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輔仁大學心理學系 楊建銘助理教授
生理時鐘與睡眠
睡眠是生物基本的需求之一，就如同進食與飲水一樣，
在體內有一個機制來維持需求的滿足，當一個人睡了很久之後，
要再入睡就不太容易；相對的，如果之前很長一段時間沒有睡時，
就能夠很快入睡，這個機制稱為睡眠的恆定機制（Homeostatic Process）。
然而，這樣的一個原則並非隨時都成立，大部分的人應該都有類似以下的經驗，
當你為了某些原因必須熬夜不睡時，一開始可能覺得還好，
到了半夜三、四點時開始會覺很難熬，但如果撐過這段時間，
到早晨八、九點時，又會覺得精神似乎又來了，沒有像半夜那麼想睡了。
這樣的現象並不合乎恆定機制的預測，熬夜越久並沒有越想睡，
這就告訴我們還有另一個機制影響到我們的睡眠，告知我們什麼時候是該睡覺的時間，
什麼時候是該清醒的時間，這個機制稱為晝夜節律（Circadian Rhythm），
也就是我們一般講的生理時鐘。
我們體內控制睡眠的生理時鐘主要是位於下視丘的神經核，
它透過與松果體的聯繫來控制體內褪黑激素分泌的時間，
影響個體嗜睡與清醒的程度。
此外，這個生理時鐘也影響到體內其他生理活動的韻律，
包含體溫、內分泌系統、離子代謝、消化系統的活動等。
在一般的狀況下，這個生理時鐘在半夜三點到六點是嗜睡的最高峰，
而在六、七點開始清醒的程度漸漸升高，在白天維持清醒的狀態，
直到晚上清醒的程度才又開始下降。
這個清醒與嗜睡的週期也影響到注意力、警覺程度、判斷力等認知能力，
因此，也相對地影響到工作表現或是工作安全。
生理時鐘失調造成的問題
一、夜班及輪班工作人員
對於一般白天班的工作人員來說，這個生理時鐘的週期基本上是合於工作的要求，
可以讓他們在工作的時間維持最佳的精神狀態；但對於輪班或夜班工作的人員，
則可能因為內在生理時鐘與外在環境的要求的作息時間不一致，而造成一些困擾。
首先，當他們在白天要睡覺時，由於體內的生理時鐘並不是處於睡眠的最佳狀態，
便會造成無法入睡困難、無法維持睡眠、或睡的不安穩等困擾。
研究發現當被睡眠剝奪的受試者被要求在一天的不同時間上床就寢時，
在非正常時間入睡的受試者，只能維持短暫的睡眠，而且睡眠的品質也較差。
對於輪班的工作人員來說，長久在與生理時鐘不一致的時間睡覺，
便會造成睡眠不足以及失眠的問題。
此外，在夜間工作時，由於睡眠不足以及生理時鐘處於嗜睡的狀態下，
也會影響到工作表現，甚至造成工作安全的危害。
研究發現，長期睡眠不足的個體，雖然在主觀上不會感受到認知能力的明顯影響，
但在客觀認知作業的測量上確發現有明顯的下降的情形。
這些人在做較長時間且需要持續注意力的測驗時（如在電腦上出現特定的刺激時按鍵回應）
，反應時間會變慢，並且會出現長達幾十秒沒有反應的狀態，
另外，在數學運算及判斷力的作業上也會表現較差。
研究也發現輪班工作會造成睡眠、身體疾患、工作表現、以及社交方面的困擾，
一項調查更指出要適應輪班工作可能得花上三年的時間，
對有些人來說，花更多的時間也無法完全適應。
二、日夜節律睡眠異常
除了輪班工作的人員外，一般人由於個人特質與生活習慣的影響，
也可能形成內在生理時鐘與外在環境要求的作息時間不一致的情況，
而造成睡眠問題，我們稱之為日夜節律睡眠異常。
例如，很多年輕人每天要到半夜兩、三點才有辦法入睡，早上則需掙扎著起床，
但到了週末就一睡睡到隔天中午，他們多半有內在生理時鐘比外界要求的時間延後的狀況。
另外，在一些老年人較常見的狀況，在晚飯過後就開始感到嗜睡，
很早入睡後在半夜三、四點就起床，再也睡不著，
這是導因於內在生理時鐘比環境的時間提前的狀況。
此外還有些人他們的生理時鐘就是無法維持與外界時間同步，
而長久以來都是相當不規律的情況。這些有日夜節律睡眠異常的病人，
