兒童和青少年的肥胖已成為全球關注的公共健康問題,且常常會伴隨至成年。代謝綜合徵的發生率隨著肥胖率的增加而增加。流行病學研究發現,習慣性睡眠長度與2型糖尿病、心臟病的發生,甚至和病死率相關。
近20-30年,兒童和青少年的睡眠長度不斷下降,而睡眠長度的下降與其體重的增加呈平行關係。兒童的睡眠長度與代謝綜合徵的關係已成為一個熱點話題。現就近期兒童和青少年睡眠長度與代謝綜合徵的研究進展綜述如下。
一、兒童和青少年中的代謝綜合
Reaven首次提出X’綜合徵(後來稱為代謝綜合徵)這個概念,認為多種代謝異常同時發生比單一發生對心血管疾病或2型糖尿病發生風險影響更為顯著;胰島素抵抗和肥胖是X’綜合徵的核心原因。2003年Cook等以美國膽固醇教育計劃(NCEP ATPⅢ)為依據,第1次定義兒童和青少年代謝綜合徵。
代謝綜合徵在正常體重的兒童和青少年中的發病率與成人類似,為3%-4%;但是在肥胖人群中的發病率為26%-49%。不同研究所得的發病率差異如此之大,與選擇不同的診斷標準有關。可見,一個對兒童和青少年代謝綜合徵的統一定義對流行病學研究十分重要。
2007年,國際糖尿病組織為了統一診斷標準,提出兒童和青少年代謝綜合徵的診斷定義:年齡<10歲的兒童,不作代謝綜合徵診斷。但是如果腰圍≥該年齡組正常水平的90%,且同時伴隨2型糖尿病、高血壓、血脂異常、心血管疾病或肥胖症病史的兒童需要進行治療。<
p="">年齡在10 -16歲之間的兒童/青少年,腰圍≥該年齡組正常值的90%,且同時存在以下4項中至少2項者:(1)甘油三酯≥1.7mmol/L;(2)高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)<1.03 mmol/L;(3)收縮壓≥130 mmHg(l mmHg =0.133kPa)或舒張壓≥85 mmHg;(4)空腹血糖≥5.6 mmol/L或已診斷糖尿病。
年齡>16歲的青少年,代謝綜合徵的診斷標準與成人一致,男性腰圍≥94 cm,女性腰圍≥80cm,且同時存在以下4項中至少2項者:(1)甘油三酯≥1.7 mmol/L;(2)男性:HDL-C<1. 03mmol/L,女性;HDL-C<1.29 mmol/L,或者已經開始治療高脂血症;(3)收縮壓≥130 mmHg或舒張壓≥85mmHg;或者已經診斷為高血壓或正進行治療;(4)空腹糖耐量受損或者已診斷為2型糖尿病。
二、睡眠長度與代謝綜合徵
睡眠長度與代謝綜合徵的關係在成人並未明確,有的研究指出代謝綜合徵的發生與睡眠長度呈U型關係,即睡眠長度過短或者過長的人患代謝綜合徵的風險更高;有的研究結果則提示睡眠長度較長的成人代謝綜合徵的發生風險更高。
對於兒童或青少年睡眠長度和代謝綜徵關係的研究甚少,有少量研究指出睡眠長度與胰島素抵抗和腰圍存在聯絡,但是研究結果並不一致。有的研究結果提示兒童或青少年的睡眠長度過長或者過短與胰島素抵抗的風險增加相關,睡眠長度過短與腰圍的增加相關。也有研究結果則提示,兒童和青少年的睡眠長度與代謝綜合徵的發生無關。
1、睡眠長度與肥胖:肥胖是代謝綜合徵的一個核心因素,肥胖的兒童代謝綜合徵的發生風險是體重正常兒童的10-15倍。近30年兒童和青少年睡眠長度的減少與其肥胖率不斷增長呈平行發展趨勢。2005年一項美國的研究顯示,45%的青少年睡眠不足(<8h/夜),31%睡眠長度處於邊緣水平(8-9 h/夜)。
造成兒童和青少年睡眠時間減少的主要原因是環境和生活方式的變化,而不是個體內在生物學因素造成的睡眠需求量減少。目前對於兒童睡眠長度和肥胖關係的研究結果較為一致,很多研究支援兒童的睡眠長度與體質指數(BMI)呈負線性相關趨勢,即兒童的睡眠長度越短,其BMI越大;反之亦然。
但是,青少年的睡眠長度與肥胖的關係的研究結果的一致性較差。有一部分研究結果提示青少年的BMI與睡眠長度呈線性負相關。但是一部分研究結果提示青少年的BMI與睡眠長度呈U型關係,即睡眠長度過短的和睡眠長度過長的青少年的BMI均增高。
