- Достигните опережения фазы примерно на 2 часа
- Уменьшите самооценку депрессии и стресса
- Уменьшите сонливость по утрам
- Значительно улучшите простые показатели когнитивной и физической работоспособности
Абстрактный
Фон
Существует конфликт между жизнью в соответствии с нашими эндогенными биологическими ритмами и нашей внешней средой, нарушения которого приводят к негативным последствиям для здоровья и работоспособности. Это часто проявляется в сменной работе и смене часовых поясов, но "социальные нормы" (например, обычное рабочее время) могут создавать серьезные проблемы для "полуночников", людей, чей внутренний биологический ритм жизни предрасполагает их к необычно позднему циклу сна-бодрствования. Ночные совы также ассоциируются с проблемами со здоровьем, расстройствами настроения, снижением работоспособности и повышением уровня смертности.
Методы
В этом исследовании использовался план рандомизированного контрольного исследования, направленного на то, чтобы перенести поздний период "ночных сов" на более раннее время (опережение фазы), используя немедикаментозные практические вмешательства в реальных условиях. Эти мероприятия были направлены на освещение (за счет более раннего пробуждения/отхода ко сну), фиксированное время приема пищи, потребление кофеина и физические упражнения.
Результаты
В целом, участники продемонстрировали значительное увеличение продолжительности сна/бодрствования примерно на 2 часа, что было измерено с помощью актиграфии и циркадных фазовых маркеров (начало выработки мелатонина при слабом освещении и пиковое время реакции пробуждения на кортизол), при этом это не оказало отрицательного влияния на продолжительность сна. Примечательно, что продвижение по фазе сопровождалось значительным улучшением показателей депрессии и стресса, о которых они сообщали сами, а также улучшением показателей когнитивной (время реакции) и физической (сила хвата) работоспособности в типичные "неоптимальные" утренние часы.
Выводы
Наши результаты предлагают новую стратегию изменения времени работы часов в соответствии с требованиями общества, что может значительно улучшить показатели работоспособности, психического здоровья и времени сна в реальном мире.
Вступление
Часто в обществе мало внимания уделяется влиянию нарушений сна и циркадных ритмов на организацию нашего обычного рабочего дня. Широко распространены нарушения в системе сна/бодрствования, которые нарушают повседневную деятельность, приводя к ухудшению здоровья, и около двух третей взрослого населения Великобритании (67%) сообщают о тех или иных проблемах со сном. Хорошо известно, что ограниченный сон и нарушение циркадной ритмичности приводят к изменениям многих физиологических процессов, таких как эндокринная регуляция и температура тела (ТОС), а также связаны с различными проблемами со здоровьем, включая нарушения настроения, повышенную заболеваемость и смертность, а также снижение когнитивной и физической работоспособности. Нарушение циркадных ритмов и процессов сна/бодрствования представляет собой существенное экономическое бремя для общества, в первую очередь из-за снижения производительности труда, невыходов на работу и низкой успеваемости, а также увеличивает риск несчастных случаев на производстве. Основным фактором, влияющим на эти результаты, является недостаточное понимание индивидуальных различий в уязвимости к нарушениям сна и рассогласованию циркадных ритмов, а также недостаточная осведомленность о том, в какой степени циркадные ритмы человека могут не совпадать с обычным рабочим днем с 09:00 до 17:00.
На индивидуальные различия в биологических ритмах влияют физиологические, генетические и поведенческие факторы. Эти различия позволяют классифицировать людей в соответствии с их циркадным ритмом, причем особенно ранние и поздние периоды часто называют "жаворонками" и "полуночниками" (в данном исследовании они называются ранними и поздними циркадными фенотипами, ECP/LCP). В самом крайнем случае эти различия могут привести к клиническим диагнозам нарушений циркадного ритма сна-бодрствования (CRSWDs), прогрессирующего нарушения фазы сна-бодрствования (ASWPD) и замедленного нарушения фазы сна-бодрствования (DSWPD), которые более распространены у пожилых и молодых пациентов соответственно. Степень, в которой эти клинические расстройства по механизмам совпадают с экстремальными циркадными фенотипами в здоровой популяции, остается неизвестной.
DSWPD часто ассоциируется с расстройствами настроения, такими как депрессия, и эта группа людей также, как правило, ограничена социальными факторами, такими как режим работы/учебы, который сокращает продолжительность сна, что приводит к накоплению "недосыпания’. Это вызывает чрезмерную сонливость в течение дня и нарушение когнитивных функций. Хотя для диагностики DSPWD необходимо клиническое обследование, многие из его симптомов характерны для ‘ночных сов’ (LCPS). LCP классифицируются на основе позднего времени засыпания/бодрствования, задержки выработки мелатонина при слабом освещении (DLMO) и/или нарушения гомеостаза сна. LCPS были связаны с более высокими показателями депрессии, снижением когнитивных способностей по утрам, чрезмерной дневной сонливостью изменениями в мозговых связях [ДОБАВИТЬ ССЫЛКУ-Чайлдс Э.Р., Кампос Б.М., Миддлтон Б., Скин Диджей, Бэгшоу А.П.]. Циркадный фенотип влияет на функциональную связь мозга в состоянии покоя, концентрацию внимания и сонливость. Сон. 15 февраля 2019 г.], а также на повышенные показатели заболеваемости и смертности. Также было показано, что суточные колебания показателей как когнитивной, так и физической работоспособности варьируются в зависимости от циркадного фенотипа, при этом LCP'ы часто испытывают трудности с укладыванием в традиционное рабочее время. Поскольку около 50% данной популяции относятся к категории "позднего типа" (пробуждение после 8:18), можно предположить, что эти люди подвержены риску из-за задержки циркадного ритма и могут извлечь выгоду, перейдя на более ранний режим.
