自制校本课+++生物节律课件

生物节律了解生物节律，

奏响韵律人生动物行为学生物节律（biologicalrhythm）：又称节律性行为，指动物的活动和行为表现出的周期性现象。生物节律是生物在适应自然环境节律过程中，通过适应、进化、再经过遗传而体现出来的生活规律与节奏。生物钟（biologicalclock）：是动物体内决定生物时间节律的一种生物化学机制，是生物生命活动的内在节律性。招潮蟹在低潮时从洞中出来觅食和求偶，在涨潮时退回洞内。常见的昼行性动物：灵长类、有蹄类和蝴蝶、禽类等常见的夜行性动物：猫科动物、犬科动物、啮齿类等2017年10月2日下午17时，诺贝尔生理或医学奖被授予了三位美国遗传学家：杰弗里•霍尔（JeffreyC.Hall）、迈克尔•罗斯巴什（MichaelRosbash），以及迈克尔•杨（MichaelW.Young），以表彰他们在“生物昼夜节律的分子机制”领域做出的贡献。2013年，这三位科学家在香港获得邵逸夫生命科学与医学奖Q：什么是昼夜节律？与生物节律有什么关系呢？“昼夜节律”又叫“日节律”，是“生物节律”中的一种。节律周期为24小时，其行为和白昼黑夜的交替相关。是生物在进化中产生的、对地球24小时自转现象的适应结果。含羞草是最早被发现具有昼夜周期的物种之一。含羞草叶子会在有日光的白天张开，在没有日光的夜晚闭合。1729年法国科学家发现：即使在持续黑暗条件下,含羞草叶片的开合现象依然保持着与昼夜周期下同样的节律性。一、什么是昼夜节律一、什么是昼夜节律草莓味“阿尔卑斯”“雪糕”“生日蛋糕上的脆皮巧克力”宿舍门口的郁金香开了，我看到的VS.我舍友看到的：一、什么是昼夜节律郁金香在白天舒展花瓣郁金香在晚上闭合花瓣宿舍门口的郁金香开了，我看到的VS.我舍友看到的：一、什么是昼夜节律蓝细菌也有昼夜节律存在的迹象一、什么是昼夜节律蓝细菌在日出之前提前动员光合系统，使其能在日光一出现的时候就可以摄取能量，比那些纯粹依靠光线启动光合系统的生物先走一步。在日落之后，蓝细菌的光合系统亦会遵循生物钟的指令而关闭，避免了夜间的能量浪费。节约下来的能量可用于更适合在夜间进行的工作，如DNA的复制和修复（DNA可能在白天因阳光中的电离辐射而受损）。色球蓝细菌蜜蜂具有“时间觉”的实验标记→10-12点特定喂食点供应糖水→6-8天大多数→之后无糖水仍是当训练蜜蜂在一天的9个不同时间去9个采食点取食时，它们能区分这9个彼此相隔只有20分钟的采食时间花朵分泌花蜜有节律，蜜蜂用最小的付出采集最大的蜜量生物钟-觅食行为潮间带的主要特征是潮水的涨落，生活在潮间带的很多生物都具有与潮水涨落相一致的活动周期，这就是潮汐节律(tidalrhythms)，潮汐是因月球引力而引起的海水涨落现象，两次低潮间的时间间隔为12.4小时。潮汐节律牡蛎在海水涨潮时开壳取食，退潮时闭壳以防干燥。招潮蟹（Ucapugnax)在低潮时从洞中出来觅食和求偶，涨潮到来前则退回洞内等待，其活动与海水涨退保持同步。当把它移入实验室内使其远离潮汐变化时，其行为仍能保持原有的节律性，活动与不活动每隔12.4小时交替。滨蟹(Carcinusmaenas)的行为节律刚好与招潮蟹相反，涨潮时出洞活动，退潮时躲入洞内。潮汐节律二、人体的昼夜节律现象尽管调控人类生物钟的基因与蓝细菌、果蝇并不相同，但我们的昼夜节律的原理与这些简单生物却有很多相似之处。人类的昼夜节律受到外界环境中一些因素的调节：如光照、昼夜温差、个体进食、运动时间等。