学术界研究发现长期睡眠不足,对身体产生的危害远不止于此

摘要:充足的睡眠、均衡的饮食和适当的运动,是国际社会公认的三项健康标准。但在现代生活中繁重的工作压力和不良的生活习惯造成睡眠不足的现象十分普遍。最新发布的《中国睡眠研究报告(2022)》显示,过去10年国人的入睡时间晚了两个多小时,睡眠平均时长从2012年的8.5小时缩减到2021年的7.06小时。调查显示仅35%国人能睡够8小时,新手妈妈、学生、职场人士睡眠问题突出。

根据《中国睡眠研究会》发布的睡眠调查报告显示,当下我国超3亿人存在睡眠障碍,成年人失眠发生率高达38.2%、超9成小学生睡眠时长未达标;其中超3/4的成年人在晚上11点以后入睡,近1/3的人熬到凌晨1点以后才能入睡。特别过去一年受新冠肺炎疫情影响,人们居家时间变多,但整体入睡时间延迟了2到3小时,对睡眠问题的搜索量增长了43%,以上数据还在逐年上升中[1]。

在众多疾病中因睡眠不足而引起的常见疾病有高血压、糖尿病、肥胖、心脏疾病、感冒等也已引起人们日常关注及重视。最近学术界的众多研究发现长期睡眠不足,其对身体产生的危害远不止于此。不论是「主动熬夜」,还是「被动失眠」,都会对人体产生危害,对此我们应该好好了解一番。

JACC:缺觉14天

内脏脂肪增加11%

常规意识里,大家会觉得吃得多、睡得多的人易长胖,但睡眠与肥胖的关系远没有大家想象的那么简单。越来越多研究发现,睡眠不足会导致体重增加,而腹部脂肪的堆积会对肝脏、心脏等器官产生不利影响,增加患病风险。

近日,一项发表在Journal of the American College of Cardiology(JACC)题为“Effect of Sleep Extension on Objectively Assessed Energy Intake Among Adults With Overweight in Real-life Settings: A Randomized Clinical Trial”的随机交叉对照临床试验结果(图1),发现睡眠不足导致腹部总脂肪面积增加9%,腹部内脏脂肪增加11%,而后者与心脏和代谢疾病的发生密切相关[2]。这是因为睡眠不足会增加能量的摄入,而能量消耗却几乎没有变化,进而导致体重增加,尤其是内脏脂肪的堆积明显增多。

学术界研究发现长期睡眠不足,对身体产生的危害远不止于此

图1 研究成果(图源:[2])

来自美国梅奥诊所的研究人员对12名年龄介于19-39岁的健康参与者进行干预研究,这些参与者非肥胖人群,其中9名为男性。整个研究周期持续21天,由4天适应期、14天试验期和3天恢复期组成(图2)。在4天适应期内,所有参与者每晚睡9个小时;在14天试验期内,参与者被随机分为睡眠限制组和睡眠对照组。前者每晚睡眠时间控制在4小时,后者每晚睡眠时间依然维持在9小时;进入恢复期后,所有参与者每晚睡9小时;试验过程中,所有参与者可以自由选择食物和摄入量。

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图2 试验设计具体流程(图源:[2])

研究人员定期检测和测量了参与者的热量摄入和消化、体重变化、脂肪(包括内脏脂肪和腹部脂肪)分布情况,以及与食欲相关的生物标志物水平等;3个月后,所有参与者在试验期内被分配到相反的组,再进行一次为期21天的试验。经过检测与对比后,研究人员发现:

  • 与适应期相比,试验期内睡眠限制组的参与者,平均每天摄入的能量增加了308 Kcal,摄入的蛋白质和脂肪分别增加了约13%和17%;
  • 试验过程中,参与者的能量消耗未呈现明显变化。这意味着,对参与者进行睡眠限制后,能量摄入增加,但能量消耗并没有减少;
  • 试验发现虽然参与者体重增加较少(仅为500 g),但腹部脂肪和内脏脂肪显著增加。睡眠限制后,参与者腹部脂肪增加了约9%,腹部内脏脂肪增加了约11%。

研究人员分析,睡眠不足可能会影响瘦素和饥饿素水平,进而提高受试者食欲,致使其选择高热量的食物。不过未来还需要更多研究探索相关机制,并明确延长睡眠时间是否可以逆转睡眠不足导致的腹部脂肪堆积。如今,睡眠不足已是一种普遍现象,对于那些睡眠不足的人来讲,应进行行为干预,如增强运动、保持健康饮食等,从而提升健康水平。

