A hosszabb alvás alacsonyabb BMI-vel és kedvező anyagcsere-profilokkal jár együtt az Egyesült Királyságban élő felnőtteknél: a National Diet and Nutrition Survey eredményei

Szerepek konceptualizálás, adatkezelés, hivatalos elemzés, módszertan, vizualizáció, írás - eredeti vázlat, írás - áttekintés és szerkesztés

Epidemiológiai és biostatisztikai tagsági osztály, Orvostudományi Kar, Leedsi Egyetem, Leeds, West Yorkshire, Anglia

Szerepek Módszertan, felügyelet, írás - áttekintés és szerkesztés

Társadalmi táplálkozási epidemiológiai csoport, Leedsi Egyetem, Leeds, West Yorkshire, Anglia

Szerepek Konceptualizálás, módszertan, felügyelet, írás - áttekintés és szerkesztés

Epidemiológiai és biostatisztikai tagsági osztály, Orvostudományi Kar, Leedsi Egyetem, Leeds, West Yorkshire, Anglia

Gregory D. M. Potter,
Janet E. Cade,
Laura J. Hardie

Ábrák

Absztrakt

Egyre több bizonyíték hozza összefüggésbe a rövid alvást az anyagcsere-betegségek, például az elhízás fokozott kockázatával, amely összefüggésben lehet a nem homeosztatikus táplálkozásra való hajlammal. Kevés tanulmány állapította meg egyidejűleg az alvás időtartamának és az anyagcsere-egészség objektív mértékének, valamint az alvás időtartamának és az étrendnek az összefüggéseit. Ezért elemeztük az alvás időtartama, a diéta és az anyagcsere-egészségügyi markerek közötti összefüggéseket az Egyesült Királyságban élő felnőtteknél, értékelve az alvás időtartama és az 1) zsírbetegség, 2) a kiválasztott anyagcsere-egészségügyi markerek és 3) diéta közötti összefüggéseket a National Diet and Nutrition Survey adatainak felhasználásával. Felnőttek (n = 1615, 19–65 évesek, 57,1% nő) válaszoltak az alvás időtartamára és az étkezési naplók 3-4 napjára vonatkozó kérdésekre. A vérnyomást és a derék kerületét feljegyeztük. Az éhomi vérzsírokat, a glükózt, a glikált hemoglobint (HbA1c), a pajzsmirigyhormonokat és a nagy érzékenységű C-reaktív fehérjét (CRP) a résztvevők egy részében mértük. Regressziós elemzéseket használtunk az alvás időtartama és az eredmények közötti összefüggések feltárására. Az életkor, az etnikai hovatartozás, a nem, a dohányzás és a társadalmi-gazdasági státusz kiigazítása után az alvás időtartama negatívan kapcsolódott a testtömeg-indexhez (-0,46 kg/m 2/óra, 95% CI -0,69 - -0,24 kg/m 2, p 30 kg/m 2 [8].

A résztvevők egymást követő napokon 3-4 étkezési naplót töltöttek ki. Ezeket legkésőbb 3 nappal az utolsó diéta napját követően gyűjtöttük össze. A résztvevőket felkérték, hogy adják meg az összes elfogyasztott tétel részletes leírását, ideértve a fogyasztás idejét és becsült (nem lemért) mennyiségét. A hétvégi napok felülreprezentáltak voltak az NDNS-RP 1. évében, és ezt követően a 2. évben alulmintázták ezeket a problémákat.

Az étkezési napló adatait képzett kódolók és szerkesztők dolgozták fel, akik naplókat vezettek be az Orvosi Kutatási Tanács Humán Táplálkozási Kutatás étrend-kiértékelő rendszerébe, a Diet In Nutrients Out, és több mint 6000 élelmiszer élelmiszer-összetételének adatait használták fel [21]. Az összetett termékek (például szendvicsek) alkatrészeit egyedi élelmiszer-kódokkal látták el. Az adatok kódolásáról és szerkesztéséről részletes információkat az NDNS-RP hivatalos jelentés A. függeléke [20] tartalmaz.

