睡眠時間和睡眠相關問題在兒童和青少年代謝綜合征中的作用

背景

人們越來越認識到睡眠是代謝綜合征(MetS)的一個危險因素。本研究的目的是分析來自哥倫比亞特區Bogotá的兒童和青少年自我報告的睡眠時間、睡眠相關問題和MetS之間的關係。

方法

這是FUPRECOL研究(2014-15)的橫斷麵分析。參與者包括來自波哥大(哥倫比亞)的2779名青年(54.2%為女孩)。根據de Ferranti/Magge和colleges的標準，MetS定義為存在≥3種代謝異常(高血糖、高甘油三酯血症、低高密度脂蛋白膽固醇[HDL-c]、高血壓、腰圍增加)。自我報告的睡眠時間和與睡眠相關的問題通過BEARS問卷進行評估。

結果

Logistic回歸分析顯示，滿足推薦睡眠時間的男孩血糖水平升高的風險降低(優勢比[OR] = 0.71, 95%CI [0.40-0.94];p= 0.031)。此外，與沒有睡眠問題的年輕人相比，男孩白天過度嗜睡與低HDL-c水平有關(OR = 1.36, 95%CI [1.02-1.83];p女生甘油三酯水平高(OR = 1.28, 95%CI [1.01-1.63];p= 0.045)。睡眠模式不規律的女孩HDL-c水平降低(OR = 0.71, 95%CI [0.55-0.91];p= 0.009)。

結論

建議的睡眠時間與男孩空腹血糖水平升高的風險降低有關，而睡眠問題與女孩HDL-c水平降低和男孩甘油三酯水平升高有關。這些發現提示了改善睡眠衛生以減少兒童和青少年代謝危險因素的臨床重要性。

睡眠不足已被假定為新出現的心髒代謝風險標誌物的預測因素[1］．睡眠時間和睡眠質量與肥胖有關。2]、糖尿病[3.]，以及高血壓[4]，心血管疾病風險的強大和獨立指標。

最近，睡眠時間被認為是代謝綜合征(MetS)的一個危險因素[5］．迄今為止，大多數研究睡眠時間與MetS或其組成部分(腰圍百分位、甘油三酯、HDL-c、血壓和空腹葡萄糖)之間的關係的研究都是在成年人中進行的，而對兒童人群的這些關係知之甚少。此外，有限的研究產生了不一致的結果[6，7，8，9，10，11，12，13］．與睡眠時間相關的證據在空腹血糖方麵似乎更為一致，這表明睡眠時間長短都可能對兒童和青年的代謝代謝代謝起決定性作用[7，9］．

同樣，隻有少數研究調查了與睡眠相關的問題和MetS之間的關係，因為大多數研究都集中在睡眠時間上[14，15］．例如，Kuula等人(2016)報告稱，在過渡到青春期早期期間，睡眠時間差與致動脈粥樣硬化的脂質特征有關，而這種影響在男孩中不太明顯[14］．同樣地，在荷蘭11-12歲的大樣本兒童中，白天睡眠時間長與女孩(而不是男孩)的高密度脂蛋白膽固醇(HDL-c)低有關[15］．關於睡眠質量，在135名巴西兒童和青少年的隊列中，睡眠質量差也與舒張壓和腰圍高有關(但與其他MetS成分無關)[16］．因此，由於以往的研究結果不一致，考慮到這些研究的樣本量相對較小，目前還不能得出結論。

確定睡眠時間和睡眠相關問題對兒童和青少年代謝危險因素的影響將有助於建立兒童睡眠問題的早期幹預措施。由於缺乏足夠的確鑿證據來證明兒童人群中睡眠特征對代謝危險因素的影響，本研究的目的是分析來自哥倫比亞哥倫比亞特區Bogotá的兒童和青少年自我報告的睡眠時間、睡眠相關問題和MetS之間的關係。

