運(yùn)動(dòng)時(shí)間生物學(xué)初探

郭雨婷

摘 要 生物節(jié)律是生命活動(dòng)的固有規(guī)律，人體中所有化學(xué)過程、生物物理過程以及生理過程等各種功能活動(dòng)都按一定的時(shí)間發(fā)生周期性變化，在不同的生理周期內(nèi)，人的狀態(tài)表現(xiàn)也不同。本文初步探討生物節(jié)律在體育科學(xué)研究中的可能應(yīng)用，即運(yùn)動(dòng)時(shí)間生物學(xué)的相關(guān)問題，旨在促進(jìn)體育運(yùn)動(dòng)科學(xué)理論研究的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 生物節(jié)律 體育運(yùn)動(dòng) 近日節(jié)律 近月節(jié)律

中圖分類號(hào)：G804 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1研究背景

隨著人類社會(huì)的發(fā)展和研究技術(shù)的深入，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)生物體的各種功能活動(dòng)、生長(zhǎng)、繁殖乃至某些細(xì)微的形態(tài)結(jié)構(gòu)，隨著時(shí)間的推移都可能呈現(xiàn)某種有規(guī)律性的特征，即從分子、細(xì)胞到機(jī)體、群體等各個(gè)層次，都有明顯的時(shí)間周期現(xiàn)象，其周期從幾秒、幾天直到幾月、幾年不等，這就是生物節(jié)律性。研究這些變化規(guī)律的科學(xué)就是時(shí)間生物學(xué)。

人們對(duì)有機(jī)體生物節(jié)律現(xiàn)象的研究應(yīng)追溯到公元前 4世紀(jì)亞歷山大一世時(shí)代。在公元前 460 年，古希臘醫(yī)生希波克拉底就曾發(fā)現(xiàn)，人的身體健康呈現(xiàn)階段性變化；十九世紀(jì)末，奧地利心理學(xué)教授斯瓦博達(dá)通過研究確認(rèn)人體存在兩個(gè)生物節(jié)律，一個(gè)周期為 23 天，另一個(gè)周期為 28 天；法國(guó)的弗里斯也同樣發(fā)現(xiàn)了以上兩個(gè)生物節(jié)律的存在，而且確立了 23 天為一周期的節(jié)律變化與身體狀況之間的關(guān)系；20 世紀(jì) 50 年代，美國(guó)的時(shí)間生物學(xué)家Franz Halberg 發(fā)現(xiàn)血液中白細(xì)胞數(shù) 24 h 周期性變化規(guī)律，從而提出了近似晝夜節(jié)律（Circadian）的概念，開創(chuàng)了現(xiàn)代時(shí)間生物學(xué)的新紀(jì)元。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人們對(duì)生物體的節(jié)律研究也不斷深入，從節(jié)律的中樞定位、機(jī)制到生理機(jī)能狀態(tài)以及與環(huán)境的關(guān)系；從宏觀的節(jié)奏估計(jì)到微觀的時(shí)序分析，甚至已達(dá)到基因水平。依據(jù)生物節(jié)律周期與自然界周期的關(guān)系，人們分出了不同的節(jié)律：周期小于20h 的生物節(jié)律稱為超日節(jié)（Ultradian Rhythm），又稱次晝夜節(jié)律；周期在 24h左右的生物節(jié)律稱為近日節(jié)律 （Crcadian Rhythm），又稱近晝夜節(jié)律；周期大于 28h的生物節(jié)律稱為亞日節(jié)律（Infradian Rhythm），又稱超晝夜節(jié)律。還有，近半日節(jié)律（又稱近潮汐節(jié)律）、近 7 日節(jié)律、近月節(jié)律、近年節(jié)律等等。

2生物節(jié)律在體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用

人們掌握了人體機(jī)能周期性變化規(guī)律，便開始利用這些規(guī)律為人類服務(wù)。20 世紀(jì) 70 年代以后，時(shí)間生物學(xué)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域， 80 年代開始應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域。實(shí)踐證明，科學(xué)、合理地利用人體生物節(jié)律指導(dǎo)人們的體育運(yùn)動(dòng)，是可行且十分重要的，由此誕生了時(shí)間生物學(xué)與運(yùn)動(dòng)科學(xué)結(jié)合的交叉學(xué)科—運(yùn)動(dòng)時(shí)間生物學(xué)。

