Роли Концептуализация, куриране на данни, формален анализ, методология, визуализация, писане - оригинален проект, писане - преглед и редактиране

по-дългият

Отдел по епидемиология и биостатистика, Медицински факултет, Университет в Лийдс, Лийдс, Западен Йоркшир, Англия

Ролеви методологии, надзор, писане - преглед и редактиране

Група за хранителна епидемиология, Университет в Лийдс, Лийдс, Западен Йоркшир, Англия

Роли Концептуализация, методология, надзор, писане - преглед и редактиране

Отдел по епидемиология и биостатистика, Медицински факултет, Университет в Лийдс, Лийдс, Западен Йоркшир, Англия

  • Грегъри Д. М. Потър,
  • Джанет Е. Кейд,
  • Лора Дж. Харди

Фигури

Резюме

Все повече доказателства свързват краткия сън с повишен риск от метаболитни заболявания като затлъстяване, което може да е свързано с предразположение към нехомеостатично хранене. Малко проучвания едновременно са установили връзките между продължителността на съня и обективните мерки за метаболитно здраве, както и продължителността на съня и диетата. Поради това анализирахме връзките между продължителността на съня, диетата и метаболитните маркери за здравето при възрастни във Великобритания, оценявайки връзките между продължителността на съня и 1) затлъстяване, 2) избрани маркери за метаболитно здраве и 3) диета, използвайки данни от Националното проучване на диетата и храненето. Възрастни (n = 1615, възраст 19–65 години, 57,1% жени) са попълвали въпроси относно продължителността на съня и 3 до 4 дни дневници за храна. Регистрирани са кръвно налягане и обиколка на талията. Измервани са липиди в кръвта на гладно, глюкоза, гликиран хемоглобин (HbA1c), тиреоидни хормони и високочувствителен С-реактивен протеин (CRP) при подгрупа участници. Използвахме регресионни анализи, за да изследваме връзките между продължителността на съня и резултатите. След корекция на възрастта, етническата принадлежност, пола, тютюнопушенето и социално-икономическия статус продължителността на съня е отрицателно свързана с индекса на телесна маса (-0,46 kg/m 2 на час, 95% CI -0,69 до -0,24 kg/m 2, p 30 kg/м 2 [8].

Участниците попълниха 3 до 4 дневника за храна в последователни дни. Те бяха събрани не по-късно от 3 дни след последния диетичен ден. Участниците бяха помолени да предоставят подробни описания на всички консумирани артикули, включително време и приблизително (не претеглено) количество консумация. Уикендните дни бяха свръхпредставени през година 1 на NDNS-RP и впоследствие бяха взети недостатъчно през година 2 за справяне с това.

Данните за хранителните дневници бяха обработени от обучени програмисти и редактори, които въвеждаха дневници в системата за оценка на диетата на Human Nutrition Research Diet In Nutrients Out, използвайки данни за състава на храните за> 6000 храни [21]. На съставните части на композитните елементи (като сандвичи) са зададени индивидуални кодове за храни. Подробна информация за кодирането и редактирането на данни е предоставена в Приложение А на официалния доклад на NDNS-RP [20].

Решихме да направим оценка на енергийния прием; прием на макроелементи (включително алкохол); приема на фибри, плодове (с изключение на плодови сокове) и зеленчуци като маркери за здравословни хранителни навици. Ние също така оценихме немелечната външна захар, наситените мастни киселини, транс-мастните киселини и приема на натрий като показатели за нездравословни хранителни навици. Диетичните фибри съдържат не-нишестени полизахариди, както е дефинирано по метода на Englyst [22]. Немелечните външни захари се определят като захари, добавени по време на обработката или от участниците, захари в плодови сокове и 50% от захари в консервирани, сушени и задушени плодове. Изборът ни кои храни и хранителни вещества да се анализират бяха частично информирани от различни показатели за качество на диетата [23].

