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开灯睡觉,健康遭罪!PNAS:夜间光照伤心脏、促肥胖,增加患心脏病和糖尿病的风险

丁香学术

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众所周知,光线会影响睡眠,但越来越多的人养成了开灯睡觉的睡眠习惯,或是暴露于人造光源之中,如室内的发光设备或是室外透进的光源,殊不知开灯睡觉的后果令人担忧……

此前,发表在 JAMA Internal Medicine 上的一项研究,通过观察大量在睡眠期间暴露于光线的健康人,发现夜晚开灯睡觉更易导致超重和肥胖,但这背后的机制尚未明了。

2022 年 3 月 14 日,发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS上的一篇以 light exposure during sleep impairs cardiometabolic function 为题的研究发现:夜间睡眠期间暴露于中等亮度的环境照明会损害睡眠期间的心血管功能并增加次日早上的胰岛素抵抗,从而增加患心脏病和糖尿病的风险

图 1:研究成果(图源:PANS

本研究中,共有 20 名健康成年人参与了这项平行小组研究设计。他们被随机分为昏暗光线组(n = 10,连续两晚在 < 3lx 的昏暗光线下睡觉)和中等光线组(n = 10,一晚在 < 3lx 的昏暗光线下睡觉,随后一晚在 100lx 的中等光线下睡觉)(如图 2)。两组在年龄、体重指数、性别和种族方面没有显著差异。且在实验前 1 周,两组在中等光线和昏暗光线条件下有相似的就寝时间、睡眠时间和睡眠效率。

图 2:研究设计方案图(图源:PANS

研究发现,从第 1 天到第 2 天,胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)的变化在不同强度光照下有显著差异(P = 0.018)。在中等亮度光线条件下睡眠参与者的 HOMA-IR 增加了约 15%,而昏暗光线条件下的 HOMA-IR 则减少了约 4%(如图 3)。

胰岛素抵抗是指肌肉、脂肪和肝脏中的细胞对胰岛素反应不佳,无法利用血液中的葡萄糖获取能量。为了弥补这一点,胰腺会产生更多的胰岛素以发挥降糖作用,久而久之,胰岛功能损伤,血糖上升,即发展为 2 型糖尿病。

图 3:两组在第 1 天和第 2 天 HOMA-IR 的变化(图源:PANS

此外,两组参与者的胰岛素含量也表现出不同。与昏暗光线条件相比,中等光线条件下第 1 天和第 2 天之间的胰岛素含量差异更加显著(图 4C 和 D)。

图 4:两组 2 小时 OGTT 的葡萄糖和胰岛素谱(图源:PANS

与昏暗的光线条件相比,在中等光线条件下胰岛素 30 分钟 AUC(胰岛素分泌早期阶段的测量)在两天间的变化更显著(如图 5)。两组的胰岛素敏感性指数变化有显著差异(P = 0.048)(如图 6),在中等光线条件下减少了 16%,而在昏暗光线条件下增加了 3%

尽管该研究中两组条件下的血糖值没有表现出显著差异,但中等亮度条件下 HOMA-IR 的增加、胰岛素敏感性的下降等反应可以在一定程度上表明中等亮度条件的睡眠环境会增加糖尿病的风险。也为 JAMA Internal Medicine 上夜晚开灯睡觉更易导致超重和肥胖的研究结论提供了潜在的解释。

图 5:两组 OGTT 的早期胰岛素反应 (30 分钟 AUC)(图源:PANS

图 6:两组的胰岛素敏感性指数变化(图源:PANS

研究还发现,从第 1 天到第 2 天,中等光线和昏暗光线条件下 24 小时褪黑激素水平的变化没有差异。但从褪黑激素分泌时间的变化显示,中等光线条件下褪黑激素的分泌时间有提前的趋势

此外,与昏暗光线条件相比,中等光线条件下受试者的心率(Heart rate,HR)显著增加,且在整个睡眠过程中保持不变(图 7A 和 B)。中等光线条件下低频与高频比 (LF / HF) 的变化明显高于昏暗光线条件(图 7C 和 D)。

中度的光照会使身体进入更高的警戒状态。在这种状态下,心率会增加,心脏收缩的力量也会增加,血液输送到血管的速度也会加快以实现含氧血液的流动。

图 7:两组睡眠期间 HR 和 HRV 的变化(图源:PANS

在探讨两组 △LF/HF 与 30 min 时胰岛素 AUC 的变化时发现,在中等光线条件下,睡眠期间 △LF/HF 与胰岛素反应早期阶段的变化呈显著正相关(R = 0.74,P = 0.01),但在昏暗光线条件下无关(R = 0.56,P = 0.10)。

图 8 两组△LF/HF 与 30 min 时胰岛素 AUC 的变化(图源:PANS

总之,这项研究的结果表明,在睡眠期间暴露在中等亮度的室内光照下一个晚上就会损害心血管调节和增加胰岛素抵抗,而这些都是心脏病、糖尿病和代谢综合征的风险因素。因此,对人们来说,避免或最大限度地减少睡眠中的光线暴露量是很重要的。

该研究的作者、美国西北大学范伯格医学院睡眠医学中心主任 Phyllis Zee 博士为此给出了三点在睡眠期间减少光线的重要建议:

(1)不要开灯,如果需要开灯,可将其设置为靠近地面的昏暗光线;

(2)颜色很重要,琥珀色或红色 / 橙色的光对大脑的刺激较小;不要使用白光或蓝光,并使其远离熟睡的人;

(3)如果无法控制室外光线,遮光罩或眼罩是不错的选择;或者稍微移动床,使室外的光线不会照到脸上。

同时,Zee 表示:「如果你能看得很清楚,那可能太亮了」,可以以此作为判断夜晚房间是否过亮的标准。

睡眠,是身体健康的重要因素之一。尽管我们无法感受到睡眠时暴露于光照产生的微妙变化,但它却在悄无声息地影响着心血管以及内分泌健康。今晚,拉上窗帘,关掉所有灯光,最大限度地减少睡眠中的光线暴露量,营造健康的睡眠环境吧。

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