Анонс
Статья из журнала «Sleep» под названием «Регулярность сна является более сильным предиктором риска смертности, чем продолжительность сна: проспективное когортное исследование» представляет значительное открытие в области исследования сна. Авторы исследования — Даниэль П. Виндред, Ангус К. Бернс, Жаклин М. Лейн, Рича Саксена, Мартин К. Раттер, Шон В. Кейн и Эндрю Дж. К. Филлипс — сосредоточились на взаимосвязи между режимом сна и риском смертности.
Основные выводы исследования:
- Регулярность сна против продолжительности сна: Исследование подчеркивает, что регулярность сна, определяемая как ежедневная последовательность времени засыпания и пробуждения, является более мощным предиктором риска смертности, чем продолжительность сна. Этот вывод оспаривает традиционный акцент исключительно на продолжительности сна в руководствах по здоровому сну.
- Данные и методология: В исследовании было использовано более 10 миллионов часов данных акселерометра от 60 977 участников Биобанка Великобритании. Средний возраст участников составлял около 62,8 лет, а данные включали медианный период наблюдения в 6,30 лет. Для оценки регулярности сна участников были рассчитаны баллы Индекса Регулярности Сна (SRI).
- Связь с рисками смертности: Более высокая регулярность сна была связана со значительно более низким риском смертности от всех причин (на 20-48% ниже), смертности от рака (на 16-39% ниже) и кардиометаболической смертности (на 22-57% ниже) в четырех верхних квинтилях SRI по сравнению с наименее регулярным квинтилем. Эти ассоциации были скорректированы с учетом различных факторов, включая возраст, пол, этническую принадлежность и образ жизни.
- Значение для здоровья сна: Результаты предполагают, что поддержание регулярных режимов сна может быть более эффективной целью для улучшения общего здоровья и выживаемости, чем сосредоточение внимания исключительно на продолжительности сна.
Это исследование предоставляет убедительные доказательства того, что регулярность сна является ключевым показателем человеческого здоровья и, возможно, более важным маркером здоровья, чем продолжительность сна. Оно подчеркивает важность последовательных режимов сна в отношении долгосрочных исходов здоровья, включая риск преждевременной смерти.
Аннотация
Аномально короткий и продолжительный сон связан с преждевременной смертностью, и достижение оптимальной продолжительности сна было в центре внимания рекомендаций по охране здоровья во время сна. Новые исследования демонстрируют, что регулярность сна, ежедневное соответствие времени сна и бодрствования, может быть более сильным предиктором некоторых последствий для здоровья, чем продолжительность сна. Однако роль регулярности сна в смертности не изучалась в большой когорте с объективными данными. Поэтому мы стремились сравнить, как регулярность и продолжительность сна предсказывают риск смертности от всех причин и от конкретной причины. Мы рассчитали показатели индекса регулярности сна (SRI) на основе данных акселерометра продолжительностью более 10 миллионов часов у 60 977 участников Британского Биобанка (62,8 ± 7,8 лет, 55,0% женщин, медиана [IQR] SRI: 81,0 [73,8–86,3]). Смертность регистрировалась в течение 7,8 лет после регистрации акселерометром у 1859 участников (4,84 смертей на 1000 человеко-лет, среднее значение (± SD) наблюдения 6,30 ± 0,83 года). Более регулярность сна была связана с более низким риском смертности от всех причин на 20-48% (p < 0,001 — p = 0,004), снижением риска смертности от рака на 16-39% (p < 0,001- p = 0,017) и снижением риска кардиометаболической смертности на 22-57% (p < 0,001-p = 0,048) по четырем лучшим квинтилям SRI по сравнению с наименее регулярным квинтилем. Результаты были скорректированы с учетом возраста, пола, этнической принадлежности, а также социально-демографических факторов, образа жизни и состояния здоровья. Регулярность сна была более сильным предиктором смертности от всех причин, чем продолжительность сна, путем сравнения эквивалентных моделей смертности и путем сравнения вложенных моделей SRI-смертности с продолжительностью сна и без нее (p = 0,14–0,20). Эти результаты указывают на то, что регулярность сна является важным предиктором риска смертности и является более сильным предиктором, чем продолжительность сна. Регулярность сна может быть простой и эффективной целью для улучшения общего состояния здоровья и выживаемости.
Заявление о значимости
Сон достаточной продолжительности важен для оптимального здоровья и долголетия, но появляющиеся данные демонстрируют, что регулярное время сна может быть еще важнее. Используя объективные показатели сна в когорте из > 60 000 человек, мы обнаружили, что люди с менее регулярным режимом сна имеют более высокий риск преждевременной смертности, и что регулярность сна является более сильным предиктором риска смертности, чем продолжительность сна. Эти результаты были достоверными при детальном контроле сопутствующих факторов, что свидетельствует о том, что регулярность сна является ключевым показателем здоровья человека и потенциально более важным маркером здоровья, чем продолжительность сна.
