Асоціація між порушеннями сну, ожирінням та фізичними вправами: огляд

Трент А Харгенс

1 кафедра кінезіології, Університет Джеймса Медісона, Гаррісонбург, штат Вірджинія, США

Ентоні С Калет

2 Кафедра кінезіології, Університет Індіани-Університет Пердью, Індіанаполіс, штат Індіанаполіс, Індіана, США

Елізабет С Едвардс

1 Кафедра кінезіології Університету Джеймса Медісона, Гаррісонбург, штат Вірджинія, США

Катріна Л. Батнер

3 Лабораторія з питань здоров’я та фізичних вправ, Департамент харчування, харчування та фізичних вправ, Virginia Tech, Блексбург, штат Вірджинія, США

Анотація

Зниження тривалості та якості сну пов’язане зі збільшенням маси тіла та ожирінням. Безсоння, обструктивне апное сну та синдром неспокійних ніг - три найпоширеніші типи розладів сну, що призводять до підвищеного ризику розвитку численних хронічних захворювань. Різні дослідження вивчали вплив цих порушень сну на ожиріння і є важливою ланкою в розумінні взаємозв’язку між порушеннями сну та хронічними захворюваннями. Фізична активність та фізичні вправи є важливими прогностичними інструментами при ожирінні та хронічних захворюваннях, і численні дослідження досліджували взаємозв'язок між ожирінням, порушеннями сну та фізичними вправами. Таким чином, у цьому огляді буде розглянуто взаємозв'язок між порушеннями сну та ожирінням. Крім того, також буде розглянуто, як розлади сну можуть впливати на реакцію на вправи та як вправи можуть впливати на результати пацієнта щодо розладів сну.

Вступ

В даний час у Міжнародній класифікації розладів сну перелічено понад 80 різних розладів сну (СД), розділених на вісім категорій, включаючи безсоння, порушення сну (СДБ) та порушення руху, пов’язані зі сном. 1 СД трапляються у значної частини дорослого населення., за оцінками 10% -13% дорослих страждають на хронічну безсоння, а додаткові 25% -35% мають періодичну безсоння.2 Обструктивне апное сну (OSA), найпоширеніша форма SDB, спостерігається приблизно у 2 % –4% дорослих.3 Однак, за додатковими оцінками, значна частина осіб (93% жінок та 82% чоловіків) з клінічно значущою ОСА залишається не діагностованою, що свідчить про набагато більший загальний рівень поширеності.4 Неспокійні ноги синдром (RLS) є поширеною формою розладу рухів, пов'язаних зі сном, оцінки поширеності коливаються від 4% до 29% .5 Усі ці розлади призводять до зменшення тривалості та якості сну, що пов'язано зі збільшенням в організмі вісім і ожиріння. 6,7 Нещодавно, лише в OSA, було встановлено, що серед тих, у кого індекс маси тіла (ІМТ) 25–28 кг/м 2 (класифікація надмірної ваги), рівень поширеності зростає до 20% та 7% легкий та середній та важкий OSA відповідно

Безсоння

Діагностичні критерії безсоння складаються з симптомів, що стосуються порушення сну, включаючи труднощі з початком сну, труднощі зі збереженням сну, пробудження занадто рано або поганий якість сну за наявності адекватних можливостей та відповідних обставин для сну.13 Діагностика безсоння, на відміну від багато інших СД, базується на власних звітах, а отже і суб'єктивних, поведінці сну та щоденниках сну, заповнених пацієнтами14.

Безсоння та ожиріння

Попередні дослідження показали, що люди з ожирінням значно частіше повідомляють про безсоння або труднощі зі сном.19 Крім того, протягом середнього 7,5-річного спостереження люди з ожирінням мали значно більшу ймовірність розвитку хронічного безсоння, хоча цей ефект був частково 20 Нарешті, у осіб з ожирінням скарги на хронічний емоційний стрес або порушення сну, як повідомляється, є провісниками короткої тривалості сну, а не добровільного згортання сну, як вважали раніше.21 Vgontzas et al далі показали, що у людей з ожирінням і без порушень сну чи емоційного стресу тривалість сну була подібною до не-ожиріних суб'єктів контролю.21 Це може свідчити про важливість виявлення та лікування порушень сну як потенційного терапевтичного втручання при ожирінні21.

