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癫痫大发作该怎么样来处理
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地区医院查询我是如何在SQLServer中处理每天四亿三千万记录的 - 博客 - 伯乐在线
& 我是如何在SQLServer中处理每天四亿三千万记录的
首先声明,我只是个程序员,不是专业的DBA,以下这篇文章是从一个问题的解决过程去写的,而不是一开始就给大家一个正确的结果,如果文中有不对的地方,请各位数据库大牛给予指正,以便我能够更好的处理此次业务。
这是给某数据中心做的一个项目,项目难度之大令人发指,这个项目真正的让我感觉到了,商场如战场,而我只是其中的一个小兵,太多的战术,太多的高层之间的较量,太多的内幕了。具体这个项目的情况,我有空再写相关的博文出来。
这个项目是要求做环境监控,我们暂且把受监控的设备称为采集设备,采集设备的属性称为监控指标。项目要求:系统支持不少于10w个监控指标,每个监控指标的数据更新不大于20秒,存储延迟不超过120秒。那么,我们可以通过简单的计算得出较理想的状态——要存储的数据为:每分钟30w,每个小时1800w,也就是每天4亿3千两百万。而实际,数据量会比这个大5%左右。(实际上大部分是信息垃圾,可以通过数据压缩进行处理的,但是别人就是要搞你,能咋办)
上面是项目要求的指标,我想很多有不少大数据处理经验的同学都会呲之以鼻,就这么点?嗯,我也看了很多大数据处理的东西,但是之前没处理过,看别人是头头是道,什么分布式,什么读写分离,看起来确实很容易解决。但是,问题没这么简单,上面我说了,这是一个非常恶劣的项目,是一个行业恶性竞争典型的项目。
没有更多的服务器,而是这个服务器除了搭配数据库、集中采集器(就是数据解析、告警、存储的程序),还要支持30w点的北向接口(SNMP),在程序没有优化之前CPU常年占用80%以上。因为项目要求要使用双机热备,为了省事,减少不必要的麻烦,我们把相关的服务放在一起,以便能够充分利用HA的特性(外部购买的HA系统)
系统数据正确性要求极其变态,要求从底层采集系统到最上层的监控系统,一条数据都不能差
我们的系统架构如下,可以看到,其中数据库压力非常之大,尤其在LevelA节点:
硬件配置如下:
CPU:英特尔(R) 至强(R) 处理器 E5-2609 (4核, 2.40GHz, 10MB, 6.4 GT/s)
内存:4GB (2x2GB) DDR3 RDIMM Memory, 1333MHz,ECC
硬盘:500GB 7200 RPM 3.5” SATA3 硬盘,Raid5.
首先遇到的第一个拦路虎就是,我们发现现有的程序下,SQLServer根本处理不了这么多的数据量,具体情况是怎样的呢?
我们的存储结构
一般为了存储大量的历史数据,我们都会进行一个物理的分表,否则每天上百万条的记录,一年下来就是几亿条。因此,原来我们的表结构是这样的:
CREATE TABLE [dbo].[His](
[No] [bigint] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
[Dtime] [datetime] NOT NULL,
[MgrObjId] [varchar](36) NOT NULL,
[Id] [varchar](50) NOT NULL,
[Value] [varchar](50) NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_His] PRIMARY KEY CLUSTERED
)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY]
No作为唯一的标识、采集设备Id(Guid)、监控指标Id(varchar(50))、记录时间、记录值。并以采集设备Id和监控指标Id作为索引,以便快速查找。
写入当时是用BulKCopy,没错,就是它,号称写入百万条记录都是秒级的
public static int BatchInert(string connectionString, string desTable, DataTable dt, int batchSize = 500)
using (var sbc = new SqlBulkCopy(connectionString, SqlBulkCopyOptions.UseInternalTransaction)
BulkCopyTimeout = 300,
NotifyAfter = dt.Rows.Count,
BatchSize = batchSize,
DestinationTableName = desTable
foreach (DataColumn column in dt.Columns)
sbc.ColumnMappings.Add(column.ColumnName, column.ColumnName);
sbc.WriteToServer(dt);
return dt.Rows.C
存在什么问题?
