［译者按] 自Aschoff发现人体钟的事实至今已约有十年。大多数的文献只是某一方面的实验或报道。本文综述文献，根据最近的一些发现，人体钟的知识即将得到临床医学的实际应用。

人们周期性地进入睡眠的原因尚未完全弄清楚。因为与每天的工作—休息，白昼—黑夜联系起来，所以大多数人在一定的时间入睡和醒来。这种程序性最后归于地球的自转，然而，当没有任何程序加入时也仍然表现着程序性。所以一定存在着某些内在节律性。可能存在着两个人体钟，一个是短律生理钟（Circadian clock），自发节律为24 ~ 25小时，控制体温节律、血浆氢皮质素水平和眼球速动睡眠。另一个生理钟，具有较长的节律，控制睡眠的涨落及相关的生理节律如生长激素的分泌。

长时间的暂时隔离

应用脑电图及电视设备对穴居长达4个月的受试者进行测试，发现睡眠与醒觉的周期开始时是24.3小时，以后睡眠与醒觉的间隔越来越长，最后睡眠周期达到48.6小时一次。经过月余的实验之后，从洞穴出来的受试者甚至困惑地不敢相信实际的日期竟以二倍于他们所估计的速度度过着。有一个受试者平均睡眠19小时，然后醒觉31小时，而他自己竟一点也不觉得日子特别长。这些受试者仍然每天进食三餐，虽然吃得稍多，但不足以补偿消耗，以致体重减轻。

不管睡眠改变成什么样的周期，它对其他的节律性并无影响。分析还表明睡眠的时间与入睡的时间无关，入睡的时间与醒来的时间也无关，似乎入睡的时间与醒来的时间是由不同的机制控制的。

数学模拟

曾提出多种数学模型来表述生理节律性。目前筛存下来的主要是计算机模型。其中一些可能可用于弄清各种引起生理节律的暗示，如果没有这些暗示或这些暗示对生理钟的作用，我们就会无法保持与昼夜周期同步的习惯。这些暗示包括对时辰的知晓、昼夜更替、强迫性的睡眠、进食和其他刺激物等。

视交叉上核

短律生理钟的发源处隐藏在中枢神经系统内。控制哺乳动物睡眠和活动的时间程序的组织结构可能是一对位于下丘脑的纤小的神经核，视交叉上核，骑跨在视神经交叉上方。其细胞对射入眼睛的可见光传来的信息发生反应，反应强度与光强度的对数成正比。这种绝对强度的信息起始于左及右侧视网膜神经结，沿网膜丘脑束传导，传入左与右视交叉上核。视交叉上核细胞的激发可使短律生理节律期间增加或减少，程度可达10倍。视交叉上核组织的代谢率也是呈节律性的，若将视交叉上核组织从其他神经组织中分离出来，这种组织仍能持久地保持着节律性，而脑其他部位的节律性则消失。由此可见，若无生物化学的或体温的节律作用于视交叉上核，则视交叉上核是一个自律振荡器。根据动物实验，可以得出结论说，入睡和醒来是由分别的两套独立的生物钟控制的。

人工光亮

正常情况下，人体钟与以24小时为周期的环境暗示相互之间是同步的。强制性的暗示是什么？这当然是最重要的问题。对不同的物种答案是不相同、的。明亮的光线是普遍性的暗示，但对人的作用却属可疑。

视交叉上核的活动抑制松果腺释放黑色紧张素（melatonine）。故可见光线可能通过视交叉上核，也有同样的作用。光线对黑色紧张素释放的作用给光对睡眠和醒觉控制的作用提供了一种测试方法。

