你是否曾經遭受過時差的困擾，這則是你感受到被研究人員稱之為生物鐘或晝夜節律的影響的例子–這個“主起搏器”使身體對一天的流逝作出同步反應。據悉，這個“時鐘”是由下丘腦中的約2萬個神經元組成。這個靠近大腦中心的區域會協調身體的無意識功能，如呼吸和血壓。
而人類並不是唯一擁有內部時鐘系統的生命體。所有脊椎動物–或哺乳動物、鳥類、爬行動物、兩棲動物和魚類–都有生物鐘，植物、真菌和細菌也有。生物鐘是貓在黎明和黃昏時分最活躍的原因，也是花在一天中的特定時間開花的原因。
晝夜節律對人體健康和福祉也至關重要。它們支配着身體在每個24小時的周期中對環境線索如光線和食物的反應而產生的身體、精神和行為變化。這就是為什麼更多的心臟病發作和中風發生在清晨的原因。這也是為什麼缺少生物鐘的小鼠衰老得更快、壽命更短及晝夜節律鍾基因發生突變的人有異常的睡眠模式。你的晝夜節律跟外部線索的長期錯如夜班工人所見會導致廣泛的身體和精神疾病–包括肥胖症、2型糖尿病、癌症和心血管疾病。簡而言之，有充分的證據表明生物鐘對人體的健康至關重要。
生物節律如何影響健康
生物鐘通過調節睡眠-覺醒周期以及血壓和體溫的波動來影響健康。它主要是通過使人體的內分泌系統跟環境的明暗周期同步從而使某些激素在一天中的特定時間以一定數量釋放出來。如大腦中的松果體產生褪黑激素，這是一種有助於調節睡眠的激素，對黑暗有反應。醫生建議在睡前減少暴露在電子設備的人工藍光下，因為它可以破壞褪黑激素的分泌和睡眠質量。
晝夜節律也會影響人體的新陳代謝。在其他方面，睡眠會幫助調節瘦素–一種控制食慾的激素。你的瘦素水平根據你的晝夜節律鍾設定的節奏在一天中波動。睡眠不足或不規律會擾亂瘦素的產生，這會使我們更加飢餓並導致體重增加。
近年來，科學家們已經發現了更多晝夜節律鍾可以影響健康的方式。比如現在有研究表明，在一天中的固定時間進食或限制時間進食可以防止肥胖和代謝性疾病。抑鬱症和其他情緒障礙也可能跟晝夜節律控制失調有關，這導致了基因表達方式的變化。
一天中服藥的時間也會影響到藥物的效果及任何副作用可能有多嚴重。同樣，生物鐘是癌症化療和抗肥胖治療的一個潛在目標。
最後，甚至人的個性也可能會被內部時鐘是否使你成為一個“早起的人”或“晚睡的人”所塑造。
從運動中獲得最大利益
晝夜節律鍾還提供了一個潛在的答案，即什麼時候是一天中使體育鍛煉的好處最大化的最佳時間。
為了研究這個問題，研究人員們從小鼠的大腦、心臟、肌肉、肝臟和脂肪中收集血液和組織樣本，這些小鼠在清晨的早餐前或晚間的晚餐後進行鍛煉。他們使用了一種叫做質譜儀的工具來檢測每個器官產生的大約600到900個分子。這些代謝物則是小鼠在一天中特定時間內對運動反應的實時快照。
然後，他們將這些快照拼接在一起並由此創建了一張早晨和晚上的運動如何影響小鼠的每個不同器官系統的地圖–被稱為“運動代謝圖譜”。
通過利用這個地圖集，研究人員發現一天中的時間會影響每個器官在運動中的能量使用。比如清晨的運動比晚間的運動更能降低血糖水平。然而晚間的運動使小鼠能受益於其從膳食中儲存的能並增加它們的耐力。
當然，小鼠和人類在相似的同時也有許多不同之處。比如小鼠在晚上比白天更活躍。儘管如此，研究人員們相信他們的發現可以幫助科學家更好地了解運動如何影響你的健康。此外，運動可以根據一天中的不同時間進行優化以滿足個人健康目標。
跟生物鐘相處
研究人員相信時間生物學領域正在不斷發展，他們將在未來產生更多的研究從而為健康和幸福提供實際應用和見解。如更好地了解在一天中的不同時間鍛煉如何影響身體，這樣可以幫助定製鍛煉計劃從而使肥胖症、2型糖尿病和其他疾病患者的具體利益最大化。
關於晝夜節律鍾是如何工作的仍有許多東西需要學習。但與此同時，人們可以通過一些嘗試和真正的方法使他們的內部時鐘同步以獲得更好的健康。這些方法包括定期接觸陽光以觸發內分泌系統產生維生素D、在白天保持活躍以便在晚上更容易入睡以及避免咖啡因和減少睡前接觸人造光。