上面的架构,在每天4千万的数据都是OK的。但是,调整为上述背景下的配置时,集中监控程序就内存溢出了,分析得知,接收的太多数据,放在了内存中,但是没有来得及写入到数据库中,最终导致了生成的数据大于消费的数据,导致内存溢出,程序无法工作。
瓶颈到底在哪里?
是因为RAID磁盘的问题?是数据结构的问题?是硬件的问题?是SQLServer版本的问题?是没有分区表的问题?还是程序的问题?
当时时间只有一个星期,一个星期搞不好,项目监管就要我们滚蛋了,于是,有了连续工作48小时的壮举,有了到处打电话求人的抓鸡……
但是,这个时候需要的是冷静,再冷静……SQLServer版本?硬件?目前都不大可能换的。RAID磁盘阵列,应该不是。那么到底是什么,真TM的冷静不下来。
大家可能体会不到现场那种紧张的气氛,其实过了这么久,我自己也都很难再回到那种情境。但是可以这么说,或许我们现在有了各种方法,或者处于局外人我们有更多思考,但是当一个项目压迫你快到放弃的时候,你那时的想法、考虑在现场环境因素的制约下,都可能出现重大的偏差。有可能让你快速的思考,也有可能思维停滞。有些同事在这种高压的环境下,甚至出现了更多的低级错误,思维已经完全乱了,效率更低了……36小时没有合眼,或者只在工地上(下雨天到处都是泥巴,干了的话到时都是泥灰)眯两三个小时,然后继续干,连续这么一个星期!或者还要继续!
很多人给了很多想法,但是好像有用,又好像没用。等等,为什么是“好像有用,又好像没用”?我隐隐约约中,好像抓住了一丝方向,到底是什么?对了,验证,我们现在是跑在现场环境下,之前没有问题,不代表现在的压力下没有问题,要在一个大型系统中分析这么个小功能,影响太大了,我们应该分解它。是的,是“单元测试”,就是单个方法的测试,我们需要验证每个函数,每个独立的步骤到底耗时在哪里?
逐步测试验证系统瓶颈
修改BulkCopy的参数
首先,我想到的是,修噶BulkCopy的各项参数,BulkCopyTimeout、BatchSize,不断的测试调整,结果总是在某个范围波动,实际并没有影响。或许会影响一些CPU计数,但是远远没有达到我的期望,写入的速度还是在5秒1w~2w波动,远远达不到要求20秒内要写20w的记录。
按采集设备存储
是的,上述结构按每个指标每个值为一条记录,是不是太多的浪费?那么按采集设备+采集时间作为一条记录是否可行?问题是,怎么解决不同采集设备属性不一样的问题?这时,一个同事发挥才能了,监控指标+监控值可以按XML格式存储。哇,还能这样?查询呢,可以用for XML这种形式。
于是有了这种结构:No、MgrObjId、Dtime、XMLData
结果验证,比上面的稍微好点,但是不是太明显。
数据表分区???
那个时候还没有学会这个技能,看了下网上的文章,好像挺复杂的,时间不多了,不敢尝试。
停止其他程序
我知道这个肯定是不行的,因为软件、硬件的架构暂时没法修改。但是我希望验证是不是这些因素影响的。结果发现,提示确实明显,但是还是没有达到要求。
难道是SQLServer的瓶颈?
没辙了,难道这就是SQLServer的瓶颈?上网查了下相关的资料,可能是IO的瓶颈,尼玛,还能怎么办,要升级服务器,要更换数据库了吗,但是,项目方给吗?
等等,好像还有个东西,索引,对索引!索引的存在会影响插入、更新
是的,去掉索引之后查询肯定慢,但是我必须先验证去掉索引是否会加快写入。如果果断把MgrObjId和Id两个字段的索引去掉。
运行,奇迹出现了,每次写入10w条记录,在7~9秒内完全可以写入,这样就达到了系统的要求。
查询怎么解决?