研究設計和參與者

在2014-2015學年(學年)期間，我們檢查了FUPRECOL研究的橫斷麵組成部分[17)(西班牙語:Asociación de la fuerza prensil con manifestaciones de riesgo心血管tempranas en niños哥倫比亞青少年)。樣本包括兒童和青少年(n= 4000名男生和n= 4000名女孩)，年齡9-17.9歲。隨機抽取三分之一的受試者(n= 2900)。在這個亞組中，有2779名表麵健康、沒有任何身體或精神疾病診斷的兒童和青少年(54.2%的女孩)在自我報告的睡眠時間和生化樣本中包含的所有成分方麵的有效數據。參與者屬於低和中等社會經濟地位(哥倫比亞政府定義為1-3)。兒童和青少年在安第斯地區昆迪納馬卡省的一個城市Bogotá的首都地區就讀公立小學和高中(5年級至11年級)。包括一個方便的誌願者樣本，並按性別和年齡按1年增量分組(共9組)。

人體測量數據

參與者被要求穿短褲和t恤進行體檢。他們還被要求移除所有珠寶和其他金屬物品。一旦受試者赤腳並穿著內衣，使用電動秤(型號Tanita®BC-418®Tokyo, Japan)測量他們的體重(kg)，範圍為0-200 kg，精確到100 g。高度用便攜式體育場計測量，精度為0.1 mm，範圍為0-2.50 m (Seca®206，漢堡，德國)。體重指數(BMI)以體重(kg)/身高(m)計算²)，而BMI-z評分則以世界衛生組織增長參考2007計算[18］．腰圍(WC) (cm)測量為下肋緣與髂骨之間的最窄點。當這一點不明顯時，使用金屬皮尺(Lufkin W606 PM®，Parsippany, New Jersey, USA)在最後一根肋骨和髂骨之間的中點進行測量，按照國際人體測量學會先進指南[19］．評估過程由一個專業團隊(四名體育活動碩士研究生和物理治療師教授)進行，他們在人體測量方麵擁有豐富的經驗。2%的樣品被測量兩次，以確保測量的一致性。所有人體測量變量的測量技術誤差小於2% [17］．

血壓

當參與者坐著不動時，用自動裝置(Riester Ri-Champion模型，Jungingen，德國)測量左臂心髒水平的收縮壓(SBP)和舒張壓(DBP)。血壓監測儀袖帶放置在手臂彎曲上方2- 3指寬處，第一次和第二次測量之間暫停2分鍾，使用標準袖帶測量臂圍17-22厘米。

血液取樣及分析

在受試者禁食10-12小時後，於上午6:00 - 8:00通過毛細管取樣獲得血液樣本。參與者被要求在測試前24小時內不要進行長時間的運動。生化特征包括:(i) HDL-c， (ii)甘油三酯，(iii)總膽固醇，和(iv)空腹血糖，用酶比色法測定。分析間重複性(變異係數)是通過15天內對8個血漿池的16個重複分析確定的。獲得的百分比為甘油三酯2.6%，總膽固醇2.0%，HDL-c 3.2%，空腹葡萄糖3.6%和1.5%。

代謝綜合征診斷

met值根據de Ferranti等人的更新的協調標準定義。[20.]和Magge等人。[21基於年齡/性別/身高標準。如果參與者表現出以下三種或三種以上的情況(1)腹部肥胖(WC >第75百分位)，(2)高甘油三酯血症(≥100 g/dL)，(3)低HDL-c (< 50 mg/dL)，(4)高血壓(>第90百分位)，和(5)高空腹葡萄糖(≥110 mg/dL)，則被認為患有MetS。

心肺健康評估

心肺健康測量使用20米穿梭跑測試，如先前描述的Léger [22］．結果被記錄到最近完成的階段。使用Léger方程來確定VO₂峰(ml·公斤·分鍾⁻¹)。該測試是根據標準化協議進行的，該測試的詳細描述可以在其他地方找到[23］．我們數據的再現性(R)為R= 0.84。通過確定類內相關係數(ICC = 0.96, CI 95% 0.95-0.97)來評估評分者內部信度。我們使用該參數作為協變量，因為它與睡眠質量有關[24］．

性成熟

參與者自我評估了他們的第二性征的青春期階段(女孩的乳房和陰毛發育，男孩的生殖器和陰毛發育;從第一階段到第五階段)，根據Tanner和Whitehouse的標準[25］．