二、人体的昼夜节律现象1.饮食节律Q1：大家一天吃几顿饭？Q2：每顿饭的时间是否相对固定？Q3：每顿饭摄入的量是否相对固定？二、人体的昼夜节律现象1.饮食节律固定的时间段进食，以及每日进食量的基本稳定是人类的两大特征。二、人体的昼夜节律现象1.饮食节律固定的时间段进食，以及每日进食量的基本稳定是人类的两大特征。然而，随着全天候可获取食物的普及，目前有50%以上的人每天进食周期超过15小时。进食时间紊乱尤其是夜间进食，即使总热量不变，也更容易出现衰老相关的代谢疾病。进食习惯与衰老竟然有关？二、人体的昼夜节律现象1.饮食节律研究发现，进食时间的提前，例如醒后30分钟内进食，可以有效缓解衰老表型，使血糖和血压的昼夜波动幅度降低，氧自由基减少，抗氧化酶活性增强。自由基是指单独存在的、具有配对价电子的离子、原子、分子基团，共同特征是最外层电子轨道上具有不配对电子，主要特点是性质活泼和反应性强。活性氧自由基(ROS),具有很强的生物活性,易与细胞成分反应,造成生物膜系统和生物结构的损坏,使蛋白质失活,引起细胞DNA,RNA在结构和功能上的损害,这些过程会造成细胞变形,突变,衰老和凋亡。导致细胞衰老的原因——自由基二、人体的昼夜节律现象1.饮食节律每日进食总量的稳定同样重要。适度限制总热量可以改善多种健康指标，包括降低热能脂肪转化、降低心血管疾病和癌症的发病率等。对日本冲绳的百岁老人的研究发现，他们一生中的大部分时间都坚持了热量摄入限制，表明热量限制对长寿有益。Q1：在日常摄入食物的时候，如何计算卡路里？热量的单位是卡路里。1卡路里=1大卡=1千卡=1000卡而食物所含的热量在包装袋上往往用能量表示，它的单位是千焦。1千焦（KJ）=1000焦耳（J）热量和能量的换算，基本上是1千卡=4.186千焦。所以，吃某个零食前，你可以算算这包零食所含的能量，要运动消耗多少大卡的热量才能摆平了。这包麻辣味的小米锅巴，每100g含有能量2363千焦。这包锅巴35g，那么含有827.05千焦的能量。≈198大卡。一包小小的锅巴就含有几乎200大卡的热量。需要慢跑20分钟或者遛狗2小时才能消耗掉。Q1：在日常摄入食物的时候，如何计算卡路里？Q2：计算一瓶旺仔的卡路里，看看可以做什么运动消耗掉？热量的单位是卡路里。1卡路里=1大卡=1千卡=1000卡而食物所含的热量在包装袋上往往用能量表示，它的单位是千焦。1千焦（KJ）=1000焦耳（J）热量和能量的换算，基本上是1千卡=4.186千焦。“每100mL325KJ能量，一瓶245mL”每100mL含有能量325千焦。一瓶旺仔245mL，那么含有796.25千焦的能量。≈190大卡。1.在相对固定的时间段进食：①早餐7:00。早上7点左右，胃肠道已经完全苏醒，消化系统开始运转，这个时候吃早餐最能高效地消化、吸收食物营养。②加餐10:30。上午10点半左右，人体新陈代谢速度变快，需要加餐补充能量。③午餐12:30。中午12点后是身体能量需求最大的时候。④晚餐18:30。晚饭最好安排在18点至19点中间，如果吃得太晚，不仅睡眠质量不佳，还会增加胃肠负担，也容易诱发肥胖，导致多种慢性病。⑤夜宵21:00。吃夜宵的时间应该安排在睡觉前两个小时，21点左右比较合适。2.每日进食量（总热量）保持基本稳定。小建议1.饮食节律二、人体的昼夜节律现象2.运动节律Q：大家习惯在一天之中的什么时候运动？日出而作，日落而息，这是写入人类基因的健康活动规律。