Нарушение сна в молодом возрасте при метаболическом синдроме

Сон является неотъемлемой частью здоровья человека. Распространенность нарушений сна по различным оценкам и критериям колеблется от 9% до 41%, что является клинически значимой проблемой, резко снижающей качество жизни [1, 2]. Несмотря на достаточно большую распространенность и на доказанную тесную сопряженность с соматическими, неврологическими и психическими расстройствами [1–3], нарушение сна не всегда диагностируют в общемедицинской практике. Многочисленные перспективные, эпидемиологические исследования показывают связь кратковременного и некачественного сна с увеличением заболеваемости сахарного диабета (СД) 2-го типа, абдоминального ожирения и метаболического синдрома (МС) в целом. Длительное препровождение времени во сне является одним из проявлений малоподвижного образа жизни. В то же время абдоминальное ожирение и МС могут приводить к нарушениям сна (синдром ночного апноэ). Обратное предположение о том, что дефицит сна может приводить к МС, в последние годы стало находить все больше научных подтверждений, полученных как в процессе лабораторных, так и эпидемиологических наблюдений. Сокращение продолжительности сна у взрослых и детей в современном мире происходит практически синхронно с увеличением темпов распространенности абдоминального ожирения и МС. Проведенные исследования показали, что при коротком и плохом сне голод увеличивался на 23% и аппетит с приоритетным употреблением легкоусвояемых углеводов повышался более чем на 30% [4, 5]. Возникает «порочный круг», в котором, с одной стороны, короткая продолжительность сна может изначально способствовать увеличению массы тела, с другой стороны, ожирение, МС и стресс приводят к дальнейшему снижению общего времени сна. В связи с этим актуальной представляется проблема своевременного выявления и коррекции нарушений сна у лиц молодого возраста, вовлеченного в активную социальную и производственную деятельность. Согласно ВОЗ молодым считается возраст человека в диапазоне от 25 до 45 лет [2]. Цель исследования — изучить влияние нарушений с��а на метаболические и гормональные показатели у лиц молодого возраста с МС.

Материал и методы исследования

В 2013–2014 гг. в осенне-весенний период проведено рандомизированное исследование среди 196 пациентов (51% женщин и 49% мужчин) в возрасте от 20 до 45 лет (средний возраст 35,6 ± 7,8 года), с МС, длительно проживающих (более 10–15 лет) в Новокузнецке. Диагностику МС осуществляли согласно рекомендациям экспертов ВНОК (2009) [6]. Абдоминальное ожирение — окружность талии (ОТ) более 94 см зарегистрировали у 49% мужчин и ОТ более 80 см у 51% женщины. Артериальную гипертензию, повышенный уровень артериального давления (АД ≥ 130/85 мм рт. ст.) диагностировали у 73,5% пациентов, повышение уровня триглицеридов (ТГ) ≥ 1,7 ммоль/л — у 59,7%, снижение уровня холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП) < 1,0 ммоль/л у мужчин и < 1,2 ммоль/л у женщин — у 20,4%, повышение уровня холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП) > 3,0 ммоль/л — у 70,4%, гипергликемию натощак — у 27,6% и нарушение толерантности к углеводам — у 10,2%, СД 2-го типа — у 8,1%. Избыточную массу тела и ожирение диагностировали на основании индекса массы тела (ИМТ) Кетле (1997). Избыточную массу тела среди пациентов с МС зафиксировали в 37,8% случаев, ожирение 1-й степени — в 36,7%, ожирение 2-й и 3-й степени — в 20,4% и 5,1% случаев соответственно. Уровень витамина D оценивали по содержанию 25(ОН) — витамина D, в соответствии с рекомендациями Международного общества эндокринологов (International Society of Endocrinology, ISE) (2011). Дефицит витамина D определяли при концентрации 25(ОН) — витамина D < 20 нг/мл, недостаточность — концентрации 25(ОН) — витамина D от 20 до 30 нг/мл, адекватный уровень — 30–60 нг/мл [7].

