关于生物节律的数学模型

关于生物节律的数学模型
关于生物节律的数学模型

关于生物节律的数学模型

关于生物节律的数学模型

摘要:为了对人体的生命节律进行有效的解释,通过对人体生物钟的分析,得到生命节律的变化的实质就是生物钟的变化,而人体生物钟是在多个基因及蛋白的共同作用下进行调节的,为了将生物钟很好地运用数学语言进行表达,本文采用系统动力学方程模型对生物钟进行解释,其中,整个生命体就是系统,由于节律有振幅和频率的变化,因此,本文对其两种情况分别建立Hopf分叉判别模型和劳思—赫尔维茨判据对其分析,同时本文还描述了当振幅和频率都发生变化的时候的处理方法,即将Hopf分叉判别模型和劳思—赫尔维茨判据共同作用即可,为了很好的检验本文所建立的模型的准确性及实际运用意义,本文通过对心肌细胞进行分析处理,得到了心脏在用内在和外在的影响的情况下的振荡图形,与实际振荡基本一致,从而验证了该模型的准确性及实际意义。

关键字:系统动力学、Hopf分叉、劳思—赫尔维茨判据、混沌

一、问题的重述

自然界的生命体或者人工智能系统中,可以发现有许多周期或者近似周期节律的现象存在。这些周期节律的现象会根据自身内部的反馈机制以及外界的刺激或者外界输入的变化而变化:(A)或者节律变快了,但是振幅变化不太大;(B)或者振幅变化很大,但是节律相对稳定;(C)亦或者两者都会有较大的变化。例如,正常人的心跳节律在有外界刺激时就会有(A)类现象的出现;正常人和病人的体温昼夜变化又会有(B) 类现象的出现。

(1)请设计若干数学模型,以便能够充分反映上述描述的这些节律现象,并解释模型产生这些现象的机制。

(2)考虑将设计的模型具体运用于某一个具有实际背景的系统中,并评价模型的优点和缺点。

二、模型假设

三、符号说明

=

i

K

(等

3,2,1

clo

)

bm a

25

...

表示Michaelis常数

i

)

V

(=

i

3,2,1

25

...

表示各部分的最大速率

i

定义:小写rev(或reverbα)、bma(或bmall)、clo(或clock)、1

per、cry、2

2

per、crie、1

cry表示相应基因,而大写的上述字母则表示相应蛋白CB表示CLOCK蛋白与BMALL蛋白的异二聚体

四、问题分析

生物节律现象的各种变化,根本上是由生物钟决定的。生物钟是指激发生物体内的生物节律并使之稳定维持的内部定时机制。生命科学家发现,生物钟是多种多样的,就人体而言,已发现一百多种。人体的生理指标,如体温、血压、脉搏;人的体力、情绪、智力和妇女的月经周期;体内的信号,如脑电波、心电波、经络电位、体电磁场的变化等等,都会随着昼夜变化作各种周期性变化。

生物钟主要是由生物体内的一种被称作时钟基因的细胞核或细胞质决定的。生物钟基因普遍存在于生物体内,起着调控机体生命活动和近日节律运转的作用,它们及其编码的蛋白质产物构成的自主调控的转录和翻译负反馈环是生物钟运转的分子机制。在生物体内,存在着不止一个时钟基因,同时还存在着大量对生物体的时钟基因有影响的基因,时钟基因之间相互耦合或彼此之间相互影响会同时对生物节律变化起作用。由于生物体内的生物钟存在对光或其他外界噪声、湿度以及温度等的敏感性,所以生物体的时钟基因与外界环境存在着一定的关系。总而言之,生物节律是系统作用的结果。从系统科学的观点考虑,它是一个负反馈控制的系统。因此,可以运用系统动力学的有关方法建立数学模型,以反映题目所描述的节律现象。(意义???)

对于一般的生化系统来说,都存在着一个稳定态。本文要判断一个系统是否处于稳定状态,必须得进行稳定性分析。通过对该生命节律模型的稳定性分析,本文可以得到该系统的稳定态标准。

系统的震荡性是生物节律发生变化的基础。要产生稳定性震荡,首先得满足两个条件:1.系统具有自我增加的元素,2系统是具有负反馈的部分

相关临界值则反映了生命节律的稳定态和周期震荡,通过求出相关临界值,可以判断生命节律变化处于何种状态。

五、模型建立

生物节律的起始点是一种“转录—翻译—抑转录”机制构成的反馈环。反馈环的正性因素通过PAS 结构域相互配对,结合于生物钟基因上游的启动子上,启动基因转录,进而翻译产生生物钟蛋白,参与生物钟现象。而生物钟蛋白同时作为负性因素,进人细胞核通过与正性因素结合而抑制生物钟基因启动子的活化,使mRNA 水平下降,最终蛋白自身减少,反馈抑制作用逐渐减弱,完成一个循环。各生物钟基因相互作用机制如下图所示:

生物钟基因转录因子主要反馈环示意图

注:-表示负反馈,+表示正反馈, 表示自身震荡

19

K 18

K

per2

crie

clock

per1

cry2

cry1

21

21,V K

PER1

16

K CRY2

25

25,V K

44,V K 33,V K

55,V K 66,V K 7

7,V K

PER2

17

K

22

22,V K

CRY1 24

24,V K

20

K

CRIE

23

23,V K

1

1,V K

14

14,V K

1313,V K CLOCK

BMALL

11

11,V K

12

12,V K 15

15,V K 10

K

REVBRB α

reverb α

2

2,V K

9

9,V K

bmall

8

8,V K

生物钟是由依赖于CLOCK/BMALL等蛋白因子的正反馈环和依赖于CRY(隐色素)等蛋白因子的负反馈环共同维持的有机系统。CLOCK基因生物钟的组织中起着中心作用,Bmall是Clock基因的分子伴侣,二者的相应蛋白相互作用形成二聚体,激活Perl,Per2,Per3,Cryl和Cry2基因的转录。PER1,PER2,PER3,CRY1和CRY2蛋白相互作用形成二聚体或三聚合物,将PEP1、PER2等蛋白进入细胞核。CRY蛋白自身可以独立进入细胞核内,进行反馈作用。在细胞核内CRY1和CRY2蛋白阻止CLOCK/BMAL1复合体形成,从而抑制PER 和CRY蛋白的转录。Rev-erb Alpha可以抑制BmMI表达,但对CLOCK表达无作用(图中虚线所示)。

上述系统的动力学方程为:

???

???

????????

??????????????

??

?

????????

??

?

??

?++++?+?=++++?+?=++++?+?=++++?+?=++++?+?=+-?-+=+-?-+=+-?-+=+-?-+=+-?-+=+-+-+-+-+-+-?=?-?-?=++?=+-+-+-+-+-?-?++=22222221

11111122

122221

11111112

2211112

2

22111122114221177252522066242411955

23231844

222221733

212111625252015152424

1914142323

181313222217121221211611111515141413131212111111101099

27

76655433211CRY K CRY V CRY K CRY V CRY K cry K dt

dCRY CRY K CRY V CRY K CRY V CRY K cry K dt dCRY CRIE K CRIE

V CRIE K CRIE V CRIE K crie K dt dCRIE PER K PER V PER K PER V PER K per K dt

dPER PER K PER V PER K PER V PER K per K dt dPER CRY K CRY V cry K CB K CB V dt dcry CRY K CRY V cry K CB K CB V dt

dcry CRIE K CRIE V crie K CB K CB V dt dcrie PER K PER V per K CB K CB V dt dper PER K PER V per K CB K CB V dt dper CB

K CB V CB K CB V CB

K CB V CB K CB V CB K CB V CB K CB V clo K dt dCB clo K clo K bma K dt

dclo K REV REV V

rev K dt dREV K CRY CRY V K CRY CRY V K CRIE CRIE V K PER PER V K PER PER V rev K rev K CB K CB V dt drev CRY CRY CRIE PER PER clo bma rev 六、模型求解

首先定义系统右侧为零,即:

()()

()()()()()()()()()()()()

??

?

?????

???

??????????

?????????

???????

??

?