自我報告持續時間和睡眠問題

參與者通過回答以下問題來自我報告他們的睡眠時長，即工作日和周末的平均睡眠時間:你在校期間一般睡多長時間?你周末一般睡多久?根據國家睡眠基金會的建議[26睡眠時間在9 - 11小時或8 - 10小時的兒童和青少年分別被認為是睡眠充足的年輕人。根據目前的建議，短睡眠時間和長睡眠時間分別為每晚8至9小時和10至11小時[26］．

此外，我們使用BEARS問卷來識別與睡眠相關的問題(睡眠質量)[27］．這個篩選工具提示專業護理人員就每個領域可能存在的問題向學者兒童提出初步篩選問題，引出是或否的回答。該工具包括一套基本問題，用於評估與睡眠相關的領域，如(i)就寢問題，包括入睡困難;(ii)白天過度嗜睡，包括兒童白天嗜睡的典型行為;(iii)夜間醒來;(iv)睡眠的規律和時長;(v)打鼾。因為與睡眠相關的問題是自我報告的，而且受試者通常沒有意識到打鼾，所以這個項目沒有評估。這些回答僅限於過去7天，頻率選項分為“是”或“否”。該問卷在年輕人群中顯示出足夠的效度和信度[27，28］．在西班牙初級保健兒科協會的網站上，提供了本研究中使用的BEARS的西班牙語翻譯(http://www.aepap.org/gtsiaepap/)．最近，Bastida-Pozuelo等人[28]分析了BEARS問卷的有效性，以兒童睡眠習慣問卷得分為金標準，評估了它在區分有特定睡眠問題的年輕人群方麵的表現。這些作者表明，根據BEARS，有睡眠問題的2-16歲參與者在睡眠習慣問卷得分相關子量表上的得分顯著高於沒有睡眠問題的兒童和青少年(所有Ps < 0.05)。然而，考慮到哥倫比亞人群缺乏心理測量特性，進行了可靠性分析，顯示內部一致性結果(Cronbach 's alpha)為0.75(最小0.70至最大0.76)。此外，在229名學齡兒童的子樣本中(平均年齡12.8±2.4歲，體重46.2±12.4 kg，身高1.50±0.1 m, BMI 19.9±3.1 kg/m)²)，每次測試間隔7天，BEARS問卷4個問題的測試-重測(Kappa指數)重現性值為0.665。

調查對象為學齡兒童，每組20-50人，在教室裏進行，以保護隱私，並讓學生自由選擇參與，同時至少有兩名合格的研究人員在場。問卷在大約3-5分鍾內完成。在填寫問卷之前，提供了必要的完成指南，強調了仔細閱讀項目的必要性以及回答問題時真誠和保密的重要性。

道德聲明

FRUPECOL研究是根據人體研究赫爾辛基宣言進行的，並得到了哥倫比亞數據保護局(第008430/1993號決議)和羅薩裏奧大學人體研究審查委員會(代碼N°CEI-ABN026-000262)的批準。所有參與者都被告知了研究的目標，並獲得了參與者及其父母或法定監護人的書麵知情同意。

統計分析

連續變量用均值(SD)表示，分類變量用頻率表示。為評估統計正態性，采用Kolmogorov-Smirnov檢驗。由於分布偏倚，分析前對以下變量進行對數變換:WC、HDL-c、空腹葡萄糖、甘油三酯、收縮壓和舒張壓。為了幫助解釋，數據從對數尺度進行了反向轉換，以便在結果中表示。

用Student 's分析性別差異t-test或卡方檢驗。使用ANCOVA分析來評估每個MetS組件在睡眠時間和睡眠問題類別上的差異。我們分別將睡眠時間短、長或有睡眠問題的參與者作為參照組，進行邏輯回歸以確定MetS的風險或各MetS成分的變化水平。結果以比值比(or)和95% CI表示。分析根據年齡、性成熟度、身體質量指數(腰圍除外)和心肺健康進行調整。使用SPSS 22.0版(SPSS Inc.， Chicago, IL)軟件進行統計分析。一個p0.05為差異有統計學意義。

