自制校本課+++生物節(jié)律課件

生物節(jié)律了解生物節(jié)律，

奏響韻律人生動物行為學(xué)生物節(jié)律（biologicalrhythm）：又稱節(jié)律性行為，指動物的活動和行為表現(xiàn)出的周期性現(xiàn)象。生物節(jié)律是生物在適應(yīng)自然環(huán)境節(jié)律過程中，通過適應(yīng)、進化、再經(jīng)過遺傳而體現(xiàn)出來的生活規(guī)律與節(jié)奏。生物鐘（biologicalclock）：是動物體內(nèi)決定生物時間節(jié)律的一種生物化學(xué)機制，是生物生命活動的內(nèi)在節(jié)律性。招潮蟹在低潮時從洞中出來覓食和求偶，在漲潮時退回洞內(nèi)。常見的晝行性動物：靈長類、有蹄類和蝴蝶、禽類等常見的夜行性動物：貓科動物、犬科動物、嚙齒類等2017年10月2日下午17時，諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎被授予了三位美國遺傳學(xué)家：杰弗里?霍爾（JeffreyC.Hall）、邁克爾?羅斯巴什（MichaelRosbash），以及邁克爾?楊（MichaelW.Young），以表彰他們在“生物晝夜節(jié)律的分子機制”領(lǐng)域做出的貢獻。2013年，這三位科學(xué)家在香港獲得邵逸夫生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)獎Q：什么是晝夜節(jié)律？與生物節(jié)律有什么關(guān)系呢？“晝夜節(jié)律”又叫“日節(jié)律”，是“生物節(jié)律”中的一種。節(jié)律周期為24小時，其行為和白晝黑夜的交替相關(guān)。是生物在進化中產(chǎn)生的、對地球24小時自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的適應(yīng)結(jié)果。含羞草是最早被發(fā)現(xiàn)具有晝夜周期的物種之一。含羞草葉子會在有日光的白天張開，在沒有日光的夜晚閉合。1729年法國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：即使在持續(xù)黑暗條件下,含羞草葉片的開合現(xiàn)象依然保持著與晝夜周期下同樣的節(jié)律性。一、什么是晝夜節(jié)律一、什么是晝夜節(jié)律草莓味“阿爾卑斯”“雪糕”“生日蛋糕上的脆皮巧克力”宿舍門口的郁金香開了，我看到的VS.我舍友看到的：一、什么是晝夜節(jié)律郁金香在白天舒展花瓣郁金香在晚上閉合花瓣宿舍門口的郁金香開了，我看到的VS.我舍友看到的：一、什么是晝夜節(jié)律藍細菌也有晝夜節(jié)律存在的跡象一、什么是晝夜節(jié)律藍細菌在日出之前提前動員光合系統(tǒng)，使其能在日光一出現(xiàn)的時候就可以攝取能量，比那些純粹依靠光線啟動光合系統(tǒng)的生物先走一步。在日落之后，藍細菌的光合系統(tǒng)亦會遵循生物鐘的指令而關(guān)閉，避免了夜間的能量浪費。節(jié)約下來的能量可用于更適合在夜間進行的工作，如DNA的復(fù)制和修復(fù)（DNA可能在白天因陽光中的電離輻射而受損）。色球藍細菌蜜蜂具有“時間覺”的實驗標(biāo)記→10-12點特定喂食點供應(yīng)糖水→6-8天大多數(shù)→之后無糖水仍是當(dāng)訓(xùn)練蜜蜂在一天的9個不同時間去9個采食點取食時，它們能區(qū)分這9個彼此相隔只有20分鐘的采食時間花朵分泌花蜜有節(jié)律，蜜蜂用最小的付出采集最大的蜜量生物鐘-覓食行為潮間帶的主要特征是潮水的漲落，生活在潮間帶的很多生物都具有與潮水漲落相一致的活動周期，這就是潮汐節(jié)律(tidalrhythms)，潮汐是因月球引力而引起的海水漲落現(xiàn)象，兩次低潮間的時間間隔為12.4小時。潮汐節(jié)律牡蠣在海水漲潮時開殼取食，退潮時閉殼以防干燥。招潮蟹（Ucapugnax)在低潮時從洞中出來覓食和求偶，漲潮到來前則退回洞內(nèi)等待，其活動與海水漲退保持同步。當(dāng)把它移入實驗室內(nèi)使其遠離潮汐變化時，其行為仍能保持原有的節(jié)律性，活動與不活動每隔12.4小時交替。濱蟹(Carcinusmaenas)的行為節(jié)律剛好與招潮蟹相反，漲潮時出洞活動，退潮時躲入洞內(nèi)。潮汐節(jié)律二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象盡管調(diào)控人類生物鐘的基因與藍細菌、果蠅并不相同，但我們的晝夜節(jié)律的原理與這些簡單生物卻有很多相似之處。