Критериями исключения из исследования являлись: терапия препаратами кальция и витамина D, длительная и частая инсоляция, прием гормональных контрацептивов, СД 2-го типа на инсулинотерапии с осложнениями, заболевания щитовидной железы, требующие гормональной коррекции ее функции, постменопаузальный МС, сопутствующие заболевания в стадии обострения. Для выявления длительности и времени отхода ко сну проводили анкетирование. Всех обследуемых просили соблюдать привычный ритм труда и отдыха, а также привычный световой режим в течение 2 суток наблюдения. Для субъективной оценки сна использовался оригинальный расширенный протокол исследования, включающий в себя отечественные и международные анкеты: анкета балльной оценки субъективных характеристик сна (Я. И. Левин, 1998), анкета скрининга синдрома апноэ во сне (САС) (Т. С. Елигулашвили и соавт., 1998), шкала сонливости (Epworth Sleepiness Scale, 1991) [8]. К субъективным характеристикам сна, оценивающимся по пятибалльной системе, относилось: время засыпания и продолжительность сна, количество ночных пробуждений и сновидений, качество сна и утреннего пробуждения. Для интерпретации результатов рассчитывали суммарный балл. Выделяли три области значений: 22 балла и выше — норма (сон оценивается как нормальный), 19–21 балла — пограничные значения, 18 баллов и менее — сон нарушен. Эпвортская шкала простой и надежный метод измерения выраженности дневной сонливости (слабой, средней или сильной степени) у взрослых по восьми различным жизненным ситуациям. Разброс значений может достигать от 0 до 24 баллов. Суммарный балл 0–10 отражает нормальные значения, 11–15 — избыточную дневную сонливость, 16–24 — выраженную дневную сонливость. Анкета скрининга САС состоит из наиболее часто встречающихся, специфичных и высокоспецифичных симптомов этого состояния. Первая группа симптомов (храп, дневная сонливость, утренняя головная боль и повышение АД от 140 и 90 мм рт. ст. и более) принимается за один балл; вторая группа (превышение утреннего диастолического АД над вечерним и диастолическое АД, превышающее 100 мм рт. ст.) оценивается в два балла; третья группа (остановки дыхания во время сна и наличие дневной сонливости в состоянии активного бодрствования) — в три балла. Если пациент получает 4 балла и более, то с вероятностью 96% его можно отнести в группу больных апноэ, а с вероятностью 0% — в группу без патологии дыхания во сне [8].

Определение концентрации метаболита мелатонина — мелатонина сульфата в моче проводили в 8 точках в течение суток каждые 3 часа методом иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием тест-системы IBL: 6-sulfatoxymelatonin (BÜHLMANN, ELISA, Hаmburg). Сбор мочи проводили в 8 раздельных емкостей, согласно каждому временному промежутку. В течение ночи, когда пациент просыпался (к 3:00 и 6:00), ему рекомендовалось не включать электрический свет и собирать анализы при сумеречном свете с целью исключения подавления продукции мелатонина ярким светом. На следующее утро в 6:00 натощак у пациентов определяли концентрацию в плазме крови инсулина, глюкозы, ХС ЛПВП, ТГ и другие необходимые для исследования показатели. Для определения корреляционного анализа использовали ночную концентрацию метаболита мелатонина — мелатонина сульфата в моче (с 3 до 6 ч).

В соответствии с требованиями биомедицинской этики, на участие в исследовании было получено информированное согласие всех обследованных лиц. Протокол исследования был одобрен Этическим комитетом ГБОУ ДПО НГИУВ МЗ РФ (регистрационный № 43 от 18.04.2013). Описательная статистика использовалась для систематизации, наглядного представления материала в виде графиков и таблиц и их количественного описания. Непараметрические методы применяли для оценки статистической значимости межгрупповых различий результатов с использованием критерия парных сравнений U-теста Манна–Уитни. Обработанные данные представлялись в виде среднего значения исследуемых величин (М), стандартного отклонения (SD) и минимальных и максимальных значений (Мin–Max), качественные признаки представлены в виде абсолютных значений и процентной доли. Для проведения корреляционного анализа был использован критерий Спирмена, для сравнения качественных показателей применяли критерий Пирсона χ2. Критерием статистической достоверности получаемых выводов считалась общепринятая в медицине величина p < 0,05.