一个表一天要4亿多的记录,这是不可能查询的,在没有索引的情况下。怎么办!?我又想到了我们的老办法,物理分表。是的,原来我们按天分表,那么我们现在按小时分表。那么24个表,每个表只需存储1800w条记录左右。
然后查询,一个属性在一个小时或者几个小时的历史记录。结果是:慢!慢!!慢!!!去掉索引的情况下查询1000多万的记录根本是不可想象的。还能怎么办?
继续分表,我想到了,我们还可以按底层的采集器继续分表,因为采集设备在不同的采集器中是不同的,那么我们查询历史曲线时,只有查单个指标的历史曲线,那么这样就可以分散在不同的表中了。
说干就干,结果,通过按10个采集嵌入式并按24小时分表,每天生成240张表(历史表名类似这样:His_001_),终于把一天写入4亿多条记录并支持简单的查询这个问题给解决掉了!!!
在上述问题解决之后,这个项目的难点已经解决了一半,项目监管也不好意思过来找茬,不知道是出于什么样的战术安排吧。
过了很长一段时间,到现在快年底了,问题又来了,就是要拖死你让你在年底不能验收其他项目。
这次要求是这样的:因为上述是模拟10w个监控指标,而现在实际上线了,却只有5w个左右的设备。那么这个明显是不能达到标书要求的,不能验收。那么怎么办呢?这些聪明的人就想,既然监控指标减半,那么我们把时间也减半,不就达到了吗:就是说按现在5w的设备,那你要10s之内入库存储。我勒个去啊,按你这个逻辑,我们如果只有500个监控指标,岂不是要在0.1秒内入库?你不考虑下那些受监控设备的感想吗?
但是别人要玩你,你能怎么办?接招呗。结果把时间降到10秒之后,问题来了,大家仔细分析上面逻辑可以知道,分表是按采集器分的,现在采集器减少,但是数量增加了,发生什么事情呢,写入可以支持,但是,每张表的记录接近了400w,有些采集设备监控指标多的,要接近600w,怎么破?
于是技术相关人员开会讨论相关的举措。
在不加索引的情况下怎么优化查询?
有同事提出了,where子句的顺序,会影响查询的结果,因为按你刷选之后的结果再处理,可以先刷选出一部分数据,然后继续进行下一个条件的过滤。听起来好像很有道理,但是SQLServer查询分析器不会自动优化吗?原谅我是个小白,我也是感觉而已,感觉应该跟VS的编译器一样,应该会自动优化吧。
具体怎样,还是要用事实来说话:
结果同事修改了客户端之后,测试反馈,有较大的改善。我查看了代码:
难道真的有这么大的影响?等等,是不是忘记清空缓存,造成了假象?
于是让同事执行下述语句以便得出更多的信息:
DBCC FREEPROCCACHE
DBCC DROPCLEANBUFFERS
SET STATISTICS IO ON
select Dtime,Value from dbo.his WHERE
Dtime&='' AND Dtime&='' AND MgrObjId='' AND Id=''
SET STATISTICS IO OFF
--优化之后
DBCC FREEPROCCACHE
DBCC DROPCLEANBUFFERS
SET STATISTICS IO ON
select Dtime,Value from dbo.his WHERE MgrObjId='' AND Id='' AND Dtime&='' AND Dtime&=''
SET STATISTICS IO OFF
结果如下:
优化之前反而更好了?