表格1按性別顯示了參與者的特征。樣本的平均年齡為13.21(2.2)歲。男孩比女孩更重，更高，心肺健康更好。相比之下，女孩的BMI值更高，甘油三酯水平更高，周末平均睡眠時間比男孩長。整個星期的平均睡眠時間為每晚8.11(1.61)小時。MetS的患病率為9.65%，女孩的發病率明顯高於男孩(p< 0.05)。

表格2根據睡眠時間和睡眠相關問題顯示代謝參數。在男孩中，沒有睡眠問題的人的舒張壓值明顯更高，白天過度嗜睡的人的甘油三酯值明顯更高。女孩在沒有睡眠問題的情況下，收縮壓明顯較高。

睡眠時間、睡眠相關問題和MetS分量的Logistic回歸分析見表3.．按推薦時間睡眠的男孩空腹血糖升高的風險降低(OR = 0.71, 95%CI [0.40-0.94]，p= 0.031)。此外，與沒有睡眠問題的年輕人相比，那些報告白天過度困倦的人HDL-c水平較低(OR = 1.36, 95% CI [1.02-1.83]，p= 0.036)。在女孩中，白天過度嗜睡還與甘油三酯水平升高的風險增加有關(OR = 1.28, 95%CI [1.01-1.63]，p= 0.045)，而不規則的睡眠模式與低HDL-c水平相關(OR = 0.71, 95%CI [0.55-0.91]，p= 0.009)。

睡眠時間和睡眠模式被認為是導致早期代謝風險增加的潛在風險因素[29］．這項研究調查了2779名兒童和青少年的睡眠時間與睡眠相關問題和代謝危險因素之間的關係，表明睡眠在MetS的組成部分中起決定性作用。據我們所知，我們的研究包括迄今為止評估的最大的拉丁美洲兒童隊列。

近年來，關於睡眠時間及其對兒童和青少年代謝健康影響的研究越來越多[1，5］．關於葡萄糖和胰島素的穩態，越來越多的證據表明睡眠時間可能起著相關的作用[30.］．然而，大多數已發表的關於睡眠時間與血糖之間關係的研究都是在成年人中進行的，而兒童和青少年的有限數據卻證明了相互矛盾的結果[6，7，8，9］．在這方麵，最近一項針對年輕人(0-19歲)的係統綜述表明，睡眠時間不足可能會對葡萄糖穩態產生負麵影響[31］．在本研究中，我們確認了上述結果，並確定了建議的持續時間與男孩空腹血糖水平下降有關。最近，在肥胖兒童和青少年隊列中，睡眠時間也與胰島素抵抗呈正相關[32]，這表明10 - 13歲的兒童，每天睡眠< 9小時，與每天睡眠9 - 10小時和每天> 10小時的受試者相比，胰島素和HOMA-IR水平更高，HDL-c水平更低。有趣的是，之前發表的針對年輕人的研究發現，總睡眠時間和葡萄糖水平之間存在u型關係。7，9］．因此，在克利夫蘭兒童睡眠和健康隊列研究中，每晚睡眠7.75小時的青少年(16-19歲)空腹血糖升高的風險較低，睡眠時間短(5.0小時)或睡眠時間長(10.5小時)的人的HOMA水平約為25% [9］．在我們的研究中，短睡眠時間和葡萄糖水平之間缺乏關係，這可能是由分析中包含的不同混雜變量和以日平均值報告的睡眠數據所解釋的。在這種情況下，實驗研究已經確定，睡眠限製和延長對胰島素敏感性有影響，但潛在的機製尚未很好地確定。33，34］．基於我們的研究結果和之前的研究，我們可以推測過多的睡眠會導致兒童和青少年空腹血糖水平的升高。

另一方麵，在調整了潛在的混雜因素後，我們未能發現睡眠時間與其他MetS成分(如腰圍、HDL-c、甘油三酯和血壓水平)之間的顯著關聯，這可能是由於自我報告的數據。關於睡眠時間對兒童和青少年代謝當量的這些組成部分的影響，曾遇到過相互矛盾和稀疏的數據[10，12，13，35］．不同研究中發現的差異可以部分解釋為以下原因。值得注意的是，大多數調查這些關聯的研究都是在超重和肥胖的兒童和青少年中進行的[7，13，16，35］．請注意，我們的研究人群包括體重過輕、正常體重、超重和肥胖受試者。此外，在本研究中，考慮到國家睡眠基金會的建議，每晚9小時被視為理想的分界點;然而，並非所有上述研究都使用了相同的分界點。

