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【中图分类号】R5【文献标识码】A【文章编号】1632-5281（2015）2
大多数生物都存在生物节律，人类也不例外。生物節律的影响不仅局限于睡眠觉醒周期，而是体现在诸如体温、激素水平、血压、代谢，甚至DNA的转录和翻译等多个方面。尽管生物节律是内在的，即使没有外在刺激这种节律仍然持续存在，但是环境刺激可以强化、减弱，甚至破坏这种节律。近年来大量研究显示破坏生物节律可能威胁个体健康，本文就生物节律紊乱与个体健康做一综述。
1 生物节律
以24小时为周期的生物节律广泛存在于各类生物中，即使没有外在刺激，生物节律仍然会受到内在生物钟调控。一些分子对于维持生物钟的功能发挥了重要作用，这些被称为转录因子的蛋白质通过与DNA结合打开或者关闭特定基因，部分转录因子自身活性以24小时为周期波动，它们被称为“分子生物钟”，如CLOCK、BMAL1，它们调控的下游转录产物以24小时为周期反复波动【1】，从而使得个体表现出昼夜节律的特征。分子钟存在自稳性，但是仍然受到外界因素的影响，这些外界刺激的作用类似于“调时器”，包括光线、社会交往、食物摄取等，其中光线的刺激最为明显。
2 破坏生物节律的后果
现代社会工作节奏快，专业分工细，越来越多的岗位需要通过轮班制保持全天候运转。轮班制是要求从业人员在常规工作时间之外（即16：00至次日7：00之间）参加工作的制度。调查发现美国15%的工作岗位采用轮班制，这一数字在日本甚至高达23%，目前我国还没有相关的调查数据。轮班制工作使得从业人员的实际生活节律与内在生物节律不匹配，从而导致生物节律紊乱。
2.1 睡眠障碍
生物节律紊乱最常见的不良后果是睡眠障碍。轮班制度下工作人员的作息时间经常与内在生物节律发生冲突，从而导致部分工作人员罹患轮班综合征（shift work disorder， SWD），该病是因工作日程与生物节律不同步导致的失眠和/或睡眠过多的一种睡眠障碍。2005年美国睡眠医学专业委员会（the American Academy of Sleep Medicine， AASM）发布了轮班综合征的诊断标准（ICSD-2）：①在工作计划与通常睡眠时间相冲突时，个体失眠和/或睡眠过多的主诉随工作日程表反复出现；②与工作日程表相关的上述症状反复出现至少一月；③睡眠日记或睡眠监测提示睡眠节律和睡眠时间异常≥7天；④睡眠障碍不能通过其他疾病来解释，如失眠症、情感障碍、其他神经系统疾病、药物使用等。SWD的实际患病率受到工作性质、夜班频次、从业者自身人口学特征等诸多因素的影响，Drake等人调查发现SWD在轮班工人中的患病率约为10%，夜班护士的SWD发病率大大高于普通轮班工人，研究显示护士SWD的患病率高达32.4-37.6%【2】。影响SWD发病率的首要因素是夜班数，尤其是两次夜班间隔小于11小时的夜班，与对照组比较夜班数大于50次/年，SWD发生率增加50%【2】。轮班工人的性别、年龄、焦虑情绪，既往失眠病史等因素也会影响SWD的发生。
2.2 认知损伤
轮班工人认知功能障碍正在受到越来越多的关注，Rouch等研究发现轮班工人的即刻自由回忆、加工速度、注意力受损，认知功能损伤随参加轮班工作时间的延长而逐渐加深。调查发现轮班工人发生交通意外、工伤、旷工、操作失误的风险增高【3】。这就要求我们为轮班工人制定相应的法律法规、专门的保健制度，以尽可能避免轮班工作带来的不良后果。
2.3 代谢综合征和心血管疾病
与白班工人相比，轮班工人血脂水平更高，发生高血压的风险也更大，Boggild等发现轮班工人发生心血管疾病的风险升高了40%。进一步的研究发现“分子生物钟”直接参与了代谢综合征的发生，其中CLOCK基因多态性与肥胖和代谢综合征有关，BMAL1可能参与了高血压和2型糖尿病的发生。生物节律紊乱导致饮食习惯变化也可能导致心血管疾病的原因之一【4】。
此外，轮班工作还与情感障碍、消化道疾病、肿瘤有关。
3 轮班综合征的治疗