Введение
Большое количество исследований показало, что как субъективные, так и объективные оценки средней продолжительности сна связаны с риском смертности [1-9]. Несколько метаанализов субъективной продолжительности сна связали как короткую, так и / или продолжительную продолжительность сна, выходящую за приблизительный диапазон 7-9 часов, с более высокими рисками смертности от всех причин [1-5]. Недавно крупные исследования объективной продолжительности сна подтвердили эти ассоциации продолжительности сна со смертностью от всех причин [6-9]. Эти выводы подтверждаются результатами, демонстрирующими связь между продолжительностью сна и многими другими аспектами здоровья [10].
Поддержание оптимальной продолжительности сна находится в центре внимания современных рекомендаций по охране сна [11]. Однако недавние данные указывают на то, что регулярность сна, определяемая как ежедневное соответствие времени сна и бодрствования, является более сильным предиктором некоторых последствий для здоровья, чем средняя продолжительность сна [12, 13]. Исследования с лонгитюдными показателями регулярности сна выявили связи между нерегулярным сном и неблагоприятными кардиометаболическими исходами [12, 14-17], эпигенетическим старением [18], подавленным настроением [19] и снижением качества жизни [13]. Люди с нерегулярным режимом сна подвергаются воздействию нерегулярных факторов окружающей среды, включая свет, и могут вести себя нерегулярно по времени, например, проявлять физическую активность и принимать пищу. Такая нестабильная синхронизация как стимулов, так и поведения приводит к нарушению циркадных ритмов с последующими негативными последствиями для здоровья [20]. Хотя риск смертности был связан с регулярностью сна, о которой сообщали сами [21], эта взаимосвязь не была исследована проспективно в большой когорте с объективными данными о сне. Кроме того, относительная важность продолжительности сна по сравнению с регулярностью сна для риска смертности неизвестна.
Мы стремились оценить взаимосвязь объективно измеренной регулярности сна с риском смертности от всех причин, а также смертности от кардиометаболических причин и рака в большой когорте (N = 60 977), которые носили акселерометрические устройства в течение 1 недели. Мы также оценили, является ли регулярность сна более сильным предиктором риска смертности, чем продолжительность сна. Мы использовали данные нашей ранее опубликованной оценки регулярности сна участников Британского биобанка [22], где мы извлекли баллы Индекса регулярности сна (SRI). Этот показатель оценивает повседневное сходство в режиме сна, учитывая нерегулярность из-за фрагментации сна, дремоты и переменного времени начала сна и смещения сроков.
Методы
Обзор
Исходная когорта из примерно 502 000 участников в возрасте от 40 до 69 лет была набрана в Биобанк Великобритании в период с 2006 по 2010 год [23]. Участники прошли первоначальную оценку во время набора персонала, предназначенную для сбора информации по широкому спектру факторов здоровья и образа жизни с помощью вопросников и физических измерений. Центры оценки были расположены таким образом, чтобы охватить ряд социально-экономических, этнических и городско-сельских распределений населения Великобритании. Из этой базовой группы 103 669 участников носили устройства Axivity AX3 (Axivity, Ньюкасл-апон-Тайн, Великобритания) на доминирующем запястье в течение 7 дней в условиях свободной жизни в период с 2013 по 2016 год. Устройства были трехосными и регистрировали данные акселерометра с частотой 100 Гц. Приглашения к участию и устройства были разосланы по почте. Было получено письменное информированное согласие, и весь сбор данных проводился в соответствии с Хельсинкской декларацией. Ссылки на протоколы и документы о согласии см. в Дополнительных методах S1.1.
Регулярность сна и его продолжительность
Регулярность сна оценивалась с использованием SRI [24], показателя, который сравнивает сходство режимов сна от одного дня к следующему. SRI рассчитывает среднее соответствие состояния сна–бодрствования для всех пар эпох, разделенных 24 часами (формулу расчета SRI см. в Дополнительных методах S1.7). Значение SRI, равное 100, отражает совершенно регулярные паттерны сна–бодрствования, а ноль — случайные паттерны.