另一方麵，我們發現39.5%的兒童和青少年定期獲得或長或短的睡眠時間。同樣，2016年美國青少年風險行為調查的數據顯示，睡眠8小時或8小時以上的患病率為27.3% [36］．此外，與之前發表的研究一致[37]，白天過度嗜睡和缺乏規律睡眠是拉丁美洲兒童人群中最常見的睡眠問題(分別為44.51%和40.41%)。此外，我們觀察到女孩的睡眠時間比男孩少，睡眠問題的患病率更高(用匹茲堡睡眠質量指數評估);在一組巴西超重或肥胖兒童和青少年(5-18歲)中也發現了類似的結果[16］．

由於睡眠是一個多維結構，除了睡眠時間外，它尤其與確定睡眠質量是否與代謝危險因素相關有關。到目前為止，關於睡眠質量對代謝風險影響的證據尚缺乏，因為在兒科人群中進行的大多數研究都集中在睡眠時間上[14，15］．我們發現，男孩白天過度嗜睡與HDL-c水平較低有關(OR = 1.36, 95%CI [1.02-1.83]，p= 0.036)，女生甘油三酯水平較高(OR = 1.28, 95% CI [1.01-1.63]，p= 0.045)。與我們的發現一致，Berentzen等人(2016)報告稱，在1481名兒童的隊列中，白天感到困倦的受試者HDL-c水平也較低[14］．同樣，一項縱向研究表明，睡眠質量差與甘油三酯水平升高有關。14］．有趣的是，在我們的研究中，不規律的睡眠模式與女孩的保護性HDL-c水平有關(OR = 0.71, 95%CI [0.55-0.91]，p= 0.009)。綜上所述，這些證據表明睡眠模式可能對血脂水平有重要影響。然而，由於關於睡眠質量和MetS成分的證據有限，需要進一步的研究來證實我們的初步結果。

目前的研究表明，睡眠時間和睡眠相關問題與MetS無關。以前在不同兒童和青少年隊列中的數據顯示了相互矛盾的結果，大多數是負麵的[1，12，13，14，16，38］．請注意，在韓國國家健康與營養調查(KNHANES) IV的1187名青少年的數據中，盡管睡眠時間與MetS成分之間存在關係，但沒有發現與MetS之間的關聯[12］．在我們的研究中觀察到的對比關係可能是由於MetS的低流行率(9.65%)缺乏統計力。

本研究存在一定的局限性。首先，橫斷麵設計不允許我們在睡眠時間和MetS分量之間進行因果推斷。因此，有必要進行額外的前瞻性研究和幹預，以確定因果關係。其次，由於睡眠測量是基於自我報告法，而不是客觀的多導睡眠描記法或加速度測量法，因此該方法在信度和效度方麵存在固有的局限性。然而，由於成本高，睡眠的客觀測量通常不適合大型流行病學研究。此外，兒童的主觀和客觀睡眠指數之間存在相當高的相關性[39］．此外，年輕人被要求將睡眠數據表示為更多天數的平均值，這可能會影響數據的可靠性。

同樣，有幾個混雜因素可能影響和調節睡眠呼吸障礙與MetS之間的關係。體育活動、飲食、社會經濟地位、月經周期和種族等變量可能是這種關聯的重要調節因素。另一方麵，打鼾是早期發展為MetS的另一個重要風險因素。在這種情況下，在本研究中，這一項目沒有進行評估，因為與睡眠有關的問題是由參與者自我報告的。然而，每一種代謝異常因素在多大程度上與打鼾相互作用，並在打鼾的青少年人群中促進代謝後果的發展，目前尚不清楚。40］．最後，需要強調的是，BEARS問卷被認為是一種有用的兒科睡眠篩查工具，可用於識別睡眠問題[27]，最近一篇先前的文章支持了BEARS的西班牙翻譯在兒科護理評估中檢測睡眠問題的並發性和信度有效性[28，41］．