???=++++?+?=++++?+?=++++?+?=++++?+?=++++?+?=+-?-+=+-?-+=+-?-+=+-?-+=+-?-+=+-+-+-+-+-+-?=?-?-?=++?=+-+-+-+-+-?-?++14022222213011

11111201102

2122210011111190

12280111706022250

11140

30

2010221142211772525220

662424

11955232318442222217

33

212111625252015152424

1914142323181313

222217121221

21161111151514141313

12121111111010

9

9

27

76655433211CRY K CRY V CRY K CRY V CRY K cry K CRY K CRY V CRY K CRY V CRY K cry K CRIE K CRIE V CRIE K CRIE V CRIE K crie K PER K PER V PER K PER V PER K per K PER K PER V PER K PER V PER K per K CRY K CRY V cry K CB

K CB V CRY K CRY V cry K CB K CB V CRIE K CRIE V crie K CB

K CB V PER K PER V per K CB K CB V PER K PER V per K CB K CB V CB K CB V CB K CB V CB K CB V CB K CB V CB K CB V CB K CB V clo K clo K clo K bma K K REV REV V rev K K CRY CRY V K CRY CRY V K CRIE CRIE V K PER PER V K PER PER V rev K rev K CB K CB V CRY CRY CRIE PER PER clo bma

rev

显然,()0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0不是以上方程的解 首先,我们先讨论生物节律振幅变化的问题。 以下是对上述方程组的另外表示

()()()()()()()()()()()

()()()

211

21211

2121212

202

192

182

172162225

252211CRY K CRY K CRIE K PER K PER K cry K cry K crie K per K per K clo K bma K rev K rev K K V K V K V a CRY CRY CRIE

PER PER clo bma rev +++?

+++++?++++++??????=

2

21rev K K C rev ?=

9

992K REV K V C +=

22

103clo K K C clo ?= ()()()()()()

2

1515

1521414

1421313

1321212

1221111

1121114CB K K V CB K K V CB K K V CB K K V CB K K V CB K K V C ++

++

++

++

++

+=

22

1651per K C ?= 221762per K C ?= 22

187crie K C ?= 22

1981cry K C ?= 22

2092cry K C ?= ????

??+++?=12121212121333110PER K K V K PER K V PER K C PER

?

???

??+++?=22424222222224211PER K K V K PER K V PER K C PER

????

??+++?=CRIE K K V CRIE K K V CRIE K C CRIE 5552323231222

????

??+++?=12121242424666113CRY K K V K CRY K V CRY K C CRY

???? ??+++?=22222252525777214CRY K K V K CRY K V CRY K C CRY 所以对以上方程求解后可得:

CB C C C C a clo C C C C a bma C C C C a cry C C C C a CRY C C C C a cry C C C C a CRY C C C C a crie C C C C a per C C C C C C a PER C C C C C a per C C C C a PER C C C a rev C C a REV aC CB a ????=????=????=????=????=????=????=????=?=?=?=?=?=?=+14

1321141312211312112112111021111092110982198721876217

654321654321543214

321321212211221

11ρ

将上述方程线性系统化后可得其系数的雅各比矩阵为:

????????????????????????

??

???

???

???

?????

???

???

??----------------=a C a C a C a C a C a C a C a C a C a C a C a C a C a C a a J 141312111098765432114000000000000000000000000000000000000000

00000000000000000000000000

00000000000000000000000000

000000000000

000000000000000000000000000

00000000000000000000000000

00000000000000000000000000

0000000000000φ

令14132114C C C aC ???=β,所以上式转化为:

CB CB

?=+1411

δρ

(式*) 进而可以推出CB CB

?-=?+14

1

14

1δδρ,11log 14

14-?-=δδρCB

CB

令()

2

1

14

1CB CB +?=

-ρρφ

,根据0)det(=-N I J λ可知:

()()()011141321141141414=???--+-+C C C aC a φλ

又因为:132114C C aC ???=β,所以上式转化为:

()0141414=++βφλa (式#)

进而解出()a --=φβλ14

1

1,

如果系统存在Hopf 分叉,则它的实部为:()01412cos =-??

?

??+a k πφβ(其中k 为整

数)。当k=0时,有()a -=?14cos πφβλ。令14

cos

γ=

,如果系统稳定,则必须

满足条件δγφ>,又根据式*和式#可以得到:

()

()()

1414141141421214212

1

14

11δρδδρδδρδρρφρρρρρCB CB CB CB CB CB CB -====+=

+?+?--因此,如果系统不稳定,则必须满足()14141414141γδδρδφ>-=CB ,即

14

14

γρCB ->

因为46.414

cos 1==

π

γ,所以123221934311232219343

14

>->

δρCB ,即只有当

1232219343>ρ时,系统才会出现振荡现象。

我们以ρ为标量,振幅A 作为主要观察对象,用1.0.7Matlab 进行计算机仿真可得如下分叉图:

810?

从该分叉图可以看出,振幅A 随标量ρ的变化情况。当ρ<0.7810?时,振幅A 与标量ρ无实际生理意义。当0.7810?<ρ<1.25810?时,表示系统在振幅A 较为稳定的情况下进行变化。当ρ>1.25810?时,可以看到系统出现了Hopf 分叉,进入周期震荡状态。而ρ>1.42810?时,系统将处于混沌状态,仅在ρ在[]在较窄区间内,有一个稳定性节律的突变。

下面我们再来讨论系统频率变化问题。

又由0)det(=-N I J λ可知:

()()()0111321141141414=???--+-+C C aC a φλ,即()0141414=++βφλa 即

01491364100120023003343230032002100136491141414141312211310495867

768594103112121314=+++++++++++++++βφλλλλλλλλλλλλλλa a a a a a a a a a a a a a ,

()

2

1

14

1CB CB +?=

-ρρφ,

()()()()()()()()()()()

()()()

211

21211

2121212

202

192

182

172162225

252211CRY K CRY K CRIE K PER K PER K cry K cry K crie K per K per K clo K bma K rev K rev K K V K V K V a CRY CRY CRIE

PER PER clo bma rev +++?

+++++?++++++??????=

2

21rev K K C rev ?=

9

992K REV K V C +=

22

103clo K K C clo ?= ()()()()()()

2

1515

1521414

1421313

1321212

1221111

1121114CB K K V CB K K V CB K K V CB K K V CB K K V CB K K V C ++

++

++

++

++

+=

22

1651per K C ?= 221762per K C ?= 22

187crie K C ?= 22

1981cry K C ?= 22

2092cry K C ?= ???? ??+++?=12121212121333110PER K K V K PER K V PER K C PER

?

???

??+++?=22424222222224211PER K K V K PER K V PER K C PER

?

???

??+++?=CRIE K K V CRIE K K V CRIE K C CRIE 5552323231222

???

?

??+++?=12121242424666113CRY K K V K CRY K V CRY K C CRY

????

??+++?=22222252525777214CRY K K V K CRY K V CRY K C CRY 由上式可得矩阵

???????????

?????

???

???++=0

00000000000000000000140003649114020021001364911434323003200210013642002300334323003200236410012002300334321491364100120020114913640001

1413

14

14141112

13

14

14149

101112

1378910115678934567234523a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a

A βφβφ

0000000009114001001364911430032002100136491300334323003200210011001200230033432300391364100120023003114913641001001149100001000000000014

141412

13

14

1414101112

13

14

141489101112

6789104

5678234562342βφβφβφ+++a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a

???

?

??

?

??

????

???

?????

?

++1414141213

14

1414101112

13

8910116

78945672

345230

0091140100136491143003200210013643003343230032002100120023003343291364100120021

1491364001140

00000000

00000000000βφβφa a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a

()

D

a a a a a a a a a a a a a det ,364100114142002141491364,

3641491,

14142

3452333221=??

??-??-?+??=?-?=?=?