仔细查看IO数据,发现,预读是一样的,就是说我们要查询的数据记录都是一致的,物理读、表扫描也是一直的。而逻辑读取稍有区别,应该是缓存命中数导致的。也就是说,在不建立索引的情况下,where子句的条件顺序,对查询结果优化作用不明显。
那么,就只能通过索引的办法了。
建立索引的尝试
建立索引不是简单的事情,是需要了解一些基本的知识的,在这个过程中,我走了不少弯路,最终才把索引建立起来。
下面的实验基于以下记录总数做的验证:
按单个字段建立索引
这个想法,主要是受我建立数据结构影响的,我内存中的数据结构为:Dictionary&MgrObjId,Dictionary&Id,Property&&。我以为先建立MgrObjId的索引,再建立Id的索引,SQLServer查询时,就会更快。
先按MgrObjId建立索引,索引大小为550M,耗时5分25秒。结果,如上图的预估计划一样,根本没有起作用,反而更慢了。
按多个条件建立索引
OK,既然上面的不行,那么我们按多个条件建立索引又如何?CREATE NONCLUSTERED INDEX Idx_His ON dbo.his(MgrObjId,Id,Dtime)
结果,查询速度确实提高了一倍:
等等,难道这就是索引的好处?花费7分25秒,用1.1G的空间换取来的就是这些?肯定是有什么地方不对了,于是开始翻查资料,查看一些相关书籍,最终,有了加大的进展。
正确的建立索引
首先,我们需要明白几个索引的要点:
索引之后,按索引字段重复最少的来排序,会达到最优的效果。以我们的表来说,如果建立了No的聚集索引,把No放在where子句的第一位是最佳的,其次是Id,然后是MgrObjId,最后是时间,时间索引如果表是一个小时的,最好不要用
where子句的顺序决定了查询分析器是否使用索引来查询。比如建立了MgrObjId和Id的索引,那么where MgrObjId='' and Id='' and Dtime=''就会采用索引查找,而where Dtime='' and MgrObjId='' and Id=''则不一定会采用索引查找。
把非索引列的结果列放在包含列中。因为我们条件是MgrObjId和Id以及Dtime,因此返回结果中只需包含Dtime和Value即可,因此把Dtime和Value放在包含列中,返回的索引结果就有这个值,不用再查物理表,可以达到最优的速度。
跟上述几点原则,我们建立以下的索引:CREATE NONCLUSTERED INDEX Idx_His ON dbo.his(MgrObjId,Id) INCLUDE(Value,Dtime)
耗费时间为:6分多钟,索引大小为903M。
我们看看预估计划:
可以看到,这里完全使用了索引,没有额外的消耗。而实际执行的结果,1秒都不到,竟然不用一秒就在1100w的记录中把结果筛选了出来!!帅呆了!!
怎么应用索引?
既然写入完成了、读取完成了,怎么结合呢?我们可以把一个小时之前的数据建立索引,当前一个小时的数据就不建立索引。也就是,不要再创建表的时候建立索引!!
还能怎么优化
可以尝试读写分离,写两个库,一个是实时库,一个是只读库。一个小时内的数据查询实时库,一个小时之前的数据查询只读库;只读库定时存储,然后建立索引;超过一个星期的数据,进行分析处理再存储。这样,无论查询什么时间段的数据,都能够正确处理了——一个小时之内的查询实时库,一个小时到一个星期内的查询只读库,一个星期之前的查询报表库。
如果不需要物理分表,则在只读库中,定时重建索引即可。
如何在SQLServer中处理亿万级别的数据(历史数据),可以按以下方面进行:
去掉表的所有索引
用SqlBulkCopy进行插入
分表或者分区,减少每个表的数据总量
在某个表完全写完之后再建立索引
正确的指定索引字段
把需要用到的字段放到包含索引中(在返回的索引中就包含了一切)
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上班族如何完美解决「早起毁一天」的问题?(多图)