Результаты и обсуждение

Согласно субъективной оценке сна все пациенты были разделены на три группы. В первой группе были пациенты без нарушений сна — 39,2% (n = 77), во второй группе — 27,6% (n = 54) пациентов с пограничными значениями (от 21 до 19 баллов) нарушения сна, в третьей группе — 33,2% (n = 65) пациентов с нарушениями сна. Среди возможных причин нарушений сна пациенты с МС указали: стрессовый фактор — 70,4%, жизненные события — 53,6%, внешний фактор (шум) — 50,5%, храп — 34,7%, колебания настроения — 29,1%, ночные моче­испускания — 18,9%, повышенную двигательную активность во сне — 11,2%. Тестирование по анкете субъективных характеристик сна позволило измерить выраженность этих нарушений. Средние значения суммарного балла, вычисленные по анкете субъективных характеристик сна, а также разброс минимального и максимального значений представлены в табл. 1. Нарушение сна наблюдали чаще среди женщин. В группе без нарушений сна преобладали мужчины в 62,3% случаев, а в группе с нарушениями сна — женщины в 63,1% случаев (p = 0,004). При распределении пациентов по группам в зависимости от субъективных нарушений сна стоит отметить статистически значимое увеличение среднего возраста при нарушениях сна (табл. 1).

Снижение субъективной оценки качества сна сопровождалось увеличением частоты и выраженности дневной сонливости. По результатам тестирования согласно Эпвортской шкале избыточную дневную сонливость отметили у 50,5% пациентов, у 9,2% — выраженную сонливость. Статистически значимые более высокие средние значения по Эпвортской шкале дневной сонливости зафиксировали среди пациентов с нарушениями сна (табл. 1). Избыточную дневную сонливость отметили у 13% пациентов первой группы (без субъективных нарушений сна) и у 77,7% — второй группы (с пограничными значениями). При субъективных нарушениях сна в 72,3% случаев регистрировали избыточную дневную сонливость, в 27,7% случаев — выраженную дневную сонливость. Состояния, во время которых большее число опрошенных испытывали сонливость различной силы, распределены были так: при чтении — у 81,3% пациентов, во второй половине дня во время отдыха — у 72,4%, после приема пищи — у 70,7%, при езде в транспорте менее 1 ч в качестве пассажира — у 61,8%, при просмотре телевизионных передач — у 52,8%, в условиях, не требующих активности, — у 49,6%, в условиях автомобильной пробки — у 40,7% пациентов.

В нашем исследовании при нарушении сна наблюдали увеличение встречаемости и выраженности компонентов МС. Так, мы зафиксировали тесную связь нарушений сна с абдоминальным ожирением — основным маркером МС, выявили обратную корреляционную связь с ИМТ и ОТ (r = –0,37, р < 0,0001 и r = –0,20, р < 0,005). С увеличением частоты нарушений сна у пациентов с МС наблюдали снижение чувствительности тканей к инсулину. Зафиксировали обратную взаимо­связь индекса инсулинорезистентности HOMA-IR и гликемии со значениями суммарного балла, вычисленные по анкете субъективных характеристик сна (r = –0,61, р < 0,0001 и r = –0,37, р < 0,0005). Также наблюдали ухудшение показателей липидного обмена при МС со снижением суммарного балла, вычисленного по анкете субъективных характеристик сна. Так, выявили обратные связи с уровнем ТГ (r = –0,26, р = 0,0002) и ХС ЛПНП (r = –0,33, р < 0,0001) и прямую взаимосвязь с ХС ЛПВП (r = 0,23, р = 0,0008). При нарушениях сна чаще регистрировали повышение уровня АД, как среднего уровня систолического АД (r = –0,36, р < 0,0001), так и среднего диастолического АД (r = –0,36, р < 0,0001).