Úgy döntöttünk, hogy felmérjük az energiafogyasztást; makrotápanyag-bevitel (beleértve az alkoholt is); rost, gyümölcs (a gyümölcslé kivételével) és zöldségbevitel az egészséges táplálkozási szokások jelzőjeként. Az egészségtelen táplálkozási szokások indexeként értékeltük a nem tejből származó külső cukrot, telített zsírsavakat, transz-zsírsavakat és nátriumot is. Az étkezési rost nem keményítő poliszacharidokat tartalmazott, az Englyst-módszer szerint [22]. A nem tejből származó külső cukrokat a feldolgozás során vagy a résztvevők által hozzáadott cukrokként definiálták, a gyümölcslében lévő cukrokat, valamint konzerv, szárított és párolt gyümölcsök cukorainak 50% -át. A választásunk arról, hogy mely ételeket és tápanyagokat elemezzük, részben a különböző étrend-minőségi indexek alapján szolgáltak [23].

Statisztika

Lineáris regressziós elemzéseket alkalmaztunk az alvás időtartama és az 1) energiafogyasztás és a makrotápanyagok bevitele közötti összefüggések tesztelésére (beleértve a makroelemek bevitelét a teljes energia bevitel százalékában); 2) az étrend minőségi mutatói, beleértve a rostot, a telített zsírsavakat, a transz-zsírsavakat, az összes cukrot, a nem tej külső cukrot, a nátriumot, az összes gyümölcsöt és az összes zöldségfogyasztást; 3) testtömeg-index (BMI); 4) derék kerülete; 5) vérmérések (éhomi glükóz, HbA1c, HDL-koleszterin, LDL-koleszterin, trigliceridek, szabad T3, szabad T4, TSH és CRP); és 6) a metabolikus szindróma pontszáma (az 5 kritérium közül). Megosztottuk a résztvevőket az alvás időtartamának tercilisével, hogy rövid, középső és hosszú alvási kategóriákat állítsunk elő, majd bináris logisztikus regresszióanalízissel határoztuk meg, hogy a metabolikus szindróma prevalenciája eltér-e az alvás időtartam kategóriái között. Irányított aciklusos grafikonokat használtunk a változók kiválasztásához, amelyekhez igazodni kívántunk, és a modelleket kor, etnikai hovatartozás, nem, dohányzás és társadalmi-gazdasági helyzet alapján igazítottuk. További modellek tartalmazzák a BMI-t az étrend minőségi mutatóitól eltérő összes eredmény kiigazításaként.

Mivel a metaanalízis kimutatta, hogy az alvás időtartama és a cukorbetegség kockázata között nincs egyszerű lineáris összefüggés [10], ezért korlátozott köbös spline-kat használtunk az alvás időtartama és az anyagcsere eredmények közötti összefüggések modellezésére. A spline-ok 4 polinomszegmenst tartalmaztak, 5 csomóval elválasztva (az alvás időtartamának következő percentilisénél: 5, 27,5, 50, 72,5 és 95, Harrell ajánlása szerint [24]), az első csomó előtt és az utolsó után lineáris régiókkal.

Az alkohol- és CRP-adatokat nem osztották el normálisan, ezért naplózással transzformálták őket. Az adatokat átlag ± SD-ként jelentjük, és az adatok kiigazított modellekből származnak, hacsak másként nem jelezzük. A ≤ 0,05 P értékeket szignifikánsnak tekintettük. A statisztikai elemzéseket a Stata 13. verziójában (Texas, USA) fejeztük be.

Eredmények

Az 1–4 éves NDNS-RP adatok 1692 19–65 éves felnőtt számára állnak rendelkezésre. Mivel nem minden résztvevő volt hajlandó vért adni, vagy megfelelt a vérminta alkalmassági kritériumainak, a véradatok csak a résztvevők 51% -ára állnak rendelkezésre, és egyes résztvevők hiányzó vagy érvénytelen mérések miatt nem rendelkeznek adatokkal a különféle intézkedésekhez. Miután a terhesség/szoptatás miatt kizártunk 75 alvási adat nélküli résztvevőt és 2 résztvevőt a terhesség/szoptatás miatt, elemeztük a fennmaradó 1615 nem terhes felnőtt adatait (1. táblázat), akik közül 448 19-34 éves, 655 35-50 éves volt, és 512 személy 51-65 éves volt. Két olyan résztvevőt, akiknek a TSH-szintje a négyszer meghaladja a következő legmagasabb értéket, kizárták a pajzsmirigyhormon-elemzésekből. Összességében a résztvevők 24,8% -a számolt be jelenlegi dohányzókról (alvás időtartama 7,15 ± 1,38 óra), 20,5% volt dohányzó (alvás időtartama 7,14 ± 1,18 óra), 54,7% pedig arról, hogy soha nem dohányzott rendszeresen (alvás időtartama 7,24 ± 1,18 óra). A férfiak 7,17 ± 1,15 óra, a nők 7,22 ± 1,29 óra alvásról számoltak be.

