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22:00-6:00睡眠真的比2:00-10:00更健康吗?

2017-03-07 19:54 作者: 来源: 浏览: 我要评论(0条) 字号:

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LED半导体照明网讯 22:00 - 6:00睡眠真的比2:00 - 10:00更健康吗?

 

太长不看版总结:

如果你可以保证 2:00 - 10:00 睡觉的一天24小时光照和22:00 - 6:00的光照相对一致,那是没有什么差别的;更具体一点,这里的光照指的是可以抑制褪黑素分泌的特定波长的光。

前面好几位已经有比较专业的回答了, @秋海 的回答里也提到光照对于生物钟的重要意义,我之前在回答生物钟问题时也每次都会强调光照的重要性,在这里再更新一篇前两天刚刚发表的论文:近日光照循环已经足够维持果蝇正常的近日节律。

下面是背景介绍:

所谓「近日」,英文是 circadian,circa 有接近、大约的意思, diem 代表一天,所以 carcadian 就是接近一天 24 小时的,circadian rhythm 也常常被翻译成「昼夜节律」,我个人觉得「近日节律」更准确。

除了近日节律,还有近半日节律,近 7 日节律,近月节律,近年节律……为了方便阅读,以下就简称生物钟啦,但是你应该清楚,完整的生物钟不止近日节律。

所有动物的体内都有适应亮暗循环这类环境变化的生物钟,在这个大约 24 小时的生物钟周期里,行为和生理都会出现周期性变化,比如睡觉,比如体温。

生物钟每天都需要重置以保证准确并且和外界环境协调,之前有研究表明,在昏暗的光线下每个人的生物钟周期大概在 24 小时 11 分钟上下,而不是标准的 24 小时,所以生物钟重置显得尤为重要,而光线是体内生物钟重置的最重要线索。

经过亿万年进化,生物钟的分子机制从单细胞生物到人类都是保守的,所以这篇论文虽然是以果蝇为研究模型,结论对人应该也适用。

 

果蝇生物钟的分子调节示意图,clock 基因和 cycle 基因编码的蛋白形成异二聚体作为转录因子,促进下游基因 period 和 timeless 的表达,新合成蛋白 PER 和 TIM 随时间的转录后修饰促进分子水平的振荡,进而影响下游活动,修饰后的 TIM 和 PER 又可以抑制 CLK 和 CYC 异二聚体的活性,PER/TIM 降解后引起第二天又一轮的转录翻译。

在人造光源发明之前,太阳光是唯一光源。而随着人造光源的普遍使用,人们得以拥有丰富的夜生活,与此同时,夜间照明为体内生物钟提供错误的时间线索,已经成为一个日益严重影响人类健康的问题。

生物钟紊乱常常和睡眠问题联系在一起,也会导致情绪变差,引起诸如肥胖、糖尿病的代谢疾病。目前已经有很多关于倒班制工人健康状况的研究,倒班制工人有更高风险患上糖尿病、心血管疾病、肥胖,而且乳腺癌的发病风险更高。

免疫系统和生物钟关系同样紧密,一天之内不同时间人体免疫力也不一样。

重症监护室通常 24 小时照明,干扰了病人体内生物钟,非常不利于病人的康复,但是现在说限制夜间使用照明是不太可能的,所以我们更应该思考什么样的光照系统不会造成生物钟紊乱。

人体生物钟对蓝光波长的光最敏感,已知褪黑素的分泌作为生物钟的重要输出会受到光照抑制,而最能抑制褪黑素分泌的光波长大约是 450 - 470 nm。

虽然蓝光在可见光波长范围内,但传统形成视觉的视锥细胞和视杆细胞感受蓝光对生物钟的影响可有可无,更重要的感受蓝光进而影响体内生物钟的是黑视素神经节细胞,并且将信号传递给人体的中央时钟,视交叉上核,进而控制人体生物钟。

 

 
下面是实验:

研究人员用了多个LED光源来控制光照的强度、相关色温、光谱功率分布,希望以此能建立一个不扰乱生物钟的健康照明系统。

为了量化评价光照系统对健康的影响,他们引入了两个概念,可视照度 (visual illuminance, VIL),生物钟照度 (circadian illuminance CIL),这两个中文是我瞎掰的,后面还是用英文简写代替……VIL 比较容易理解,就是可见光照在表面,可以用照度单位 lx 衡量,而 CIL 是根据不同波长的光对褪黑素分泌的抑制的不同效果作为权重来计算 VIL,单位是 biolux (blx)。

考虑到有一部分人喜欢开灯睡觉,所以完全可以设计出一种照明系统,既可以满足夜间照明,也不太抑制褪黑素分泌影响睡眠质量。

 

VIL 和 CIL 的波长分布

他们发现,CIL 值高的照明比 CIL 值低的更容易扰乱生物钟,一天内的 CIL 高 / 低 12 小时循环可以和正常的亮暗循环一样维持生物钟,并且可以在分子水平检测出果蝇和生物钟相关的蛋白质表达的周期变化。

他们将 CIL 照明后移 6 小时后,果蝇的生物钟也会随之调整。

这里每句话都是一张包含多个子图的大图,下面只贴了一张,24 小时的 CIL 高 / 低 12 小时循环可以和正常的亮暗循环一样维持生物钟,PER, TIM, CRY 是三个和生物钟相关的蛋白。

总之,抑制褪黑素分泌的波长光对生物钟的影响最为关键,不管是日出而作、日落而息还是昼伏夜出,活动时选择 CIL 高的光照,睡觉前应该选择 CIL 低的光照,而睡前切换暖光照明也是这个原理。

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