1 Institutul de cercetare medicală și sănătate Illawarra, Universitatea din Wollongong, Wollongong, NSW 2522, Australia

2 Școala de Științe ale Sănătății, Universitatea din Wollongong, Wollongong, NSW 2522, Australia

3 Școala de psihologie, Universitatea din Wollongong, Wollongong, NSW 2522, Australia

Abstract

Un număr tot mai mare de studii au identificat restricția cronică a somnului ca un factor potențial de risc pentru obezitate. Acest lucru ar putea avea implicații importante pentru modul în care obezitatea este prevenită și gestionată, dar înțelegerea actuală a proceselor care leagă restricția cronică de somn de obezitate este incompletă. În această lucrare, am examinat câteva dintre căile care ar putea sta la baza relației dintre restricția cronică a somnului și obezitatea. Aceasta a implicat explorarea unora dintre potențialii factori determinanți de mediu, de sănătate, comportamentali și sociodemografici ai restricției cronice de somn, care necesită investigații suplimentare în acest context. Au fost apoi examinate trei căi care ar putea lega restricția cronică a somnului de obezitate: (1) funcția neuroendocrină și metabolică modificată, (2) afectarea reglării glucozei și (3) comportamentul de veghe. Căile selectate care leagă restricția cronică de somn de obezitate revizuite în această lucrare sunt prezentate într-o reprezentare schematică; aceasta poate fi folosită pentru a ghida cercetările viitoare în acest domeniu. Acest domeniu de cercetare este important deoarece poate duce la intervenții și strategii mai eficiente pentru combaterea epidemiei actuale de obezitate.

1. Introducere

Obezitatea a crescut într-un ritm alarmant în ultimele decenii și se estimează în prezent că între 25% și 30% dintre adulții din țări precum SUA și Australia sunt obezi [1-3]. Obezitatea este o problemă majoră de sănătate, deoarece contribuie la afecțiuni precum diabetul, bolile cardiovasculare, osteoartrita și unele tipuri de cancer legate de metabolism [3, 4]. Obezitatea are o etiologie multifactorială care cuprinde o serie de factori genetici, metabolici, de mediu, comportamentali și sociali/culturali [5]. Cu toate acestea, creșterea rapidă a obezității sugerează că epidemia actuală este rezultatul unor schimbări sociale și de mediu recente, cu diete bogate în grăsimi și stiluri de viață din ce în ce mai sedentare identificate ca fiind două dintre principalele cauze [3, 6].

Există, totuși, alți factori care pot contribui la epidemia actuală de obezitate care trebuie abordați. Un factor care primește o atenție sporită este restricția cronică a somnului (

7 ore de somn pe noapte). Aceasta se bazează pe o serie de studii epidemiologice recente care au raportat că duratele mai scurte de somn sunt asociate cu supraponderalitatea și obezitatea la adulți; vezi Cappuccio și colab. [7] pentru o recenzie. Unele date longitudinale indică, de asemenea, că somnul scurt prezice creșterea în greutate pe o perioadă de câțiva ani [8-12]. Mai mult, mai multe studii de laborator au demonstrat că restricția de somn afectează hormonii implicați în reglarea echilibrului energetic, într-un mod care este în concordanță cu creșterea în greutate [13-18]. Interesant este că Chaput și colab. [19] a examinat recent contribuția relativă a nouă factori de risc pentru obezitate (de exemplu, dieta, activitatea fizică și durata somnului) pe o perioadă de șase ani. Ei au descoperit că durata somnului, împreună cu consumul scăzut de calciu și dezinhibarea ridicată și comportamentul alimentar de reținere au prezis semnificativ creșterea în greutate; aportul de energie și activitatea fizică nu au fost predictori semnificativi ai creșterii în greutate.

Aceste descoperiri sugerează că restricția cronică a somnului ar putea fi un posibil factor de risc pentru obezitate și acest lucru poate avea implicații pentru gestionarea și prevenirea obezității. Cu toate acestea, înțelegerea noastră despre relația dintre restricția cronică a somnului și obezitatea este incompletă, deoarece procesele prin care restricția cronică a somnului contribuie la obezitate, precum și amploarea și amploarea acestor efecte, rămân neclare. Mai mult, un decalaj important în literatură este că cauzele sau factorii determinanți ai restricției cronice de somn au fost în mare parte trecute cu vederea. În acest domeniu de cercetare, restricția cronică a somnului a avut tendința de a fi privită ca rezultat al reducerii comportamentale a somnului sau a unei tulburări de somn subiacente [20]. Aceasta este o problemă, deoarece cauzele restricției cronice de somn sunt susceptibile de a fi complexe și cuprind mulți factori. Acestea trebuie identificate și înțelese deoarece ar putea influența natura relației dintre somn și obezitate și ar avea probabil implicații de tratament.

