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1、关于生物钟与健康第1页，讲稿共29张，创作于星期二 有趣的生物钟现象有趣的生物钟现象 自然界许多生物都存在着有趣的生物钟现象。n n“鸟钟”：在南美洲的危地马拉有一种第纳鸟，它每过30分钟就会“叽叽喳喳”地叫上一阵子，而且误差只有15秒，因此那里的居民就用它们的叫声来推算时间。第2页，讲稿共29张，创作于星期二n n候鸟：第3页，讲稿共29张，创作于星期二第4页，讲稿共29张，创作于星期二候鸟可在云层的上面连续飞翔几天而不会迷失候鸟可在云层的上面连续飞翔几天而不会迷失方向，不是参照大海或借助太阳、风向，而是方向，不是参照大海或借助太阳、风向，而是利用体内的生物钟和太阳的方向，通过计算已利用体内
2、的生物钟和太阳的方向，通过计算已经飞行的距离，以动态的方式来确定飞行航向。经飞行的距离，以动态的方式来确定飞行航向。第5页，讲稿共29张，创作于星期二n n“虫钟”：在非洲的密林里有一种报时虫，它每过一小时就变换一种颜色，在那里生活的家家户户就把这种小虫捉回家，看它变色以推算时间。第6页，讲稿共29张，创作于星期二n n“花钟”：在南美洲的阿根廷，有一种野花能报时，每到初夏晚上8点左右便纷纷开放。第7页，讲稿共29张，创作于星期二n n“花钟”：在我国新疆的草原上，生长着一种奇特有趣的花，其中淡黄色的小圆花在早晨7、8点钟开放，橙红色的蝶形花则开放于中午12时，而白色的小花则要到晚上7、8点准
3、时开放。每次开花的时间都固定不变。第8页，讲稿共29张，创作于星期二n n“活树钟”：在南非有一种大叶树，它的叶子每隔两小时就翻动一次。当地居民称其为“活树钟”。第9页，讲稿共29张，创作于星期二一、生物钟概述一、生物钟概述n n生物钟的概念生物钟的概念l l生物钟也称为生物节律或生物韵律。生物钟也称为生物节律或生物韵律。是指生物体的生理、行为及形态结构是指生物体的生理、行为及形态结构随时间而产生周期性变化的现象。随时间而产生周期性变化的现象。第10页，讲稿共29张，创作于星期二n n“生物钟生物钟生物钟生物钟”一词的由来一词的由来一词的由来一词的由来 早在早在1919世纪末，科学家就注意到了
4、生世纪末，科学家就注意到了生物体具有物体具有“生命节律生命节律”的现象的现象 。l l上世纪初，德国内科医生威尔赫姆上世纪初，德国内科医生威尔赫姆 弗里斯和弗里斯和一位奥地利心理学家赫尔曼一位奥地利心理学家赫尔曼 斯瓦波达，他们通斯瓦波达，他们通过长期的临床观察，揭开了其中的奥秘。原来，过长期的临床观察，揭开了其中的奥秘。原来，在病人的病症、情感以及行为的起伏中，存在着在病人的病症、情感以及行为的起伏中，存在着一个以一个以2323天为周期的体力盛衰和以天为周期的体力盛衰和以2828天为周天为周期的情绪波动。期的情绪波动。第11页，讲稿共29张，创作于星期二l l大约过了大约过了2020年，奥地
5、利因斯布鲁大学的年，奥地利因斯布鲁大学的阿尔弗雷特阿尔弗雷特 泰尔其尔教授，在研究了数泰尔其尔教授，在研究了数百名高中和大学学生的考试成绩后，发百名高中和大学学生的考试成绩后，发现人的智力是以现人的智力是以3333天为波动周期的。天为波动周期的。l l科学家们将体力、情绪与智力盛衰起伏科学家们将体力、情绪与智力盛衰起伏的周期性节奏，绘制出了三条波浪形的的周期性节奏，绘制出了三条波浪形的人体生物节律曲线图，被形象地喻为一人体生物节律曲线图，被形象地喻为一曲优美的生命重奏。曲优美的生命重奏。第12页，讲稿共29张，创作于星期二l l2020世纪中叶，生物学家又根据生物体世纪中叶，生物学家又根据生物