Статистика

Използвани са линейни регресионни анализи за тестване на връзките между продължителността на съня и 1) приема на енергия и приема на макронутриенти (включително приема на макронутриенти като проценти от общия прием на енергия); 2) индекси на качеството на диетата, включително фибри, наситени мастни киселини, транс-мастни киселини, обща захар, външна захар без мляко, натрий, общ прием на плодове и зеленчуци; 3) индекс на телесна маса (ИТМ); 4) обиколка на талията; 5) кръвни мерки (глюкоза на гладно, HbA1c, HDL холестерол, LDL холестерол, триглицериди, свободен T3, свободен T4, TSH и CRP); и 6) резултат от метаболитен синдром (от 5-те критерия). Разделихме участниците по трети на продължителността на съня, за да се получат категории на къс, среден и дълъг сън и след това използвахме двоичен логистичен регресионен анализ, за ​​да определим дали разпространението на метаболитния синдром се различава между категориите продължителност на съня. Използвахме насочени ациклични графики, за да изберем променливи, за които да се приспособим, а моделите бяха адаптирани за възраст, етническа принадлежност, пол, тютюнопушене и социално-икономически статус. Допълнителни модели включват ИТМ като корекция за всички резултати, различни от индексите за качеството на диетата.

Тъй като мета-анализът показва, че може да няма прости линейни връзки между продължителността на съня и риска от диабет [10], ние използвахме ограничени кубични сплайни за моделиране на връзките между продължителността на съня и метаболитните резултати. Сплайните се състоят от 4 полиномни сегмента, разделени от 5 възела (при следните процентили продължителност на съня: 5, 27,5, 50, 72,5 и 95, както е препоръчано от Harrell [24]), с линейни области преди първия възел и след последния.

Данните за алкохола и CRP обикновено не се разпространяват и следователно те се трансформират. Данните отчитаме като средства ± SD, а данните са от коригирани модели, освен ако не е посочено друго. Стойностите на P ≤ 0,05 се считат за значими. Статистическите анализи бяха завършени в Stata версия 13 (Тексас, САЩ).

Резултати

Данните за NDNS-RP от 1 до 4 години са достъпни за 1692 възрастни от 19 до 65 години. Тъй като не всички участници са били готови да дадат кръв или са изпълнили критериите за допустимост на кръвната проба, налични са кръвни данни само за 51% от всички участници, а някои участници нямат данни за различни мерки поради липсващи или невалидни измервания. След като изключихме 75 участници без данни за сън и 2 участници поради бременност/кърмене, анализирахме данните за останалите 1615 небременни възрастни (Таблица 1), от които 448 на възраст от 19 до 34 години, 655 на възраст от 35 до 50 години и 512 са на възраст от 51 до 65 г. Двама участници с нива на TSH повече от четири пъти по-високи от следващите най-високи стойности са изключени от анализите на щитовидната жлеза. Общо 24,8% от участниците съобщават, че са настоящи пушачи (продължителност на съня 7,15 ± 1,38 часа), 20,5% бивши пушачи (продължителност на съня 7,14 ± 1,18 часа) и 54,7% съобщават, че никога не са пушили редовно (продължителност на съня 7,24 ± 1,18 часа). Мъжете съобщават, че спят 7,17 ± 1,15 часа, жените 7,22 ± 1,29 часа.

Сън и диета

Продължителността на съня не е свързана с никоя диетична мярка при неприспособените и коригирани линейни регресионни анализи (p ≥ 0,10, таблица 2).

В моделите, които също са коригирани за ИТМ (n = 1,510), продължителността на съня отново не е свързана с енергия (-2 kcals на допълнителен час сън, 95% CI -24 до 20 kcals, p = 0,84), въглехидрати (-1 g на допълнителен час сън, 95% CI -3 до 2 g, p = 0,66), мазнини (0 g на допълнителен час сън, 95% CI -1 до 1 g, p = 0,86) или протеин (0 g на допълнителен час сън, 95% CI -1 до 1 g, p = 0,77) приема.

Сън и метаболитно здраве

След корекция на възрастта, етническата принадлежност, пола, тютюнопушенето и социално-икономическия статус, HDL холестеролът е с 0,03 mmol/L по-висок за допълнителен час сън (95% CI 0,00 до 0,05 mmol/L, p = 0,03, таблица 3).

Продължителността на съня е била отрицателно свързана с ИТМ и обиколката на талията, така че участниците са имали 0,46 kg/m 2 по-ниски стойности на BMI (95% CI -0,69 до -0,24 kg/m 2, p Фигура 1. Продължителност на съня, BMI и обиколката на талията.

Черните линии нанасят прогнозираните стойности на BMI (A) и обиколката на талията (B) с 95% доверителни интервали (сиво запълване) за типичните жени от пробата (бели, никога не пушачи, по-ниска управленска и професионална професия, като се използва средната възраст). Много подобни асоциации са били очевидни при мъжете.