В результате исследования NHANES I, включавшего 18 000 человек, было выявлено, что продолжительность сна значительно влияет на риск развития ожирения. Так, при длительности сна менее 4 ч риск развития ожирения увеличивался на 73%, при продолжительности сна 5 ч или 6 ч риск ожирения повышался на 50% и 23% соответственно [9]. В исследовании Quebec Family Study (2007), на примере 276 человек, оценивали динамику массы тела на протяжении 6 лет. В результате зафиксировали, что при короткой продолжительности сна — 5–6 ч риск ожирения увеличивался на 27% [10]. Механизмы, посредством которых короткий сон влияет на углеводный обмен, мало изучены. По данным литературы продолжительность и качество сна могут являться факторами риска развития СД 2-го типа в будущем. В исследовании F. A. Scheer с соавт. (2009) с нарушениями сна у здоровых молодых добровольцев уровни постпрандиальной гликемии и инсулинемии были значимо увеличены [11]. A. Nedeltcheva с соавт. (2009) показали наличие более высоких показателей постпрандиальной гликемии у пациентов с абдоминальным ожирением и частичным сокращением продолжительности сна до 5,5 часов по сравнению с пациентами, у которых длительность сна составила 8,5 часов [12], что согласуется с полученными нами данными. Авторы предполагают, что частичное ограничение времени сна оказывает тормозящее влияние на стимулированную глюкозой секрецию инсулина β-клетками, способствуя нарушению толерантности к углеводам.

Для более точной оценки механизмов непосредственного влияния нарушения сна на углеводный обмен необходимо проведение дальнейших исследований. Но в нашем исследовании мы отметили связь с нарушением секреции мелатонина и нарушением сна. Мелатонин играет ведущую роль в синхронизации гормональных стимулов. Главные эффекты мелатонина обусловлены не только регуляцией системы «сон–бодрствование», но и его участием практически во всех метаболических процессах, необходимых для правильного функционирования организма. Мелатонин может оказывать тормозящий эффект на секрецию инсулина и патологические состояния, возникающие при МС [13, 14]. Анализируя суточный ритм секреции метаболитов мелатонина при МС в молодом возрасте, мы еще ранее отметили снижение 6-сульфатоксимелатонина в моче и увеличение частоты и выраженности компонентов МС [14]. Поэтому, оценивая секрецию метаболитов мелатонина в зависимости от субъективной оценки сна, мы зафиксировали статистически значимое снижение концентрации мелатонина сульфата в моче как в дневное, так и ночное время суток, по сравнению с пациентами с МС без нарушений сна (табл. 2).

В настоящее время значительно расширилось понимание метаболической роли витамина D за счет его плейотропных эффектов в отношении снижения риска развития различных компонентов МС и сердечно-сосудистых заболеваний [15–17], интересным было изучение его взаимосвязи с нарушениями сна. В результате при нарушении сна мы наблюдали снижение концентрации 25(ОН) — витамина D (r = –0,64, р < 0,0001). С увеличением частоты и выраженности дневной сонливости и повышенным риском возникновения апноэ во сне фиксировали снижение уровня витамина D (r = –0,69, р < 0,0001 и r = –0,56, р < 0,0001 соответственно). Полученные нами результаты согласуются с исследованием, проведенным D. E. McCarty и соавт. [18]. Зарубежные коллеги зафиксировали взаимосвязь увеличения частоты и выраженности дневной сонливости со сниженным уровнем витамина D. Также люди, испытывающие нарушения сна и дневную сонливость, чувствуют себя более уставшими и могут ограничивать свою физическую активность, что провоцирует развитие и прогрессирование компонентов МС. Данная категория людей проводит меньшее количество времени под солнечными лучами, тем самым наблюдается дополнительное снижение образование витамина D [19, 20].

Заключение

Нарушение сна даже у лиц молодого возраста является одним из факторов риска, способствующих развитию и прогрессированию компонентов МС. При нарушении сна у пациентов с МС выявили статистически значимое снижение экскреции мелатонина и снижение концентрации 25(ОН) — витамина D по сравнению с пациентами без нарушений сна. Выявленные закономерности могут негативно влиять на динамику клинико-метаболических и гормональных показателей в процессе лечения МС. Поэтому мы проводим дальнейшие исследования для повышения эффективности оказания лечебно-профилактических мероприятий пациентам с МС путем целенаправленной коррекции уровня витамина D и мелатонина.