Перенастройка биологических часов может быть достигнута с помощью поведенческих методов, фармакологических методов или их комбинации. Циркадная система человека реагирует на свет, что позволяет активности сна/бодрствования и физиологии адаптироваться к 24-часовому циклу свет-темнота. В результате свет или его недостаток является основной мишенью для попыток перенастроить биологические часы с помощью процесса, называемого фотическим захватом. Было показано, что яркий свет сдвигает циркадную фазу в зависимости от времени и продолжительности воздействия света (кривая фазовой реакции). Воздействие света в раннюю утреннюю фазу активирует циркадную систему, в результате чего DLMO достигает своего пика раньше, а сон наступает позже. И наоборот, воздействие света в течение биологической ночи приводит к задержке фазы, что подтверждается более поздним DLMO.
Также были исследованы нефотические формы вовлечения, чтобы попытаться сдвинуть циркадную фазу. Эти поведенческие цели (т.е. немедикаментозные вмешательства) включают изменение циклов сна/бодрствования, своевременные физические упражнения и своевременное кормление. Было показано, что своевременное кормление сдвигает периферические часы у мышей, не влияя на часы SCN [30]. Кроме того, было показано, что своевременное питание регулирует периферические метаболические ритмы с 5-часовой задержкой приема пищи, задерживая ритмы уровня глюкозы в плазме и жировой ткани за 2 часа экспрессии гена PER2. Альтернативным циркадным ритмом, который был изучен, являются целенаправленные физические упражнения. Регулярные физические упражнения могут изменять ритм температуры тела и уровень мелатонина. Недавняя работа еще раз подтвердила эти выводы, показав, что упражнения утром и в начале второй половины дня приводят к ускорению фазы, в то время как запланированные вечерние упражнения приводят к задержке фазы.
Большая часть нашего общества придерживается строгих рабочих и школьных часов, требующих посещения занятий с 09:00 до 17:00. Несмотря на эти традиционные требования к социальному расписанию, произошел некоторый сдвиг в сторону понимания биологических ограничений за счет обеспечения гибкости рабочего времени, а также попыток перейти на другие рабочие часы. время начала занятий в школе должно соответствовать заведомо запоздалым биологическим часам подростков. Однако, несмотря на осознание последствий, предстоит пройти еще долгий путь, чтобы напрямую воплотить результаты исследований и повлиять на изменения в нашем быстро развивающемся ‘круглосуточном’ обществе.
Хотя попытки продвинуть фазу (перевести часы на более раннее время) с использованием некоторых из этих методов ранее были продемонстрированы в лабораторных исследованиях, полевые исследования отсутствуют. Кроме того, в реальных условиях еще не предпринимались попытки исследовать влияние на психическое здоровье и суточные колебания работоспособности. Здесь мы предлагаем новую стратегию лечения пациентов с ЗПР, многие из которых страдают от хронического нарушения циркадного ритма или нарушенного гомеостаза сна. Используя простые и практичные изменения в образе жизни, мы стремились поэтапно изменить время сна и бодрствования, DLMO и время пиковой реакции на пробуждение кортизола. Мы предположили, что если будет достигнут прогресс в фазе, это улучшит самооценку психического здоровья (депрессия, тревога и стресс), а также позволит раньше достичь максимальной работоспособности и, таким образом, улучшить простые показатели когнитивной (время реакции) и физической (сила хвата) работоспособности в неоптимальные моменты дня.
Фрагменты разделов
Участники
Исследование получило положительное этическое заключение Комитета по научной этике Бирмингемского университета, проводилось в соответствии с Хельсинкской декларацией, и участники дали письменное информированное согласие на участие в нем. В общей сложности 178 человек заполнили Мюнхенский опросник по хронотипам (MCTQ, бумажная версия [38]) для расчета скорректированного среднего периода сна в свободные дни (MSFsc). Участники, отнесенные к позднему хронотипу с использованием базы данных MCTQ, соответствующей возрасту и полу, были приглашены на
Результаты
Чтобы подтвердить, что исследуемые группы были равномерно распределены по ряду переменных, рассмотренных ниже, все данные были первоначально сопоставлены до вмешательства, и ни по одному из измеренных параметров существенных различий обнаружено не было (Дополнительная таблица 1). Экспериментальная и контрольная группы были примерно одинакового возраста (21,7 ± 2,8 и 20,9 ± 3,9 лет), ИМТ (22,9 ± 3,2 и 22,6 ± 2,1) и MSFsc (07:15 ± 00:27 и 06:02 ± 00:14). На исходном этапе (до вмешательства) были выявлены значимые линейные зависимости
Обсуждение
Исследователи, клиницисты и отраслевые эксперты постоянно ищут способы лучше понять, как мы можем улучшить психическое здоровье, самочувствие и работоспособность. Одним из факторов, который, похоже, постоянно упускается из виду, является выбор времени для поведения (например, сна, приема пищи и работы). Здесь мы взяли группу "полуночников" и попытались изменить их привычное поведение в ночное время в реальных условиях, используя простые, практичные, немедикаментозные вмешательства. Мы показываем, что сдвиг фазы примерно на 2 часа может быть
Выводы
Здесь мы показываем возможность простого немедикаментозного вмешательства для улучшения состояния полуночников, уменьшения негативных последствий для психического здоровья и сонливости, а также для управления временем максимальной работоспособности в реальном мире. Эти результаты могут принести значительную пользу в ряде различных ситуаций. Для населения в целом, значительную часть которого составляют полуночники, эти результаты могут предложить простую стратегию улучшения психического состояния и работоспособности. В клинических условиях,