人類的晝夜節(jié)律受到外界環(huán)境中一些因素的調(diào)節(jié)：如光照、晝夜溫差、個體進食、運動時間等。二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象1.飲食節(jié)律Q1：大家一天吃幾頓飯？Q2：每頓飯的時間是否相對固定？Q3：每頓飯攝入的量是否相對固定？二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象1.飲食節(jié)律固定的時間段進食，以及每日進食量的基本穩(wěn)定是人類的兩大特征。二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象1.飲食節(jié)律固定的時間段進食，以及每日進食量的基本穩(wěn)定是人類的兩大特征。然而，隨著全天候可獲取食物的普及，目前有50%以上的人每天進食周期超過15小時。進食時間紊亂尤其是夜間進食，即使總熱量不變，也更容易出現(xiàn)衰老相關(guān)的代謝疾病。進食習(xí)慣與衰老竟然有關(guān)？二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象1.飲食節(jié)律研究發(fā)現(xiàn)，進食時間的提前，例如醒后30分鐘內(nèi)進食，可以有效緩解衰老表型，使血糖和血壓的晝夜波動幅度降低，氧自由基減少，抗氧化酶活性增強。自由基是指單獨存在的、具有配對價電子的離子、原子、分子基團，共同特征是最外層電子軌道上具有不配對電子，主要特點是性質(zhì)活潑和反應(yīng)性強。活性氧自由基(ROS),具有很強的生物活性,易與細胞成分反應(yīng),造成生物膜系統(tǒng)和生物結(jié)構(gòu)的損壞,使蛋白質(zhì)失活,引起細胞DNA,RNA在結(jié)構(gòu)和功能上的損害,這些過程會造成細胞變形,突變,衰老和凋亡。導(dǎo)致細胞衰老的原因——自由基二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象1.飲食節(jié)律每日進食總量的穩(wěn)定同樣重要。適度限制總熱量可以改善多種健康指標(biāo)，包括降低熱能脂肪轉(zhuǎn)化、降低心血管疾病和癌癥的發(fā)病率等。對日本沖繩的百歲老人的研究發(fā)現(xiàn)，他們一生中的大部分時間都堅持了熱量攝入限制，表明熱量限制對長壽有益。Q1：在日常攝入食物的時候，如何計算卡路里？熱量的單位是卡路里。1卡路里=1大卡=1千卡=1000卡而食物所含的熱量在包裝袋上往往用能量表示，它的單位是千焦。1千焦（KJ）=1000焦耳（J）熱量和能量的換算，基本上是1千卡=4.186千焦。所以，吃某個零食前，你可以算算這包零食所含的能量，要運動消耗多少大卡的熱量才能擺平了。這包麻辣味的小米鍋巴，每100g含有能量2363千焦。這包鍋巴35g，那么含有827.05千焦的能量。≈198大卡。一包小小的鍋巴就含有幾乎200大卡的熱量。需要慢跑20分鐘或者遛狗2小時才能消耗掉。Q1：在日常攝入食物的時候，如何計算卡路里？Q2：計算一瓶旺仔的卡路里，看看可以做什么運動消耗掉？熱量的單位是卡路里。1卡路里=1大卡=1千卡=1000卡而食物所含的熱量在包裝袋上往往用能量表示，它的單位是千焦。1千焦（KJ）=1000焦耳（J）熱量和能量的換算，基本上是1千卡=4.186千焦?！懊?00mL325KJ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.在相對固定的時間段進食：①早餐7:00。早上7點左右，胃腸道已經(jīng)完全蘇醒，消化系統(tǒng)開始運轉(zhuǎn)，這個時候吃早餐最能高效地消化、吸收食物營養(yǎng)。②加餐10:30。上午10點半左右，人體新陳代謝速度變快，需要加餐補充能量。③午餐12:30。中午12點后是身體能量需求最大的時候。④晚餐18:30。晚飯最好安排在18點至19點中間，如果吃得太晚，不僅睡眠質(zhì)量不佳，還會增加胃腸負(fù)擔(dān)，也容易誘發(fā)肥胖，導(dǎo)致多種慢性病。⑤夜宵21:00。吃夜宵的時間應(yīng)該安排在睡覺前兩個小時，21點左右比較合適。2.每日進食量（總熱量）保持基本穩(wěn)定。小建議1.飲食節(jié)律二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象2.運動節(jié)律Q：大家習(xí)慣在一天之中的什么時候運動？日出而作，日落而息，這是寫入人類基因的健康活動規(guī)律。而現(xiàn)代人缺乏運動不僅會導(dǎo)致精神懶惰，更會加速機體的衰老。規(guī)律的有氧運動已被證明可以改善認(rèn)知和記憶，并促進大腦的結(jié)構(gòu)和功能的可塑性，一定程度上可以逆轉(zhuǎn)衰老的大腦功能。