图片:作者:知乎用户网上都是各种个人经验分享,索性自己做了个睡眠方法和机理方面的文献综述,排版渣,内容乱,视心情慢慢更新。%% 目录 %%1. 总结2. 睡觉的生理学过程3. 睡多久足够?4. 什么人白天会困?5. 如何保持早起 / 保持日出而作日落而息的状态6. 白天怎么打盹7. 参考文献%% 正文 %%1. 总结(1)如何科学地睡觉:关灯、关手机滚上床盖好被子老实睡觉。如果想玩手机,就开灯玩爽了之后关灯关手机。舌下含褪黑素可以辅助迅速进入睡眠,适合倒时差和轻度失眠;如需长期服用请遵医嘱。早上闹钟响后第一件事是拉开窗帘,让自己处于一个光亮的环境中,这样可以迅速清醒。(2)一些误区:脑电波需要带上电极才能监测,手机上那些睡眠 APP 是没有这个功能的;手机上各种睡眠监视 APP 一般原理是内置某种睡眠模式,传感器检测身体震动与内置的睡眠模式相匹配进行相应的修正得到你的睡眠模式,可靠性不高,其中的睡眠质量等结果只可参考,并不科学;目前没有实验证据支持听到特定频段的声音可以促进人脑工作于 Alpha 波段,所以很多&睡眠音乐&起到的只是放松和安慰剂作用;(3)如何科学地午睡:保持睡觉环境尽量安静(耳塞),黑暗(眼罩),凉爽;从躺下到起床不要超过 30 分钟,白天不要在床以外的地方睡觉;有计划地午睡:在一个相对固定的时间,相对固定的地点(床上)睡觉;心理上不要觉得内疚,不要想着还有什么工作没做完,睡觉就是睡觉,醒了之后效率会更高;可以喝完咖啡马上睡觉,这样等咖啡效果上来的时候你就会自动醒过来;(4)Fun Facts影响人体自身生物钟的有两种因素:褪黑素和环境光;人类生物钟长于 24h,接近 25h,所以向西飞比向东飞更容易倒时差,因为一天变长了;睡眠分 N1, N2, N3, N4 和 REM 四个阶段,四个阶段循环出现,一次循环大概 90min,一晚上可以循环 4~5 次,N3 和 N4 是我们所说的深度睡眠,梦境出现在 REM 阶段。睡眠一般以 REM 阶段结束,REM 阶段人的性欲是很强的,所以起床之后会那啥&&2. 睡觉的生理学过程睡眠模式大体上分为两种,REM(rapid eye movement, 快速眼动睡眠)和 NREM(非快速眼动睡眠),NREM 分 4 个阶段,1~4 段对应着越来越深的睡眠,不同阶段根据 EEG(脑电信号波形)、EOG(眼睛活动)和 EMG(肌肉状态)区分[1][2],需要如下图测量:可以看到睡觉状态的衡量是需要在脑部贴电极的,市面上的手机软件居然光凭几个离身体很远的传感器就能评价你的睡觉状态,实在是已经属于玄学范畴了。各种手环的测量也无非就是接触身体的活动,体温的变化进行睡眠状态的衡量,很难说科学,或者准确。典型的 8 小时睡眠阶段如下图所示:REM 和 NREM 的区别如下图:文字总结如下表(缩略图看不清楚,点开):简单翻译一下,就是 REM 更接近于清醒的状态,处于 REM 时人体心跳加快,血压增高(比 NREM 提高 30%),血液大量流向大脑,体温趋于环境温度,相比于 NREM,REM 阶段人体性欲增强。REM 的标志是快速的眼部活动[4],脑电波图上可以看到低压混合频率信号的出现。REM 阶段 EEG 信号最重要的特征是$\theta$波(3-7Hz)的出现,同时伴有慢的$\alpha$波。第一次 REM 一般会持续 1-5min,之后一次比一次长,整个睡眠过程会出现 4-5 次,一夜的睡眠是以 REM 结束,这也导致起床之后性欲很强。人绝大部分的梦都出现在 REM 阶段,80% 的可回想的梦出现在起床前的 REM 阶段,REM 对人的记忆巩固非常重要。NREM 的四个阶段脑电波区别如下:第 1 阶段 NREM 是一个其他状态到 NREM 的过渡过程,正常成年人的睡眠都是以此阶段开始。此阶段一般持续 1-7min,占全部睡眠时间的 2%-5%,处于此阶段时对外界环境敏感,稍有噪声即会被吵醒。此阶段脑电波电压低,频率广,但主要成分为 Alpha 波(8-13Hz)。人类日常活动时的波段就是 Alpha 波段。第 2 阶段 NREM 每段约 10-25min,占全部睡眠时间的 45~55%(ATTENTION:NREM 是会循环的,所以 NREM stage 2 会出现很多次,此处比例没有问题)。相比第一阶段,第二阶段睡得更沉(需要更多外界刺激才能唤醒)。从 EEG 上可以看到,第二阶段已经出现标志性的睡眠波形(箭头处)。学界认为(hypothesized)这种睡眠波形在记忆的巩固过程中非常重要,研究表明睡前有记忆任务的受试睡觉时会更多出现这种标志性睡眠波形[3]。第 3/4 阶段 NREM 一般被称为慢波睡眠(Slow Wave Sleep, SWS),一般出现在睡眠过程的前 1/3。第 3 阶段 NREM 只持续几分钟,占睡眠总量的 3-8%,EEG 信号逐渐增强,低频分量增加(所以被称为慢波)。