Безсоння та фізичні навантаження та фізичні вправи

Експериментальні дані свідчать про те, що фізичні вправи можуть бути пов’язані з кращою якістю сну.24–27 Хоча ці дослідження не властиві тим, у кого діагностовано безсоння, ці дослідження припускають, що у тих, хто страждає від сну, фізичні вправи можуть бути ефективними для поліпшення результатів сну, хоча це залишається незрозумілий. Дані поперечного перерізу показали, що фізична бездіяльність постійно виникає як фактор, що підвищує ймовірність повідомляти про симптоми безсоння або поганого сну, навіть після контролю за іншими факторами, які, як вважають, впливають на ризик безсоння. 28–31 Крім того, нещодавно повідомлялося що максимальна аеробна здатність була нижчою у тих, у кого діагностовано безсоння, порівняно з тими, у кого безсоння, незалежно від інших факторів, таких як вік та стать.

Що стосується фізичних вправ з безсонням, показано, що гострий напад середньої інтенсивності аеробних вправ приблизно за 3 години до сну зменшує затримку початку сну, загальний час пробудження та тривогу перед сном, одночасно збільшуючи загальний час сну та ефективність сну в тим, у кого діагностовано безсоння.33 Аеробні вправи високої інтенсивності та тренування опору середньої інтенсивності не дають однакових переваг. У старших дорослих показали, що 16-тижнева програма аеробних тренувань середньої інтенсивності з освітою гігієни сну покращує якість сну, настрій та якість життя, про які повідомляли самостійно, порівняно з самою освітою гігієни сну.34 Ефекти цього дослідження повідомляли бути порівнянним з іншими повідомленими когнітивними поведінковими втручаннями. 35,36

Обструктивне апное сну

Патофізіологічні механізми OSA є складними та переконливими. Дослідження на основі популяції демонструють сильну взаємозв'язок між ОСА та ожирінням - понад 70% осіб з ОСА вважаються клінічно ожирінням на основі статусу ІМТ37 - на додаток до хронічних захворювань, включаючи гіпертонію, цукровий діабет 2 типу, ССЗ та інсульт. Зв'язок між OSA та ожирінням чітко задокументовано, коли зміна ваги впливає на індекс апное-гіпопное (AHI), показник тяжкості OSA. В іншому аналізі, проведеному у Вісконсинському когортному дослідженні сну, в якому було використано вибірку з 700 суб’єктів, збільшення маси тіла на 10% передбачало збільшення показника AHI на 32%; навпаки, втрата ваги на 10% передбачала зниження показника AHI на 26% протягом 4-річного періоду.39 Сильний зв’язок між OSA та ожирінням був відтворений у дослідженні здоров’я серця уві сні та дослідженні родини Клівленда. 40,41 Продемонстровано значне дослідження зменшення OSA та пов’язаних із цим симптомів, включаючи надмірну денну сонливість, із втратою ваги, спричиненою зміною дієти та/або фізичної активності, прийомом ліків або за допомогою баріатричної хірургії.42–44