След коригиране продължителността на съня има тенденция да бъде отрицателно свързана с HbA1c и CRP и положително свързана със свободен T4, въпреки че тези находки не са били значими (p = 0,09 до 0,10). След включване на ИТМ като допълнителна корекция, продължителността на съня все още не е свързана с нито един от тези резултати (P ≥ 0,16, таблица 4).

От петте критерия, използвани за диагностициране на индивид с метаболитен синдром, за всеки допълнителен час сън участниците са имали 0,10 по-малко от тези критерии в некоригирания модел (95% CI -0,20 до -0,02, p = 0,02), но тази връзка е незначително след корекция (p = 0,36). По същия начин, за всеки допълнителен час сън, участниците са имали 0,07 mmol/L по-ниски нива на триглицеридите в некоригирания модел (95% CI -0,13 до -0,01, p = 0,02), но тази връзка не е била значима след корекция (p = 0,11).

При линейни регресионни анализи продължителността на съня не е свързана с глюкоза на гладно, LDL холестерол, свободен T3 или TSH. В логистичния регресионен анализ продължителността на съня не е свързана с наличието на метаболитен синдром (p ≥ 0,44).

Дискусия

В съответствие с нашите прогнози, продължителността на съня е свързана отрицателно с ИТМ и обиколката на талията и положително свързана с нивата на HDL холестерол. Също така предположихме, че по-късите траверси биха нарушили метаболизма на глюкозата и функцията на щитовидната жлеза, както и по-високо системно възпаление. Макар и да не е значително, продължителността на съня има тенденция да бъде отрицателно свързана с HbA1c, положително свързана със свободен T4 и отрицателно свързана с CRP. При некоректирани модели продължителността на съня също има тенденция да бъде отрицателно свързана с критериите за триглицериди и метаболитен синдром, но тези асоциации вече не са били очевидни след корекция. Като цяло асоциациите са силно отслабени след включване на ИТМ като корекция, което предполага, че по-високите стойности на ИТМ допринасят за метаболитна дисфункция при по-къси траверси. Интересното е и противно на нашите очаквания продължителността на съня не е свързана с диетата. Колективно тези открития показват, че сред възрастните във Великобритания по-дългите спящи имат благоприятни метаболитни профили в сравнение с по-късите спящи, но не съществено различни хранителни навици.

Нашето наблюдение, че продължителността на съня е била отрицателно свързана с ИТМ и обиколката на талията, е в съответствие с мета-анализите, показващи, че краткият сън е свързан със затлъстяването и централното затлъстяване [11, 12], а размерите на асоциациите, които открихме, са в границите на тези, документирани по-рано. Интересното е, че неотдавнашно проучване на голяма група възрастни в Обединеното кралство показа, че взаимодействията между гените и околната среда могат да бъдат ключови фактори, определящи риска от затлъстяване, тъй като неблагоприятните ефекти на различните режими на сън (включително кратък сън) върху затлъстяването са по-изразени сред тези с генетично предразположение затлъстяване [25]. Тези открития предполагат особена необходимост от подобряване на модела на сън сред хората, които са генетично податливи на затлъстяване.

Липидите в кръвта са важни фактори, определящи риска от различни метаболитни заболявания. HDL холестеролът помага за компенсиране на прекомерното възпаление и регулира обратния транспорт на холестерола, като по този начин влияе на риска от здравословни проблеми като атеросклеротични сърдечно-съдови заболявания [26]. Докато някои проучвания са установили, че както краткият, така и дългият сън могат да допринесат за по-ниски нива на HDL холестерол [27], ние наблюдаваме по-линейна връзка. Последователност между проучванията обаче изглежда е, че краткият сън е свързан с неблагоприятни ефекти върху липидния метаболизъм, включително по-ниски нива на HDL холестерол [28].

Предвид нашите констатации за по-голямо затлъстяване, по-нисък HDL холестерол и тенденция към нарушен метаболизъм на глюкозата сред по-късите спящи, очаквахме продължителността на съня да бъде свързана с метаболитен синдром. Докато приспособеният модел на линейна регресия отрицателно свързва продължителността на съня с броя на критериите за метаболитен синдром, тази връзка обаче не е очевидна след корекция. Тъй като пълният набор от компоненти на метаболитния синдром е бил достъпен само за 554 участници, може да не сме имали достатъчно статистическа сила да наблюдаваме асоциация.