也可能面對如輪班工作的人員一樣的睡眠困擾及工作表現的問題。
影響內在生理時鐘的因素
由於這些問題是因為內在生理時鐘與外在環境要求不一致所引起的，
要解決這些問題就必須先瞭解內在生理時鐘的特質。
以下先就生理時鐘的特性以及影響的因素作一介紹：
一、生理時鐘具有調節的彈性
我們的生理時鐘有一個固定的週期，是接近24小時但略大於24小時的，
因個人而略有差異。對大部分的人來說，生理時鐘大致有一、兩個小時的彈性，
可以因為一些需要前後調整上床及起床的時間。
但這個彈性對於從事輪班工作的人員來說是不足的。
二、生理時鐘有往後延遲的傾向
研究發現當將一個人安置在一個沒有日光、沒有時鐘的地方時，
這個人的生活作息時間會有每天向後延的傾向，
他會以每天約25小時的週期作息。
這個結果顯示內在生理時鐘本身有往後延遲的傾向，
若要將生理時鐘往後延會比往前移來的容易。
三、日光的照射會影響生理時鐘的節律
雖然內在生理時鐘有往後延遲的傾向，
但是大部分的人生活在24小時的環境週期中並不會有作息時間延遲的情形，
主要的原因是因為日光的照射使我們的生理時鐘與環境時間同步。
在不同的時間照射光線對於生理時鐘會有不同的影響：
在清晨照射日光會使生理時鐘提前，
而晚上會提早感到嗜睡，早上較早清醒；
相反的，
在夜間照射光線會讓生理時鐘延後，
造成較晚嗜睡，較晚起床的現象。
除了光線照射的時間外，照射的光線強度也有所影響，
通常照射的光線要比朝陽的光線（約2500lux）
還強才會有明顯的調節作用，且照射的時間越久，效果越顯著。
四、生活作息習慣也會影響生理時鐘的節律
除了日光之外，內在生理時鐘也會受到進食、活動、睡覺時間等生活作息習慣的影響，
但其影響的程度不若日光來的顯著。
五、服用褪黑激素也會影響生理時鐘的節律
服用褪黑激素也會對生理時鐘有所影響。
與照射日光的時間相反，
研究發現
「黃昏或夜間服用褪黑激素會使生理時鐘提前，
讓人提早想睡，提早醒來」
「而清晨服用褪黑激素會使生理時鐘延後，讓人延後想睡，睡到較晚才醒來。」
六、生理時鐘的特質隨著個人有所差異
除了一些外在的因素外，不同人內在生理時鐘的特質也可能有所差異。
研究者根據個人一天中精神及工作表現最佳的時間將人分為
夜晚型、早晨型、以及中間型的生理時鐘型態，
夜晚型的人生理時鐘較不規律，較容易往後延，但似乎也較有彈性；
早晨型的人一般來講作息時間比較規律，但較容易有太早醒來的問題，
生理時鐘也較沒有彈性。
調整生理時鐘的執行原則
我們可以根據上述生理時鐘的特質，維持生理時鐘的規律性，
並在必鑰時調整生理時鐘以符合外在環境的要求。
以下為維持生理時鐘規律性的一般建議，
以及夜班與輪班工作者調整生理時鐘的執行原則：
一、維持生理時鐘規律性的一般建議
維持固定的上床及起床時間。
維持固定的生活作息時間。
避免早上賴床。
避免週末補眠。
維持臥室有適當的光線。
早上起床後照射日光。
規律的運動。
二、對於夜班與輪班工作的建議與注意事項
1.在工作時間方面的建議
固定工作時間對生理時鐘的維持最為容易。
如果必須要輪班，將時間往後輪會比往前輪來得容易。
避免過於頻繁（一週或更短的時間輪一次班）的輪班。
避免加班。
改變工作時間時要有一、兩天以上的休假日以便調節時間。
避免每一班的工作時間過長（長於12小時），
尤其如果工作內容需要相當的注意力或體力更應避免。
工作時間中間安排短暫休息對於維持工作表現有所幫助。
2.使用幫助清醒的刺激性飲料的注意事項
咖啡等刺激性飲料的使用的確有助於增進工作時的清醒程度及工作效率，
然而其幫助的程度仍無法與適時而充足的睡眠後的表現相當。
刺激性物質的使用也可能造成想要入睡時無法入睡，
所以在睡前4到6小時內要避免飲用刺激性飲料。
3.在睡眠時間方面
盡量維持固定的睡眠時間，即使在休假的日子也盡量不要改變。
在輪班的前三天左右可以開始調整睡眠時間，每天往後延一到三小時。