根据劳思—赫尔维茨判据,可知系统渐近稳定的条件为)14...2,1(=?i i >0。显然,

1321,??????的值全部都是大于0的,只有14?的值不定,因为里面含有参数变量。 只有当14?的值也是大于0的时候,该系统才是稳定的。所以要使该系统稳定,则须将相应的参数变量带入式D det 后,使14?的值为正即可。 我们用1.0.7Matlab 进行计算机仿真可得如下分叉图:

从上图不难看出,当D det 14=?<0时,频率f 将处于密集的点分布,表示系统在频率变化上处于震荡状态,当密集程度达到一定程度时,系统将处于混沌状态。而D det 14=?>0时,系统则处于稳定状态。

在实际中,本文通过对心肌细胞的各参数的寻找来检验该模型。通过对振幅和频率的共同考察,来观察心肌细胞生理节律的变化情况。

心肌细胞中个参数无量纲化后的值

Krev KREV Kbma Kclo KPER1 0.9797 0.8757 0.624 0.784 0.84848

KPER2 KCRIE KCRY1 KCRY2 0.69697 0.471 0.569 0.283 K1 K2 K3 K4 K5 0.3093 0.8385 -0.068 -0.1627 -0.5947 K6 K7 K8 K9 K10 -0.9607 -0.241 -0.182 -0.7103 0.5681 K11 K12 K13 K14 K15 0.3704

0.7027

0.5466

0.4449

0.6946

K16 K17 K18 K19 K20

0.6213 0.7948 0.9568 0.5226 0.8801

K21 K22 K23 K24 K25 -0.6216 -0.14 -0.1463 -0.4064 -0.5034 V1 V2 V3 V4 V5

29.1565 47.4532 7.4133 98.8452 58.6964

V6 V7 V8 V9 V10

42.9261 52.0357 34.0612 43.8578 23.369

V11 V12 V13 V14 V15

58.4009 76.2761 53.4525 64.4121 21.6979

V21 V22 V23 V24 V25

38.602 78.5495 68.4037 46.6484 57.215

心肌细胞中的各变量无量纲化的值

CB REV rev PER1 per1

9.7114 9.9018 7.9097 4.4427 5.0333

PER2 per2 CRIE crie CRY1

2.2182 6.4706

3.2684 9.605 7.2937

cry1 CRY2 cry2 bma clo

4.1783 7.4712 2.7527 4.4553 9.3405 将以上数据通过计算机仿真模拟后,运用1.0.7

Matlab进行画图,如下:

不难看出,振幅和频率都在随时间t进行变化。仅有在5-8s时有一较为稳定的状态,其余时间段振幅和频率都在同时发生各种不同程度的变化。

七、模型评价

参考文献

目前最科学最健康的作息时间表(附人体24小时生物钟)

目前最科学、最健康的作息时间表(附人体24小时生物钟)! 7:30:起床。英国威斯敏斯特大学的研究人员发现,那些在早上5:22―7:21 分起床的人,其血液中有一种能引起心脏病的物质含量较高,因此,在7:21之后起床对身体健康更加有益。 打开台灯。“一醒来,就将灯打开,这样将会重新调整体内的生物钟,调整睡眠和醒来模式。”拉夫堡大学睡眠研究中心教授吉姆·霍恩说。 喝一杯水。水是身体内成千上万化学反应得以进行的必需物质。早上喝一杯清水,可以补充晚上的缺水状态。 7:30―8:00:在早饭之前刷牙。“在早饭之前刷牙可以防止牙齿的腐蚀,因为刷牙之后,可以在牙齿外面涂上一层含氟的保护层。要么,就等早饭之后半小时再刷牙。”英国牙齿协会健康和安全研究人员戈登·沃特金斯说。 8:00―8:30:吃早饭。“早饭必须吃,因为它可以帮助你维持血糖水平的稳定。”伦敦大学国王学院营养师凯文·威尔伦说。早饭可以吃燕麦粥等,这类食物具有较低的血糖指数。 8:30―9:00:避免运动。来自布鲁奈尔大学的研究人员发现,在早晨进行锻炼的运动员更容易感染疾病,因为免疫系统在这个时间的功能最弱。步行上班。马萨诸塞州大学医学院的研究人员发现,每天走路的人,比那些久坐不运动的人患感冒病的几率低25%。 9:30:开始一天中最困难的工作。纽约睡眠中心的研究人员发现,大部分人在每天醒来的一两个小时内头脑最清醒。 10:30:让眼睛离开屏幕休息一下。如果你使用电脑工作,那么每工作一小时,就让眼睛休息3分钟。 11:00:吃点水果。这是一种解决身体血糖下降的好方法。吃一个橙子或一些红色水果,这样做能同时补充体内的铁含量和维生素C含量。 13:00:在面包上加一些豆类蔬菜。你需要一顿可口的午餐,并且能够缓慢地释放能量。“烘烤的豆类食品富含纤维素,番茄酱可以当作是蔬菜的一部分。”维伦博士说。 14:30―15:30:午休一小会儿。雅典的一所大学研究发现,那些每天中午午休30分钟或更长时间,每周至少午休3次的人,因心脏病死亡的几率会下降37%。 16:00:喝杯酸奶。这样做可以稳定血糖水平。在每天三餐之间喝些酸牛奶,有利于心脏健康。 17:00―19:00:锻炼身体。根据体内的生物钟,这个时间是运动的最佳时间,舍菲尔德大学运动学医生瑞沃·尼克说。 19:30:晚餐少吃点。晚饭吃太多,会引起血糖升高,并增加消化系统的负担,影响睡眠。晚饭应该多吃蔬菜,少吃富含卡路里和蛋白质的食物。吃饭时要细嚼慢咽。 21:45:看会电视。这个时间看会儿电视放松一下,有助于睡眠,但要注意,尽量不要躺在床上看电视,这会影响睡眠质量。 23:00:洗个热水澡。“体温的适当降低有助于放松和睡眠。”拉夫堡大学睡眠研究中心吉姆·霍恩教授说。 23:30:上床睡觉。如果你早上7点30起床,现在入睡可以保证你享受8小时充足的睡眠。 【编者按】虽然没有必要一一照做,有的地方甚至与我们的学习和工作时间冲突很大,但这个作息时间表还是颇有参考价值的。我们只有一个身体,请善待之。 另外附人体24小时生物钟 1时:大多数人已入眠数小时,度过了睡眠的各个阶段,进入了容易催醒的浅睡阶段。此时,人对痛觉特别敏感。 2时:除了肝脏外,体内的大部分器官工作节律极慢。肝脏利用这段较为安静的时间正加紧把代谢后的有毒、有害物质排出体外,这仿佛清洁工正在进行全面地清洁、大扫除。

人体生物钟与四季关系详解

人体生物钟与四季关系详解(一)
东汉哲学家王充在其《论衡》中写道:“人本于天,天本于道, 道本于自然,顺乎自然,即是最上养生之道。”由此可见,人在后天 若能顺乎生命的自然规律,采用自然科学的养生方法来养护身体,那 么就能够有效地增强人的身体功能,增进健康,延年益寿。科学研究 证明,节律养生是提高生活质量与工作、学习效率,放松身心,减少 疾病,增进健康,延年益寿的最有效、最实际和最经济的一种方法。 人的生命中有许多隐性“钟摆”,这些“钟摆”维持着人的正常 生命节律。 只有顺应生命节律, 减少生物钟磨损, 保证生物钟 “准点” , 才能提高生命质量,健康长寿! 大自然是人类的母亲,只要正视自然节律,尊重自然节律,奏好 生命的和弦,就会百事俱兴,延年益寿。 科学家研究证实, 人体生理有节律地发生周期性变化, 如体温在 清晨 2~6 点偏低,下午 5~6 点偏高;血压早晨最低,傍晚偏高;正 常人的呼吸是白天快,夜里慢;人体排尿的量和尿中成分随着昼夜而 发生周期性改变。另外,人体内细胞的分裂、血液成分、眼压和瞳孔 的光反射等,也都有昼夜的周期性变化。就拿最简单的例子来说,女 性的月经周期恰与月亮盈缺周期相似。也许还有不少人有过这种体 验:即使没有闹钟的铃声,也能每天按时醒来,误差甚至可少于 1 分
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钟??花有花开花谢,月有阴晴圆缺,人的生命也有成长周期,也有 从新生到强壮,到衰老的过程。这些自然现象,生物学家称是由“生 物节律”作用引起的,这种生物节律也称为“生命节奏”,其所显示 的周期性循环犹如时钟的运转,故被称为“生物钟”。 人体内有许许多多的生物钟,它们对人类的健康、长寿、美容、 养生、生育,以及保证高效的生活、工作等都有着很重要的作用和意 义。 顺应生物钟的运转, 会使身体各组织器官都高度规律化、 自动化, 获得最佳的生理效益,并提高工作、学习的效率。相反,人为打乱生 物钟的节奏,生活无规律,就会使身体各器官处于紧张状态,功能发 生紊乱,这是造成疾病与早衰的重要原因之一。 你的健康你做主!就算你不是医生,不会开方抓药,但是顺应自 己的身体发出的各种信号,合理地安排日常的作息,如吃饭、排泄、 运动等,总该没问题吧?其实,这种做法就是节律养生,其概念是顺 应人体的生物节律来养生。主动顺应生物节律,趋利避害,进行合理 的生活与工作,使你的身心与大自然的节律相顺应并保持在最佳状 态。 自然界除了昼夜日节律、年节律外。还有月节律,即,月球的 运转能引起潮汐等变化,对人的生理也有影响。
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生物节律认识