Тиреоидните хормони имат безброй роли в метаболитната регулация [30], така че определихме дали продължителността на съня е свързана с функцията на щитовидната жлеза. Докато е доказано, че експерименталното ограничаване на съня рязко увеличава секрецията на хормони на щитовидната жлеза, нашето откритие за граничен по-нисък свободен Т4 е по-съвместимо с констатациите, че хроничното ограничаване на съня намалява нивата на свободен Т4 [31]. Тъй като хипотиреоидизмът предразполага хората към наддаване на тегло, нарушената функция на щитовидната жлеза може да бъде един механизъм, чрез който дългосрочната загуба на сън увеличава податливостта към затлъстяване.

По-високите нива на CRP увеличават податливостта към метаболитни заболявания като диабет тип 2 [32]. Следователно, ние също така тествахме дали продължителността на съня е свързана с концентрацията на CRP в кръвта, установявайки, че сънят има тенденция да бъде отрицателно свързан с CRP. Този резултат е в съответствие с доказателствата, че ограничаването на съня обикновено предизвиква проинфламаторно състояние, включително повишени нива на CRP [33], което предполага, че нерегулираните системни възпалителни реакции могат да бъдат друго средство, чрез което краткият сън има неблагоприятни ефекти върху метаболитната регулация.

Друга възможност е, че подценяването с диети е по-широко разпространено сред хората с по-висок ИТМ и тези, които желаят да загубят мастна маса [39], затруднявайки способността ни да наблюдаваме връзката между продължителността на съня и енергийния прием, използвайки такива самоотчетени мерки за диета. Възможно е също така продължителността на съня да е била свързана с диетата по нелинеен начин. Въз основа на нашата интерпретация на литературата, ние априори решихме да използваме линейни регресионни анализи за моделиране на диетични резултати. И накрая, други параметри на съня, като ефективността на съня, времето за сън (проста оценка на хронотипа) и променливостта на времето за сън могат да повлияят на диетата и метаболитното здраве [40–42], но въпроси, свързани с тези променливи, не са включени в NDNS-RP.

Това проучване имаше няколко силни страни, включително изчерпателна диетична оценка чрез 4-дневни дневни дневници, подробно метаболитно профилиране, едновременни мерки за диета и метаболитно здраве и проучване на представителна възрастна популация. Въпреки това тази работа също имаше ограничения. Проучването използва самостоятелно отчетена продължителност на съня вместо по-обективна мярка като актиметрия или полисомнография и участниците не са запитани за дременето или ефектите от работните графици върху съня. Съобщава се за корелации между продължителността на съня, отчетена от самия себе си и продължителността на съня, оценена от актиметрия от 0,43–0,45 [43, 44], а самоотчетите са склонни да подценяват продължителността на съня, несъответствие, което може да се увеличи с по-дълъг самоотчитан сън 43, 44]. Други ограничения включват липсата на информация относно поведението, което влияе на съня (като използване на аларма), липсващите данни за някои променливи и възможността поведението на участниците да не е било строго стандартизирано преди събирането на гладни проби.

Тъй като това беше изследване в напречно сечение, разбира се, не е възможно да се заключи, че недостатъчният сън води до неблагоприятни метаболитни последици. Необходими са проспективни проучвания, използващи по-обективни мерки за продължителност и качество на съня, за да се изяснят по-добре връзките между съня, хранителните навици и метаболитното здраве. Тъй като последните проучвания са документирали множество полезни ефекти от удължаването на съня върху избора на диета и метаболитното здраве при обичайните къси спящи [45–47], оптимизирането на такива интервенции трябва да бъде допълнително проучено.

В заключение, по-дългите спящи обикновено са имали по-благоприятни метаболитни профили, въпреки липсата на връзка между продължителността на съня и приема на храна в тази популация. Нашите открития подкрепят натрупващите се доказателства, показващи важен принос на краткия сън към метаболитни заболявания като затлъстяването.

Благодарности

Благодарим на участниците в проучването, службата за данни на Обединеното кралство, д-р Виктория Бърли за помощта при подготовката на данните за анализ и д-р Дарън Гринууд за неговите съвети относно статистическите анализи.