6、体存在周期性循环节律活动的事实，创存在周期性循环节律活动的事实，创造了造了“生物钟生物钟”一词。一词。第13页，讲稿共29张，创作于星期二n n生物钟的分类生物钟的分类l l昼夜节律，又称为日周节律昼夜节律，又称为日周节律昼夜节律，又称为日周节律昼夜节律，又称为日周节律l l次昼夜节律，是指在一段时间里的节律。次昼夜节律，是指在一段时间里的节律。次昼夜节律，是指在一段时间里的节律。次昼夜节律，是指在一段时间里的节律。l l潮汐节律，是按每天潮汐变化的时间而潮汐节律，是按每天潮汐变化的时间而潮汐节律，是按每天潮汐变化的时间而潮汐节律，是按每天潮汐变化的时间而定，周期一般为定，周期一般为定，周期一
7、般为定，周期一般为24.8小时。小时。小时。小时。l l月节律，以一个月为周期。月节律，以一个月为周期。l l年节律，以年为周期。年节律，以年为周期。年节律，以年为周期。年节律，以年为周期。第14页，讲稿共29张，创作于星期二n n生物钟的条件生物钟的条件成为生物钟的必要条件：成为生物钟的必要条件：成为生物钟的必要条件：成为生物钟的必要条件：l l具有独立运行的能力，即不受外界具有独立运行的能力，即不受外界环境或自身的行动等因素影响，能环境或自身的行动等因素影响，能够连续展示一定时间的性质，但在够连续展示一定时间的性质，但在运行过程中又有所偏差运行过程中又有所偏差l l具有接受外部调节的能力，
8、即可以对时具有接受外部调节的能力，即可以对时具有接受外部调节的能力，即可以对时具有接受外部调节的能力，即可以对时间进行适时重置间进行适时重置间进行适时重置间进行适时重置第15页，讲稿共29张，创作于星期二n n生物钟的构成要素生物钟的构成要素l l昼夜节律性摆动（钟摆系统）昼夜节律性摆动（钟摆系统）l l环境周期的同步化（人力系统）环境周期的同步化（人力系统）环境周期的同步化（人力系统）环境周期的同步化（人力系统）l l生物机能的节律传递（出力系统）生物机能的节律传递（出力系统）生物机能的节律传递（出力系统）生物机能的节律传递（出力系统）（2）人力系统人力系统(光线、食物光线、食物)（1）钟摆
9、系统钟摆系统（3）出力系统出力系统（行为、生理）（行为、生理）生物钟的构成要素生物钟的构成要素第16页，讲稿共29张，创作于星期二n n生物钟的必要性生物钟的必要性有了生物钟，不管是动物还是植物既有了生物钟，不管是动物还是植物既有了生物钟，不管是动物还是植物既有了生物钟，不管是动物还是植物既能知道现在的时间，还能为接下来要能知道现在的时间，还能为接下来要能知道现在的时间，还能为接下来要能知道现在的时间，还能为接下来要做的事情做好准备。概括地说生物钟做的事情做好准备。概括地说生物钟做的事情做好准备。概括地说生物钟做的事情做好准备。概括地说生物钟具有以下四方面功能：具有以下四方面功能：具有以下四方
10、面功能：具有以下四方面功能：l l提示时间：是指你在一定的时间必须做提示时间：是指你在一定的时间必须做提示时间：是指你在一定的时间必须做提示时间：是指你在一定的时间必须做某事，到了这个时间，你就自动会想起某事，到了这个时间，你就自动会想起某事，到了这个时间，你就自动会想起某事，到了这个时间，你就自动会想起这件事来这件事来这件事来这件事来 。第17页，讲稿共29张，创作于星期二l l提示事件：提示事件：提示事件：提示事件：是指当你遇到某事时，生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物钟可以自动提示另外一个事件的出现。现。l l维持状态：维持状态：维持状态：维持状态：是指人们在作某