生物节律认识 生物节律与交通安全 一、生物节律的基本概念 1、生物节律的定义 生物节律,是指人的体力、情绪和智力的周期循环。科学家对人体研究结果表明,人的体力循环周期为23天,情绪循环周期为28天,智力循环周期为33天。这三个近似月周期的循环,统称为生物节律,在每一周期内有高潮期、低潮期、临界日和临界期。 2、各周期的状态 (1)生物节律高潮期 体力节律 :体力充沛,身体灵活,动作敏捷,耐力和爆发力强,充满活力。 情绪节律 :心情愉快,舒畅乐观,精力充沛,意志坚强,办事有信心。智力节律 :头脑灵活,思维敏捷,思路清晰,记忆力强,精力和注意力集中。 善于综合分析,判断准确,逻辑思维性强,工作效率和工作质量高。 (2)生物节律临界日 体力节律:抵抗力低,免疫功能差,身体软弱无力,极易疲劳。易受外来各种 不良因素的侵袭。有时表现的动作失常。 情绪节律 :情绪不稳定,烦躁易怒,心绪不宁,精力特别不易集中。精神恍惚,工作易出差错,最易出交通、航空飞行和工伤事故。 智力节律 :判断力差、健忘、注意力涣散,严重者头脑发晕发胀,丢三忘四,工作中极易出差错和失误。 (3)生物节律低潮期

体力节律:身体乏力、懒散,耐力和爆发力较差,劳动时常感到力不从心,易疲劳。 情绪节律 :情绪低落,精神不振,意志比较消沉。做事缺乏勇气,信心不足,注意力易分散,常感到烦躁不安或心绪不宁,此时也容易出工作差错和事故。智力节律 : 思维显得迟钝,记忆力较弱。理解和构思联想比较缓慢,逻辑思维能力较弱,注意力不易集中,判断力往往降低,缺乏直觉、工作详细效率不高。二、生物节律的计算方法 1、以阳历为准,算出周岁天数(365×周岁数),闰年比平年多的天数(四 年一闰,闰年二月份多一天,因此闰年天数为:周岁数/4取整)和周岁生日距计算的天数,取三者之和,再分别除以三个周期天数,其余数便是周期中的节律位置。 2、例子(以本人的生物节律计算为例) 三、生物节律与交通安全 1、生物节律与交通事故 据有关交通事故资料显示,40%的事故发生在生物节律临界日,20%的事故发生在生物节律低潮向高潮期过渡的时期,故发生在生物节律临界日的事故占总事故的60%左右。这说明了交通事故的发生与驾驶人的生物节律有一定的关联。 2、生物节律与驾驶员

2021年人体生物钟时间表

人体生物时钟时间表 欧阳光明(2021.03.07) 5:00——7:00大肠的排毒血压上升,心跳加快,即使我们想睡觉,但此时肌体已经苏醒,大肠排毒活跃,此时最好上厕所排便。 7:00——9: 00 小肠活跃时期应吃早餐,这是小肠大量吸收营养的时段,疗病者最好是在7点进餐;养生者最好是在7点半前吃早餐;不吃早餐者应改变饮食习惯,即使拖到9点、10点吃都比不吃好。为保护肝脏,此时最好不要饮酒。 10:00——12:00心脏运作的黄金时 段心脏开始加大马力投入工作,人的精力被积极调动起来,人体精神活动最强,身体的痛感降低,此时几乎感觉不到紧张的工作压力。如果谁在此时喝茶聊天,那他将虚度一天中最清醒的时刻。 12:00——13:00全身器官总动员12点基本上是上午工作的最后冲刺阶段,此时在人体生物钟的作用下全身器官进入总动员,这个时候最好不要马上吃午餐,最好将用餐时间推迟到下午1点左右。13:00——14:00

人体的第二个低潮阶段血压及荷尔蒙分泌降低,身体逐渐产生倦怠感,精力消退,血液中溶入一些糖原,反应迟缓。我们感觉有些疲劳,最好适当休息一下。14:00——16:00感觉器官很敏锐人体在生物钟的控制下开始逐渐恢复工作能力,人体重新步入正轨,下午3点人体感觉器官尤其敏感,特别是嗅觉和味觉。下午4点血液中的糖分含量达到最 高。17:00——18:00运动的最佳时段人体疼痛感觉减弱,神经的活动能力降低,想多运动的渴望上升,此时最好离开工作岗位,进行一些户外活动,使精神重新振作起来,运动员此时应加倍努力训 练。18:00——20:00情绪极不稳定晚上7点左右是一天中情绪最不稳定的时刻,此时人的心理稳定性降到最低点,很容易激动,常会因一些小事而争吵。吃完了晚餐到晚上8点,身体反应又得以恢 复。20:00——21:00反应很敏捷晚上8点是人体体重最重、反应最敏捷的时间,司机此时处于最佳状态,几乎不会出事故。晚上9点时人的记忆力会特别好,是学习的好时间。21:00——23:00免疫

生物节律与事故(2021版)

生物节律与事故(2021版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0751

生物节律与事故(2021版) 生物节律又称生物钟现象,它是一种普遍存在于一切生物体内的自然规律。在自然界中,植物的开花,昆虫的孵化,候鸟的迁徒,都有一定的时间和规律。许多动植物的生理机能和生活习性都存在着随时间的变化而出现周期性变化的现象,它们似乎是受着某种内在时间的控制,这种现象称为“生物钟”。它反映着生物为适应昼夜、季节的变化而进行自我调节的规律,因而也称为生物节律。 20世纪初,德国的一个内科医生威尔赫姆·弗里斯和一位奥地利心理学家赫尔曼·斯瓦波达通过长期临床观察发现病人的症状、情感和行为的起伏变化,存在着以23天为周期的体力变化和以28 天为周期的情绪波动规律。大约20年后,奥地利的一个大学教授,研究了几百名高中生和大学生的考试成绩以后,发现人的智力也存

在着一个以33天为周期的波动规律。后来的一些学者经过反复试验,认为每个人从他出生那大起,直至命终止,都存在着周期分别为23天,28天,33天的体力、情绪和智力的变化规律,并用正弦曲线绘制出每人的变化周期曲线,如图2-4所示。 图2-4生物节律变化曲线 在每一个周期中,上半周期对人的活动起到一个积极、良好的作用,称为高潮期。体力表现为体力充沛,情绪表现为有创造力,心情愉快、乐观,智力表现为思维敏捷,更具有逻辑性和解决复杂问题的能力。下半周期对人活动有一个消极、抑制的作用,称为低潮期。体力表现为容易疲劳、做事拖拉,情绪喜怒无常、烦燥、意念沮丧,智力表现为注意力不集中、健忘、判断准确性下降。在所有三个周期中,由高潮期向低潮期或由低潮期转向高潮期的那一天称为临界日。在体力周期和情绪周期临界日发生事故的可能性很大;而智力周期临界日在安全方面则认为是不重要的,但如果和其他临界日相重,则产生的综合效果增大。在情绪周期与体力周期的临界日相重时,发生事故的概率更大,双重临界日一年中大约有六次。

