昼夜节律生理机制研究论文

随着时间生物学的兴起，时间诊断学、时间药理学、时间治疗学等学科也应运而生，掌握人体在不同周期内对各种疾病的影响的一般规律及特殊规律，则能更好地观察疾病，提高护理质量，这是当代科学和临床医疗工作对我们护理工作的新要求，我院将生物钟时间护理应用于临床10多年来，收到良好效果，下面就此问题作初步探讨：1 什么是生物钟自然界有四季昼夜变动节律，自然界的生物为了适应自然环境，就产生了与自然界变动节律同步的运动规律，生物体内主持自身运动节律的机制，就叫生物钟。生物的自身运动节律呈现一定的周期性，这种周期有日周期、月周期、年周期等不同，各种生物从简单的单细胞到复杂的多细胞，从低等动物到高等动物都表现有各种各样周期性的变化。生物自身运动节律是生物复杂存在的一种重要现象。例如：海边的浅滩上，生活着一种人们肉眼看不见的微小藻类—黄棕色硅藻。涨潮时在潮水淹没沙滩前，硅藻便钻入沙滩下层，而避免被潮水冲走；大潮退去时，它又移动到沙滩表面，在阳光照耀下进行光和作用。有人做过实验，把黄棕色硅藻迁移到没有昼夜交替和潮汐更迭的环境中，硅藻仍然和生活在沙滩上一样，周期性地上升或下潜，其时间准确，简直可以代替潮汐时间表。硅藻只有保持自身的运动节律与潮汐涨落同步，才能维持其生存，那么作为“万物之灵”的人类有无类似的生物节律呢？2 人体生物钟现象 近代研究发现，人体的生理活动随自然界的变化呈现出多种节律性，仅人体的昼夜节律就有数十种之多。例如人体的体温具有同太阳紧密相关的节律性变化，一日之中最高值为下午2～8时，最低值为清晨2～6时，其变动范围不超过～1℃，这种昼夜节律的波动和人体活动、代谢、血液循环、呼吸的相应性变化有密切关系。如长期值夜班的工作人员，周期性波动常出现夜间体温较日间高，因而通常认为体温的节律是由人体的生理节律—“生物钟”来控制的。血压和血液中的白细胞数目，血糖含量、脉搏的快慢、激素的分泌、各种酶的活性、基础代谢率、睡眠觉醒周期、排尿量及尿中的特殊成份，以及人体对疾病的耐受性、对致病因子的抵抗力，对药物的敏感性等在昼夜间都有规律性的波动，科学家们普遍认为生物钟看起来是种复杂的生理过程，就某种意义来说是生物体内化学变化和物理变化的结果，人体内的环—磷酸腺苷（CAMP）和环—磷酸鸟苷（CGMP）是分子生物学中具有广泛调节功能的化合物，两者之间保持一定比例，调节着各种代谢，实验证明，CAMP和CGMP均有明显的昼夜节律变化，尿中CAMP高峰在3～5pm，CGMP高峰则在8pm~2am［1］，1974年美国学者Goldbery提出CAMP与CGMP可能有负反馈性控制，一般讲CAMP水平的升高对细胞的某些功能起加强或促进作用，而CGMP水平提高则产生减弱或抑制作用。人体心脏的搏动、细胞的分裂、基因的突变、转录，以及免疫功能等均与之有密切关系。 目前，有专家认为人体内的某些“生物钟”与下丘脑有关。如哈佛医学院的研究人员发现人体下丘脑中的一小串神经细胞是提示睡眠和觉醒的时钟。了解“生物钟”与人体的关系在疾病的观察治疗和护理方面具有一定的临床意义。3 “生物钟”与疾病治疗及时间护理关系 生物钟与疾病发生有密切关系，有学者将致癌化学物质埋在动物的耳部，以诱发癌症，最初出现的症状是耳部皮肤有丝分裂节律丧失，这比耳部肿瘤出现的要早，可见生物节律的改变就意味着疾病的开始。还有些疾病表现出明显的周期性，例如：有一位因患震颤麻痹症而卧床不起的38岁的妇女，既不能行走也不能独立活动，但每日9pm左右她的一切疾病会暂时消失，行动自如，完全像个健康人一样［2］。如月经周期性精神病患者在月经前出现各种躁狂症状，月经过后多数即可消失。对这类患者，准确地掌握其月经周期，定出相应的护理措施是非常必要的。又如李某为哮喘型支气管炎患者，入院当日1：00时患者出现咳嗽、喘鸣、胸部紧迫坐起，伴面色苍白，口唇紫绀，即给予静脉推注氨茶碱后缓解，经询问患者在0：00～4：00时发作，据此除遵照医嘱于发病前2h给予支气管扩张剂外，还提前1～2h进行雾化吸入，采用半卧位等措施，使该患者夜间病情发作时得到控制，支气管哮喘发病率白天低于夜间，尤以下半夜发病率更高，从日生物钟角度分析，调节人体内脏活动的植物神经，具有一日内生理节奏。白天交感神经占优势，夜间副交感神经占优势，午夜前后是交感副交感神经兴奋与抑制，交替演变时期，在病理情况下，植物神经调节紊乱，机体承受不了时间节律的变化，难以应激而使哮喘发生或加重。从内分泌的变化来看，促肾上腺皮质激素的浓度在24h内呈节律性变化，血中17-羟皮质类固醇最低值在午夜到凌晨3：00时机体应激能力及防卫能力减弱，因此使病情加重。 生物钟与药物作用的关系。药物的作用常出现昼夜节律变化，随之而出现的就是切实有效地实施时间护理，药物的吸收、代谢和排泄过程中，任何一种因素的昼夜规律都影响药物的效应。如心脏病患者在凌晨3：00～4：00时对洋地黄的敏感性比白天高，以凌晨4：00时最高，比其它时间要高40倍，所以这个时间给予强心甙类药物就势必要考虑到药物的剂量和毒副作用，但是人体卧位时间较长的肺组织，位于心脏水平以下，使肺充血量增多，对心力衰竭患者而言，此时心肺负担加重，因而易发生夜间阵发性呼吸困难，而下午4：00时口服洋地黄后，此时血药浓度正处于第二高峰时间，所以可使心力衰竭得到较好的纠正。如果夜间仍给白天同样剂量的药物，就可能引起洋地黄中毒；通过实验发现消炎痛的抗炎作用以早上8：00时给药最佳，晚上8：00时给药作用最弱，当然消炎痛作用强度，依赖于剂量的大小，但同样的剂量在早上8：00时比晚上8：00时给药，所产生的作用相差很大，而且消炎痛的副作用使患者更易耐受，不宜将每日总量平均分配服用，可考虑早晚分服，夜间酌增剂量疗效更好；肾上腺素皮质分泌具有昼夜节律性，清晨6：00峰值最高，而午夜最低，长期使用皮质激素类药物的患者，可致肾上腺皮质功能低下，因此把皮质激素的给药时间与人体生理节律同步化，即每日清晨将全日量一次给予或两日总量于隔日清晨一次给予，就可减轻对肾上腺皮质的抑制作用，取得最佳疗效。由此可见对于某些疾病使用某些药物时，一律按每日三次或4次的方法服药是不科学的，应该按照人体的昼夜节律给药，实施相应的时间护理，更为合理。