人体有一系列每日（昼夜）生物钟，影响着我们健康的大部分方面，包括睡眠和新陈代谢。大脑中有一个中央生物钟，与日常睡眠节律密切相关。但肝脏、肌肉和脂肪等其他组织中也有生物钟，它们在新陈代谢中起着重要作用。改变内部生物钟系统与外界环境变化之间的关系称为“昼夜节律失调”。在我们的生活中，昼夜节律失调发生在轮班工作和时差反应等情况下，这时内部昼夜节律与环境节律（如光暗周期）不匹配。
过去对人类昼夜节律失调的实验室研究通过在1至2天内反转环境和行为模式，测试了内部生物钟系统与环境变化之间12小时的差异。研究显示参与者的代谢发生了变化，血糖控制变差。然而，对于更温和的昼夜节律失调及其恢复效果，了解较少。
为了填补这一空白，我们进行了一项实验，让男女参与者经历五小时的环境和行为模式变化。这是通过将就寝时间推迟五小时来实现的。在五小时延迟前后及随后的五天内进行了测量。
所有食物均由研究团队控制和提供。研究参与者平均年龄约为45岁，超重但没有已诊断的健康问题。我们测量了代谢的血液标志物、大脑生物钟的标志物（褪黑素），以及全天的困倦感和警觉性的主观感受。
我们发现，在五小时延迟后，晚上困倦感增加，晚上警觉性降低。这与褪黑素浓度的节律变化同步，表明大脑生物钟发生了变化。这些变化在随后的五天内逐渐调整，但没有完全恢复到基线水平。
五小时延迟导致了许多代谢变化。这些变化包括餐后24小时能量消耗减少、早餐后胃内容物释放速度减慢，以及血糖和脂肪调节的变化。与困倦感和大脑生物钟标志物（褪黑素）相比，所有代谢变化在昼夜节律失调后的五天内完全恢复。事实上，一些代谢变化仅在三天内就完全恢复。因此，代谢恢复的速度比大脑生物钟和主观困倦感的恢复要快得多。
对于经常轮班工作或频繁飞行的人来说意味着什么
与所有研究一样，这项研究也有其局限性。为了减少变异，人类研究需要包括具有非常相似特征的参与者。其他特征不同的群体可能有不同的反应。此外，不同的时间延迟可能会产生不同的结果。
尽管如此，我们的研究证实，昼夜节律失调会损害人类代谢，但这种代谢损害比困倦感和警觉性的变化要小且持续时间更短。这一发现对于全世界大量从事轮班工作或频繁飞行的人群具有重要意义。
受到昼夜节律失调影响的人应继续关注已建立的建议，以重置困倦感和警觉性的节律。这包括在一天中的某些时间暴露或避免光线。在新的行为时间表适当的时间服用褪黑素补充剂也有帮助。
对于一般健康状况良好的人来说，昼夜节律失调引起的代谢紊乱似乎会相对快速适应。尽管如此，保持高质量的饮食并在可能的情况下尽量减少在深夜和夜间进食仍然很重要。
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