另外,也有研究結果提示在睡眠長度與肥胖的關係存在性別的差異,在男性青少年身上睡眠長度與肥胖呈負相關,但是女性不存在這種負相關。產生性別差異的原因可能是在兒童和青少年的研究中是否肥胖多以腰圍來界定。在青春期以後,女性的脂肪會較集中地累積在臀部,所以用腰圍作為肥胖的指標在女性身上較男性相比敏感性較差。
然而,在許多研究中的不足是通過詢問主觀睡眠時間的長短來確定睡眠長度,只有一項對7歲兒童的研究和3項對青少年的研究應用體動記錄儀記錄了較為客觀的睡眠長度。大量流行病學資料提示睡眠長度與肥胖的發生有關,但並不能說明兩者存在因果關係。
2、睡眠長度與胰島素抵抗:胰島素抵抗是代謝綜合徵除肥胖之外的另一個核心因素。目前對於睡眠長度和胰島素抵抗相互關係的研究結果並不一致。有部分研究指出睡眠長度過短與胰島素抵抗相關;有研究指出睡眠長度過長與胰島素抵抗相關;也有研究得出睡眠長度與胰島素抵抗的發生風險呈U型關係。
目前對於睡眠長度過短與胰島素抵抗的發生機制研究得較為清楚,認為肥胖是介導睡眠長度過短與胰島素抵抗的重要中介機制之一。睡眠長度過短引起瘦素分泌減少和飢餓素的分泌增加,引起食慾和進食量增加,引起體重增加和肥胖,再繼發引起胰島素抵抗。此外,睡眠長度過短引起皮質醇分泌增加和交感神經系統興奮性提高可增加胰島素抵抗發生的風險。
然而,目前對於睡眠長度過長與胰島素抵抗發生的作用機制仍未明確。有假說認為睡眠長度過長是合併疾病的跡象,例如抑鬱症。低水平的活動量和低下的社會經濟地位也被報道與睡眠長度過長相關。此外,細胞因子可能是介導睡眠長度過長和胰島素抵抗的可能機制。
有研究指出,每額外增加th的習慣性睡眠時間,C-反應蛋白和白細胞介素-6的水平分別升高8%和7%,炎性細胞因子水平的慢性升高與糖尿病的患病風險增加相關。因此,習慣性睡眠時間過長通過改變這些炎性細胞因子的調節從而可能影響葡萄糖的代謝。
3、睡眠長度與新陳代謝相關的激素:睡眠長度與新陳代謝相關的激素水平變化有關,這可能會影響BMI的水平。在成人身上有越來越多的實驗性研究證實,睡眠長度是通過改變神經內分泌對食慾的控制來影響體重的。瘦素是由白色脂肪細胞分泌,對進食有抑制作用和刺激能量消耗的一種激素。
胃飢餓素是由胃部分泌的一種激素,其作用於瘦素相反,有刺激食慾、增加飢餓感、製造脂肪和增加體重的作用。瘦素和胃飢餓素除了與飢餓感和食慾的調節有關,而且兩者都受睡眠長度的影響。當睡眠長度減少時,會引起瘦素分泌的減少和胃飢餓素分泌的增加,從而引起飢餓感、進食動機和食慾的增加,從而引起體重的增加。此外,在肥胖的兒童中,睡眠長度減少與空腹胰島素水平和峰值胰島素水平的增高和胰島素抵抗有關。
三、睡眠疾病中的睡眠長度、肥胖和代謝綜合徵
肥胖和代謝綜合徵是失眠和睡眠長度過短的兒童和青少年最常見共病。在一項關於睡眠債的研究中,對11名青年男性受試者進行部分睡眠剝奪(4h每夜睡眠)、睡眠延長(12h每夜睡眠)和正常睡眠(8h每夜睡眠)。與受試者充分睡眠時相比,在睡眠限制的階段,受試者出現葡萄糖耐量顯著受損,胰島素對葡萄糖的急性反應和葡萄糖有效利用性顯著下降。
胰島素敏感性也有下降趨勢,但是無顯著的統計學差異。另一方面,無論是在橫斷面研究還是縱向研究,睡眠長度都是青春期前兒童的肥胖的一項有效預測指標。肥胖是睡眠呼吸障礙的一項主要高風險因子。睡眠呼吸障礙與胰島素抵抗的發生和低水平的全身炎症反應相關,而胰島素抵抗和全身炎症反應又是引起代謝綜合徵的重要原因。
綜上所述,兒童和青少年合適的睡眠長度對於正常的新陳代謝、激素的分泌和食慾調控的正常運作具有重要作用,合理的睡眠長度和良好的睡眠質量有利於其維持正常體重和減少新陳代謝紊亂。
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