OSA та ожиріння

Знання про основний зв’язок із ВСА та ожирінням розвиваються і передбачають двосторонні відносини, що впливають як на внесок ожиріння в ЗОЗ, так і на наслідки ВСА, що сприяє ожирінню. Ожиріння сприяє розвитку та тяжкості OSA через вплив на верхні дихальні шляхи за участю як нервово-м’язового контролю, так і вироблення адипокіну. Незалежно від того, ожиріння впливає на контроль верхніх дихальних шляхів за допомогою декількох механізмів, включаючи зміни в структурі та функції верхніх дихальних шляхів, зменшення обсягу навантаження в спокої та негативні наслідки для дихальних шляхів та компенсації навантаження.45 Крім того, нервово-м'язовий контроль верхніх дихальних шляхів є негативно впливає на зміни в декількох ключових цитокінах, пов’язаних із ожирінням, включаючи лептин, фактор некрозу пухлини-альфа та інтерлейкін-6.46 Незалежно від того, лептин може інгібувати дихальний драйв, і OSA корелює з підвищенням рівня лептину.47 Інсулінорезистентність також пов’язана з OSA тяжкість, незалежно від маси тіла, і може бути пов’язана з недосипанням або симпатичною активацією.8 Місце відкладення жиру, особливо в області шиї та нутрощів, також може сприяти сприйнятливості до OSA.42

Роль OSA, що сприяє ожирінню, менш пряма, ніж вплив ожиріння на патофізіологію OSA. Тим не менш, важливо враховувати внесок OSA у ожиріння, тим самим потенційно посилюючи вплив ожиріння на OSA. Як описано Ong та співавт., 45 OSA впливає на витрати енергії та споживання калорій, а отже, на загальну масу тіла різними способами, включаючи: (1) зміни витрат енергії під час сну та неспання; (2) збільшення переваги енергетично щільної їжі та збільшення споживання калорій; (3) зміна гормональної регуляції, специфічна для апетиту та ситості; та (4) зміни тривалості сну, які можуть зменшити фізичну активність, що пояснюється млявістю та денною сонливістю.

Кілька досліджень показали підвищену перевагу до калорійної їжі, зокрема до жирів та вуглеводів, у пацієнтів із OSA, незалежно від ожиріння.45,48,49 Ця перевага може бути пов'язана з фрагментацією сну, але чітко не з'ясована.46 Лептин та Грелін є ключовими гормонами, пов’язаними з контролем апетиту. Підвищення лептину, до стану лептинової стійкості, було відзначено при ожирінні, і, як уже згадувалося раніше, підвищення лептину пов'язане зі статусом OSA47.

Ожиріння є сильним фактором ризику, що впливає на розвиток, підтримку та тяжкість ВСА. Постійне розуміння механізмів, що лежать в основі цих стосунків, є критично важливим, щоб допомогти визначити відповідні варіанти лікування. Зниження ваги різними способами продовжує розглядатися як життєздатний варіант для поліпшення ВСА та пов'язаних із нею симптомів і, отже, потенційно сприятливо впливати на пов'язані хронічні захворювання. Необхідні додаткові дослідження, щоб визначити загальну ефективність методів лікування зниження ваги з довгостроковим успіхом.

OSA та фізичні навантаження та фізичні вправи

Фізично активний спосіб життя може забезпечити важливу користь для здоров’я для осіб з ОСА. Важливо відзначити, що регулярні фізичні вправи пов’язані зі зниженням артеріального тиску51–54 та профілактикою серцево-судинних захворювань41,55,56 - двох найбільш серйозних супутніх захворювань, пов’язаних із OSA.57 На жаль, помітні клінічні особливості OSA свідчать про те, що пацієнти часто не схильні або не в змозі розпочати або підтримувати регулярну програму вправ. Фрагментація сну OSA часто призводить до надмірної денної сонливості та відсутності фізичної бадьорості. Крім того, ожиріння присутнє у понад 70% пацієнтів, 58, і це пов'язано як з розвитком, так і з прогресуванням OSA.41 Хоча, як було показано, втрата ваги зменшує тяжкість OSA, останні дані свідчать про двонаправлений взаємозв'язок між OSA та ожирінням, такі, що OSA також може сприяти збільшенню ваги та ожирінню59,60. Ці результати представляють унікальні проблеми для пацієнтів і можуть частково пояснити, чому пацієнти з OSA відчувають труднощі при схудненні.

