深刻理解生物钟，实现最佳运动表现

作者：艾竞一（博士生，台湾师范大学）

随着疫情防控形势持续向好，体育产业逐渐复工复产，人们越来越意识到健康的难得可贵，并对健康生活方式迫切向往，然而，你还在随心所欲不着边际地运动，想以此改善健康吗? 登于美国《美国国家科学院院刊（PNAS）》上的一项研究显示，病毒感染的时机与宿主昼夜节律的关系可能会影响疾病的进程生物钟是生物体内的一种无形的“时钟”，主要指生物体生命活动的内在节律性。因此运动爱好者要找准最佳运动生物钟，防止病毒趁虚而入。

运动的昼夜节律性（生物钟），上午遛狗、中午打太极、傍晚跑步、晚间重训, 能找到时间运动已经不容易，但挑错时间运动，却可能健身不成反伤身。从生物钟的角度，我们发现运动头晕、抽筋原来有迹可循；运动的生物节律性也牵动着肌肉量、免疫系统、脂肪代谢、内分泌系统以及认知功能。从2019年的数据来看，平常有运动的民众开始运动的时间，比率最高出现在下午和晚上（上图）。

一、上午缺水、低血糖，低强度运动最安全

从人体运作来看，不鼓励上午运动，由于身体刚唤醒，肌肉处于僵硬状态，跑步会疼痛、造成关节伤害。运动流汗是身体为了散热，但如果身体缺水，流汗后就容易脱水导致头晕、头痛、抽筋；此外，清晨血液较浓稠，身体内循环系统负担较重，对有慢性疾病的人来说发生意外的风险很高。虽然对健康的人来讲风险偏低，但安全起见，不建议晨间比赛或剧烈运动，如果要运动，建议低强度运动，如慢跑、健走或者太极拳等低强度的运动。

二、增肌+抗病毒，傍晚是最佳运动时间

白天的工作和学习的压力引起大脑血流量减缓，通过运动可以调整身体状态，为接下来夜间工作提高效率。傍晚是运动最佳的时刻，因为体温较高、肌肉弹性最好（下图），这时可以做高强度如重训、TABATA、HIIT（高强度间歇运动）或联合类运动。

另外，开天窗（破窗）理论建议疫情期间避免高强度，因此处在疫情国的你更要找准运动时间，适度锻炼。

1、肌肉力量

傍晚（16:00后）练肌力的效率会比早上高3～21％；也有研究指出，傍晚练股四头肌，肌肉量会比早上多0.8％。这都显示出傍晚运动有助于增加肌肉量，训练肌力的效果也更好。

一天中的训练时间点会影响人的身体表现并产生日变化。日间生理变化的研究表明人体的上午肌肉力量比晚间低。在12周的抗阻运动的研究中，肌肉力量的日变化在上午减弱，而在傍晚的训练中则没有观察到。另一方面，晚上的运动训练会提高下午的肌肉表现，从而加强白天的肌肉表现。对特定时间训练的反应不仅出现在普通人中，也出现在优秀运动员里。在篮球运动员中，上午训练的整体表现低于下午。总之，傍晚训练可以提高肌肉表现，而上午训练则降低肌肉表现（下图）。

2、免疫系统

生物钟受到干扰会影响其免疫应答，人们对运动生物钟可能感染病毒风险的进程还在摸索中，运动期生物钟会影响病毒复制以及扩散的能力，在一天中不同时段运动对病毒感染的抵抗力会出现较大变化。

敲除巨噬细胞中的BMAL1基因使其变成超级巨噬细胞

发表在《美国国家科学院院刊（PNAS）》上的一项研究中，发现免疫细胞中敲除时钟基因（上图）的小鼠对细菌肺炎的抵抗力更强。动物研究还发现，小鼠对毛滴虫感染的反应在早上比晚上更快，下午比一天中的其他时间更有能力对抗细菌。到目前为止，了解到的关于生物钟几乎所有信息，无论是对倒班工人还是小鼠，扰乱生物钟都会增加人和动物患病的可能性，而不是减少。在一天中不同时段运动可能感染到的病毒会给人体的相关抵抗力带来很大影响，在“错误的时间运动”感染病毒会导致较为严重的病情。

3、内分泌系统

人体内分泌系统中，两种最被运动员或训练员看重的是睾固酮（T）和可体松（C）。睾固酮有助身体合成肌肉，可体松可以分解体内营养来供给人体应付外界环境带来的变化。两者浓度在人起床时都会达到巅峰，过了中午、傍晚则会下降，但研究指出，傍晚运动，尤其是重量和阻力训练，会显著降低可体松浓度，增加睾固酮和可体松比例（T／C），对运动效益有帮助，从T／C来看，下午合成的效果比早上高，因此可能可以达到较好的运动效益。

4、脂质代谢

研究显示，急性耐力运动对时间的独立反应，在肥胖人群的实验中发现，下午和晚上跑步的氧气消耗量要高于早晨，晚间递增跑步运动的脂肪氧化量高于上午训练，运动对脂肪燃烧更有利。从运动后激素水平的变化中观察到，晚间跑步与晨跑相比，使血液肾上腺素和白细胞介素-6水平的升高，更好的增加游离脂肪酸的水平。

5、认知功能

对于晚间大脑活化度低的人群，傍晚进行适当的身体活动，研究显示，急性运动后可以加快脑血流量速度，促进BDNF（脑源性营养因子分泌多巴胺）分泌，提高突触可塑性，进而能够改善记忆力和认知功能。

此外，日变化也可能与竞争能力有关，习惯于早晨训练的受试者早晨200米游泳轨迹的记录时间比习惯于傍晚训练的受试者要快。从实际角度来看，许多教练会将训练时间调整到比赛的同一时间，以便在比赛中发挥出最好成绩。站在运动员角度，建议训练或者比赛安排在下午会更有益于运动员的健康和运动表现。

三、夜间避免高强度运动

夜间运动，甚至练重训，是否会造成睡眠困难？答案是不一定。2018年发表在《Sports Medicine》期刊一篇统合性的研究发现，夜间运动并不一定会影响睡眠，反而有微小的帮助。但保险起见，建议晚上运动应选择低强度的运动，避免太高强度的运动，因为高强度运动会活化交感神经，导致入眠困难。若担心晚上运动会睡不著觉，可在运动后做正念、冥想或静坐，让情绪和身体放松。

四、结语

了解运动中的昼夜节律，可以帮助人们更好地理解人体的运动生理互相作用的过程，未来我们在制定运动安排时要注意生物钟的重要性。现在最大的挑战是，如何将已掌握的运动昼夜规律应用到高水平运动员的训练以及临床康复患者的治疗中去，预计将有越来越多的证据来解释昼夜节律和运动相互作用的分子机制。

运动既带给我们战胜病毒的身体，也带给我们战胜困难的决心，让我们调节好最佳运动昼夜节律，跑进这个春天。

参考文献：

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Sato, S., Parr, E. B., Devlin, B. L., Hawley, J. A., & Sassone-Corsi, P. (2018). Human metabolomics reveal daily variations under nutritional challenges specific to serum and skeletal muscle. Molecular metabolism, 16, 1-11. 

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