二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象2.運動節(jié)律運動的最佳時間取決于肌肉生理的晝夜波動。與清晨相比，下午肌肉的力量、爆發(fā)力和耐力會增加。其中，影響一天中特定時間運動表現(xiàn)的一個關(guān)鍵因素是體溫。與上午相比，下午機體散發(fā)核心體溫的能力明顯增強。這種散熱能力的增強可能是下午運動表現(xiàn)普遍提高的一個原因。運動的晝夜節(jié)律紊亂會對身體產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，保持規(guī)律的鍛煉，維持白天尤其是下午運動的節(jié)律性，對延緩衰老大有裨益。二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象3.睡眠節(jié)律“晝夜節(jié)律”對人類生活最明顯的影響，就是睡眠節(jié)律。有時候我們在沒有任何鬧鐘提醒、甚至在隔絕陽光的室內(nèi)也能按時“睡到自然醒、醒到自然困”，就是“晝夜節(jié)律”這個內(nèi)源機制在起作用。二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象3.睡眠節(jié)律Q：大家每天的睡眠時間是多少小時？二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象3.睡眠節(jié)律美國國家睡眠基金會建議，青少年（14—17歲），每天睡眠時間8—10小時，成年人（18—64歲）每天睡眠時間7—9小時，65歲以上的老年人每天睡眠時間7—8小時。但報告顯示，有30%以上成年人每天的睡眠時間不足6小時。二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象3.睡眠節(jié)律睡眠時間的紊亂，如夜班后補覺、倒時差等行為，如果很頻繁的話，會明顯加速衰老進程。睡眠節(jié)律紊亂會降低機體的葡萄糖代謝功能，使代謝疾病發(fā)病率大大增加。這是因為，完全或部分性睡眠剝奪后，交感神經(jīng)系統(tǒng)活動增加，皮質(zhì)醇和生長激素的晝夜節(jié)律混亂，瘦素的水平下降，這樣會導(dǎo)致日能量攝入平均增加約385大卡。二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象3.睡眠節(jié)律睡眠紊亂還會導(dǎo)致大腦衰老，伴隨著神經(jīng)通路中斷和腦萎縮，使得大腦啟動和維持睡眠的能力降低，從而進入惡性循環(huán)。研究表明，睡眠腦電圖中的低慢波反映了睡眠深度，在睡眠節(jié)律紊亂的年輕人中，這種低慢波更普遍，而這種波形的增加其實是老年人睡眠的特征。二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象3.睡眠節(jié)律Q：大家有沒有過這樣的感受：明明睡的時間已經(jīng)很長很充足了，卻還是感覺沒有精神，早上很難起床。如何打破這個局面呢？二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象3.睡眠節(jié)律睡眠周期二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象3.睡眠節(jié)律睡眠周期睡眠周期是科學(xué)家和心理學(xué)家們根據(jù)人體在睡眠時期的腦電波、和身體的各種功能指標(biāo)（呼吸、肌肉力量、心率、血壓等）的變化，以繪制出來的波形圖作為主要研究信息源，劃分出人體在睡眠時經(jīng)歷的幾個睡眠階段，應(yīng)用最廣最常見的一般劃分為五個階段。第一階段：困倦期在這個階段，人們的身體會放松，呼吸會減慢，意識逐漸下沉準(zhǔn)備進入睡眠。但這個階段是最容易被喚醒的階段，人們經(jīng)常會被一些外界的小刺激驚醒，比如房間的門被打開，周圍有人說話等。困倦期一般會持續(xù)10-26分鐘。這個階段也叫喚醒期、W階段、打瞌睡期等。第二階段：輕度睡眠期在這個階段，人們的呼吸心率減慢，體溫會略微降低，身體會下意識地忽略掉輕微的外界刺激。但是聽到敏感的聲音還是會把身體喚醒，比如呼喊名字，聽到孩子哭聲的母親等。這個階段因為個體差異較大，持續(xù)時間會在20-40分鐘左右。這個階段也叫輕睡眠期、N1階段、淺睡眠期等。第三階段：中深度睡眠期在這個階段，人們的呼吸心率和體溫會進一步降低，這個時候身體會進入一個很難被喚醒的狀態(tài)，正常的吵鬧和噪音會被身體免疫（80分貝以下）。這個階段也叫中度睡眠期、N2階段、深睡眠開始期等。第四階段：深度睡眠期