Prin urmare, scopul acestei lucrări este de a integra două corpuri importante ale literaturii și de a examina (1) factorii determinanți ai restricției cronice de somn și (2) căile selectate care leagă restricția cronică a somnului de obezitate. Această lucrare nu intenționează să ofere o revizuire cuprinzătoare a acestor zone, deoarece relația dintre restricția cronică a somnului și obezitatea este probabil să fie complexă și să implice o multitudine de procese. În schimb, ne concentrăm pe factorii și căile pe care le considerăm cele mai importante pe baza evaluării noastre a literaturii disponibile. De exemplu, explorăm următoarele trei căi potențiale care leagă restricția cronică a somnului de obezitate: (1) căi neuroendocrine și metabolice, (2) reglarea glucozei și (3) comportament de veghe.

Se recunoaște, de asemenea, că asocierea dintre restricția cronică a somnului și obezitatea este probabil să fie bidirecțională, deoarece obezitatea ar putea contribui și la restricția cronică a somnului (de exemplu, apneea în somn). Cu toate acestea, această lucrare se concentrează în primul rând pe restricția cronică a somnului ca o posibilă cauză a obezității. Încheiem lucrarea prezentând o reprezentare schematică care integrează aceste căi și oferă un cadru important care lipsește în prezent în literatură; acest lucru poate fi folosit pentru a ghida cercetările viitoare în acest domeniu.

2. Determinanți ai restricției cronice de somn

Restricția cronică a somnului este, în general, definită ca durată obișnuită a somnului care este mai mică de 7 ore, dar mai mult de 4 ore, pe noapte [21]. Este distinctă de lipsa totală de somn acută care se referă la absența somnului pe o perioadă de minimum 24 de ore; aceasta nu este nici o afecțiune comună, nici cronică la om. Restricția cronică a somnului a devenit mai frecventă în ultimele decenii, fiind mai mult decât dublată în SUA încă din anii 1960 [22, 23]. Aproximativ o treime din adulții din SUA raportează în prezent restricții cronice de somn și s-au observat cifre similare în alte țări [24-26]. Restricția cronică a somnului este recunoscută din ce în ce mai mult ca o problemă de sănătate, deoarece este asociată cu accidente industriale și cu autovehicule, condiții de sănătate precum hipertensiunea, diabetul, obezitatea și depresia și creșterea mortalității [21, 27, 28].

Cercetări anterioare care investigau legătura dintre restricția cronică de somn și obezitate nu au abordat în mod adecvat cauzele care stau la baza restricției cronice de somn. Multe studii au trecut cu vederea cauzele restricției cronice ale somnului sau au considerat restricția cronică a somnului ca rezultat al reducerii voluntare a somnului [20]. Cu toate acestea, factorii determinanți sunt probabil să fie complexi și să varieze considerabil între indivizi. Acestea trebuie examinate deoarece natura relației dintre restricția cronică a somnului și obezitatea ar putea depinde sau poate varia în funcție de cauza precisă a restricției cronice a somnului. Potențialul de a modifica durata somnului pentru a ajuta la prevenirea și gestionarea obezității poate depinde, de asemenea, de factorii precizați care contribuie la restricția cronică a somnului. Prin urmare, restul acestei secțiuni identifică câțiva determinanți cheie ai restricției cronice de somn care necesită investigații în acest context.

Prin urmare, există mulți factori sociodemografici, comportamentali/de viață, de sănătate și de mediu care ar putea contribui la restricția cronică a somnului. Foarte important, cauzele precise ale restricției cronice de somn sunt susceptibile de a varia considerabil între indivizi. Unele persoane pot limita voluntar cantitatea de somn pentru a răspunde cerințelor de muncă, sociale sau familiale, în timp ce altele se angajează în comportamente precum fumatul de țigări și consumul excesiv de alcool care au un impact negativ asupra duratei somnului. La alte persoane, o stare de sănătate subiacentă, utilizarea medicamentelor sau factori asociați cu un statut socioeconomic scăzut ar putea fi cauza (principalele) principală a restricției cronice de somn.

