皮層傳達信息，促使主體下意識地維持有一定規律的作息或是各項正常的機能，如：睡眠，新陳代謝，激素分泌等。視交叉上核區內生化物質對於生物體所發揮的功能是至關重要的。如果田鼠此區域內的生化物質發生缺失，則它的正常活動和睡眠時間全部會被打亂。

視交叉上核區內的一些生化物質甚至可定期而有規律地在主體大腦外部生成並傳遞一些生理信號。此外，這些生化物質亦可通過激素分泌或是體溫變化，使得機體內器官組織的各項生理活動與晝夜節律相符。研究人員也已經在生物體肝臟，肺臟，睾丸，結締組織和肌肉中發現有不受大腦主起搏器影響，卻由局部基因調控的充當生物鐘功能的生化物質。

生物教科書中常以果蠅為例來闡明局部生物鐘的概念和原理。果蠅觸鬚細胞會顯現一定的晝夜節律，而不受大腦主生物鐘的影響。果蠅觸鬚的震顫與其嗅覺靈敏度密不可分。通常其嗅覺在夜間更勝一籌。

視交叉上核區域位於下丘腦部位，可根據明暗，光線等外界因素，在全身範圍內傳遞生理信號。

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