Alvás és diéta

Az alvás időtartama nem volt összefüggésben semmilyen diétás méréssel a kiigazítatlan és kiigazított lineáris regressziós elemzésekben (p ≥ 0,10, 2. táblázat).

A BMI-hez is igazodó modellekben (n = 1 510) az alvás időtartama ismét nem volt társítva energiához (-2 kcal/további alvási óra, 95% CI -24 - 20 kkal, p = 0,84), szénhidráthoz (-1) g további alvási óránként, 95% CI -3 - 2 g, p = 0,66), zsír (0 g további alvási óránként, 95% CI -1 - 1 g, p = 0,86) vagy fehérje (0 g további alvási óránként 95% CI -1 - 1 g, p = 0,77) bevitel.

Alvás és anyagcsere-egészség

Az életkor, az etnikai hovatartozás, a nem, a dohányzás és a társadalmi-gazdasági státusz kiigazítása után a HDL-koleszterin 0,03 mmol/l-rel volt magasabb egy további alvási óránként (95% CI 0,00-0,05 mmol/L, p = 0,03, 3. táblázat).

Az alvás időtartama negatívan társult a BMI-vel és a derék kerületével, így a résztvevők 0,46 kg/m 2 alacsonyabb BMI-értékekkel rendelkeztek (95% CI -0,69 - -0,24 kg/m 2, p 1. ábra. Alvás időtartama, BMI és derékbőség.

A fekete vonalak ábrázolják a megjósolt BMI (A) és derékbőség (B) értékeket 95% -os konfidencia intervallummal (szürke kitöltés) a mintából származó tipikus nők esetében (fehér, soha nem dohányzó, alacsonyabb vezetői és szakmai foglalkozás, az átlagéletkor felhasználásával). Nagyon hasonló asszociációk mutatkoztak a férfiaknál.

A kiigazítás után az alvás időtartama általában negatívan kapcsolódott a HbA1c-hez és a CRP-hez, és pozitívan társult a szabad T4-hez, bár ezek a megállapítások nem voltak szignifikánsak (p = 0,09-0,10). A BMI további kiigazításként való felvétele után az alvás időtartama továbbra sem volt társítva ezen eredmények egyikével sem (P ≥ 0,16, 4. táblázat).

A metabolikus szindrómában szenvedő egyének diagnosztizálásához használt öt kritérium közül az alvás minden további órájában a résztvevők 0,10-rel kevesebb ilyen kritériummal rendelkeztek a kiigazítatlan modellben (95% CI -0,20 - -0,02, p = 0,02), de ez az összefüggés a kiigazítást követően nem szignifikáns (p = 0,36). Hasonlóképpen, minden további alvási órára a résztvevők 0,07 mmol/l-rel alacsonyabb trigliceridszintet értek el a kiigazítatlan modellben (95% CI -0,13 -0,01, p = 0,02), de ez az összefüggés nem volt szignifikáns a kiigazítás után (p = 0,11).

Lineáris regressziós analízisekben az alvás időtartama nem volt összefüggésben az éhomi glükózzal, az LDL-koleszterinnel, a szabad T3-mal vagy a TSH-val. A logisztikus regressziós elemzés során az alvás időtartama nem volt összefüggésben a metabolikus szindróma jelenlétével (p ≥ 0,44).