Засіб, за допомогою якого досягається ефективне і постійне зниження ваги, набуває все більшого значення для лікарів, які лікують пацієнтів із ВСА. При ефективному застосуванні терапія безперервним позитивним тиском у дихальних шляхах (CPAP) є корисною, і було показано, що вона покращує кілька несприятливих наслідків OSA. На жаль, рівні прихильності часто є неоптимальними, особливо для пацієнтів з легким та середнім ступенем OSA61, а погане дотримання часто виключає важливі переваги для здоров'я, які в іншому випадку можуть бути пов'язані з лікуванням. Крім того, втрата ваги не є послідовною знахідкою серед пацієнтів із ожирінням OSA, які ефективно лікуються CPAP62, і попередні дані свідчать про те, що рівень фізичної активності не покращується CPAP, незважаючи на зменшення денної сонливості.63 У зв'язку з цим заохочення пацієнтів ставати більш фізично активними може допомагають розірвати цикл збільшення ваги та прогресування OSA.

Вправляйте характеристики серцево-легеневої відповіді при OSA

Навчання вправах з ОСА

Протягом останніх років все більший інтерес викликав потенційні переваги фізичних вправ як доповнення до первинного лікування CPAP. Оскільки регулярні аеробні вправи пов’язані з підтримкою маси тіла і, при більших обсягах, втратою ваги, 81 рекомендація щодо збільшення фізичної активності часто супроводжує первинне лікування CPAP82 і може бути життєздатним засобом для збільшення щоденних витрат енергії та зменшення вторинних факторів ризику при OSA. У зв'язку з цим поєднання як фізичних вправ, так і зниження ваги із CPAP може забезпечити найбільш ефективне лікування для багатьох пацієнтів із OSA.

Нечисленні дослідження вивчали вплив тренувань на показники тяжкості захворювання OSA або інших ключових заходів клінічного результату у пацієнтів з OSA. Крім того, огляд опублікованої літератури виявляє, що багато попередніх досліджень, що оцінювали ефективність тренувальних вправ при ОСА, обмежені порівняно невеликими розмірами вибірки83–87, яким часто бракувало контрольних груп.85–87 Крім того, існує кілька помітних методологічних відмінностей між більшість досліджень фізичних вправ в OSA, які ускладнюють значущі порівняння, включаючи сукупність вибірки OSA, тяжкість захворювання, протоколи тестування фізичного навантаження (режими фізичних вправ та кінцеві точки тесту) та дозу тренувань. Незважаючи на ці обмеження, попередні докази обнадіюють і свідчать про те, що фізичне навантаження може бути пов'язане зі зменшенням тяжкості захворювання OSA, 86-89 покращенням фізичних вправ, 69,83,84,86, а також поліпшенням сонливості вдень, якості життя та стан настрою.84,86,90 Хоча здається ймовірним, що втрата ваги, вторинна після тренувань, є найбільш вірогідним механізмом поліпшення тяжкості захворювання OSA, показано, що лише фізичні вправи покращують тяжкість OSA навіть без значної втрати ваги.83,87– 89

Незважаючи на відсутність доказів, що підтверджують конкретні рекомендації щодо фізичних вправ при OSA, заспокоює, що регулярні фізичні навантаження, як видається, пов'язані з підвищенням життєвого тонусу, підвищеною фізичною бадьорістю та зниженням втоми у пацієнтів з OSA.91 Епідеміологічні дослідження також свідчать про помірний зв'язок між вищими обсяги фізичних вправ та зменшення тяжкості OSA, що не залежить від габітусу тіла.92 Крім того, дані дослідження здоров’я серця уві сні демонструють, що енергійні фізичні вправи, що виконуються щонайменше 3 години на тиждень, пов’язані зі зменшенням шансів на розвиток OSA.93

Потрібні додаткові дослідження щодо потенційних переваг фізичних вправ при лікуванні ОСА. Однак результати цих досліджень обнадіюють і свідчать про те, що фізично активний спосіб життя може мати довгостроковий потенціал попередження або навіть зменшення симптомів, пов’язаних з ОСА, і, можливо, взагалі запобігти розвитку ОСА. Більше того, що більшість цих змін з’являються незабаром після початку терапії CPAP, можна стверджувати, що існує великий потенціал для збільшення аеробних фізичних навантажень незабаром після початку терапії.