最新人体生物节律

人体生物节律

1.在输入了一个的出生年月和需查询的日期后,请在图形方式下输出人体生物节律周期曲线(包括智力、情绪、体力三方面值)。 说明: 1.人体有三大生物节律,即体力节律、情绪节律、智力节律。它们的周期分别为28天、33天、23天。 https://www.360docs.net/doc/6f2152972.html,/question/164311385.html - #https://www.360docs.net/doc/6f2152972.html,/question/164311385.html - #https://www.360docs.net/doc/6f2152972.html,/question/164311385.html - #https://www.360docs.net/doc/6f2152972.html,/question/164311385.html - #https://www.360docs.net/doc/6f2152972.html,/question/164311385.html - # 有公式的,我在书上看到过让我找找看啊,找到了。 例如:某人1951年6月15日出生,他要了解1980年10月1日的情况那么从1951年到1980年共29年,29*365=10585天 29÷4=7余下一(余数不要)得到7就是经历的闰年数,因此要加7 即:10585+7=10592天 从6月15日到10月1日共108天 10592+108=10700天 10700÷23=465余5 10700÷28=382余4 10700÷33=324余8 得到体力周期在第5天,情绪为第4天,智力为第8天。图可以在网上找到2009-05-20 02:46 提问者采纳 是真的呀生物钟是人体神经调节的一种条件反射调节. 生物钟又称生理钟。它是生物体内的一种无形的“时钟”,实际上是生物体生命活动的内在节律性,它是由生物体内的时间结构序所决定。

人体生物钟时间表

人体生物时钟时间表 5:00——7:00大肠的排毒 血压上升,心跳加快,即使我们想睡觉,但此时肌体已经苏醒,大肠排毒活跃,此时最好上厕所排便。 7:00——9:00 小肠活跃时期 应吃早餐,这是小肠大量吸收营养的时段,疗病者最好是在7点进餐;养生者最好是在7点半前吃早餐;不吃早餐者应改变饮食习惯,即使拖到9点、10点吃都比不吃好。为保护肝脏,此时最好不要饮酒。 10:00——12:00心脏运作的黄金时段 心脏开始加大马力投入工作,人的精力被积极调动起来,人体精神活动最强,身体的痛感降低,此时几乎感觉不到紧张的工作压力。如果谁在此时喝茶聊天,那他将虚度一天中最清醒的时刻。 12:00——13:00全身器官总动员 12点基本上是上午工作的最后冲刺阶段,此时在人体生物钟的作用下全身器官进入总动员,这个时候最好不要马上吃午餐,最好将用餐时间推迟到下午1点左右。 13:00——14:00人体的第二个低潮阶段 血压及荷尔蒙分泌降低,身体逐渐产生倦怠感,精力消退,血液中溶入一些糖原,反应迟缓。我们感觉有些疲劳,最好适当休息一下。 14:00——16:00感觉器官很敏锐 人体在生物钟的控制下开始逐渐恢复工作能力,人体重新步入正轨,下午3点人体感觉器官尤其敏感,特别是嗅觉和味觉。下午4点血液中的糖分含量达到最高。 17:00——18:00运动的最佳时段 人体疼痛感觉减弱,神经的活动能力降低,想多运动的渴望上升,此时最好离开工作岗位,进行一些户外活动,使精神重新振作起来,运动员此时应加倍努力训练。 18:00——20:00情绪极不稳定 晚上7点左右是一天中情绪最不稳定的时刻,此时人的心理稳定性降到最低点,很容易激动,常会因一些小事而争吵。吃完了晚餐到晚上8点,身体反应又得以恢复。 20:00——21:00反应很敏捷 晚上8点是人体体重最重、反应最敏捷的时间,司机此时处于最佳状态,几乎不会出事故。晚上9点时人的记忆力会特别好,是学习的好时间。 21:00——23:00免疫系统(淋巴)排毒时间 血液中充满白血球,白血球的数量增加一倍,体温开始下降。此段时间应安静或听音乐。 23:00——1:00肝排毒时间 除肝脏外,大部分人体器官运作缓慢。肝脏利用这段空闲时间紧张工作,为人体排除毒素,但这一排毒过程必须在熟睡中进行。 24:00——4:00脊椎造血时段 必须熟睡,不宜熬夜,否则影响脊椎的造血过程。凌晨4点左右血压降到了一天中最低点,但此时听觉变的异常灵敏,极易被微小的动静所惊醒。 1:00——3:00胆的排毒 凌晨1点,人进入了易醒的浅睡阶段。到了凌晨2点,胆的排毒有条不紊的进行。凌晨3点左右整个人都会得到休息。 3:00——5:00肺的排毒 此时咳嗽的人在这段时间咳得最剧烈,因为排毒运作已走到肺,有咳嗽症的人此时不宜用止咳药,以免抑制废积物的排除。

人体生物节律曲线图

人体生物节律曲线图 人体生物节律曲线图人体生物节律查询 生理钟又称生物钟。它是生物体内的一种无形的“时钟”,实际上是生物体生命活动的内在节律性,它是由生物体内的时间结构序所决定。通过研究生物钟,目前已产生了时辰生物学、时辰药理学和时辰治疗学等新学科。能够在生命体内控制时间、空间发生发展的质和量叫生物钟。 人体生物节律查询主要应用于优生,事实证明,夫妇双方曲线都处高潮期时所孕小孩多健康聪明。 在日常生活中,几乎每个人都有这么一种感觉:有时体力充沛,情绪饱满,精神焕发;而有时却又感到浑身疲乏,情绪低落,精神萎靡。迥然不同的两种情况是怎么在同一个人身上发生的呢? 科学家们经过长期研究表明:对人的自我感觉影响最大的三个因素是——体力、情绪和智力,而且体力、情绪和智力的变化是有规律的,一个人从出生之日起,到离开世界为止,这个规律自始至终不会有丝毫变化,不受任何后天影响,这个规律就是人的“生物节律”,又称为的 “生物三节律”,即:“体力节律、情绪节律、智力节律”。 生物节律高潮期

生物节律临界日 生物节律低潮期 体力节律 体力充沛,身体灵活,动作敏捷,耐力和爆发力强,充满活力,能担负较大负荷的体力劳动,劳累后恢复得快;此时身体抗病能力强,不易感染疾病,治疗疾病效果明显。 抵抗力低,免疫功能差,身体软弱无力,极易疲劳。易受外来各种不良因素的侵袭。有时表现的动作失常。运动员进行大运动量训练易受伤。慢性病极易复发或病情加重,是危重病人或老人的危险点。多数人往往死于临界日。 身体乏力、懒散,耐力和爆发力较差,劳动时常感到力不从心,易疲劳。比较容易感染疾病,特别是哮喘病极易发作。低潮期治病的效果一般不明显。 情绪节律 心情愉快,舒畅乐观,精力充沛,意志坚强,办事有信心,创造力、艺术感染力强。是创作的最好时期。思路灵活、敏捷,是解决矛盾,处理疑难问题的好时候。对待问题的态度积极且富建设性。能与人融洽相处。经商贸易一般不易出错,

人体生物节律

人体生物节律 人体生物节律 求助编辑百科名片 人体生物节律是指体力节律、情绪节律和智力节律。由于它具有准确的时间性, 因此,也称之为人体生物钟。在我们日常生活中,有人会觉得自己的体力、情绪 或智力一时很好,一时又很环,人从他诞生之日起,直至生命终结,其自身的体 力、情绪和智力都存在着由强至弱、由弱至强的周期性起伏变化。人们把这种现 象称作生物节律,或生物节奏、生命节律等。产生这种现象的原因是生物体内存 在着生物钟,它自动地调节和控制着人的行为和活动。目录 发现 周期 1. 周期日 2. 高潮期 3. 临界日 4. 低潮期 因素 意义 测算

1. 公式 2. 说明 3. 代入公式 区别 调整 生产 利用 1. 如何合理应用生物节律 2. 工作学习的应用 3. 体育训练的应用 4. 婚姻家庭的应用 5. 医学的应用 展开 发现 周期 1. 周期日 2. 高潮期 3. 临界日 4. 低潮期 因素 意义 测算 1. 公式 2. 说明

3. 代入公式 区别 调整 生产 利用 1. 如何合理应用生物节律 2. 工作学习的应用 3. 体育训练的应用 4. 婚姻家庭的应用 5. 医学的应用 展开 简介 人体生物节律一词,代表人体内的生理——生物循环。人体生物节律,是指人的体力、情绪和智力的周期循环。科学家对人体研究结果表明,人的体力循环周期为 23天,情绪循环周期为28天,智力循环周期为33天。这三个近似月周期的循环,统称为生物节律,在每一周期内有高潮期、低潮期、临界日和临界期。 人体生物节律理论认为,这些循环从人出生的那时刻开始,就分别按各自的周期循环变化,首先进入高潮期,然后经过临界日变换为低潮期,按正弦曲线的规律持续不断地变化,一直到生命结束为止。当这些循环处于高潮期,人们的行为处于最佳状态,体力旺盛,情绪高昂、智力开阔;当循环处于低潮期,体力衰减,耐力下降,情绪低落、心神不宁,反应迟钝,智力抑制,工作效率低。特别是临界期,体内生理变化剧烈,各器官协调机能下降,容易发生错误行为。 编辑本段发现