Vita

Jóslatainkkal összhangban az alvás időtartama negatívan társult a BMI-vel és a derék kerületével, és pozitívan a HDL-koleszterinszinttel. Feltételeztük azt is, hogy a rövidebb alvók károsítják a glükóz anyagcserét és a pajzsmirigy működését, valamint magasabb szisztémás gyulladást okoznak. Noha nem szignifikáns, az alvás időtartama általában negatívan kapcsolódik a HbA1c-hez, pozitívan társul a szabad T4-hez, és negatívan kapcsolódik a CRP-hez. A kiigazítatlan modellekben az alvás időtartama is negatívan összefügg a trigliceridekkel és a metabolikus szindróma kritériumaival, de ezek az összefüggések a kiigazítás után már nem voltak nyilvánvalóak. Általában az asszociációk erősen gyengültek, miután a BMI-t korrekcióként bevonták, ami arra utal, hogy a magasabb BMI-értékek hozzájárulnak a rövidebb alvók metabolikus diszfunkciójához. Érdekes és várakozásainkkal ellentétben az alvás időtartama nem volt összefüggésben az étrenddel. Összességében ezek a megállapítások azt sugallják, hogy az Egyesült Királyságban élő felnőttek körében a hosszabb alvók kedvező anyagcsere-profilokkal rendelkeznek a rövidebb alvókhoz képest, de nem különböznek lényegesen eltérő étkezési szokásoktól.

Megfigyelésünk, hogy az alvás időtartama negatívan társult a BMI-vel és a derék kerületével, összhangban áll a metaanalízisekkel, amelyek azt mutatják, hogy a rövid alvás az elhízással és a központi elhízással jár [11, 12], és az általunk tapasztalt asszociációk nagysága a korábban dokumentáltak. Érdekes, hogy az Egyesült Királyságban felnőttek nagy csoportjának nemrégiben végzett vizsgálata kimutatta, hogy a gén/környezet kölcsönhatások kulcsfontosságú tényezők lehetnek az elhízás kockázatában, mivel a különféle alvási magatartások (ideértve a rövid alvást is) az adipozitásra gyakorolt kedvezőtlenebb hatásai kifejezettebbek voltak azoknál, akik genetikai hajlamúak elhízás [25]. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az elhízásra genetikailag hajlamos emberek körében javítani kell az alvási szokásokat.

A vér lipidjei fontos meghatározói a különféle anyagcsere-betegségek kockázatának. A HDL-koleszterin segít ellensúlyozni a túlzott gyulladást és szabályozza a koleszterin reverz transzportját, ezáltal befolyásolva az olyan egészségügyi problémák kockázatát, mint az érelmeszesedéses szív- és érrendszeri betegségek [26]. Míg egyes tanulmányok azt találták, hogy a rövid és a hosszú alvás egyaránt hozzájárulhat a HDL-koleszterinszint csökkentéséhez [27], lineárisabb összefüggést figyeltünk meg. A tanulmányok konzisztenciája azonban úgy tűnik, hogy a rövid alvás káros hatással jár a lipid anyagcserére, beleértve az alacsonyabb HDL-koleszterinszintet is [28].

Tekintettel a nagyobb zsírtartalomra, az alacsonyabb HDL-koleszterinszintre és a hajlamra a csökkent glükóz-anyagcserére a rövidebb alvók körében, arra számítottunk, hogy az alvás időtartama metabolikus szindrómával jár. Míg a kiigazítatlan lineáris regressziós modell negatívan társította az alvás időtartamát a metabolikus szindróma számos kritériumával, ez a kapcsolat azonban a kiigazítás után nem volt nyilvánvaló. Mivel a metabolikus szindróma komponenseinek teljes komplementere csak 554 résztvevő számára volt elérhető, lehet, hogy nem volt elegendő statisztikai erőnk az összefüggések megfigyelésére.

A pajzsmirigyhormonoknak számtalan szerepük van az anyagcsere szabályozásában [30], ezért meghatároztuk, hogy az alvás időtartama összefügg-e a pajzsmirigy működésével. Míg a kísérleti alváskorlátozásról kimutatták, hogy akutan fokozza a pajzsmirigyhormon-szekréciót, a határ alatti alacsonyabb szabad T4-re vonatkozó megállapításunk jobban megfelel annak a megállapításnak, hogy a krónikus alváskorlátozás csökkenti a szabad T4-szintet [31]. Mivel a hypothyreosis hajlamosítja az embereket a súlygyarapodásra, a pajzsmirigy működésének károsodása lehet az egyik mechanizmus, amely révén a hosszú távú alvásvesztés növeli az elhízásra való hajlamot.