Баллы SRI были получены в этой когорте в нашей предыдущей работе [22], и эти баллы использовались во всех представленных здесь анализах. Баллы SRI были рассчитаны с использованием поэтапного состояния сна-бодрствования каждого участника в течение 1 недели. Состояние сна–бодрствования оценивалось с использованием “GGIR”, проверенного, широко используемого R-пакета с открытым исходным кодом для оценки сна–бодрствования по данным акселерометра [25, 26], и “sleepreg”, R-пакета, разработанного нашей группой для точного расчета баллов SRI по результатам “GGIR” [22]. Пакет “sleepreg” использует данные о длительном бездействии для учета дневного сна, фрагментированного сна и больших периодов бодрствования во время сна при расчете баллов SRI, чего невозможно достичь, используя только сводные данные “GGIR». Этот метод учитывал отсутствие износа устройства и исключал случаи неверно рассчитанного наступления сна и его смещения. Он также позволил точно представить закономерности, включающие более одного эпизода сна в течение 24-часового периода. Достоверные баллы SRI были рассчитаны у участников, у которых было не менее 120 часов (т. е. 5 дней) пар epoch с 24-часовым интервалом после снятия одежды и исключения неправильно рассчитанных дней. Более подробная информация приведена в Дополнительных методах S1.6-8 лет, и все сценарии, используемые для получения оценок SRI, включены в пакет “sleepreg”, который находится в свободном доступе на GitHub [https://github.com/dpwindred/sleepreg].
Продолжительность сна рассчитывалась ежедневно для каждого человека как продолжительность длительного бездействия между началом дневного сна и временем его смены, оцененная GGIR. Суточная продолжительность сна была рассчитана в те же дни исследования, которые использовались для расчета баллов SRI, и средняя продолжительность сна на уровне участников была рассчитана за эти дни. Аналогичным образом, среднее время засыпания участников рассчитывалось исходя из ежедневного времени засыпания в середине дня, определяемого как время по часам на полпути между началом сна и его смещением. Внутрииндивидуальная вариабельность времени начала сна и его смещения была рассчитана как стандартное отклонение ежедневного времени начала сна и смещения для каждого человека.
Показатели смертности
Данные о смертности были получены от NHS Digital (Англия) и NHS Central Register (Шотландия). Записи включают дату смерти и основную причину смерти, диагностированную в соответствии с МКБ-10 [27]. Были включены записи с июня 2013 по март 2021 года. Кардиометаболическая смертность определялась в соответствии с МКБ-10 «Болезни системы кровообращения» или «эндокринные и метаболические заболевания» (I05-I89, E00-E90). Преобладающими причинами смерти со стороны системы кровообращения были ишемическая болезнь сердца (I20-I25); цереброваскулярные заболевания (I60-I69); другие болезни сердца (I30-I52); заболевания артерий, артериол и капилляров (I70-I79); и гипертоническая болезнь (I10-I15). Преобладающими эндокринными и метаболическими причинами смерти были сахарный диабет (E10-E14); метаболические нарушения (E70-E90); и ожирение (E65-E68). Рак определялся как любая причина смерти от злокачественных или доброкачественных новообразований (C00-C97, D10-48). Преобладающими причинами смерти от рака были злокачественные новообразования органов пищеварения (C15-C26); дыхательных и внутригрудных органов (C30-C39); лимфоидной и кроветворной ткани (первичная; C81-C96); и молочной железы (C50).
Ковариаты
Средняя физическая активность определялась как среднее ускорение устройства во время записи, после исключения данных низкого качества и периодов неиспользования, как описано в предыдущей работе [28], и была получена на основе тех же записей акселерометра, которые использовались для оценки состояния сон–бодрствование. В ходе первоначальной оценки в период с 2006 по 2010 год были собраны дополнительные ковариаты, включая: самооценку этнического происхождения; статус занятости; годовой доход домохозяйства; Индекс депривации Таунсенда (средняя материальная депривация по месту жительства участника); еженедельную социальную активность; частоту посещений социальных сетей; статус курения; городской или сельский почтовый индекс; статус сменной работы; назначение лекарств от гипертонии или холестерина; диагноз рака, диабета или сосудистых заболеваний; индекс массы тела (ИМТ); коэффициент холестерина; частоту подавленное настроение, отсутствие энтузиазма / незаинтересованности, напряженность / беспокойство, усталость / вялость; и посещение врача общей практики или психиатра по поводу проблем с психическим здоровьем. Подробное описание ковариат см. в Дополнительных методах S1.2-3.
Статистический анализ
SRI и продолжительность сна были разделены на квинтили. Риски смертности оценивались для каждого из четырех лучших квинтилей SRI и продолжительности сна по сравнению с их соответствующими наименьшими квинтилями, которые, как предполагалось, имеют самый высокий риск смертности. Этот подход позволил установить неопределенную нелинейность во взаимоотношениях сна и смертности. Соотношения рисков для общей и специфической смертности оценивались с использованием моделей пропорциональных рисков Кокса и моделей пропорциональных субопасностей конкурирующих рисков [29]. Во всех моделях Кокса в качестве шкалы времени использовалось время, прошедшее с момента регистрации акселерометром. Переменные сна были включены в качестве предикторов риска смертности в три отдельные модели Кокса, а именно: модель 1: SRI, модель 2: продолжительность сна и модель 3: SRI плюс продолжительность сна. Каждая из этих трех моделей была реализована как “минимально скорректированная”, так и “полностью скорректированная”, в общей сложности для шести моделей. Минимально скорректированные модели включали возраст, пол и этническую принадлежность; а полностью скорректированные модели были дополнительно скорректированы с учетом физической активности, занятости, дохода, депривации, социальной активности, посещений социальных сетей, статуса курения, городской среды, статуса сменной работы и использования лекарств от холестерина или гипертонии (синтаксис модели см. в Дополнительных методах S1.5). Все ковариаты были выбраны в качестве потенциальных факторов, нарушающих взаимосвязь между сном и смертностью. Дополнительные ковариаты в полностью скорректированных моделях также были возможными посредниками взаимосвязи между сном и смертностью. Информационные критерии Akaike использовались для сравнения моделей 1 и 2 (эквивалентные модели только для SRI и только для продолжительности сна). Для сравнения моделей 1 и 3 (вложенные иерархические модели) использовался тест отношения правдоподобия. Смотрите Дополнительные результаты S2.2 для получения дополнительной информации о сравнениях моделей.