如果無法維持較長時間的睡眠，適當的小睡補眠有助於維持工作時的清醒與認知表現。
4.維持舒適的睡眠情境
避免光線、噪音、以及家中其他人的干擾。
可以將收音機調到沒有節目的頻道或者開電風扇來產生背景噪音，以降低噪音的影響。
5.謹慎地使用安眠藥
雖然使用安眠藥可能有助於白天入睡，但是並無法改變生理時鐘，
因此，對於工作時的警覺程度也只能有部份的幫助。
長期使用安眠藥可能有藥物依賴以及副作用等問題，所以應避免長期使用。
6.切勿使用酒精來幫助睡眠
雖然酒精有暫時幫助入睡的效果，但在身體代謝之後反而有中斷睡眠的反彈效用。
長期使用酒精來幫助入睡對身體功能的負面作用遠大於其幫物，必須加以避免。
7.控制光線的照射以協助生理時鐘的調節
夜班工作者在早上回家時可戴太陽眼鏡以避免早晨照光對於白天睡眠的負面影響。
白天睡覺時也要控制臥室中的光線，避免太多的光線進入室內。
工作情境的光線要充足。
當必須將生理時鐘往後延時，
可以利用在原來睡眠的時間之前照射光線（日光或日光盒的人造光）
來促進生理時鐘的延後；
如欲將生理時鐘提前，則必須在剛睡醒時照射光線。
當欲固定生理時鐘在某個特定時間時，可在起床後短暫照射光線，避免生理時鐘延後。
8.利用褪黑激素來幫助生理時鐘的調節
在想要轉換的睡眠時間之前服用褪黑激素，可以幫助入睡，以及幫助生理時鐘的調節。
在剛睡醒的時間服用褪黑激素可幫助生理時鐘的延後；
在睡前5小時左右服用褪黑激素可以幫助生理時鐘往前移。
9.實施員工教育以增進員工睡眠衛生以及生理時鐘相關知識
10.可能造成輪班適應困難的因素
人類是唯一會利用人造光來延長及改變作息時間的生物，
雖然光線的使用幫助我們促成了許多文明的可能性，
但也打破了生物內在週期與環境週期原有的協調性，
造成了睡眠與認知功能表現方面的問題。
唯有在瞭解生物內在週期的原理，
試著利用這些原理來讓內在生理時鐘與環境的要求達到和諧，
才能真正解決這些衍生的問題。
生理時鐘與睡眠
睡眠是生物基本的需求之一，就如同進食與飲水一樣，
在體內有一個機制來維持需求的滿足，當一個人睡了很久之後，
要再入睡就不太容易；相對的，如果之前很長一段時間沒有睡時，
就能夠很快入睡，這個機制稱為睡眠的恆定機制（Homeostatic Process）。
然而，這樣的一個原則並非隨時都成立，大部分的人應該都有類似以下的經驗，
當你為了某些原因必須熬夜不睡時，一開始可能覺得還好，
到了半夜三、四點時開始會覺很難熬，但如果撐過這段時間，
到早晨八、九點時，又會覺得精神似乎又來了，沒有像半夜那麼想睡了。
這樣的現象並不合乎恆定機制的預測，熬夜越久並沒有越想睡，
這就告訴我們還有另一個機制影響到我們的睡眠，告知我們什麼時候是該睡覺的時間，
什麼時候是該清醒的時間，這個機制稱為晝夜節律（Circadian Rhythm），
也就是我們一般講的生理時鐘。
我們體內控制睡眠的生理時鐘主要是位於下視丘的神經核，
它透過與松果體的聯繫來控制體內褪黑激素分泌的時間，
影響個體嗜睡與清醒的程度。
此外，這個生理時鐘也影響到體內其他生理活動的韻律，
包含體溫、內分泌系統、離子代謝、消化系統的活動等。
在一般的狀況下，這個生理時鐘在半夜三點到六點是嗜睡的最高峰，
而在六、七點開始清醒的程度漸漸升高，在白天維持清醒的狀態，
直到晚上清醒的程度才又開始下降。
這個清醒與嗜睡的週期也影響到注意力、警覺程度、判斷力等認知能力，
因此，也相對地影響到工作表現或是工作安全。
生理時鐘失調造成的問題
一、夜班及輪班工作人員
對於一般白天班的工作人員來說，這個生理時鐘的週期基本上是合於工作的要求，
可以讓他們在工作的時間維持最佳的精神狀態；但對於輪班或夜班工作的人員，
則可能因為內在生理時鐘與外在環境的要求的作息時間不一致，而造成一些困擾。
首先，當他們在白天要睡覺時，由於體內的生理時鐘並不是處於睡眠的最佳狀態，