A magasabb CRP szint növeli az érzékenységet az anyagcsere-betegségekre, például a 2-es típusú cukorbetegségre [32]. Következésképpen azt is megvizsgáltuk, hogy az alvás időtartama társult-e a vér CRP-koncentrációival, és megállapítottuk, hogy az alvás általában negatívan kapcsolódik a CRP-hez. Ez az eredmény összhangban áll azzal a bizonyítékkal, hogy az alváskorlátozás általában előgyulladásos állapotot indukál, ideértve az emelkedett CRP-szintet is [33], ami azt jelenti, hogy a szabályozatlan szisztémás gyulladásos válaszok egy másik módja lehet annak, hogy a rövid alvás káros hatással van az anyagcsere szabályozására.

Egy másik lehetőség az, hogy az étrendi aluljelentések átfogóbbak a magasabb BMI-vel rendelkező személyek és a zsírtömeg-csökkentést elérni kívánók körében [39], ami akadályozza az alvás időtartama és az energiafogyasztás közötti összefüggés megfigyelését az ön által bejelentett étrenddel. Az is lehetséges, hogy az alvás időtartama nemlineáris módon kapcsolódhatott a diétához. Irodalmi értelmezésünk alapján azonban eleve úgy döntöttünk, hogy lineáris regressziós elemzéseket alkalmazunk az étrendi eredmények modellezésére. Végül más alvási paraméterek, mint az alvás hatékonysága, az alvás időzítése (a kronotípus egyszerű becslése) és az alvás időzítésének változékonysága befolyásolhatják az étrendet és az anyagcsere-egészséget [40–42], de az ezekre a változókra vonatkozó kérdéseket nem tartalmazzák az NDNS-RP.

Ennek a tanulmánynak számos erőssége volt, beleértve az átfogó étrendi értékelést 4 napos becsült tápláléknaplók segítségével, alapos anyagcsere-profilalkotást, az étrend és az anyagcsere-egészség egyidejű mérését és egy reprezentatív felnőtt populáció tanulmányozását. Ennek ellenére ennek a munkának is voltak korlátai. A tanulmány objektívebb mérőszámok, például aktimetria vagy poliszomnográfia helyett az ön által bejelentett alvási időtartamot használta, és a résztvevőket nem kérdezték meg a munkarend alvásra gyakorolt hatásáról vagy hatásáról. Az önjelölt alvási időtartam és az aktimetria által becsült, 0,43–0,45-ös alvási időtartam közötti összefüggésről beszámoltak felnőtteknél [43, 44], és az önjelentések általában alábecsülik az alvás időtartamát, amely eltérés nőhet az ön által bejelentett hosszabb alvás esetén [ 43, 44]. További korlátok közé tartozik az alvást befolyásoló viselkedésre vonatkozó információk hiánya (például riasztás használata), egyes változók hiányzó adatai, valamint annak a lehetősége, hogy a résztvevők viselkedését nem szigorúan szabványosították az éhomi minták összegyűjtése előtt.

Mivel ez egy keresztmetszeti vizsgálat volt, természetesen nem lehet arra következtetni, hogy az elégtelen alvás káros anyagcsere-következményekkel jár. Az alvás, az étkezési szokások és az anyagcsere-egészség közötti összefüggések jobb tisztázása érdekében az alvás időtartamának és minőségének objektívebb mértékét alkalmazó leendő tanulmányokra van szükség. Mivel a legutóbbi tanulmányok dokumentálták az alváshosszabbítás jótékony hatásait az étrendi választásokra és az anyagcsere-egészségre a szokásos rövid alvók esetében [45–47], az ilyen beavatkozások optimalizálását tovább kell tanulmányozni.

Összefoglalva, a hosszabb alvóknak általában kedvezőbb az anyagcsere-profiljuk, annak ellenére, hogy nincs összefüggés az alvás időtartama és az étrendi bevitel között ebben a populációban. Eredményeink alátámasztják a rövid alvásnak az anyagcsere-betegségekhez, például az elhízáshoz való hozzájárulását bemutató összesítő bizonyítékokat.

Köszönetnyilvánítás

Köszönjük a vizsgálat résztvevőinek, az Egyesült Királyság Adatszolgálatának, Dr. Victoria Burley-nek az adatok elemzésre való előkészítésében nyújtott segítségét, valamint Dr. Darren Greenwood-nak a statisztikai elemzésekhez adott tanácsát.