治疗SWD首先应使病人了解必要的睡眠卫生知识。如果可能，应减少轮班工作的时间，使轮班日程表尽可能合理化。光照被认为是强有力的“调时器”，光照可以抑制褪黑素的释放，强化生物节律。SWD病人结束工作后可以应用太阳镜以减少光线刺激，在实际设定的睡眠时间应减少光照，尤其是卧室环境应保持黑暗。在夜班时间给予充分光照可以强化SWD病人的分子钟，从而延长次日早晨的睡眠时间，光照对SWD病人的抑郁情绪也有改善作用。
药物的使用可以预防或缓解SWD症状。如褪黑素，它参与了生物节律的调控，暗刺激可以促进松果体释放褪黑素。由于轮班工人暴露在黑暗环境的时间减少，因此褪黑素水平下降。研究显示接受褪黑素治疗后，轮班工人的睡眠质量和睡眠时间得到了改善，工作期间的警觉性也得到了提高【5】。该药推荐剂量为每次3-6mg，晚夜间服用，或者在进入昏暗环境前3小时服药。存在睡眠不足的患者可以应用镇静安眠药，睡眠过多的病人应用莫达非尼或者咖啡有助于提高做工作效率，对于合并抑郁情绪的患者应用抗抑郁药可以改善症状。
4 小结
实际节律与内在生物节律的不匹配可能导致身体、心理疾病，其中SWD是最常见的生物节律紊乱病。然而在轮班工人中仅有少部分发病，其原因可能是由于SWD的易感性同时受到内在“分子生物钟”的基因多态性以及外界社会环境的共同影响。对于SWD病人，早期诊断并接受规范宣教非常重要，应该让病人意识到睡眠觉醒周期的重要性，以及破坏生物节律可能导致的潜在后果，并根据睡眠卫生的要求改变生活方式。如果可能应该将SWD病人调整为白班工人。很多SWD病人需要药物干预，药物治疗联合非药物治疗可以取得更好疗效。
参考文献
1 Buhr ED， Takahashi JS. Molecular components of the mammalian circadian clock. Handb exp Pharmacol. 2013；（217）： 3-27.
2 Elisabeth F， Stale P， NILS M， et al. Shift work disorder in nurses-assessment， prevalence， and related health problems. Plos one，2012；7（4）：1-9.
大多数生物都存在生物节律，人类也不例外。生物節律的影响不仅局限于睡眠觉醒周期，而是体现在诸如体温、激素水平、血压、代谢，甚至DNA的转录和翻译等多个方面。尽管生物节律是内在的，即使没有外在刺激这种节律仍然持续存在，但是环境刺激可以强化、减弱，甚至破坏这种节律。近年来大量研究显示破坏生物节律可能威胁个体健康，本文就生物节律紊乱与个体健康做一综述。
1 生物节律
以24小时为周期的生物节律广泛存在于各类生物中，即使没有外在刺激，生物节律仍然会受到内在生物钟调控。一些分子对于维持生物钟的功能发挥了重要作用，这些被称为转录因子的蛋白质通过与DNA结合打开或者关闭特定基因，部分转录因子自身活性以24小时为周期波动，它们被称为“分子生物钟”，如CLOCK、BMAL1，它们调控的下游转录产物以24小时为周期反复波动【1】，从而使得个体表现出昼夜节律的特征。分子钟存在自稳性，但是仍然受到外界因素的影响，这些外界刺激的作用类似于“调时器”，包括光线、社会交往、食物摄取等，其中光线的刺激最为明显。
2 破坏生物节律的后果
现代社会工作节奏快，专业分工细，越来越多的岗位需要通过轮班制保持全天候运转。轮班制是要求从业人员在常规工作时间之外（即16：00至次日7：00之间）参加工作的制度。调查发现美国15%的工作岗位采用轮班制，这一数字在日本甚至高达23%，目前我国还没有相关的调查数据。轮班制工作使得从业人员的实际生活节律与内在生物节律不匹配，从而导致生物节律紊乱。
2.1 睡眠障碍