便會造成無法入睡困難、無法維持睡眠、或睡的不安穩等困擾。
研究發現當被睡眠剝奪的受試者被要求在一天的不同時間上床就寢時，
在非正常時間入睡的受試者，只能維持短暫的睡眠，而且睡眠的品質也較差。
對於輪班的工作人員來說，長久在與生理時鐘不一致的時間睡覺，
便會造成睡眠不足以及失眠的問題。
此外，在夜間工作時，由於睡眠不足以及生理時鐘處於嗜睡的狀態下，
也會影響到工作表現，甚至造成工作安全的危害。
研究發現，長期睡眠不足的個體，雖然在主觀上不會感受到認知能力的明顯影響，
但在客觀認知作業的測量上確發現有明顯的下降的情形。
這些人在做較長時間且需要持續注意力的測驗時（如在電腦上出現特定的刺激時按鍵回應）
，反應時間會變慢，並且會出現長達幾十秒沒有反應的狀態，
另外，在數學運算及判斷力的作業上也會表現較差。
研究也發現輪班工作會造成睡眠、身體疾患、工作表現、以及社交方面的困擾，
一項調查更指出要適應輪班工作可能得花上三年的時間，
對有些人來說，花更多的時間也無法完全適應。
二、日夜節律睡眠異常
除了輪班工作的人員外，一般人由於個人特質與生活習慣的影響，
也可能形成內在生理時鐘與外在環境要求的作息時間不一致的情況，
而造成睡眠問題，我們稱之為日夜節律睡眠異常。
例如，很多年輕人每天要到半夜兩、三點才有辦法入睡，早上則需掙扎著起床，
但到了週末就一睡睡到隔天中午，他們多半有內在生理時鐘比外界要求的時間延後的狀況。
另外，在一些老年人較常見的狀況，在晚飯過後就開始感到嗜睡，
很早入睡後在半夜三、四點就起床，再也睡不著，
這是導因於內在生理時鐘比環境的時間提前的狀況。
此外還有些人他們的生理時鐘就是無法維持與外界時間同步，
而長久以來都是相當不規律的情況。這些有日夜節律睡眠異常的病人，
也可能面對如輪班工作的人員一樣的睡眠困擾及工作表現的問題。
影響內在生理時鐘的因素
由於這些問題是因為內在生理時鐘與外在環境要求不一致所引起的，
要解決這些問題就必須先瞭解內在生理時鐘的特質。
以下先就生理時鐘的特性以及影響的因素作一介紹：
一、生理時鐘具有調節的彈性
我們的生理時鐘有一個固定的週期，是接近24小時但略大於24小時的，
因個人而略有差異。對大部分的人來說，生理時鐘大致有一、兩個小時的彈性，
可以因為一些需要前後調整上床及起床的時間。
但這個彈性對於從事輪班工作的人員來說是不足的。
二、生理時鐘有往後延遲的傾向
研究發現當將一個人安置在一個沒有日光、沒有時鐘的地方時，
這個人的生活作息時間會有每天向後延的傾向，
他會以每天約25小時的週期作息。
這個結果顯示內在生理時鐘本身有往後延遲的傾向，
若要將生理時鐘往後延會比往前移來的容易。
三、日光的照射會影響生理時鐘的節律
雖然內在生理時鐘有往後延遲的傾向，
但是大部分的人生活在24小時的環境週期中並不會有作息時間延遲的情形，
主要的原因是因為日光的照射使我們的生理時鐘與環境時間同步。
在不同的時間照射光線對於生理時鐘會有不同的影響：
在清晨照射日光會使生理時鐘提前，
而晚上會提早感到嗜睡，早上較早清醒；
相反的，
在夜間照射光線會讓生理時鐘延後，
造成較晚嗜睡，較晚起床的現象。
除了光線照射的時間外，照射的光線強度也有所影響，
通常照射的光線要比朝陽的光線（約2500lux）
還強才會有明顯的調節作用，且照射的時間越久，效果越顯著。
四、生活作息習慣也會影響生理時鐘的節律
除了日光之外，內在生理時鐘也會受到進食、活動、睡覺時間等生活作息習慣的影響，
但其影響的程度不若日光來的顯著。
五、服用褪黑激素也會影響生理時鐘的節律
服用褪黑激素也會對生理時鐘有所影響。
與照射日光的時間相反，
研究發現
「黃昏或夜間服用褪黑激素會使生理時鐘提前，
讓人提早想睡，提早醒來」
「而清晨服用褪黑激素會使生理時鐘延後，讓人延後想睡，睡到較晚才醒來。」
六、生理時鐘的特質隨著個人有所差異