Полностью скорректированные модели 1-3 подвергались дальнейшим корректировкам в отношении времени сна и исходного физического и психического здоровья (см. Дополнительные результаты S2.4-6). Каждая из следующих переменных была индивидуально добавлена в полностью скорректированные модели 1-3: время засыпания в середине дня, диагностика рака, диабета, сосудистых заболеваний, ИМТ, уровень холестерина, подавленное настроение, отсутствие энтузиазма / незаинтересованности, напряженность / беспокойство, усталость / вялость и посещение терапевта или психиатра по поводу проблем с психическим здоровьем.
Связь между SRI и продолжительностью сна была проверена с помощью линейной регрессии путем включения продолжительности сна в качестве линейного, квадратичного и кубического предиктора SRI в трех отдельных моделях. Соответствие модели сравнивалось между каждой из трех моделей с использованием ANOVA (F-критерия). Нелинейные зависимости были проверены в связи с гипотезой о том, что более нерегулярный сон будет связан как с более коротким, так и с более продолжительным сном, в первую очередь из-за ограничения сна и связанного с этим восстановительного сна.
Результаты
Характеристики участников
В нашем анализе приняли участие 60 997 участников с достоверными оценками SRI. Распределение SRI было отрицательно искаженным, медиана (IQR) составляла 81,0 (73,8–86,3) и варьировалась от 2,5 до 98,5, как описано в нашей предыдущей работе [22]. Средняя продолжительность сна (± SD) составила 6,77 ± 1,00 часа и варьировалась от 0,48 до 13,49 часа. Средний период наблюдения (± SD) между записью на акселерометре и конечной точкой исследования (21 марта 2021 г.) составил 6,30 ± 0,83 года. Уровень смертности от всех причин составил 4,84 смерти на 1000 человеко-лет, из них 1859 смертей от всех причин, 377 — от кардиометаболических причин и 1092 — от рака. Среднее время (± SD) до наступления смертности составило 5,96 ± 1,32 года. Участникам окончательной выборки из 60 997 человек было 62,8 ± 7,8 лет, 55,0% женщин, 97,2% белых, 60,8% занятых, 7,3% сменных работников, средний доход варьировался от 31000 до 51 999 фунтов стерлингов, индекс депривации Таунсенда составил -1,79 ± 2,77, социальные мероприятия в 72,9% случаев в неделю, социальные визиты чаще всего совершались еженедельно (36,2%), 83,6% из городского почтового индекса, 36,4% курильщиков в прошлом и 6,3% курильщиков в настоящее время, а средняя физическая активность (± SD) составила 28,4 ± 8,1 млн г при еженедельных записях. Описательная статистика каждой ковариаты по квинтилям SRI и продолжительности сна представлена в таблице 1. Количество смертей от всех причин, кардиометаболических, онкологических и других причин представлено в таблицах 2 и 3 для каждого квинтиля SRI и продолжительности сна. Внутрииндивидуальная изменчивость сроков начала сна и смещения по квинтилям SRI представлена в подтверждающей информации Дополнительные результаты S2.7.
Регулярность сна является более сильным предиктором смертности от всех причин, чем продолжительность сна
Регулярность сна и смертность демонстрировали монотонную взаимосвязь, при этом более высокая регулярность сна предсказывала более низкий риск смертности в моделях пропорциональных рисков Кокса (Таблица 2, рисунок 1, модель 1). Лица в 80-100–м процентилях регулярности сна имели самый низкий риск по сравнению с 0-20–м процентилями (минимальная модель: ОР = 0,52 [0,45–0,60], p < 0,001, полная модель: ОР = 0,70 [0,59–0,83], p < 0,001).Рисунок 1.
Совокупная выживаемость участников между записью на акселерометре и конечной точкой исследования, согласно (А) квинтилям индекса регулярности сна и (Б) квинтилям продолжительности сна.