11、一事时，能够使人一直做下去的力量。l l禁止功能：禁止功能：禁止功能：禁止功能：是指机体某个功能或行为可是指机体某个功能或行为可以被生物钟终止。以被生物钟终止。第18页，讲稿共29张，创作于星期二n n生物钟的位置生物钟的位置 生物钟的位置到底在何处？传生物钟的位置到底在何处？传统的观点认为，生物钟应该存在于统的观点认为，生物钟应该存在于大脑中，但对于具体位置的说法却大脑中，但对于具体位置的说法却又各不相同。又各不相同。第19页，讲稿共29张，创作于星期二l l有人认为，生物钟的确切位置在下丘脑前端，视交叉上核（SCN）内，该核通过视网膜感受外界的光与暗，使之和体内的时钟保持同一节奏。l l也
12、有人认为，生物钟现象与体内的褪黑也有人认为，生物钟现象与体内的褪黑素有密切的关系，由于褪黑素是由松果素有密切的关系，由于褪黑素是由松果体所分泌，因此生物钟也应该位于松果体所分泌，因此生物钟也应该位于松果体上。体上。第20页，讲稿共29张，创作于星期二第21页，讲稿共29张，创作于星期二l l近年来的研究结果表明：生物钟普遍存近年来的研究结果表明：生物钟普遍存在于全身的神经网络和器官组织。如研在于全身的神经网络和器官组织。如研究发现在人的膝后也有究发现在人的膝后也有“生物钟生物钟”，如，如光照膝后部，就能影响人的作息规律，光照膝后部，就能影响人的作息规律，调整时差反应。调整时差反应。第22页，讲
13、稿共29张，创作于星期二l l日本神户大学冈村均教授在对老鼠的实日本神户大学冈村均教授在对老鼠的实验中发现，老鼠的皮肤粘接组织的成纤验中发现，老鼠的皮肤粘接组织的成纤维细胞里有大量的生物钟基因存在。他维细胞里有大量的生物钟基因存在。他把存在于脑丘下部的生物钟叫做把存在于脑丘下部的生物钟叫做“母钟母钟”，把皮肤等组织细胞里的生物钟称为，把皮肤等组织细胞里的生物钟称为“子钟子钟”。他还发现，子钟和母钟连动，。他还发现，子钟和母钟连动，而且作用机制也相同。而且作用机制也相同。第23页，讲稿共29张，创作于星期二 有关生物钟的学说：有关生物钟的学说：有关生物钟的学说：有关生物钟的学说：l l外界信息所
14、导致的外源说。外界信息所导致的外源说。外界信息所导致的外源说。外界信息所导致的外源说。外源说认为，某些复杂的宇宙信息是控制外源说认为，某些复杂的宇宙信息是控制外源说认为，某些复杂的宇宙信息是控制外源说认为，某些复杂的宇宙信息是控制生命节律现象的动因。美国学者弗兰克布朗生命节律现象的动因。美国学者弗兰克布朗生命节律现象的动因。美国学者弗兰克布朗生命节律现象的动因。美国学者弗兰克布朗博士认为，人类对广泛的外界信息，如电场博士认为，人类对广泛的外界信息，如电场博士认为，人类对广泛的外界信息，如电场博士认为，人类对广泛的外界信息，如电场变化、地磁变化、重力场变化、宇宙射线，变化、地磁变化、重力场变化、
15、宇宙射线，变化、地磁变化、重力场变化、宇宙射线，变化、地磁变化、重力场变化、宇宙射线，其他行星运动周期、光的变化、月球引力等其他行星运动周期、光的变化、月球引力等其他行星运动周期、光的变化、月球引力等其他行星运动周期、光的变化、月球引力等极为敏感，这些变化的周期性，引起了人的极为敏感，这些变化的周期性，引起了人的极为敏感，这些变化的周期性，引起了人的极为敏感，这些变化的周期性，引起了人的生命节律的周期性。生命节律的周期性。生命节律的周期性。生命节律的周期性。第24页，讲稿共29张，创作于星期二l l生物体内在因素决定的内源说生物体内在因素决定的内源说 内源说认为，生命节律是由人体自身内在的因素