除了一些外在的因素外，不同人內在生理時鐘的特質也可能有所差異。
研究者根據個人一天中精神及工作表現最佳的時間將人分為
夜晚型、早晨型、以及中間型的生理時鐘型態，
夜晚型的人生理時鐘較不規律，較容易往後延，但似乎也較有彈性；
早晨型的人一般來講作息時間比較規律，但較容易有太早醒來的問題，
生理時鐘也較沒有彈性。
調整生理時鐘的執行原則
我們可以根據上述生理時鐘的特質，維持生理時鐘的規律性，
並在必鑰時調整生理時鐘以符合外在環境的要求。
以下為維持生理時鐘規律性的一般建議，
以及夜班與輪班工作者調整生理時鐘的執行原則：
一、維持生理時鐘規律性的一般建議
維持固定的上床及起床時間。
維持固定的生活作息時間。
避免早上賴床。
避免週末補眠。
維持臥室有適當的光線。
早上起床後照射日光。
規律的運動。
二、對於夜班與輪班工作的建議與注意事項
1.在工作時間方面的建議
固定工作時間對生理時鐘的維持最為容易。
如果必須要輪班，將時間往後輪會比往前輪來得容易。
避免過於頻繁（一週或更短的時間輪一次班）的輪班。
避免加班。
改變工作時間時要有一、兩天以上的休假日以便調節時間。
避免每一班的工作時間過長（長於12小時），
尤其如果工作內容需要相當的注意力或體力更應避免。
工作時間中間安排短暫休息對於維持工作表現有所幫助。
2.使用幫助清醒的刺激性飲料的注意事項
咖啡等刺激性飲料的使用的確有助於增進工作時的清醒程度及工作效率，
然而其幫助的程度仍無法與適時而充足的睡眠後的表現相當。
刺激性物質的使用也可能造成想要入睡時無法入睡，
所以在睡前4到6小時內要避免飲用刺激性飲料。
3.在睡眠時間方面
盡量維持固定的睡眠時間，即使在休假的日子也盡量不要改變。
在輪班的前三天左右可以開始調整睡眠時間，每天往後延一到三小時。
如果無法維持較長時間的睡眠，適當的小睡補眠有助於維持工作時的清醒與認知表現。
4.維持舒適的睡眠情境
避免光線、噪音、以及家中其他人的干擾。
可以將收音機調到沒有節目的頻道或者開電風扇來產生背景噪音，以降低噪音的影響。
5.謹慎地使用安眠藥
雖然使用安眠藥可能有助於白天入睡，但是並無法改變生理時鐘，
因此，對於工作時的警覺程度也只能有部份的幫助。
長期使用安眠藥可能有藥物依賴以及副作用等問題，所以應避免長期使用。
6.切勿使用酒精來幫助睡眠
雖然酒精有暫時幫助入睡的效果，但在身體代謝之後反而有中斷睡眠的反彈效用。
長期使用酒精來幫助入睡對身體功能的負面作用遠大於其幫物，必須加以避免。
7.控制光線的照射以協助生理時鐘的調節
夜班工作者在早上回家時可戴太陽眼鏡以避免早晨照光對於白天睡眠的負面影響。
白天睡覺時也要控制臥室中的光線，避免太多的光線進入室內。
工作情境的光線要充足。
當必須將生理時鐘往後延時，
可以利用在原來睡眠的時間之前照射光線（日光或日光盒的人造光）
來促進生理時鐘的延後；
如欲將生理時鐘提前，則必須在剛睡醒時照射光線。
當欲固定生理時鐘在某個特定時間時，可在起床後短暫照射光線，避免生理時鐘延後。
8.利用褪黑激素來幫助生理時鐘的調節
在想要轉換的睡眠時間之前服用褪黑激素，可以幫助入睡，以及幫助生理時鐘的調節。
在剛睡醒的時間服用褪黑激素可幫助生理時鐘的延後；
在睡前5小時左右服用褪黑激素可以幫助生理時鐘往前移。
9.實施員工教育以增進員工睡眠衛生以及生理時鐘相關知識
10.可能造成輪班適應困難的因素
人類是唯一會利用人造光來延長及改變作息時間的生物，
雖然光線的使用幫助我們促成了許多文明的可能性，
但也打破了生物內在週期與環境週期原有的協調性，
造成了睡眠與認知功能表現方面的問題。
唯有在瞭解生物內在週期的原理，
試著利用這些原理來讓內在生理時鐘與環境的要求達到和諧，
才能真正解決這些衍生的問題。
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