生物节律紊乱最常见的不良后果是睡眠障碍。轮班制度下工作人员的作息时间经常与内在生物节律发生冲突，从而导致部分工作人员罹患轮班综合征（shift work disorder， SWD），该病是因工作日程与生物节律不同步导致的失眠和/或睡眠过多的一种睡眠障碍。2005年美国睡眠医学专业委员会（the American Academy of Sleep Medicine， AASM）发布了轮班综合征的诊断标准（ICSD-2）：①在工作计划与通常睡眠时间相冲突时，个体失眠和/或睡眠过多的主诉随工作日程表反复出现；②与工作日程表相关的上述症状反复出现至少一月；③睡眠日记或睡眠监测提示睡眠节律和睡眠时间异常≥7天；④睡眠障碍不能通过其他疾病来解释，如失眠症、情感障碍、其他神经系统疾病、药物使用等。SWD的实际患病率受到工作性质、夜班频次、从业者自身人口学特征等诸多因素的影响，Drake等人调查发现SWD在轮班工人中的患病率约为10%，夜班护士的SWD发病率大大高于普通轮班工人，研究显示护士SWD的患病率高达32.4-37.6%【2】。影响SWD发病率的首要因素是夜班数，尤其是两次夜班间隔小于11小时的夜班，与对照组比较夜班数大于50次/年，SWD发生率增加50%【2】。轮班工人的性别、年龄、焦虑情绪，既往失眠病史等因素也会影响SWD的发生。
2.2 认知损伤
轮班工人认知功能障碍正在受到越来越多的关注，Rouch等研究发现轮班工人的即刻自由回忆、加工速度、注意力受损，认知功能损伤随参加轮班工作时间的延长而逐渐加深。调查发现轮班工人发生交通意外、工伤、旷工、操作失误的风险增高【3】。这就要求我们为轮班工人制定相应的法律法规、专门的保健制度，以尽可能避免轮班工作带来的不良后果。
2.3 代谢综合征和心血管疾病
与白班工人相比，轮班工人血脂水平更高，发生高血压的风险也更大，Boggild等发现轮班工人发生心血管疾病的风险升高了40%。进一步的研究发现“分子生物钟”直接参与了代谢综合征的发生，其中CLOCK基因多态性与肥胖和代谢综合征有关，BMAL1可能参与了高血压和2型糖尿病的发生。生物节律紊乱导致饮食习惯变化也可能导致心血管疾病的原因之一【4】。
此外，轮班工作还与情感障碍、消化道疾病、肿瘤有关。
3 轮班综合征的治疗
治疗SWD首先应使病人了解必要的睡眠卫生知识。如果可能，应减少轮班工作的时间，使轮班日程表尽可能合理化。光照被认为是强有力的“调时器”，光照可以抑制褪黑素的释放，强化生物节律。SWD病人结束工作后可以应用太阳镜以减少光线刺激，在实际设定的睡眠时间应减少光照，尤其是卧室环境应保持黑暗。在夜班时间给予充分光照可以强化SWD病人的分子钟，从而延长次日早晨的睡眠时间，光照对SWD病人的抑郁情绪也有改善作用。
药物的使用可以预防或缓解SWD症状。如褪黑素，它参与了生物节律的调控，暗刺激可以促进松果体释放褪黑素。由于轮班工人暴露在黑暗环境的时间减少，因此褪黑素水平下降。研究显示接受褪黑素治疗后，轮班工人的睡眠质量和睡眠时间得到了改善，工作期间的警觉性也得到了提高【5】。该药推荐剂量为每次3-6mg，晚夜间服用，或者在进入昏暗环境前3小时服药。存在睡眠不足的患者可以应用镇静安眠药，睡眠过多的病人应用莫达非尼或者咖啡有助于提高做工作效率，对于合并抑郁情绪的患者应用抗抑郁药可以改善症状。
4 小结
实际节律与内在生物节律的不匹配可能导致身体、心理疾病，其中SWD是最常见的生物节律紊乱病。然而在轮班工人中仅有少部分发病，其原因可能是由于SWD的易感性同时受到内在“分子生物钟”的基因多态性以及外界社会环境的共同影响。对于SWD病人，早期诊断并接受规范宣教非常重要，应该让病人意识到睡眠觉醒周期的重要性，以及破坏生物节律可能导致的潜在后果，并根据睡眠卫生的要求改变生活方式。如果可能应该将SWD病人调整为白班工人。很多SWD病人需要药物干预，药物治疗联合非药物治疗可以取得更好疗效。
参考文献
1 Buhr ED， Takahashi JS. Molecular components of the mammalian circadian clock. Handb exp Pharmacol. 2013；（217）： 3-27.
2 Elisabeth F， Stale P， NILS M， et al. Shift work disorder in nurses-assessment， prevalence， and related health problems. Plos one，2012；7（4）：1-9.