Продолжительность сна показала нелинейную U-образную зависимость от смертности от всех причин в минимально скорректированной модели Кокса и линейную тенденцию в отношении смертности в полностью скорректированной модели (таблица 3, рисунок 1, модель 2). Более длительная продолжительность сна предсказывала более низкий риск смертности вплоть до 60-80 процентилей в минимальной модели (ОР = 0,69 [0,60–0,80], p < 0,001) и вплоть до 80-100 процентилей в полностью скорректированной модели (ОР = 0,76 [0,65–0,89], p < 0,001).
Минимальные коэффициенты риска были ниже в моделях регулярности сна (минимальный: HR = 0,52 [0,45–0,60], p < 0,001; полный: HR = 0,70 [0,59–0,83], p < 0,001) по сравнению с моделями продолжительности сна (минимальный: HR = 0,69 [0,60–0,80], p < 0,001, полный: HR = 0,76 [0,65–0,89], p < 0,001 ), что позволяет предположить, что регулярность сна в большей степени связана с риском смертности, чем продолжительность сна. Сравнение формальных моделей (модель 1 и модель 2) показало, что модели регулярности сна лучше соответствуют данным о смертности от всех причин, чем модели эквивалентной продолжительности сна. Модели минимальной и полностью скорректированной продолжительности сна имели небольшие вероятности минимизации потери информации по сравнению с соответствующими моделями регулярности сна, рассчитанными путем сравнения информационных критериев Akaike (минимальный: p < 0,001; полностью скорректированный: p = 0,005; см. Дополнительные результаты S2.2).
Регулярность сна оставалась значимым предиктором риска смертности в моделях Кокса, которые также включали продолжительность сна в качестве предиктора (Таблица 4, модель 3). Самый низкий риск смертности от всех причин наблюдался в 80-100-м процентилях SRI в этих моделях продолжительности SRI (минимально скорректированная модель: HR = 0,54 [0,47-0,63], p < 0,001, полностью скорректированная модель: HR = 0,74 [0,62–0,89], p < 0,001), и взаимосвязь между более высоким SRI и более низким риском смертности оставалась монотонной. Коэффициенты риска для всех процентилей SRI были незначительно снижены в моделях продолжительности SRI по сравнению с моделями только для SRI, представленными в таблице 2. В этих моделях SRI-duration продолжительность сна была значимым предиктором смертности для участников в 60-80–м процентилях (минимальный: ОР = 0,84 [0,73–0,98], p < 0,05; полный: ОР = 0,84 [0,71–0,99], p < 0,05) и 80-100–м процентилях (полный: ОР = 0,84 [0,71–0,99], p < 0,05) по сравнению с показателями в 0-20 процентилях (таблица 4). Иерархическое сравнение моделей SRI-only (модель 1) и SRI-duration (модель 3) показало, что модели SRI-duration не лучше соответствуют риску смертности по сравнению с моделями, использующими только SRI (тест отношения правдоподобия, минимальные модели: Χ2(4) = 6,88, p = .14; полностью скорректированные модели: Χ2(4) = 5,94, p = .20), предполагая, что продолжительность сна не объясняет значительной дополнительной разницы в риске смертности, помимо разницы, объясняемой баллами SRI.
Регулярность сна оставалась значимым предиктором смертности от всех причин и более сильным предиктором, чем продолжительность сна, после дополнительной корректировки на время в середине сна (см. Дополнительные результаты S2.4). Регулярность сна также оставалась значимым предиктором смертности от всех причин после дополнительной корректировки на ранее существовавший рак, диабет, сосудистые заболевания (сердечный приступ, инсульт, стенокардия или гипертония), высокий ИМТ, высокий уровень холестерина, подавленное настроение, отсутствие энтузиазма / незаинтересованности, напряженность / беспокойство, усталость / вялость и посещение врача общей практики или психиатра по поводу проблем с психическим здоровьем, в полностью скорректированных моделях, как с включением, так и без включения продолжительность сна (см. Дополнительные результаты S2.5-6).
Регулярность сна, продолжительность сна и риск кардиометаболической, онкологической и смертности от других причин
Регулярность сна была значимым предиктором кардиометаболических рисков, риска смертности от рака и других причин в моделях пропорциональных субопасностей с конкурирующими рисками (Таблица 2, модель 1). 60-80–й и 80-100-й процентили регулярности сна имели более низкий риск смертности от конкретной причины по сравнению с 0-20–м процентилями по всем трем причинам, как в моделях с минимальной, так и с полной корректировкой. Наибольшими эффектами для каждого результата были: (1) кардиометаболический, минимальный: ОР = 0,43 [0,31–0,60], р < 0,001, полный: ОР = 0,62 [0,42–0,91], р < 0,05, (2) рак, минимальный: ОР = 0,61 [0,50–0,73], р < 0,001, полный: ОР = 0,76 [0,61–0,94], р < .05, и (3) другая причина, минимальная: ОР = 0,39 [0,29-0,55], p < 0,001, полная: ОР = 0,60 [0,41–0,88], p < 0,01.
