为什么下午锻炼最有益?

2015-04-27 13:52维悌
科学生活 2015年4期
关键词:内源性生物钟科尔

维悌

锻炼会影响身体内在的生物钟吗?尽管没什么人会意识到这一点,但我们的身体及它所反映的健康状况,是受制于某种节律的。“心、肝、脑—都被内源性的昼夜节律控制着。”美国加州大学洛杉矶脑研究所的精神病学教授克里斯托弗·科尔韦尔说。他领导了一系列试验,研究锻炼如何影响我们体内的生物钟。研究是在小鼠身上进行的,但其结果表明,锻炼有可能影响我们人类的生理节律,如果选择在午后运动,这种影响对我们最为有益。

这项研究发表在2012年12月的《生理学杂志》上,研究者们收集了若干类型的小鼠,大多数小鼠年轻健康,但其中一些被培育出具有功能失调的内源性生物钟。内源性生物钟也叫集群管理器,这是大脑中的一团细胞,“它的工作就是汇报一天中的时间。”科尔韦尔博士说。

这些集群管理细胞从光源或黑暗环境中接收信号,启动一系列级联的分子反应。特定的基因被引爆后,蛋白质被释放到身体里,移动到心脏、神经元、肝脏和其他部位,为这些器官设计程序,使它们与身体其他部位的节奏协调一致。我们睡觉、醒来、进行各种生理活动,都是依据身体里这个时钟的指示。

科尔韦尔博士说,这个时钟会被扰乱。他说,比如当生物钟在夜间预期黑暗即将降临时,如果看到人造光源,它就很容易被弄混淆了。衰老也是令生物钟功能失调的因素之一,他还说:“大多数人到了中年就开始难以入睡或睡不安稳,因此,第二天也就无法保持清醒的状态。”

我们知道,由生物体内源性生物钟所产生的昼夜节律是近年来生命科学的研究热点之一。因为生物钟被打乱的后果远不止常常打瞌睡。近期的研究认为,昼夜节律失调的人更容易患上糖尿病、肥胖、某些类型的肿瘤、记忆力减退,以及包括抑郁症在内的情绪障碍。昼夜节律被打破还可能是罹患代谢综合征的原因;轮班工作、睡眠剥夺、夜间亮光暴露与肥胖以及代谢综合征流行相关。

一般来说,我们可以利用某些药物,比如众所周知的褪黑激素(即我国市场上出售的“脑白金”)以及光照疗法来调节人体生理节律,从而治疗某些疾病。特别是光照疗法,作为非药物治疗手段,具备有效、方便、副作用轻微等优点,其主要治疗对象包括精神和情感障碍、睡眠障碍等。

科尔韦尔博士及其团队则另辟蹊径,他们开始着手研究:作为一种强大的生理机能,运动是否有可能“修复”被破坏的生物钟?如果可以,为了调节生物钟,晨起锻炼和晚间运动哪个更为有效?

一开始,他们让健康的小鼠跑步,这是动物比较享受的运动。一些小鼠想跑随时就能跑,另一些只能在刚刚醒来的那段时间才有机会去滚轮上跑步(小鼠是在夜间活动的);还有一些在醒后过了一段时间,相当于在我们人类的下午时分跑步。

驱使小鼠进行几个星期的跑步后,研究人员发现,运动的小鼠,无论是什么时间运动,相比于静坐的动物,其内源性时钟细胞产生了更多的蛋白质。不过,这些健康动物都有正常的生理节律,无论是在运动还是静坐,彼此间的差异不大。

科学家又转向不能产生关键内源性时钟蛋白质的小鼠。从这些动物内源性时钟发出的信号几乎无法到达身体其他部位。

但是,经过几周的跑步后,这些动物的内源性时钟变强大了。相比一直坐着不动的小鼠,经过运动训练的小鼠,其内源性时钟信息能更频繁地传递到心脏和肝脏。

在下午运动的那些动物,这种有益的作用尤其明显。

科尔韦尔博士认为,这一发现“相当令人惊喜”。他和他的同事本指望看到晨练有更好的效果,因为这是许多运动员更常用的运动时间。但是,与晨练的动物相比,下午运动的动物产生更多的时钟蛋白,并能将这种蛋白质更有效地泵送到身体其他部分。

科尔韦尔博士说,他尚未确切了解这些发现对人类有何意义。他说,“有证据表明运动有助于调节我们身体的生物钟和昼夜节律,当我们人到中年时,运动的作用尤其显著”。

但是,他说,“现在还说不清楚”,我们是否为此应该选择下午慢跑而不是晨练。

他进一步说,与此同时,深夜运动是不可取的。他的实验室未发表的结果显示,健康小鼠在相当于小鼠时间节律的夜间11点左右跑步,发生了昼夜节律的严重中断。这带来了一系列影响,包括睡眠不佳。

他说:“我们现在知道的是,运动是个好想法—如果你想通过运动让你一夜安睡,避免衰老带来的身体疾病或钝化的昼夜节律。虽然还未获得证实,但下午运动可能带来更好的结果。”

他最后总结说:“任何运动,有总比没有好,如果你喜欢晨练,这很好啊,我就是这样。继续运动下去。”

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