生物钟及其基因的研究

生物钟及其基因的研究综述 摘要:生物钟( biological clock) ,也称生物振荡器( Oscillators) 。这是一种近昼夜节律,受外界因素,尤其是光的调节。当没有外界因素存在或一直处于黑暗的状态下,生物体内的各种活动仍然具有节律。由此可见,生物节律是由其内在的生物钟所控制的。从单细胞生物到多细胞生物,从原核生物到真核生物,这种昼夜节奏现象在生物界中广泛存在。因此关于它的特征、意义和机理的研究日益受到人们重视。这种节律系统包括输入机制、内在的生物钟和输出机制。三者彼此协调才能使生物的各种活动具有节律性。而内在的生物钟机制,实际上是一些生物钟基因相互作用的结果。 关键词:生物钟钟基因拟南芥 一、第一个生物钟基因 果蝇per基因是第1个被克隆的生物钟基因,第二个是tim基因。然后人们才对昼夜节律的分子机制有了较深人的了解。随着对其他的生物钟基因的相继发现,一种公认的生物钟分子调控机制——反馈调节回路凸现出来。以往的研究表明,tim 基因在此反馈回路中发挥着重要作用。且tim对行为节律的作用可能与per基因的产物有关,而tim基因对生物多种活动节律具有协同进化关系。 二、生物钟基因的表达 早期的研究已经指出,昼夜节奏的表现可能涉及到细胞内的生物化学过程。现在已经清楚,这种昼夜节奏与基因的节奏性表达有关。这些基因常常受到生物钟的调节,它们的表达 量伴随着昼夜循环发生规律性变化。例如在拟南芥中编码富含甘氨酸的蛋白质基因Cc1 和

CC2等等。这些基因的mRNA水平都表现出昼夜规律性起伏,表明生物钟调节的机制有可能 发生在转录水平上,使基因周期性“开放”与‘关闭”,从而表现出节奏性转录的特征。然而,在许多昼夜节奏活动中,mRNA的合成并没有明显的节奏变化,可见生物钟调节反应不仅仅局限于转录水平。如果是非转录水平的调节,根据人们的研究,可能发生在RNA加工、蛋白质翻译以及翻译后的蛋白质修饰等环节上,由此可导致最终产物的量或形式的变化。 三、拟南芥生物钟分子机制 微阵实验表明至少有6% 的拟南芥基因是节律性表达的,在白天和黑夜的所有阶段都有表达峰(Harmer et al,. 2000;Schaffer et al, 2001) 拟南芥生物钟振荡器第一个稳定的模式(Alabadi et al. 2001)包含有3个基因:编码与Myb 相关的转录因子的CCA1(CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED1) 、LHY((LATE ELONGATED HYPOCOTYL) 和一个伪反应调控子TOC1(TIMING OF CABEXPRESSION 1) 。TOC1 的强功能缺失等位基因LHY和CCA1的双重突变体,或是这些基因的任何一个的组成型过量表达都能引起在持续光照或持续黑暗下的无节律性(Schaffer etal.1998; Makino et al. 2002; Mizoguchi et al.2002; Mas et al.2003) 。但是现在还不知道植物在光暗周期下保持节律和持续光照(或黑暗)条件下某些植物能短暂保持节律的原因。CCA1/LHY 蛋白在深夜和凌晨过量表达,与TOC1启动子的黑夜元件(AAATATCT)相结合从而抑制TOC1的表达(Harmer et al.2000; Alabadi et al. 2001; Mizoguchi et al.2002)。当傍晚CCA1/LHY 水平下降时,TOC1 蛋白可能激活CCA1/LHY的转录,从而形成了转录反馈环的轮廓(Alabadi et al.2001)。这种激活可能是间接的,因为夜间至少还需要以下3种基因与TOC1共表达: ELF3(EARLYFLOWERING 3) (Schaffer et al, 1998)、GI(GIGANTEA) (Fowler et al,1999) 和GIF4(EARLY-FLOWERING 4) (Doyle et al.2002)。这些基因编码的蛋白的生化功能还不是很清楚。自相矛盾的是,TOC1 的过量表达,某种程度上会减弱而不是激活 C C A 1 的表达(Makino et al.2002; Mas et al.2003)。

好好利用人体生物钟的四种功能

好好利用人体生物钟得四种功能 学习了人体生物钟的秘密,觉得收获颇丰,实践性极强,可以在日常生活中使自己极大地获益,而生物钟得四种功能,正是获益的起点。 第一种功能:提示时间 是指你在特定的时间必须做某事,到了这个时间,你自动会想起这个事情来。好像很多同学在平时养成的睡午觉习惯,即使周末赖床,起得很晚,到了平时睡午觉的时间还是会有睡觉的想法。而在日常生活中,有许多事物都是时间提示起作用的,例如几点就餐、赶几点的车,某节课什么时候从寝室动身。所以我们需要做的就是养成利于我们成长、健康的日常习惯,逐渐形成生命活动的内在节律,即形成生物钟。如此,我们的生活将变得有规律,到了该做某事的时候,人体生理也调节掉了最好的状态,使你事半功倍,同时也不容易忘记时间和事情。 第二钟功能:提示事件 是指当你遇到某事时,生物钟可以自动提示另外一个事件的出现。比如有人拜托你将一件东西给某人,当你遇到那人时,生物钟这一功能就会自动起作用,使你马上想到这个托付的东西来。用得最多的是看到某事时,在你的大脑里所依次产生的那些“忆块”,比如看到熊猫,你就会想到:它是国宝、它喜欢吃竹子、它是珍惜动物等。正因为生物钟有这个功能,所以很多同学回到寝室看到电脑的第一反应就是玩游戏,几乎忘了它还是学习的伙伴,因为他们的生物钟已经形成了电脑-游戏的提示事件模块了。因此,我建议各位同学可以在刚开始忍耐下,打开电脑,先看看课件,即使只有十几二十分钟也好。过一段时日,各位估计就不会再像当初一样痛苦了,说不定还会很自觉地开电脑学习,戒除游戏瘾。随着时间发展,电脑-游戏转变成电脑-课件,曾经的学习杀手就可以化身成学习助手了。同样的,同学们不能一见到电脑就想到:它可以玩游戏,它可以上网,它可以看电影。而应该往这上面靠近:它可以查阅课件,它可以联网咨询不懂的问题,它可以和教师同学在群里交流学习。相信这些改变刚开始都是不好受的,需要毅力的,但抗过开始阶段,获益就是一辈子。 第三种功能:维持状态 是指人们在作某一事时,能够使人一直做下去的力量。有很多同学会好奇,为什么有些同学可以连续上那么久的课而不走神,而自己才定下心20分钟,又情不自禁地掏出手机找娱乐。这就是凭借生物钟的第三种功能:维持状态。所以,你想要认真听完一节课,不可能一蹴而就,昨天刚立志学习,今天就连续2个小时不分神,因为这