Продолжительность сна была значимым предиктором кардиометаболической смертности и рисков смертности от других причин, но не была значимым предиктором риска смертности от рака (Таблица 3, модель 2). Процентили 40-60–й, 60-80–й и 80-100–й продолжительности сна имели более низкие риски кардиометаболической смертности по сравнению с 0-20–м процентилями как в моделях с минимальной, так и с полной корректировкой. Только 60-80-й процентили были значимыми предикторами смертности от других причин как в минимальной, так и в полностью скорректированной моделях. Наибольшими эффектами для каждого результата были: (1) кардиометаболические, минимальные: ОР = 0,49 [0,35–0,67], р < 0,001, полные: ОР = 0,56 [0,39–0,80], р < 0,01, и (2) другие причины, минимальные: ОР = 0,58 [0,42-0,79], р < 0,001, полные: ОР = 0,66 [0,46–0,95], р < .05.
Регулярность сна оставалась значимым предиктором риска смертности от кардиометаболических заболеваний, рака и других причин после добавления продолжительности сна в минимальную модель (Таблица 4, модель 3). В полностью скорректированной модели регулярность сна оставалась значимым предиктором риска смертности от рака и других причин, но не кардиометаболической смертности, после добавления продолжительности сна.
Регулярность сна связана с продолжительностью сна
Продолжительность сна была слабым, но значимым предиктором SRI. Были протестированы линейные, квадратичные и кубические соответствия для этой взаимосвязи. Кубическая модель подходила лучше, чем линейная (F (2,60 993) = 1360,9, p < 0,001) или квадратичная (F (1,60 993) = 426,5, p < 0,001), определенная методом ANOVA. В этой модели более продолжительная продолжительность сна была связана с более высокими показателями SRI вплоть до продолжительности сна 7,83 часа (SRI 81,76), выше которой более продолжительная продолжительность сна была связана с более низким SRI. Скорректированные значения R2 для каждой модели составили 0,085 (линейные), 0,118 (квадратичные) и 0,125 (кубические). Более подробную информацию смотрите в дополнительных результатах S2.3.
Обсуждение
На основе более чем 10 миллионов часов данных актиграфии 60 977 участников британского Биобанка мы обнаружили, что более регулярный сон был значимым предиктором снижения риска смертности от всех причин. У участников из четырех верхних квинтилей (SRI 71,6–98,5) риск смертности от всех причин был на 20-48% ниже, чем у участников с показателями SRI в нижнем квинтиле (SRI < 71,6). Примечательно, что регулярность сна была более сильным предиктором смертности от всех причин, чем продолжительность сна. Мы оценили это путем сравнения эквивалентных моделей SRI-only и duration-only, а также путем сравнения вложенных моделей SRI-duration. Эти результаты были надежны с учетом поправки на возраст, пол, этническую принадлежность, физическую активность, статус курения, статус сменной работы, социально-демографические факторы и образ жизни, а также дополнительных поправок на время сна в середине дня, ранее существовавшие рак, диабет, сосудистые осложнения, высокий ИМТ, высокий уровень холестерина и исходное психическое здоровье.
Мы разработали метрику SRI специально для оценки нарушения циркадных ритмов путем измерения изменений, происходящих с режимом сна в циркадной временной шкале [24]. SRI фиксирует нерегулярность из-за сочетания фрагментированного сна, переменного начала, смещения, продолжительности и дневного сна [30]. В этом отношении он отличается от других маркеров внутрииндивидуальной изменчивости сна, которые, как правило, оценивают только одно измерение (например, изменчивость времени начала сна), делают предположения о характере сна (например, только один эпизод сна в день, как в метрике “составное отклонение фазы”) и оценивают внутрииндивидуальную изменчивость в течение всего периода исследования, а не на ежедневной основе (например, “межсуточная стабильность”) [30]. Следовательно, SRI, вероятно, будет как чувствительным показателем нарушения циркадных ритмов, способствующим плохим долгосрочным результатам для здоровья, так и потенциальным маркером будущего развития плохих результатов для здоровья через влияние нерегулярности на сон.
Недавние исследования показали, что SRI предсказывает широкий спектр последствий для здоровья [12-19]. Наше исследование устанавливает взаимосвязь между SRI и риском смертности, используя объективные данные акселерометров. Этот результат согласуется с предыдущими исследованиями с использованием акселерометра на небольших выборках, которые связали вариабельность конкретных параметров сна с более высоким риском смертности, включая продолжительность сна [31], фрагментацию сна и пробуждения [32, 33]. Наши результаты также согласуются с предыдущим выводом о том, что более низкая относительная амплитуда, показатель устойчивости ритмов отдыха и активности, связана с более высоким риском смертности [34, 35]. Кроме того, исследования самоотчета связали более высокий риск смертности с нерегулярным режимом сна [21], дневным сном [36, 37] и продольной вариабельностью продолжительности сна [6]. Наши результаты на большой проспективной выборке окончательно показывают, что нерегулярный сон является предиктором более высокого риска смертности.