第 4 阶段 NREM 持续 20-40min,占睡眠总量的 10-15%,属于最深度睡眠(The arousal threshold is highest for all NREM stages in stage 4),EEG 信号最强,频率最低(beta 波,14-30Hz)。所以再次回顾睡眠阶段图,一个人入睡之后, 先进入第一阶段, 然后进入第二、三、四阶段, 然后由深变浅依次回返。 当返回到第二阶段之后, 通常便出现快速眼动睡眠(REM)。然后又进入另一个睡眠周期, 由浅入深再由深变浅, 间以越来越长的快速眼动睡眠,如此往复。 一夜约有 4--5 个周期, 每个周期大约 90 分钟,第一个周期长些,以后的周期总时间变短,但 REM 占的时间越来越长。生理学上觉醒状态的维持,简版的今天知乎日报上有(),详细的见文献[5][6]。简单说就是:(1) 如何入睡睡觉过程(文献中一般用 process S 表示)主要是位于下丘脑视前区(preoptic area)的神经元关闭了唤醒系统(arousal system),使得人可以入睡。如果这些神经元缺失,就会导致失眠。除了下丘脑视前区之外,脑部其他区域,如传递身体相关信息的脑干下部,从大脑认知区域和情绪区域以及生物钟(视交叉上核,SCN)都对入睡有影响。人吃饱了就想睡觉不是因为胃肠蠕动脑部缺血,而是因为吃饱后葡萄糖水平升高导致下丘脑分泌下丘脑分泌素,下丘脑在下丘脑分泌素增多的环境下会嗜产生困意。(2)如何醒来清醒的过程主要是脑干的唤醒系统逐渐恢复活力,然后刺激大脑的相关区域,从而人可以一直保持清醒。有两种方式可以唤醒脑干的唤醒系统(有点绕,多读两遍),其一是脑桥上部的胆碱能神经元刺激了丘脑中负责向大脑皮层传输感官信息的部分,其二是脑干上部有单胺神经递质(去甲肾上腺素、5 - 羟色胺、多巴胺和组胺)的细胞进入下丘脑 hypothalamus(而不是 thalamus)。最终,这两种方式导致所有的刺激传输到大脑皮层,刺激不同的神经细胞使其准备接受即将到来的各种感官信息。但是睡眠的功能性意义到今天仍!不!清!楚!科学上更多的都只是假设和「通常认为」,缺少确切的数据支持。然后,现在市面上各种 alpha 波 beta 波的睡眠辅助装置,我没有找到相关文献支持可以通过声波调节脑电波(关键词 alpha sleep help/regulate),唯一找到的文献还是说 alpha-2 干扰素可以帮助白兔进入深度睡眠(SWS)[10]。如果有谁找到相关文献请告诉我。不过香氛对于睡眠是有帮助的,原因是香氛可以帮助你放松和舒缓下来,从而可以进入睡觉状态。3. 睡多久足够上图是人 0~85 岁所需睡眠时间变化与年龄的关系。从上到下依次是 Sleep Latency(入睡时间),WASO(刚入睡但还有意识的阶段),REM(快速眼动睡眠),SWS(慢波睡眠,对应 NREM 的第 3、4 阶段),和 Stage1, Stage2(NREM 的第 1 第 2 阶段)。对睡眠时间的需求无法准确估计,而且样本差异性太大。比如下图:其估计的婴儿睡眠时间达 16 小时,19-30 岁成年人睡眠时间略小于 8 小时。所以综合几篇文献来看,大学阶段(20-25 岁)睡 480~500 分钟(略略超过 8 小时)足够了,长时间少睡或者多睡都会诱发很多其他的疾病。4. 什么人白天会困有很多原因,比如晚上没睡够,或者生病了,坐的时间太久,或者白天运动太剧烈[7]。比如文献[8]还提出白天睡得多(daytime sleepiness)和打鼾是导致女性高血压和糖尿病的高风险因素。但是对于正常人来说,文献[9]对 994 名 21-94 岁女性和 840 名 24-92 岁男性进行了统计(样本居住在澳大利亚东南部的 Barwon Statistical Division, 年期间进行的实验),结果为:女性:14%(138 人)的女性有 EDS(白天嗜睡,excessive daytime sleepiness),她们相较于其他女性 BMI 更高,体重更重,同时也更容易患上代谢综合征(metabolic syndrome)。男性:13.2%(111 人)的男性有 EDS,他们相较于其他男性腰围更大,有更大的概率患有代谢综合征(&60 岁的男性,年轻男性没有明确的数据表明 EDS 与代谢综合征有关)。