最健康的作息时间表

最健康的作息时间表 很多人反驳说,我不是机器人,也不是程序,怎么可能按作息时间表来生活呢?也许,规律作息的确会削弱你的随心所欲感,但自由不是无限度的,懒惰散漫是人生大敌,看似是自己在控制自己,实际上你早被懒散控制。如果明知道事情对自己不利甚至有害,为什么不努力改善呢?就像抽烟喝酒,人人皆知它们有害身体健康,可是烟酒公司还是大把大把地从我们 身上提款,真是让人费解…… 下面是一张专家推荐的最健康的作息时间表: 7:30:起床。英国威斯敏斯特大学的研究人员发现,那些在早上5:22―7:21 分起床的人,其血液中有一种能引起心脏病的物质含量较高,因此,在7:21之后起床对身体健康更加有益。打开台灯。“一醒来,就将灯打开,这样将会重新调整体内的生物钟,调整睡眠和醒来模式。”拉夫堡大学睡眠研究中心教授吉姆·霍恩说。喝一杯水。水是身体内成千上万化学反应得以进行的必需物质。早上喝一杯清水,可以补充晚上的缺水状态。 7:30―8:00:在早饭之前刷牙。“在早饭之前刷牙可以防止牙齿的腐蚀,因为刷牙之后,可以在牙齿外面涂上一层含氟的保护层。要么,就等早饭之后半小时再刷牙。”英国牙齿协会 健康和安全研究人员戈登·沃特金斯说。 8:00―8:30:吃早饭。“早饭必须吃,因为它可以帮助你维持血糖水平的稳定,”伦敦大学国王学院营养师凯文·威尔伦说。早饭可以吃燕麦粥等,这类食物具有较低的血糖指数。 8:30―9:00:避免运动。来自布鲁奈尔大学的研究人员发现,在早晨进行锻炼的运动员更容易感染疾病,因为免疫系统在这个时间的功能最弱。步行上班。马萨诸塞州大学医学院的研究人员发现,每天走路的人,比那些久坐不运动的人患感冒病的几率低25%。 9:30:开始一天中最困难的工作。纽约睡眠中心的研究人员发现,大部分人在每天醒来的一 两个小时内头脑最清醒。 10:30:让眼睛离开屏幕休息一下。如果你使用电脑工作,那么每工作一小时,就让眼睛休 息3分钟。 11:00:吃点水果。这是一种解决身体血糖下降的好方法。吃一个橙子或一些红色水果,这样做能同时补充体内的铁含量和维生素C含量。

人体生物三节律

人体生物三节律 一、生物节律的发现 人们早就发现,一个人有时体力充沛,精神焕发、情绪高潮、才思敏捷、记忆力强,有时却浑身困乏、情绪消沉、思维迟钝,记忆力下降,这是什么原因呢? 二十世纪初,德国医生弗利斯和奥地利心理学家瓦斯波达通过长期观察,揭开了其中的奥秘。原来人体内存在着一个23天为周期的体力盛衰期以及28天为周期的情绪波动期。以后奥地利的泰尔其尔教授在研究了数百名高中和大学学生的成绩后,发现以33天为周期的智力强弱周期。 他们的发现揭开了人的体力、情绪和智力存在着周期性变化的秘密。后来,人们把这三位科学家发现的三个生物节奏总结为“人体生物三节律”,因为这三个节律象钟表一样循环往复,又被人们称作“人体生物钟”,外国人叫做“PSI周期”。注:PSI是英文Physical (体力)、Sensitive(情绪)、Intellectual(智力)的缩写。 二、认识人体生物节律 体力生物钟一周期是23天,它影响着人们的体力状况,包括对疾病的抵抗能力、肌肉收缩能力,身体各部份的协调工作能力、动作速度、生理变化适应能力,以及其他一些基本的身体功能和健康状况等。 情绪钟一周期是28天,它影响着人们的创造力,对事物的敏感性和理解力,情感与精神及心理方面的一些机能等。 智力钟一周期是33天,它影响着人们的记忆力、敏捷性以及对事物的接受能力、逻辑思维和分析能力等。 人的体力、情绪和智力的周期性变化,从出生日算开始,都呈正弦曲线变化。 人体生物钟从0开始,进入高潮期,经过1/4周期时为高峰日,高峰日前后2-3天为“最高峰区”。高峰日后开始向低潮期过渡,到达1/2周期时,正是高潮期向低潮期过渡交替的日子,称为“下降临界日”。此后便进入低潮期,到达3/4周期时为低谷日,低谷日前后2-3天为“最低潮区”。低谷日过后开始上升,向高潮期过渡,到达整周期(0周期)时,称为“上升临界日”,生物钟完成一个周期的运行,进入另一个周期运行。临界日前后1-2天称为临界期(“危险期”)。 三、高潮期和低潮期 1、周期日——周期日是每个周期的开始日,为期一天。周期日时,人体正处在转换之中,新思想、新行动易在此时产生。虽思维活跃,但辨别力差,身心起伏不定,盲目易动。 2、高潮期——高潮期是能量释放阶段。在体力高潮期,人的精力旺盛,体力充沛;在情绪高潮期,人的心情舒畅、情绪高昂;在智力高潮期,人的头脑灵敏记忆力强。 3、低潮期——低潮期是能量蓄积补充阶段。在体力低潮期,则疲劳乏力、无精打采;在情绪低潮期,人总是心情烦燥、情绪低落;在智力低潮期,则迟钝健忘、理解力差。 四、临界日

最新 生物钟的振荡机制及其动力学分析-精品

生物钟的振荡机制及其动力学分析 生物钟是存在于机体的生物节律振荡系统,下面是小编搜集一篇探究生物钟振荡机制的,欢迎阅读查看。 前言 在漫长的生命发展历程中,地球上的各种生物包括人类在内,其行为和生理功能都表型出一定的节律性。阳春三月,北半球的候鸟纷纷北飞;秋令时刻,鸿雁频频南飞;没有闹钟铃声的人们依然每天能够如期觉醒。这些有规律的周期现象说明各种生物不止是知道时间,乃至可以很精确地确定时间,似乎在生物体内存在着一种时钟机制,调节着生物体的行为和生理变化。生物学家根据生物体存在周期性循环节律活动的现象,提出“生物钟”的概念。生物钟是生物体内的一种无形的“时钟”,是生物体生命活动的内在节律性,用以协调各种不同组织与器官的生物节律,使生物体适应自然界的环境变化。 1、生物钟的作用 几乎所有生物体的生理、代谢活动和行为过程都生物钟的影响。从低等的细菌到真核的真菌、植物、动物到人类都存在生物钟的调控系统。生物钟调控分子、生化、细胞、生理及行为等各种水平的昼夜节律,生物钟的紊乱会对生物的生存和健康造成严重损害,对人类而言,生物钟的紊乱可导致睡眠障碍、情感性疾病、肿瘤发生率增加、代谢性疾病以及免疫系统疾病等。 2、生物钟的产生机制 生物钟现象的产生直接和地球、太阳和月球间相对位置的周期变化息息相关。关于其产生的机制至今仍没有科学的定论,从已有的研究来看,主要有一下几种假说:①内源说,该观点认为生物钟的决定因素是生物体自身的内在因素,完全不依赖环境中的周期性变化,如人在恒温与外界隔绝的地下也表现出近 24 小时的节律;②外源说,该观点认为生物钟是由周期性的外界信息所决定的,如电场变化、地磁变化、重力场改变、宇宙射线及其它行星运动变化等宇宙中一些复杂的信息引起了人的生命节律的周期性;③综合说,该观点认为生物体在长期的进化过程中,为了适应环境的节律,其在生理、行为等方面有方面有了自然节律的印记,从而能表现天生的节律。但是这种节律在生存过程中又会受到环境的影响,此时生物体为了更好的适应,进而继续调节以更好适应。 3、生物钟的振荡机制 生物钟包括中枢生物钟和外周生物钟,是生物在长期进化进程中为适应环境中光、温度和食物等各种条件的周期性变动而形成的,是存在于机体的生物节律振荡系统。不同生物体的生物节律振荡系统有很大的差别,但就总体而言完整的生物钟系统包括三个部分,即:输入系统、中央振荡器和输出系统。其中输入系统的作用是接受和传递外界环境刺激(如光照、温度、声音、食物和社