Многие исследования связывают как короткую, так и продолжительную продолжительность сна с риском смертности [1-9]. Наши результаты для людей с коротким сном согласуются с этой литературой. Мы отмечаем, что в нашем анализе группе с самым продолжительным сном соответствовала продолжительность сна > 7,56 часов, тогда как предыдущие исследования, показывающие связь смертности с длительным сном, как правило, использовали более экстремальные ограничения (например, > 9 часов или категорию самоотчета с максимально возможным ответом). Поэтому мы не обязательно ожидаем увидеть повышенный риск смертности в этом верхнем квинтиле.
Наше исследование расширяет предыдущую литературу, напрямую сравнивая продолжительность сна и регулярность сна как предикторы риска смертности. Наши результаты демонстрируют, что регулярность сна, как правило, является более сильным предиктором риска смертности, чем продолжительность сна. Эти результаты согласуются с другими исследованиями, показывающими, что регулярность сна является более сильным предиктором других последствий для здоровья, чем продолжительность сна [12, 13]. Мы предполагаем, что эти результаты получены потому, что регулярность сна является более прямым показателем нарушения циркадного ритма, который, как известно из экспериментальных исследований, оказывает очень широкое неблагоприятное воздействие на физиологию [38]. Известно, что в исследованиях на животных нарушение циркадных ритмов, вызванное световыми паттернами, которые способствуют нерегулярному режиму сна и бодрствования, приводит к преждевременной смертности [39], а целенаправленное нарушение циркадных часов светом вызывает серьезные сердечно–сосудистые заболевания [40]. Проспективные исследования людей с нерегулярным сном продемонстрировали связь с кардиометаболическим здоровьем [12, 14-17]. Мы отмечаем, что, хотя регулярность сна является более прямым показателем нарушения циркадных ритмов, продолжительность сна частично также может отражать аспекты нарушения циркадных ритмов. Продолжительность короткого и продолжительного сна может влиять на время воздействия света, прием пищи и физическую активность, которые влияют как на центральные, так и на периферические циркадные ритмы.
В нашем исследовании более высокий риск смертности от кардиометаболических причин был связан как с нерегулярным сном, так и с короткой продолжительностью сна. Эти результаты согласуются с экспериментальными и эпидемиологическими данными, связывающими регулярность и продолжительность сна с кардиометаболическим здоровьем [4, 8, 12, 21, 41-46]. Экспериментальные данные на людях указывают на то, что кардиометаболические факторы риска, включая артериальное давление, маркеры воспаления и чувствительность к инсулину, изменяются при уменьшении продолжительности сна [41] и в экспериментальных условиях, нарушающих циркадные ритмы [42]. Эпидемиологические исследования показывают, что риск сердечно-сосудистых событий и смертности выше у людей с коротким сном [4, 8, 43, 44] как по объективным, так и по субъективным показателям продолжительности сна. Что касается регулярности сна, то эпидемиологические исследования с использованием актиграфии связали более изменчивые сроки и продолжительность сна с летальными и нефатальными сердечно-сосудистыми заболеваниями [45] и метаболическими нарушениями [46], а регулярность сна, измеренная с помощью SRI, с кардиометаболическими факторами риска [12]. Субъективная регулярность сна также была связана с сердечно-сосудистой смертностью [21]. Хотя продолжительность сна и регулярность независимо предсказывали риск кардиометаболической смертности в нашем исследовании, мы также обнаружили, что регулярность не была значимым предиктором кардиометаболической смертности в моделях, которые также включали продолжительность с поправкой на физическую активность, статус курения, сменную работу, а также социально-демографические факторы и образ жизни. Этот результат свидетельствует о том, что различные аспекты поведения во сне (продолжительность в зависимости от регулярности) могут по-разному влиять на кардиометаболический риск смертности, возможно, из-за различного влияния гомеостатических и циркадных нарушений на кардиометаболические факторы [41, 42].