哈佛医学院:睡眠不足

严重损害青少年大脑

2021年10月,来自美国哈佛医学院、波士顿儿童医院的研究人员发现睡眠不足会对发育期青少年的大脑造成毁灭性伤害,甚至会导致青少年出现记忆、注意力和情绪等问题[3]。该项研究以题为“Shorter Duration and Lower Quality Sleep Have Widespread Detrimental Effects on Developing Functional Brain Networks in Early Adolescence”发表在Cerebral Cortex Communications上(图3)。

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图3 研究成果(图源:[3])

研究人员分析了5566份从青少年大脑和认知发展研究(Adolescent Brain Cognitive Development Study,ABCD Study)获取而来的睡眠及大脑成像数据,邀请所有参与者的父母参与到孩子睡眠调查问卷中。此外,研究人员通过功能性磁共振成像收集了每个青少年静息时的大脑数据,通过分析数据确定多个在认知功能中发挥重要作用的大脑网络。

注:ABCD Study是美国对大脑发育和儿童健康规模最大的长期研究。

研究分析表明:

  • 研究观察到大脑特定部位如多个皮质区域、丘脑、基底神经节、海马体和小脑的异常网络变化。此种网络异常可能会导致多种认知过程的缺陷,这些过程包括注意力、奖励机制、情绪调节、记忆以及计划、协调和控制行动的能力;
  • 睡眠不足对青少年大脑的负面影响是广泛性的,涉及大脑的个别区域和大规模电路,大脑所受影响反之又会对睡眠质量产生负面影响;较短的睡眠时间、较长的睡眠潜伏期、频繁醒来和睡眠呼吸紊乱与低灵活性和弹性较低的大脑网络有关(图4);
  • 屏幕使用时间越长,睡眠时间越短;肥胖与睡眠时间缩短、夜间活动增多、出汗、打鼾、难以醒来和白天嗜睡有关。较高的家庭收入与较长的睡眠时间显著相关。

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图4 睡眠不足、难以入睡以及打鼾频率的变化表现(图源:[3])

这些发现对于了解青少年大脑的认知功能具有重要意义,使大众了解到睡眠时间和质量都会影响到发育中的大脑功能回路,有利于阐明青少年学习成绩下降、注意力不集中等学习障碍问题。良好的睡眠必须是每个人生活中的头等大事,对于处于发育期的青少年则更为重要。作为父母,更应重视睡眠不足会对青少年的伤害,帮助其养成良好的睡觉习惯。

睡不好心情差?

Sleep发现睡眠影响情绪新机制

相信我们都曾有过这样的体验:前一天睡不好,醒来看到任何事物都不美好,甚至不自觉就会暴躁升级,脾气一点就着。那么睡眠是通过何种机制影响我们的情绪反应?关于这一点,科学家早有研究。

2020年4月,来自美国匹兹堡大学医学院和爱荷华州立大学的研究人员在睡眠专科杂志Sleep上发表研究“0276 Does Losing Sleep Unleash Anger?”,研究探索了睡眠不足对愤怒情绪的影响机制,发现证实睡眠不足会增加愤怒感和挫败感[4](图5)。

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图5 研究成果(图源:[4])

该研究包括对日记和实验结果的分析。在日记研究中,研究人员对202名大学生的睡眠情况进行为期1个月的追踪,通过分析受试者的每日日记统计其睡眠枪口、压力来源和愤怒情绪等数据。初步结果显示,睡眠不足的受试者表现出更多的愤怒情绪。

除此之外,该团队还邀请147名社区居民加入实验,并将其随机划分为两组,一组是保持正常的睡眠时间;另一组则连续两晚仅能睡5个小时。在此期间,研究人员会评估参与者暴露在刺激性噪音中的愤怒程度。实验发现,睡眠良好的参与者可以适应噪音,并且在两天后报告的愤怒程度也较低。相比之下,睡眠受限的人对令人厌恶的噪音表现出更高和更强烈的愤怒感。在另一相关实验中,参与者报告了自己参与在线竞技游戏后失利后的愤怒感,也得到类似结果。