人体生物钟:人的身体一天24小时都在干什么

人体生物钟:人的身体一天24小时都在干什么前言:健康人体的活动呈现24小时昼夜的生理节律,像人体的体温、脉搏、血压、氧耗量、激素的分泌水平均存在昼夜的节律变化,而像这种近似时钟的结构,我们称之为"人体生物钟"。想知道你的身体每天都是怎么运作的吗?一天24小时身体都有不同的变化, 现在就告诉你。 "滴铃铃......"闹钟每天固定叫你起床,可是为什么很多人即使没有闹钟的铃声,也按 时醒来呢?健康人体的活动呈现24小时昼夜的生理节律,像人体的体温、脉搏、血压、氧耗量、激素的分泌水平均存在昼夜的节律变化,而像这种近似时钟的结构,我们称之为"人体生物钟"。那么人体24小时的生物钟都是怎样的呢? 1点你已进入梦乡的时刻,处于轻睡眠,这时还是容易醒来,且多梦而敏感,尤其人 对痛觉特别敏感。往往患有某类疾病时,此时就容易有察觉! 2点除了肝脏外,大部分器官工作停止。作为人体排毒的器官,人体要进行大扫除, 把代谢的毒素排出体外。因此每天2点的时候应该进入深睡眠。如果未睡也不要饮用咖啡、茶、酒类刺激饮料,而应该选择水和牛奶。 3点全身休息状态,骨骼、肌肉和关节完全放松,此时血压、脉搏、呼吸都处于最弱 的状态。 4点呼吸仍然很弱,血压处于更低的状态。供血量极少,有不少患者和体质差的人容 易导致死亡。但此时听力很敏锐,稍有响动就会惊醒。此时急急忙忙起身就会导致头晕。 5点肾脏停止分泌工作。经历浅睡和深睡以后,此时起床很快就精神饱满。 6点血压开始上升、心跳加快,所以不必睡懒觉。即使想睡,身体机能已经苏醒。由 于大肠排毒活跃,5~7点期间应该喝一杯温凉水,俗称"排毒养生水"。便秘人群还可以添 加蜂蜜一勺。 7点人体免疫力增强,体温调节处在较低状态,可以进食早餐,而且小肠吸收营养 好。 8点肝脏的毒素排除,肝脏处于休整状态,禁饮酒。

2010CB945100-卵巢早衰的分子机制及其生物标记的研究

项目名称:卵巢早衰的分子机制及其生物标记的研 究 首席科学家:徐璎南京大学 起止年限:2010年1月-2014年8月 依托部门:江苏省科技厅

一、研究内容 本项目组织了染色体分离阻断及卵泡形成、代谢衰老及神经内分泌与卵泡耗竭、生物节律与卵巢衰老3个基础研究团队和POF流行病学及临床诊疗研究团队,共四个课题组,对下列五个问题进行探讨:1)染色体分离异常导致卵泡储备不足的机制;2)代谢衰老及相关基因加速卵泡自主发育的机制;3)POF与时钟之间的分子机制的调控网络;4)神经内分泌与卵泡发育异常;5)卵巢早衰的易感基因筛选与临床干预。 1. 染色体分离异常导致卵泡储备不足的机制 卵细胞来源于原始生殖细胞。卵细胞的形成是一个漫长的过程,出生前原始生殖细胞先进行有丝分裂快速扩增,之后进入减数分裂并停滞在减数分裂I的前期。性成熟后,激素水平增高,刺激排卵,重新启动减数分裂过程并停滞在减数分裂II的中期,受精后减数分裂才得以完成。染色体的精确分离是保持基因组完整,从而形成健康的卵细胞的关键。姊妹染色体的异常分离造成基因组不稳定,产生异倍体等,从而引起卵细胞的缺陷,或卵泡形成数量的不足。此前,我们已经建立了几个染色体分离异常和调控染色体分离的有丝分裂检测点异常的基因工程小鼠,如Seperase和Securin基因敲除小鼠,并观察到生殖异常。在此基础上,我们将进行以下三个相互关联层面的研究: ** 染色体分离相关基因与卵泡发育和卵巢早衰的相关机制 ** 进一步分析Seperase和Securin对卵细胞和颗粒细胞染色体分裂异常及其与生殖干细胞有丝分裂,卵细胞减数分裂异常相关的卵泡形成减少或卵泡耗竭过早的分子机制。此前,我们已经建立了相关基因敲除小鼠; 1.1.2 建立CDC20突变小鼠模型,研究染色体分离调控机制对卵泡发育和卵巢衰退的影响及其机制。此前,CDC20被发现与APC形成复合物,参与有丝分裂过程。在果蝇中CDC20蛋白家族成员还被发现为完成卵母细胞减数分裂所必需。因此,建立CDC20卵巢敲除小鼠,检验CDC20在卵泡发育和卵巢衰退中的作用十分必要。 在以上两项研究中,特别注重对小鼠胚胎卵巢进行研究。 ** 时钟基因和寿命相关基因对卵细胞染色体分离的影响 此前我们发现,Per2、CKle等时钟基因敲除小鼠表现出生殖缺陷。我们猜想,其它关键时钟基因如Per1、Reverb、Clock、Bmal1等也可能参与卵巢生殖功能。我们将利用我们实验室已有的Per1、Per2、Reverb、Clock、Bmal1和CKle等基因敲除小鼠模型,首先确定这些基因是否参与卵巢生殖。如果结果肯定,我们将研究这些时钟基因对卵细胞染色体分离过程的影响,及其在卵泡缺失和卵巢早衰中的作用。同理,我们将对影响寿命的p53进行相应的

人体生物钟时间表

5 : 00 ----- 7 : 00大肠的排毒 血压上升,心跳加快,即使我们想睡觉,但此时肌体已经苏醒,大肠排毒活跃,此时最好上厕所排便。 7: 00—— 9: 00 小肠活跃时期 应吃早餐,这是小肠大量吸收营养的时段,疗病者最好是在 7点进餐;养生者最好是在7点半前吃早餐;不吃早餐者应改变饮食 习惯,即使拖到9点、10点吃都比不吃好。为保护肝脏,此时最好不要饮酒。 10: 00―― 12 : 00心脏运作的黄金时段 心脏开始加大马力投入工作,人的精力被积极调动起来,人体精神活动最强,身体的痛感降低,此时几乎感觉不到紧张的工作压 力。如果谁在此时喝茶聊天,那他将虚度一天中最清醒的时刻。 12 : 0013: 00全身器官总动员 12点基本上是上午工作的最后冲刺阶段,此时在人体生物钟的作用下全身器官进入总动员,这个时候最好不要马上吃午餐,最好 将用餐时间推迟到下午1点左右。 13: 00―― 14: 00人体的第二个低潮阶段 血压及荷尔蒙分泌降低,身体逐渐产生倦怠感,精力消退,血液中溶入一些糖原,反应迟缓。我们感觉有些疲劳,最好适当休息 一下。 14: 00―― 16: 00感觉器官很敏锐 人体在生物钟的控制下开始逐渐恢复工作能力,人体重新步入正轨,下午 4点血液中的糖分含量达到最高。 17: 00―― 18: 00运动的最佳时段 人体疼痛感觉减弱,神经的活动能力降低,想多运动的渴望上升,此时最好离开工作岗位,进行一些户外活动,使精神重新振作 起来,运动员此时应加倍努力训练。 18: 00――20: 00情绪极不稳定 晚上7点左右是一天中情绪最不稳定的时刻,此时人的心理稳定性降到最低点,很容易激动,常会因一些小事而争吵。吃完了晚 餐到晚上8点,身体反应又得以恢复。 20: 00——21 : 00反应很敏捷 晚上8点是人体体重最重、反应最敏捷的时间,司机此时处于最佳状态,几乎不会出事故。晚上 学习 的好时间。 21: 00―― 23: 00免疫系统(淋巴)排毒时间 血液中充满白血球,白血球的数量增加一倍,体温开始下降。此段时间应安静或听音乐。 23 : 00 —— 1 : 00肝排毒时间 除肝脏外,大部分人体器官运作缓慢。肝脏利用这段空闲时间紧张工作,为人体排除毒素,但这一排毒过程必须在熟睡中进行。 24 : 00 ―― 4 : 00脊椎造血时段 必须熟睡,不宜熬夜,否则影响脊椎的造血过程。凌晨 4点左右血压降到了一天中最低点,但此时听觉变的异常灵敏,极易被微 小的动静所惊醒。 1 : 00—— 3 : 00胆的排毒 凌晨1点,人进入了易醒的浅睡阶段。到了凌晨 2点,胆的排毒有条不紊的进行。凌晨 3点左右整个人都会得到休息。 3 : 00—— 5 : 00肺的排毒 此时咳嗽的人在这段时间咳得最剧烈,因为排毒运作已走到肺,有咳嗽症的人此时不宜用止咳药,以免抑制废积物的排除。 专家建议:晚上十点到早晨六点,是最佳的睡眠时段,效果最好,因为这段时间是肝、胃等器官休眠状态,也是最佳排毒的时间。 对女生来说,晚上11点到凌晨3点是睡“美容觉”的黄金时间,对皮肤、头发都有好处 人体生物时钟时间表 3点人体感觉器官尤其敏感,特别是嗅觉和味觉。下午 9点时人的记忆力会特别好,是

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