时间医学如何利用“生物钟”

时间生物学和时间医学是国际上的热点学科领域,中国传统医学也认为,天时与人体生理状况关系密切,诊断和治疗时间对结果有重要影响,中医学界还引入了时间生物学和时间医学的理念,建立了“中医时间医学”这一研究分支。然而,时间生物学和时间医学就是主 张天人合一吗?古老的东方智慧与现代科学是否不谋而合?

时间生物学和时间医学源于昼夜节律研究

在现代生物学、医学和药理学等领域,体内平衡,即生物内环境的相对稳定是重要而普遍的概念。这一概念主要建立在19世纪晚期Claude Barnard在法国和20世纪早期Walter Cannon在美国主导的一系列研究之上。当时的实验方法相当原始,由于用来探测和量化时间的数据、用于研究节律的计算机硬件和软件尚未出现,数据采集和分析非常艰难和缓慢。 而且,为了观察者和助手的方便,绝大多数生物学研究都在白天进行。因此,对动物和人类生物学的理解基本建立在白天观察发现到的数据基础上,这些观察反映了人类这样的昼行性生物醒来的时段,以及实验室中的老鼠这样的夜行性生物平时睡眠时段的情况。

这种单一时段研究的结果仅仅表现了一个特定 的昼夜节律相位。但是,许多研究表明,在不同时间对人和动物进行研究,其结果相差很大,这与生物时间有关。因此,20世纪60年代以来,科学家对生物节律 特别是近日节律更为重视,进行了一系列研究,并最终建立了时间生物学和时间医学。时间生物学认为,生物节律是一切活着的生物的固有属性,在不同时间范围内,在有机体的每一个水平上,协调着所有生命进程和功能。时间医学则在此基础上,将时间节律控制引入到医疗当中。

生物体有近日钟并可调节

生物体内是否存在某个如同钟表的部位,引发生物节律,精确地控制着生命进程呢?通过一系列研究,科学家发现,确实存在着这样的“钟”。在破坏大鼠的下丘 脑视交叉上核后,大鼠的节律性行为消失了,而为其移植了新生鼠的视交叉上核组织后,节律性行为又恢复了。同时,老鼠的脑切片照片显示,视交叉上核中的葡萄 糖利用是有昼夜节律的。这些研究确定了哺乳动物的近日钟确实位于下丘脑的视交叉上核。视交叉上核与松果体组成主钟网络,协调位于细胞、组织和器官、系统中大量辅助的边缘近日钟的周期和相位,通过神经联系和化学物质控制节律性活动。

由于一些目前尚未知晓的原因,近日钟周期并非精确的24小 时。绝大多数人的周期略长于24小时,但另有一些人略短。人工或自然的24小时的光暗周期将我们的近日钟周期调定为精确的24小时,并决定其相位。然而, 睡眠—清醒和环境的光暗同步循环并非生物节律的起源,它们仅仅能够调节内源性的近日钟周期和相位。对于习惯在夜间活动和工作而在白天睡眠的人来说,其近日节律的相位与在白天活动和工作的人完全相反。这意味着时钟时间并不总是能代表生物时间。一个典型的例子就是旅行者的短时间症状时差。

生物时间影响疾病的诊断和治疗

临床研究发现,对疾病的诊断可能会受到时间的影响。例如,皮下过敏原测试引起的皮肤红斑和硬化,如果在下午和傍晚进行,面积是上午的两到三倍;哮喘患者 对一些诊断测试的气道反应在中午过后最小,在清晨最大;对于高血压来说,临床上白天的单次测量是不能代表白天的其他时间和夜间的收缩压和舒张压水平的,需要使用24小时移动血压监测系统才能进行正确诊断;葡萄糖耐量测试、血液、凝血和激素研究的结果等许多其他医疗测试都会受到生物节律影响,甚至遗传筛查测试的精确度也会因时间不同而有差异。

(文/中国社会科学在线 编/哇中医)

Leave a Reply