而现代人缺乏运动不仅会导致精神懒惰，更会加速机体的衰老。规律的有氧运动已被证明可以改善认知和记忆，并促进大脑的结构和功能的可塑性，一定程度上可以逆转衰老的大脑功能。二、人体的昼夜节律现象2.运动节律运动的最佳时间取决于肌肉生理的昼夜波动。与清晨相比，下午肌肉的力量、爆发力和耐力会增加。其中，影响一天中特定时间运动表现的一个关键因素是体温。与上午相比，下午机体散发核心体温的能力明显增强。这种散热能力的增强可能是下午运动表现普遍提高的一个原因。运动的昼夜节律紊乱会对身体产生负面影响。因此，保持规律的锻炼，维持白天尤其是下午运动的节律性，对延缓衰老大有裨益。二、人体的昼夜节律现象3.睡眠节律“昼夜节律”对人类生活最明显的影响，就是睡眠节律。有时候我们在没有任何闹钟提醒、甚至在隔绝阳光的室内也能按时“睡到自然醒、醒到自然困”，就是“昼夜节律”这个内源机制在起作用。二、人体的昼夜节律现象3.睡眠节律Q：大家每天的睡眠时间是多少小时？二、人体的昼夜节律现象3.睡眠节律美国国家睡眠基金会建议，青少年（14—17岁），每天睡眠时间8—10小时，成年人（18—64岁）每天睡眠时间7—9小时，65岁以上的老年人每天睡眠时间7—8小时。但报告显示，有30%以上成年人每天的睡眠时间不足6小时。二、人体的昼夜节律现象3.睡眠节律睡眠时间的紊乱，如夜班后补觉、倒时差等行为，如果很频繁的话，会明显加速衰老进程。睡眠节律紊乱会降低机体的葡萄糖代谢功能，使代谢疾病发病率大大增加。这是因为，完全或部分性睡眠剥夺后，交感神经系统活动增加，皮质醇和生长激素的昼夜节律混乱，瘦素的水平下降，这样会导致日能量摄入平均增加约385大卡。二、人体的昼夜节律现象3.睡眠节律睡眠紊乱还会导致大脑衰老，伴随着神经通路中断和脑萎缩，使得大脑启动和维持睡眠的能力降低，从而进入恶性循环。研究表明，睡眠脑电图中的低慢波反映了睡眠深度，在睡眠节律紊乱的年轻人中，这种低慢波更普遍，而这种波形的增加其实是老年人睡眠的特征。二、人体的昼夜节律现象3.睡眠节律Q：大家有没有过这样的感受：明明睡的时间已经很长很充足了，却还是感觉没有精神，早上很难起床。如何打破这个局面呢？二、人体的昼夜节律现象3.睡眠节律睡眠周期二、人体的昼夜节律现象3.睡眠节律睡眠周期睡眠周期是科学家和心理学家们根据人体在睡眠时期的脑电波、和身体的各种功能指标（呼吸、肌肉力量、心率、血压等）的变化，以绘制出来的波形图作为主要研究信息源，划分出人体在睡眠时经历的几个睡眠阶段，应用最广最常见的一般划分为五个阶段。第一阶段：困倦期在这个阶段，人们的身体会放松，呼吸会减慢，意识逐渐下沉准备进入睡眠。但这个阶段是最容易被唤醒的阶段，人们经常会被一些外界的小刺激惊醒，比如房间的门被打开，周围有人说话等。困倦期一般会持续10-26分钟。这个阶段也叫唤醒期、W阶段、打瞌睡期等。第二阶段：轻度睡眠期在这个阶段，人们的呼吸心率减慢，体温会略微降低，身体会下意识地忽略掉轻微的外界刺激。但是听到敏感的声音还是会把身体唤醒，比如呼喊名字，听到孩子哭声的母亲等。这个阶段因为个体差异较大，持续时间会在20-40分钟左右。这个阶段也叫轻睡眠期、N1阶段、浅睡眠期等。第三阶段：中深度睡眠期在这个阶段，人们的呼吸心率和体温会进一步降低，这个时候身体会进入一个很难被唤醒的状态，正常的吵闹和噪音会被身体免疫（80分贝以下）。这个阶段也叫中度睡眠期、N2阶段、深睡眠开始期等。第四阶段：深度睡眠期