這個階段是人們得到充分休息的睡眠時間，這個時候身體的各項機能會減緩到最低指標(biāo)，肌肉逐步放松。因此會極其難以被喚醒，就算被強行叫醒了也會昏昏沉沉的提不起勁，要很長一段時間才能恢復(fù)過來（超過100分貝）。

有趣的是，部分人群的夢游現(xiàn)象都處于這個階段。

深睡眠時我們大腦會產(chǎn)生一種頻率非常慢的腦波，大多數(shù)生理修復(fù)都在這個階段，比如人的生長激素。

這個階段也叫極深度睡眠、N3階段、深睡眠期等。第五階段：快速眼動睡眠期

經(jīng)歷完前四個階段后，人體會再次進入短暫的第三階段、然后是短暫的第二階段，接下來便會進入一個神奇的第五階段。

這時候人體的腦電圖相當(dāng)于清醒的個體，但骨骼肌是無張力的且沒有運動的（眼睛和膈肌呼吸肌除外，它們依舊保持活躍）。

大多數(shù)人清醒后還保留印象的夢境一般都發(fā)生在這個階段，這個時候人們的眼球會快速地上下左右移動；心律和血壓也變得不規(guī)則；呼吸變得迅速，就像清醒或恐懼的反應(yīng)，肌肉卻一直保持柔軟。

這個階段也被稱為快速眼動睡眠期、R階段、REM睡眠期等。二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象3.睡眠節(jié)律Q：如何運用睡眠周期理論來改善睡眠？按照90分鐘為一個睡眠周期計算，以起床時間為準(zhǔn)反推出最合適的入睡時間。舉個例子，假如你需要在早上7點鐘起床，那么反推：07:00→05:30→04:00→02:30→01:00→23:30→22:00也就是說，當(dāng)我們在晚上22點入睡（可睡9小時、6個睡眠周期）?；蛘咴谕砩?3點半入睡（可睡7.5小時、5個睡眠周期）。這個時間點再往前提早20分鐘左右就是上床的時間，這樣便可以經(jīng)歷完整的睡眠周期，保證起床時是最佳的精神狀態(tài)。R90睡眠法：因為存在個體差異，這個理論時間在運用的過程當(dāng)中要根據(jù)實際情況做調(diào)整，可以自己花兩三天的時間做幾個測試，效果不好就延長或縮短半個小時，基本上就能找到自己的睡眠周期。二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象3.睡眠節(jié)律Q1：為什么有的人睡眠睡10個小時還是無精打采的，有的人睡