文章中 EDS 定义为 Epworth Sleepiness Scale 得分大于 10 的人,各位可以通过以下这个网址测试自己的 EDS:,大于 10 的就要小心了,你在白天想睡觉的欲望已经超越了正常范畴,有潜在的疾病风险。在 10 以下的属于正常困的范围,一般认为属于睡眠不足或者过度劳累,但是针对这个生理现象我没有查到相关文献,欢迎补充。5. 如何保持生物钟人体内部有一个钟来调节自身晚上入睡和白天保持清醒。我们的生物钟(circadian clock)周期为 24 小时,处于人脑的视交叉上核(suprachiasmatic nucleus, SCN),如下图红框:我们的视交叉上核大约有 10,000 个神经元,而整个大脑有 1000 亿(1 兆)个神经元,所以负责生物钟的 SCN 比针尖还小。我们的生理节奏(biological rhythm)有两种,一种是 Exogenous rhythm(外源节奏),一种是 Endogenous rhythm(内源节奏),前者是受环境影响的,比如古时候日出而作日落而息,后者是人类自己作的,比如晚上我就是不睡觉就要打游戏,时间久了生物钟就不会再遵循外界环境。人类自身的生物钟稍长于 24 小时,所以每天都需要根据环境光来进行校准,来适应环境的变化。如果没有环境光的影响,就会这样(黑的是睡觉,白的是清醒):从第 10 天开始把受试与外界光源隔绝,置于常亮的环境中,则因为人的生物钟周期接近 25 小时,受试的睡觉时间会产生偏差,第 20 天已经完全是中午睡觉午夜起床的节奏了。这也是为什么往西飞一个时区比往东飞更好受(因为往西飞一个时区就是 25h/day,更符合人类生物钟)。对生物钟影响最大的外界因素是光,人类对于环境光的感知传到 SCN(视交叉神经上核),塑造了外源节奏。但这种感知并不是通过人类通常情况下看东西用到的视杆和视锥传导的,而是通过视网膜神经节直接传到 SCN 的。对生物钟影响最大的内在因素是褪黑素(melatonin),正常由松果体分布,夜晚褪黑素增多,白天降低,对日行和夜行动物都如此。所以日行动物睡觉是「褪黑素增加了,该睡觉了!」,而夜行动物是「褪黑素增加了,该起床了!」。褪黑素可以通过外用药物调节,因此人需要睡觉的时候,舌下含一些褪黑素就可以了。实验证明褪黑素不仅对人有效果,对羊,老鼠,鸟和蜥蜴都管用。目前可以利用褪黑素辅助盲人们调节生物钟。但目前长期服用褪黑素的副作用未知,科研人员不建议在无医嘱的情况下服用褪黑素(Potential side effects of long-term administration of melatonin remain unknown, and its unsupervised use by the general public is discouraged)。生物钟的外在表现是人类体温,睡觉时体温会逐渐降低,然后再逐渐回升,如下图:生物钟也会导致各种各样的现象,比如(1)周一早上感觉难过(2)季节性情绪失调(3)倒班工作。So,说了这么多,调节生物钟被证实有效的有两种办法:(1)光刺激:晚上睡前不要在黑暗的条件下看手机和电脑,环境的暗和屏幕的亮会给 SCN 错误的信号:现在是白天,不该睡觉。白天起床第一件事儿是打开窗帘,让阳光照到自己脸上,马上就能清醒过来了。所以睡觉要在阳面睡!(2)褪黑素:睡前舌下放一片,调节过来后就不要服用了。综合使用以上两种方法,睡前关灯服用褪黑素,早上起床就到亮的地方去(让环境变亮),短期即可调整好生物钟。6. 如何打盹 (,以下翻译自哈佛医学院官网的这篇文章)上文说过,白天嗜睡是病,得治。但是 EDS 是指白天在工作的时候打瞌睡,而午睡则不在此列。那么如何午睡呢?(也就是中午打盹, noon nap).(1)睡觉时间少于 30min理想的午睡时间在 20-30min 之间,更长时间的午睡会导致惯性睡眠&&白天就困(因为有 post-sleep grogginess)。(2)保持睡觉环境尽量安静,黑暗,凉爽这个就是尽量营造一个接近晚上的环境了,否则生物钟会自动调节为褪黑素少的时候睡觉的,时间长了白天就容易犯困了。(3)有计划地午睡随时随地想睡就睡不仅不舒服,而且会形成惯性。比如在在 12 点坐着睡习惯了,那么以后你 12 点开车的时候就也容易睡着。如果午睡,请固定时间,固定地点(在床上)。(4)喝咖啡日本的一个小型研究表明喝完咖啡之后马上睡觉(nap),然后再起床效果最佳,原因是你的睡眠发生在咖啡因起效果之前,之后咖啡因的效果会把你唤醒。