这个阶段是人们得到充分休息的睡眠时间，这个时候身体的各项机能会减缓到最低指标，肌肉逐步放松。因此会极其难以被唤醒，就算被强行叫醒了也会昏昏沉沉的提不起劲，要很长一段时间才能恢复过来（超过100分贝）。

有趣的是，部分人群的梦游现象都处于这个阶段。

深睡眠时我们大脑会产生一种频率非常慢的脑波，大多数生理修复都在这个阶段，比如人的生长激素。

这个阶段也叫极深度睡眠、N3阶段、深睡眠期等。第五阶段：快速眼动睡眠期

经历完前四个阶段后，人体会再次进入短暂的第三阶段、然后是短暂的第二阶段，接下来便会进入一个神奇的第五阶段。

这时候人体的脑电图相当于清醒的个体，但骨骼肌是无张力的且没有运动的（眼睛和膈肌呼吸肌除外，它们依旧保持活跃）。

大多数人清醒后还保留印象的梦境一般都发生在这个阶段，这个时候人们的眼球会快速地上下左右移动；心律和血压也变得不规则；呼吸变得迅速，就像清醒或恐惧的反应，肌肉却一直保持柔软。

这个阶段也被称为快速眼动睡眠期、R阶段、REM睡眠期等。二、人体的昼夜节律现象3.睡眠节律Q：如何运用睡眠周期理论来改善睡眠？按照90分钟为一个睡眠周期计算，以起床时间为准反推出最合适的入睡时间。举个例子，假如你需要在早上7点钟起床，那么反推：07:00→05:30→04:00→02:30→01:00→23:30→22:00也就是说，当我们在晚上22点入睡（可睡9小时、6个睡眠周期）。或者在晚上23点半入睡（可睡7.5小时、5个睡眠周期）。这个时间点再往前提早20分钟左右就是上床的时间，这样便可以经历完整的睡眠周期，保证起床时是最佳的精神状态。R90睡眠法：因为存在个体差异，这个理论时间在运用的过程当中要根据实际情况做调整，可以自己花两三天的时间做几个测试，效果不好就延长或缩短半个小时，基本上就能找到自己的睡眠周期。二、人体的昼夜节律现象3.睡眠节律Q1：为什么有的人睡眠睡10个小时还是无精打采的，有的人睡

4-5个小时却能精神抖擞？如果一个人在睡眠周期中的深度睡眠阶段被强行唤醒，就会很难恢复过来，显得无精打采没有精神。也存在着一种极端偏差的人群：短睡眠者和长睡眠者，这类人占全球0.5%-1.5%，他们拥有对应的特别基因，并且可以遗传。Q2：午睡需要睡满一个睡眠周期吗？条件允许的话自然是睡满一个周期更能恢复精神，但反过来说，假如没办法睡满一个睡眠周期，那就尽量不要睡太久，否则唤醒后会很难保持清醒。二、人体的昼夜节律现象3.睡眠节律Q3：如果因为某些事情不得不通宵，如何快速恢复调整呢？首先不要硬撑，不要为了维持生物钟给自己猛灌咖啡撑到晚上再睡，这样对身体的伤害极大而且缺失的睡眠时间很难补回来，极其容易造成恶性循环。最好的方法就是在条件允许的情况下小睡4-5个小时，也就是2-3个睡眠周期，然后晚上多睡1-2个周期。清醒期间可以有意识地控制自己将活动放缓，保持心情愉悦，不但不会影响生物钟，而且一般两天就能调整回来。当然，最好不要通宵。二、人体的昼夜节律现象3.睡眠节律Q4：为什么睡觉之前用看手机，越看越兴奋？手机是发光的，而这种光线在夜间会显得格外明亮、刺眼，明亮的光线会对我们的睡眠造成影响，即抑制褪黑素的分泌，从而达到使我们失去睡意，失眠的效果。可能有些人会说ta的手机调的是夜晚模式，光线很暗，不会有刺眼的光线，但目前看，只要是可以发光的屏幕，就可以起到抑制褪黑素，影响睡眠的效果。延迟符号生物节律是因人而异的，不能要求所有人按照统一的生物钟作息。当生物节律紊乱时，通常表现为睡眠-觉醒节律、休息-活动周期、饮食摄入、激素分泌、体温和血压波动等方面的异常改变。这些最基础的生命行为的改变往往与多种重大疾病的发生发展相连。小结了解生物节律，

奏响韵律人生三、我的生物钟特点美国临床睡眠博士MichaelBreus发现，其实我们每个人的「生理时钟」都不同，有些人总是起得早，而有些人却在夜晚特别精力充沛。令人惊讶的是，你的生理时钟和你的个人特质也有所关联！三、我的生物钟特点熊型海豚型狼型狮型三、我的生物钟特点1.生理时间测验三、我的生物钟特点1.生理时间测验三、我的生物钟特点1.生理时间测验三、我的生物钟特点2.生物钟大揭秘海豚是睡眠时间不规律，又焦虑的一群人，常常认为自己是“失眠症患者”。创造力高峰期通常在上午10点到中午这段时间，午饭之后的下午1点开始，精力就会开始衰退，所以这时候可以睡个午觉或出去走走，享受美好的阳光和新鲜空气。在7点左右吃饭，并且在饭间可以和家人、朋友聊聊天。研究发现，晚餐时间是海豚解决冲突和思考他人重大想法的理想时间。尽量在晚上12点之前睡觉，可以进行一个简单放松的睡前仪式：把手机调到飞行模式，洗个热水澡，耳边放着冥想音乐，慢慢尝试进入睡眠。①海豚型三、我的生物钟特点2.生物钟大揭秘狮子在八点左右就可以自然醒来，甚至不需要闹钟的警告！早上可以开会，打电话——或者做一些重要的战略任务，下午1-2点半这个时间段，独自工作或进行头脑风暴。下午3点以后，注意力开始下降，可以转移到更容易，不用特别费脑力的工作上。如果可以的话，可以早点结束一天的工作，大概在4点半到5点之间，与其在下班后还有应酬和聚会，不如把社交的时间放在午间，因为这时候你的体力