4-5個小時卻能精神抖擻？如果一個人在睡眠周期中的深度睡眠階段被強行喚醒，就會很難恢復(fù)過來，顯得無精打采沒有精神。也存在著一種極端偏差的人群：短睡眠者和長睡眠者，這類人占全球0.5%-1.5%，他們擁有對應(yīng)的特別基因，并且可以遺傳。Q2：午睡需要睡滿一個睡眠周期嗎？條件允許的話自然是睡滿一個周期更能恢復(fù)精神，但反過來說，假如沒辦法睡滿一個睡眠周期，那就盡量不要睡太久，否則喚醒后會很難保持清醒。二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象3.睡眠節(jié)律Q3：如果因為某些事情不得不通宵，如何快速恢復(fù)調(diào)整呢？首先不要硬撐，不要為了維持生物鐘給自己猛灌咖啡撐到晚上再睡，這樣對身體的傷害極大而且缺失的睡眠時間很難補回來，極其容易造成惡性循環(huán)。最好的方法就是在條件允許的情況下小睡4-5個小時，也就是2-3個睡眠周期，然后晚上多睡1-2個周期。清醒期間可以有意識地控制自己將活動放緩，保持心情愉悅，不但不會影響生物鐘，而且一般兩天就能調(diào)整回來。當(dāng)然，最好不要通宵。二、人體的晝夜節(jié)律現(xiàn)象3.睡眠節(jié)律Q4：為什么睡覺之前用看手機，越看越興奮？手機是發(fā)光的，而這種光線在夜間會顯得格外明亮、刺眼，明亮的光線會對我們的睡眠造成影響，即抑制褪黑素的分泌，從而達到使我們失去睡意，失眠的效果?？赡苡行┤藭fta的手機調(diào)的是夜晚模式，光線很暗，不會有刺眼的光線，但目前看，只要是可以發(fā)光的屏幕，就可以起到抑制褪黑素，影響睡眠的效果。延遲符號生物節(jié)律是因人而異的，不能要求所有人按照統(tǒng)一的生物鐘作息。當(dāng)生物節(jié)律紊亂時，通常表現(xiàn)為睡眠-覺醒節(jié)律、休息-活動周期、飲食攝入、激素分泌、體溫和血壓波動等方面的異常改變。這些最基礎(chǔ)的生命行為的改變往往與多種重大疾病的發(fā)生發(fā)展相連。小結(jié)了解生物節(jié)律，

奏響韻律人生三、我的生物鐘特點美國臨床睡眠博士MichaelBreus發(fā)現(xiàn)，其實我們每個人的「生理時鐘」都不同，有些人總是起得早，而有些人卻在夜晚特別精力充沛。令人驚訝的是，你的生理時鐘和你的個人特質(zhì)也有所關(guān)聯(lián)！三、我的生物鐘特點熊型海豚型狼型獅型三、我的生物鐘特點1.生理時間測驗三、我的生物鐘特點1.生理時間測驗三、我的生物鐘特點1.生理時間測驗三、我的生物鐘特點2.生物鐘大揭秘海豚是睡眠時間不規(guī)律，又焦慮的一群人，常常認(rèn)為自己是“失眠癥患者”。創(chuàng)造力高峰期通常在上午10點到中午這段時間，午飯之后的下午1點開始，精力就會開始衰退，所以這時候可以睡個午覺或出去走走，享受美好的陽光和新鮮空氣。在7點左右吃飯，并且在飯間可以和家人、朋友聊聊天。研究發(fā)現(xiàn)，晚餐時間是海豚解決沖突和思考他人重大想法的理想時間。盡量在晚上12點之前睡覺，可以進行一個簡單放松的睡前儀式：把手機調(diào)到飛行模式，洗個熱水澡，耳邊放著冥想音樂，慢慢嘗試進入睡眠。①海豚型三、我的生物鐘特點2.生物鐘大揭秘獅子在八點左右就可以自然醒來，甚至不需要鬧鐘的警告！早上可以開會，打電話——或者做一些重要的戰(zhàn)略任務(wù)，下午1-2點半這個時間段，獨自工作或進行頭腦風(fēng)暴。下午3點以后，注意力開始下降，可以轉(zhuǎn)移到更容易，不用特別費腦力的工作上。如果可以的話，可以早點結(jié)束一天的工作，大概在4點半到5點之間，與其在下班后還有應(yīng)酬和聚會，不如把社交的時間放在午間，因為這時候你的體力