但由于没有别的研究组做过这方面研究,所以我们对此建议持保留态度,唯一肯定的建议就是&&咖啡的口感和香味可以起到唤醒作用。(注:我实验过喝咖啡马上睡觉,效果不错。但正如原文提到的,人对于咖啡因的反应差异性太大,所以无法作为普适建议)(5)心理上不要觉得内疚别觉着白天睡觉减少了你学习的时间!合理的午睡可以让你整个下午都容光焕发效率爆表!7. 参考文献[1]Loomis AL, Harvey EN, Hobart GA. Cerebral states during sleep as studied by human brain potentials. Journal of Experimental Psychology. ):127&144.[2]Dement W, Kleitman N. Cyclic variations in EEG during sleep and their relation to eye movements, body motility, and dreaming. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology: Supplement. ):673&690.[3]Gais S, Molle M, Helms K, Born J. Learning-dependent increases in sleep spindle density. Journal of Neuroscience. ):.[4] Carskadon M, Dement W. Normal human sleep: An overview. In: Kryger MH, Roth T, Dement WC, editors. Principles and Practice of Sleep Medicine. 4th ed. Philadelphia: Elsevier S 2005. pp. 13&23.[5] Saper CB, Scammell TE, Lu J. Hypothalamic regulation of sleep and circadianrhythms. Nature. 63):.[6] Saper CB, Scammell TE, Lu J. Hypothalamic regulation of sleep and circadianrhythms. Nature. 63):.[7] McClain, James J., et al. "Associations between physical activity, sedentary time, sleep duration and daytime sleepiness in US adults." Preventive medicine 66 (2014): 68-73.[8] Lindberg, Eva, et al. "Snoring and daytime sleepiness as risk factors for hypertension and diabetes in women&a population-based study." Respiratory medicine 101.6 (2007): .[9] Amie C. Hayley, Lana J. Williams, Gerard A. Kennedy, Michael Berk, Sharon L. Brennan, Julie A. Pasco, Excessive daytime sleepiness and metabolic syndrome: across-sectional study, Metabolism, Volume 64, Issue 2, February 2015, Pages 244-252.[10] Krueger, James M., et al. "Interferon alpha-2 enhances slow-wave sleep in rabbits." International journal of immunopharmacology 9.1 (1987): 23-30.
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