Синдром неспокійних ніг

RLS - це розлад, що характеризується непереборним бажанням рухати ногами у відповідь на «повзання або повзання» в ногах.94 Відчуття в ногах може бути таким же сильним, як біль, і тимчасово полегшується рухом.94 Вплив RLS для особистості може бути глибоким та виснажливим. RLS асоціюється зі зниженням якості життя - зниження, порівнянне із хворобою Паркінсона та іншими хронічними захворюваннями.95. RLS може негативно впливати на повсякденну діяльність, де тривалі заходи, такі як сидіння за столом або їзда в транспортному засобі, можуть бути важко неможливими.96 RLS асоціюється із затримкою початку сну, труднощами зі збереженням сну, зменшенням загального часу сну та зменшенням сповільненого сну, або відсутністю у нього повільних хвиль.97 Особи з RLS мають підвищений ризик розвитку таких психологічних розладів, як панічний розлад, генералізований тривожний розлад та депресія.98 В крім того, RLS продемонстрував позитивний зв’язок із збільшенням частоти серцево-судинних захворювань, незалежно від таких незрозумілих факторів, як вік, стать, ІМТ, інші порушення сну та фактори способу життя.

Патофізіологічні механізми RLS недостатньо вивчені. Вважається, що основними причинами RLS є дофамінергічна та дисфункція метаболізму заліза, 94,99–104, хоча це може бути лише частковим поясненням.105 Дефіцит заліза не є загальним у всіх хворих на RLS, а добавки заліза та дофамінергічні агенти показали змінний успіх при лікуванні RLS.5

RLS та ожиріння

Кілька досліджень у різних країнах вивчали взаємозв'язок між RLS та ожирінням, більшість із них мають поперечний переріз. Як результат, оцінити причинно-наслідковий характер між ними важко. Більшість досліджень, однак, показують незначну, але значну взаємозв'язок між RLS та ожирінням.106–113 Ця взаємозв'язок була продемонстрована завдяки значно більшому ІМТ у тих, хто страждає на RLS, порівняно з тими, хто не має 107 107 підвищеної поширеності RLS у людей із ожирінням та у порівнянні з відсутністю особи, 109,110,112 або підвищена поширеність ожиріння при RLS порівняно з не-RLS.106,111 Усі ці дослідження скориговані на загальні незрозумілі змінні, такі як вік, стать та фактори способу життя (вживання кофеїну або алкоголю, куріння, фізична активність).

Однак міцність взаємозв'язку між RLS та ожирінням відкрита для інтерпретації. Наприклад, Schlesinger та співавт. 113 повідомили про середнє значення ± стандартне відхилення ІМТ 27,3 ± 0,3 та 26,5 ± 0,3 для RLS та не-RLS, відповідно (P = 0,003). У своєму дослідженні Elwood та співавт. 107 повідомили про подібні середні значення (27,5 проти 26,6 для RLS проти не-RLS, P 2), відповідно 7,2% та 4,3% (P = 0,05). У жінок поширеність ожиріння становила 9,4% та 5,2% серед RLS та не-RLS, відповідно (P = 0,01).

RLS та фізичні навантаження та фізичні вправи

На сьогоднішній день дуже мало досліджень вивчало вплив RLS на фізичну активність або фізичні вправи. Одне епідеміологічне дослідження, в якому брали участь понад 1800 суб’єктів, повідомило, що відсутність фізичних вправ (Міжнародна класифікація розладів сну. Посібник з діагностики та кодування. 2-е видання Вестчестер, Іллінойс: Американська академія медицини сну; 2005. [Google Scholar]