另一方麵，這項研究的主要優勢在於具有代表性的大樣本，使我們能夠提供全國範圍內的數據。此外，在FRUPECOL研究中製定了高度標準化的程序，以避免測量偏差。此外，年齡、性成熟和心肺健康的信息被認為是潛在的混雜變量。

據我們所知，這是第一個全麵描述拉丁美洲兒童和青少年睡眠時間與睡眠相關問題和代謝標誌物之間關係的研究。我們報告了睡眠特征與MetS元素之間關係的新結果。我們的研究發現，基於主觀參數的推薦睡眠時間與空腹血糖水平降低有關，睡眠質量差與HDL-c降低和甘油三酯水平升高有關，這表明改善睡眠衛生對減少兒童和青少年代謝危險因素的臨床重要性。相比之下，我們在其餘參數中沒有發現顯著的關係，這可能是由於自我報告的數據。未來的前瞻性和幹預研究需要客觀評估，以建立睡眠模式和代謝危險因素之間可能的因果關係。

體重指數:

身體質量指數

菲律賓:

舒張壓

高密度脂蛋白膽固醇:

高密度脂蛋白膽固醇

密度:

高密度脂蛋白膽固醇低

大都會:

代謝綜合征

或者:

優勢比

SBP:

收縮壓的血液

廁所:

腰圍

我們感謝所有參與調查的參與者、家長和小學。

資金

FUPRECOL研究的實現得益於哥倫比亞科學院Tecnología“Francisco José de Caldas”COLCIENCIAS(合同N°671-2014代碼122265743978)提供的資金支持。資助者在研究設計、數據收集、數據分析和解釋、手稿準備或發表決定中沒有任何作用。

數據和材料的可用性

研究數據有作者的IRB (universversidad del Rosario)施加的法律和倫理限製。對這些限製的解釋是因為他們是哥倫比亞公立學校的兒童和青少年學生(2012年10月第1.581號法律和2013年第1377號國家法律)。來自:http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=49981而且http://www.oei.es/quipu/colombia/codigo_infancia.pdf

原始數據請聯係。合作的最初聯絡點是Robinson Ramirez-Velez教授(robinson.ramirez@urosario.edu.co)。

作者及隸屬關係

1. 羅薩裏奧大學醫學和健康科學學院體育活動測量研究中心，Bogotá哥倫比亞哥倫比亞特區

   Leonardo Pulido-Arjona, Jorge Enrique Correa-Bautista & Robinson Ramírez-Vélez

2. 波爾圖大學體育學院體育活動、健康和休閑研究中心，波爾圖，葡萄牙

   塞薩爾·阿戈斯蒂尼-索布裏尼奧和豪爾赫·莫塔

3. 澳大利亞臥龍崗大學教育學院社會科學學院Early Start研究所

   Rute桑托斯

4. 西班牙格拉納達大學健康科學學院

   瑪麗亞Correa-Rodriguez

5. 體育活動，體育和健康科學實驗室，醫學科學學院，智利聖地亞哥大學，USACH，智利聖地亞哥

   安東尼奧Garcia-Hermoso

貢獻

RR-V、LP-A、AG-H、je - b構思設計研究並進行數據分析;CA-S, JM, RS和MC-R對數據進行分析並撰寫論文。所有作者都閱讀並批準了最終的手稿。

相應的作者

對應到羅賓遜Ramirez-Velez．

倫理批準並同意參與

該議定書是根據《赫爾辛基宣言》的最新修訂和哥倫比亞現行關於人體臨床研究的法律(衛生部第008430/1993號決議)製定的。羅薩裏奧大學人體受試者研究審查委員會[代碼N°CEI-ABN026-000262]批準了所有的研究程序。獲得所有參與者的知情同意和同意。

發表同意書

我已獲得參與者(或兒童的合法父母或監護人)的同意，以報告個人患者數據。

相互競爭的利益

作者宣稱他們之間沒有利益衝突。

出版商的注意

beplay外围下载施普林格自然對出版的地圖和機構從屬關係中的管轄權主張保持中立。

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