自从发现了在某些情况下光线对人类所起的同步器的作用不及社会刺激以后，对光对睡眠和活动的影响极需作定量的测定。Lewy对暴露于不同强度光线的受试者的血浆黑色紧张素进行监测发现，人类对光线仍有反应，只是对微弱光线不及其他灵长类或夜间活动的啮齿类那么敏感。过去用500勒克斯强度的人工光照对黑色紧张素分泌是无作用的，对于人类2500勒克斯（接近于户外日光）才有作用。如果短律生理节律也需要相似的强度才能改变位相的话，则对于社会刺激比白昼/黑夜周期对人的暗示作用更大的争论便可澄清了。这也可以解释Klein和Wegmann观察到的事实，高速飞行时差综合症（jet-lag）的患者，在旅馆里休息的比在室外活动的恢复得慢。

对情绪与睡眠异常的治疗

对于少数人微弱的光线也可抑制黑色紧张素分泌。Lewy报道了四例只500勒克斯的白炽灯即使黑色紧张素分泌受到抑制，这几个病例均易患躁狂 - 抑郁交替性发作。这个发现使人们对近来关于情绪波动机制的假设增加了兴趣。这个假设认为情绪波动（包括躁狂 - 抑郁交替症）可能是因为短律生理节律的不正常的交互位相作用。Wehr还发现将睡眠—醒觉节律对体温节律提前6小时即顿挫了一例病例的抑郁发作。Lewy最近还利用延长人工光照的方法提前终止了一例回归性冬季抑郁发作，对于因某些原因不能对通常的同步暗示正常反应的病例，睡眠和中心体温的位相关系可有很大差别。有些盲人、隐居者、室内生活的老人可能还有某些短律生理钟特别强的人、每天的睡眠和醒觉时间会逐渐延迟，像潮汐那样，最后白天睡眠夜间活动，与周围社会的位相差180°，二星期后又恢复与周围的同步。

某些失眠症，过去被认为是个人的特异质而被搁在一边，似乎是可以治疗的短律生理钟或睡眠/醒觉系统的紊乱。据估计大约有成千上万的人患“延迟睡眠时相综合症”，已经报道用一种简单的方法来治疗。某些人的睡眠/醒觉节律因同时接受内部的体温振荡器和外部的市民日的作用，而采取了与市民日不合拍的位相。这种情况使这些人简直不能担任需要在清晨保持清醒和警觉的工作。然而，给予连续6日每天延迟3个多小时则使其最终达到需要的程序并能在位相移换疗法终止后长期保持稳定，但当加夜班工作，突然西行过远，或其他使患者“脱失”6个小时的原因均可引起复发。这时需作另一次18时的延迟安排。这类病例只能按照家里的时间表安排活动作短途的旅行，或当西行越过国际日期变更线时适乘船航行。

高速飞行时差综合症与三班工作制

自从实行经济时间计划以后，三班工作制的人数每年以二倍的速度增加着，这种位相改变便加给了千百万人民，但一直不知道带来的后果是什么。Monk与Aplin最近发现入睡时间会立刻得到调整而醒觉的时间则需一个星期才能得到调整。横跨子午线飞行时有1/4的人表现重新同步化时的不适。许多关于高速飞行时差综合症的文献矛盾不一，这说明各人对重新安排程序刺激的反应是不一致的。如果局部社会和机体对内部节律性的分离毫无准备的话，仅仅这种分离本身即可引起除睡眠与进食不良，认为时间过得快以外的一些不适，一些与社会环境失去同步的患者均会经验到这种不适。这对三班制工作的人员是重要的。当倒班工作时工作差错发生率大为增高。体温日差较大的病例倒班后需要调整的时间也较长。这可给选用倒班工作人员时作参考。

什么是最好的方案，去加速对新休息时间表的适应呢？最好的方法可能是，尽可能加强白昼和黑夜情况的对比（包括光亮/黑暗、进餐，其他能提供同步信号的社会因素）。对某些人，直接日光照射是有帮助的。

睡眠和醒觉的时间程序，只是人体生理的一个方面。医生现在开始对代谢升降、激素滴度的波动、药物敏感度、血浆离子平衡的了解找到了它们的意义和加以应用。

[Nature，1982年297卷5861期]