16、内源说认为，生命节律是由人体自身内在的因素内源说认为，生命节律是由人体自身内在的因素内源说认为，生命节律是由人体自身内在的因素决定的。对夜间活动的仓鼠的试验表明，在外界条决定的。对夜间活动的仓鼠的试验表明，在外界条决定的。对夜间活动的仓鼠的试验表明，在外界条决定的。对夜间活动的仓鼠的试验表明，在外界条件变化的情况下，如在与地球自转方向相反的条件件变化的情况下，如在与地球自转方向相反的条件件变化的情况下，如在与地球自转方向相反的条件件变化的情况下，如在与地球自转方向相反的条件下，仍然有相似的节律。人在恒温和与外界隔绝的下，仍然有相似的节律。人在恒温和与外界隔绝的下，仍然有相似的节律。人在恒温和与
17、外界隔绝的下，仍然有相似的节律。人在恒温和与外界隔绝的地下，也表现出近似于地下，也表现出近似于地下，也表现出近似于地下，也表现出近似于2424小时的节律，因此，人小时的节律，因此，人小时的节律，因此，人小时的节律，因此，人的生命节律是由人自身的因素造成的。的生命节律是由人自身的因素造成的。的生命节律是由人自身的因素造成的。的生命节律是由人自身的因素造成的。l l生物体与环境相互作用的综合说生物体与环境相互作用的综合说 第25页，讲稿共29张，创作于星期二n n人体内部生物钟的周期时间人体内部生物钟的周期时间l l生物钟的英语表示是生物钟的英语表示是“circadian circadian cl
18、ock”clock”，circacirca是大约的意思，是大约的意思，dian表表表表示一天。因此人的生物钟周期就是大约示一天。因此人的生物钟周期就是大约示一天。因此人的生物钟周期就是大约示一天。因此人的生物钟周期就是大约2424小时。小时。小时。小时。l l大量的实验结果显示：无论年龄大大量的实验结果显示：无论年龄大小，人体内部生物钟的日周期时间小，人体内部生物钟的日周期时间平均约为平均约为25小时，个体间差异在小时，个体间差异在小时，个体间差异在小时，个体间差异在3030分分分分钟之内。钟之内。钟之内。钟之内。第26页，讲稿共29张，创作于星期二n n环境因素对生物钟的调节环境因素对生物钟
19、的调节 人体内部固有的生物钟并非以人体内部固有的生物钟并非以2424小时为一运转周期，而是略大于小时为一运转周期，而是略大于小时为一运转周期，而是略大于小时为一运转周期，而是略大于24小小时。这就产生了内部生物钟和外部日时。这就产生了内部生物钟和外部日时。这就产生了内部生物钟和外部日时。这就产生了内部生物钟和外部日周期不一致的现象。需要环境因素的周期不一致的现象。需要环境因素的周期不一致的现象。需要环境因素的周期不一致的现象。需要环境因素的调节。调节。调节。调节。第27页，讲稿共29张，创作于星期二l l光线对生物钟的周期影响最大的环境因光线对生物钟的周期影响最大的环境因光线对生物钟的周期影响
20、最大的环境因光线对生物钟的周期影响最大的环境因素。素。素。素。（1）上午时间段内接受光照，会使生物钟）上午时间段内接受光照，会使生物钟）上午时间段内接受光照，会使生物钟）上午时间段内接受光照，会使生物钟的相位（时针）前移，使体内产生与外部的相位（时针）前移，使体内产生与外部的相位（时针）前移，使体内产生与外部的相位（时针）前移，使体内产生与外部生物钟变慢相同的结果。生物钟变慢相同的结果。生物钟变慢相同的结果。生物钟变慢相同的结果。（2）下午从傍晚到上半夜时间段接受光）下午从傍晚到上半夜时间段接受光）下午从傍晚到上半夜时间段接受光）下午从傍晚到上半夜时间段接受光照会使生物钟相位后移。照会使生物钟相位后移。照会使生物钟相位后移。照会使生物钟相位后移。结论：生物钟在上午走得快，下午走结论：生物钟在上午走得快，下午走得慢。得慢。第28页，讲稿共29张，创作于星期二感谢大家观看第29页，讲稿共29张，创作于星期二