2.1生物節(jié)律與體育鍛煉

大量的實(shí)際或?qū)嶒?yàn)性的數(shù)據(jù)證實(shí)在正常環(huán)境中人體的運(yùn)動(dòng)能力受到時(shí)間變化的影響，即人體的運(yùn)動(dòng)能力受到運(yùn)動(dòng)類型相關(guān)的一天當(dāng)中時(shí)間和最佳能力內(nèi)源性機(jī)制—生物節(jié)律的影響。如女性肌肉力量的變化和直腸溫度的節(jié)律性的變化的時(shí)相相同。而柔韌性、肌肉力量、爆發(fā)力等影響運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的主要因素均呈現(xiàn)出一個(gè)正弦曲線式的晝夜節(jié)律性的波動(dòng)，并且在每天下午接近傍晚時(shí)達(dá)到最大值，與人體體溫每日的峰值期非常接近。傍晚時(shí)人體對(duì)光和聲音的反應(yīng)也是最佳的，人體的運(yùn)動(dòng)能力最佳并且運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的日變化至少部分的來自于內(nèi)源性的機(jī)制。

2.2生物節(jié)律與運(yùn)動(dòng)損傷

上面討論了人體的近日生物節(jié)律，人體還有超日近似月生物節(jié)律，包括體力、情緒和智力三種，其中體力節(jié)律的周期為23天，情緒節(jié)律的周期為28天，智力的周期為33天。每個(gè)周期分為高潮期和低潮期，從高潮期向低潮期過渡或從低潮期向高潮期過渡的日期稱為臨界日。大量實(shí)驗(yàn)研究證明，臨界日時(shí)由于人體內(nèi)生物節(jié)奏不斷轉(zhuǎn)換，調(diào)控人體生命活動(dòng)的器官機(jī)能變得紊亂不穩(wěn)定，人體處于一種暫時(shí)性失調(diào)的狀態(tài)之中。在這種不穩(wěn)定期內(nèi)，人們易出差錯(cuò)，易患病，因此臨界日又被稱為稱危象日。對(duì)于未進(jìn)行過專業(yè)訓(xùn)練的普通人來說，若在此時(shí)進(jìn)行體育運(yùn)動(dòng)，極易發(fā)生運(yùn)動(dòng)損傷。陳健在《非體育類大學(xué)生運(yùn)動(dòng)損傷與超日近似月生物節(jié)律的關(guān)系》中研究得出體力節(jié)律和情緒節(jié)律兩個(gè)節(jié)律臨界期同時(shí)出現(xiàn)時(shí)的日運(yùn)動(dòng)損傷概率為最大，超過了30%，在體力節(jié)律或者情緒節(jié)律的單個(gè)臨界期日運(yùn)動(dòng)損傷率也遠(yuǎn)大于其它各時(shí)相；王健在《人體生物節(jié)律與運(yùn)動(dòng)損傷及其預(yù)防》中則通過對(duì)問卷調(diào)查收回的316份損傷統(tǒng)計(jì)表計(jì)算得出三節(jié)律各階段與運(yùn)動(dòng)損傷類型的密切關(guān)系：69%的急性損傷發(fā)生在由高潮期穿越低潮期或低潮期過渡到高潮期的臨界期（包括臨界日），28%的慢性損傷發(fā)生在體力低潮期和多重低潮期。

3小結(jié)

以上從近日節(jié)律和近月節(jié)律簡(jiǎn)單闡述了人體生物節(jié)律對(duì)體育運(yùn)動(dòng)的影響。近年來，尤其是近一兩年，我國(guó)大眾體育發(fā)展迅速，但是相關(guān)的運(yùn)動(dòng)理論還尚不完善，不能有力的指導(dǎo)、規(guī)范民眾體育運(yùn)動(dòng)。因此，加強(qiáng)、豐富體育科學(xué)的理論知識(shí)，把相關(guān)學(xué)科中的研究成果及時(shí)地引入到體育運(yùn)動(dòng)中之中，從多學(xué)科的角度全方位地認(rèn)識(shí)和把握體育運(yùn)動(dòng)的生物節(jié)律規(guī)律性，從而更好的提高運(yùn)動(dòng)效率、預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷顯得尤為重要。理論上，運(yùn)動(dòng)時(shí)間生物學(xué)可以擔(dān)此重任，它可以作為一種新的運(yùn)動(dòng)戰(zhàn)略形式去分析和安排體育教學(xué)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和群眾娛樂體育，但目前來看，雖然近幾年運(yùn)動(dòng)時(shí)間生物學(xué)有所發(fā)展，但理論體系的建立、研究?jī)?nèi)容的深度和廣度等方面還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要廣大的研究人員再接再厲，為體育事業(yè)的蓬勃發(fā)展添磚加瓦。

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