Литература

1. Лышова О. В., Харина Н. В. Скрининговое исследование субъективных характеристик сна, дневной сонливости и синдрома апноэ во сне у мужчин с артериальной гипертензией // Артериальная гипертензия. 2012; 18. (5). 459–466.
2. Полуэктов М. Г. Нарушения сна в молодом возрасте: инсомнии и расстройства дыхания во сне // Лечащий Врач. 2011; 5: 10–15.
3. Полуэктов М. Г. Эндокринная система и нарушения сна / Под ред. Левина Я. И. Полкуэктова М. Г. Сомнология и медицина сна. М., 2013. 408–422.
4. Романцова Т. И. Эпидемиология ожирения: очевидные и вероятные причины // Ожирение и метаболизм. 2011; 1: 5–19.
5. Morselli L., Leproult R., Balbo M., Spiegel K. Role of sleep duration in the regulation of glucose metabolism and appetite // Clin Endocrinol Metab. 2010; 24 (5): 687–702.
6. Консенсус российских экспертов по проблеме метаболического синдрома в РФ: определение, диагностические критерии, первичная профилактика и лечение // Актуальные вопросы болезней сердца и сосудов. 2010; 2: 4–11.
7. Дедов И. И., Мельниченко Г. А. Клинические рекомендации. Дефицит витамина D у взрослых: диагностика, лечение и профилактика. М., 2015: 75.
8. Протокол исследования больных с нарушениями сна. http//www.sleepmed.ru.
9. Gangwisch J., Heymsfield S. Sleep deprivation as a risk factor for obesity: results based on the NHANES I // North American Association for the Study of Obesity (NAASO). 2004; 42: 11.
10. Chaput J. P., Despres J. P., Bouchard C., Tremblay A. Short sleep duration is associated with reduced leptin levels and increased adiposity: results from the Quebec Family Study // Obesity. 2007; 15: 253–261.
11. Scheer F. A., Hilton M. F., Mantzoros C. S., Shea S. A. Adverse metabolic and cardiovascular consequences of circadian misalignment // Proc Natl Acad Sci USA. 2009; 106: 4453–4458.
12. Nedeltcheva A. V., Kessler L., Imperial J., Penev P. D. Exposure to recurrent sleep restriction in the setting of high caloric intake and physical inactivity results in increased insulin resistance and reduced glucose tolerance // J Clin Endocrinol Metab. 2009; 94 (9): 3242–3250.
13. Коненков В. И., Климонтов В. В., Мичурина С. В. и др. Мелатонин при сахарном диабете: от патофизиологии к перспективам лечения // Сахарный диабет. 2013; 2: 11–16.
14. Алексеева Н. С. Нарушение секреции мелатонина при метаболическом синдроме // Сибирский научный медицинский журнал. 2016; 36 (6): 74–79.
15. Алексеева Н. С. Влияние дефицита и недостаточности витамина D на развитие метаболического синдрома // Журнал научных статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2016; 18 (9). 43–47.
16. Muscogiuri G., Sorice G. P., Prioletta A. 25-Hydroxyvitamin D concentration correlates with insulin-sensitivity and BMI in obesity // Obesity (Silver Spring). 2010; 18 (10): 1906–1910.
17. Talaei A., Mohamadi M., Adgi Z. The effect of vitamin D on insulin resistance in patients with type 2 diabetes // Diabetol Metab Syndr. 2013; 5 (1): 8.
18. McCarty D. E., Reddy A., Keigley Q. et al. Vitamin D, race, and excessive daytime sleepiness // J Clin Sleep Med. 2012; 8 (6). 693–697.
19. Spiegel K., Tasali Е., Leproult R., Cauter Е. Еffects of poor and short sleep on glucose metabolism and obesity risk // Nat. Rev. Endocrinol. 2009; 5: 253–261.
20. Patel S. R., Malhotra A., White D. P. et al. Association between reduced sleep and weight gain in women // Am J Epidemiol. 2006; 164: 947–954.

Н. С. Алексеева, кандидат медицинских наук

ГБОУ ДПО НГИУВ МЗ РФ, Новокузнецк

Контактная информация: natali-sim82@mail.ru