该项研究表明,睡眠不足会破坏人体对不良环境的适应能力,从而易产生不良情绪。该研究作者表示,日记分析研究结果表明,睡眠缺乏对情绪的影响也适用于日常生活,对于睡眠较少的人群,他们更易在下午产生不良情绪。如出现睡眠中断、失眠等情况,个体应该密切关注特定情绪反应,及时进行调节。

PNAS:睡眠不足

会损伤711种基因

一项发布在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(PNAS)上的研究发现,连续一周每晚睡眠时间不足6小时会导致人体内711种基因功能发生改变,其中涉及到新陈代谢、炎症、免疫力和抗压等功能(图6)[5]。

学术界研究发现长期睡眠不足,对身体产生的危害远不止于此

图6 研究成果(图源:[5])

来自英国萨里大学的研究人员分析了参与者的血液样本,将其分为两组,一组是在连续7天每晚睡眠不足6小时下采集的血液样本,而另一组是在连续7天每晚睡眠高达10小时情况下采集的血液样本。研究结果显示,连续一周睡眠不足,血液中有700多个基因发生了改变。每一个基因都有建造蛋白质的指令,因此那些变得更活跃的基因会产生更多的蛋白质,从而改变身体的某些化学过程。而且,自然的生物钟也会被打乱,免疫系统等区域以及身体对于损伤和压力的反应都会受到影响,一些基因在每天的活动中自发的出现兴衰,但是这种效果还是会受到睡眠不足的影响。简言之,睡眠对于身体复原和维持身体功能非常重要。如果我们无法再补充和替换新的细胞,那么就会导致退行性疾病。

JBMR:睡眠短缺

或导致绝经后女性骨质疏松症

2020年4月,美国研究学者在骨科专科杂志Journal of Bone and Mineral Research上发表了题为“Short Sleep Is Associated With Low Bone Mineral Density and Osteoporosis in the Women’s Health Initiative”的研究论文,该研究发现睡眠不足会影响女性骨骼健康,或与低骨矿物质密度和骨质疏松症有关(图7)[6]。而骨质疏松号称“沉默的杀手”,低骨密度和骨质疏松性骨折是衰老的常见表现,并与更高的发病率和死亡率风险相关。

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图7 研究成果(图源:[6])

此项研究作为妇女健康倡议(Women’s Health Initiative,WHI)研究,在40个临床中心招募了161808名年龄界于50-79岁之间的绝经后妇女。在受试者中,使用WHI失眠评定量表评估睡眠质量,该量表是睡眠障碍的综合指数,范围为0-20,数字越高表示失眠越严重。为确保测量结果的准确性,研究人员每天使用体重体模校准扫描仪对受试者全身、全髋、股骨颈和脊柱骨矿物质密度(Bone Mineral Density,BMD)进行记录,从而评估睡眠时间和低骨量(T评分< -2.5至<-1)和骨质疏松症(T评分≤ -2. 5) 之间的关联。

在调整了年龄、DXA机器、种族、更年期症状、教育、吸烟、身体活动、体重指数、酒精使用、身体机能和睡眠药物使用情况后,研究人员发现:

  • 与参考组每晚睡眠7小时的对照组相比,每晚睡眠时间少于或等于5小时的女性BMD值分别降低了大约0.015、0.012、0.018和0.018 g/cm2;每晚睡眠6小时的女性的脊椎和全身BMD值平均较低,与7小时的女性相比,差异约为0.01 g/cm2
  • 在多项逻辑模型中,与每晚睡眠7小时的女性相比,每晚睡眠5小时或更少的女性出现全髋和全身骨量低的几率显著更高。同样,每晚睡眠时间不超过5小时的女性患髋部、脊柱和全身骨质疏松症的几率更高;
  • 对于股骨颈骨密度,研究人员未能观察到与低骨量或骨质疏松症和睡眠时间的统计学显著关联。

如果未来的前瞻性研究可以进一步论证,睡眠持续时间与骨密度存在因果关系,那么睡眠干预或可成为缓解绝经后女性骨质疏松症的一种有效方式。

一生中,我们有三分之一的时间在睡觉。睡眠质量的好坏,直接影响剩余三分之二的生活。睡眠作为生命所必须的过程,是机体复原、整合和巩固记忆的重要环节,是健康不可缺少的组成部分。现代生活的快节奏让“睡饱觉”成为奢侈品,我们应更多关注睡眠健康,为自己创造良好的睡眠条件。

题图来源:牛津大学官网,仅用于学术交流。

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