Мы обнаружили, что нерегулярный сон предсказывает более высокий риск смертности от рака, в то время как короткая продолжительность сна — нет. Подобно смертности от всех причин, эта взаимосвязь может быть в конечном счете обусловлена нарушением циркадного ритма. Несколько линий доказательств связывают нарушение циркадных ритмов с раком, в том числе: (1) исследования, связывающие экспрессию генов и метаболические ритмы с инициацией и прогрессированием рака [47]; (2) исследования на животных, показывающие, что нерегулярные ритмы сна–бодрствования и нарушение циркадных ритмов вызывают усиление прогрессирования опухоли и метастазирования [48-51] и вызванное раком воспаление [52]; и (3) эпидемиологические данные, свидетельствующие о том, что воздействие света ночью повышает риск возникновения рака молочной железы [ 53-55], рак щитовидной железы [56] и поджелудочной железы [57], а также воздействие сменной работы при раке молочной железы [58], предстательной железы [59], легких и кожи [60]. Напротив, эпидемиологические данные указывают на то, что продолжительность сна связана с более высоким риском смертности от рака только у небольшого числа людей с длительным сном (> 9 часов), но не у людей с коротким сном [1, 43, 61], что согласуется с нашими результатами для людей с коротким сном. Примечательно, что обнаруженная нами взаимосвязь между нерегулярным сном и более высоким риском смертности от рака оставалась устойчивой у лиц без ранее поставленного диагноза рака, что еще раз подтверждает гипотезу о том, что нерегулярный сон и нарушение циркадных ритмов влияют на инициацию рака, прогрессирование и возможную смертность.
В этом исследовании есть несколько ограничений. Во-первых, данные, собранные за одну неделю для каждого человека, дают лишь краткую картину их режима сна и бодрствования, и в будущей работе следует собирать данные о режиме сна и бодрствования в течение более длительного периода времени и включать несколько переходов от выходных к будним дням. Тем не менее интересно, что даже моментальный снимок поведения во сне предсказывает смертность в течение периода наблюдения в несколько лет. Во-вторых, записи с помощью акселерометра происходили не одновременно со сбором исходных ковариат, и некоторые из этих ковариат могут не оставаться стабильными во времени у каждого человека. В-третьих, наши результаты относятся к старшей возрастной группе преимущественно однородной этнической принадлежности и должны быть воспроизведены в других когортах, в том числе в межкультурном плане. В-четвертых, наши полностью скорректированные модели содержат переменные, которые потенциально оказывают как смешивающее, так и опосредующее воздействие (например, статус курения). Таким образом, истинная сила взаимосвязи регулярности сна и смертности, вероятно, лежит между нашими минимально скорректированными моделями, которые содержат только не опосредующие ковариаты, и нашими полностью скорректированными моделями. Наконец, мы признаем корреляционный характер наших результатов. Регулярность сна может быть как причиной, так и маркером риска преждевременной смертности.
Одним из ключевых факторов, определяющих высокий балл SRI, является регулярное время начала и прекращения сна. В нашем исследовании люди с лучшими 20% показателями SRI ложились спать и просыпались в течение примерно 1 часа в течение большинства учебных дней. Напротив, люди с нижними 20% баллов SRI ложились спать и просыпались примерно через 3 часа. Поэтому стремление засыпать и просыпаться в течение 1 часа каждый день может быть реальной стратегией улучшения SRI, особенно для людей, которые сохраняют только один основной эпизод сна в день. Мы отмечаем, что ночные пробуждения и фрагментированный режим сна также способствуют низким показателям SRI, и поэтому их также следует принимать во внимание.
Подводя итог, наши результаты бросают вызов давнему предположению о том, что продолжительность сна является наиболее важным показателем сна для здоровья человека. Подавляющее большинство исследований, посвященных сну и здоровью, сосредоточено на продолжительности сна как основном предикторе. Следовательно, результирующие структуры общественного здравоохранения, как правило, фокусируются на продолжительности сна в качестве ключевой цели. Наши результаты подтверждают важную роль продолжительности сна в прогнозировании смертности, но показывают, что регулярность сна является еще более сильным предиктором. К счастью, регулярность сна также может быть более простым измерением, на которое легче ориентироваться с помощью вмешательств. Как по психосоциальным, так и по биологическим причинам увеличение продолжительности сна может быть сложной задачей на практике. Вмешательства по продлению сна, которые напрямую не определяют, когда участники могут спать, оказывают лишь незначительное влияние на продолжительность сна [62]. Просить людей поддерживать более одинаковое время сна между днями, чтобы улучшить регулярность сна, вместо того, чтобы посвящать большую часть дня сну, в конечном счете может оказаться более осуществимой стратегией.
Благодарности
Авторы выражают признательность Алексу Расселу и Филиппу Чану за их помощь в приобретении и внедрении высокопроизводительных вычислительных ресурсов для получения показателей индекса регулярности сна.
Заявление о раскрытии информации
Раскрытие финансовой информации: AJKP и SWC получили финансирование исследований от Delos и Versalux, и они являются соучредителями и содиректорами Circadian Health Innovations PTY LTD. SWC также получила финансирование исследований от Beacon Lighting и консультировалась с Dyson.. Нефинансовая информация: отсутствует.
Доступность данных
Данные, лежащие в основе этой статьи, доступны в репозитории Биобанка Великобритании и могут быть доступны при подаче заявки (https://www.ukbiobank.ac.uk /).