3. Căi ipotezate care leagă restricția cronică a somnului de obezitate

Există multe procese sau căi prin care restricția cronică a somnului ar putea contribui la obezitate și nu este fezabil să le abordăm pe toate într-o singură revizuire. În schimb, ne concentrăm pe următoarele trei căi ipotetice care leagă restricția cronică a somnului de obezitate: (1) căi neuroendocrine și metabolice, (2) reglarea glucozei și (3) comportament de veghe. Există potențiale suprapuneri între aceste căi, dar, din motive de claritate, discutăm fiecare dintre ele separat.

Conceptul de echilibru energetic este important în acest context. O greutate corporală constantă depinde de un echilibru între aportul de energie (dieta) și consumul de energie (rata metabolică bazală, activitatea fizică și termogeneza). În condiții normale, echilibrul energetic este menținut de un sistem complex de reglare care implică mai multe căi fiziologice în corp care acționează asupra circuitelor neuronale pentru a menține greutatea corporală într-un interval îngust [38-40]. De exemplu, hormonii țesutului adipos leptina și adiponectina, hormonul pancreatic insulină și hormonii gastrointestinali grelina, peptida

(PYY) și peptida-1 asemănătoare glucagonului (GLP-1) acționează toate asupra circuitelor hipotalamice pentru a influența echilibrul energetic. Un bilanț energetic pozitiv cronic apare atunci când aportul de energie depășește cheltuielile pe o perioadă prelungită de timp; acest lucru are potențialul de a afecta procesele implicate în reglarea greutății corporale și poate duce la obezitate în timp [39, 40].

3.1. Ipoteza 1. Restricția somnului modifică funcționarea neuroendocrină și metabolică

Profilul acestor modificări hormonale sugerează creșterea aportului de energie, reducerea cheltuielilor de energie și creșterea în greutate. De exemplu, leptina, care este eliberată proporțional cu cantitatea de țesut adipos, acționează asupra circuitelor hipotalamice pentru a reduce aportul de energie și pentru a crește cheltuielile de energie [42]. Insulina are multe roluri, dar acționează și asupra circuitelor hipotalamice pentru a reduce aportul de energie și pentru a crește consumul de energie [42, 43]. Reducerile de leptină și insulină observate cu restricție de somn sunt, prin urmare, sugestive pentru creșterea consumului de alimente și reducerea cheltuielilor de energie. Grelina este eliberată în principal din stomac atunci când nivelurile de nutrienți sunt scăzute și acționează asupra căilor hipotalamice pentru a stimula consumul de alimente [44, 45].

molecula este eliberată din tractul gastro-intestinal ca răspuns la substanțele nutritive ingerate și acționează asupra hipotalamusului pentru a reduce aportul de alimente [46, 47]. Prin urmare, creșterea grelinei și reducerea PYY observate cu restricție de somn pot fi predictive pentru creșterea consumului de alimente.

În mod similar, creșterea nivelurilor de cortizol și GH de seară poate sugera, de asemenea, creșterea în greutate. Creșterea nivelului de GH observată de Spiegel și colab. [41] a fost rezultatul unei perioade extinse de secreție nocturnă de GH. Acest lucru ar fi putut crește cantitatea de expunere a țesuturilor periferice la GH; dacă este prelungit, acest lucru ar putea avea un impact asupra reglării glucozei într-un mod care duce la obezitate (acest lucru este discutat mai detaliat mai jos) [41]. Cu toate acestea, sa demonstrat că GH promovează țesutul slab și reduce acumularea de țesut adipos [48]. Implicațiile precise ale creșterilor de GH observate cu restricție de somn sunt, prin urmare, neclare și necesită investigații suplimentare.

Creșterile cortizolului în urma restricției de somn sugerează o activitate mai mare a axei glandei hipotalamo-hipofizo-suprarenale (HPA). Acest lucru ar putea reflecta niveluri crescute de stres, deoarece axa HPA joacă un rol important în reglarea răspunsului la stres [49]. Foarte important, s-a demonstrat că nivelurile crescute de cortizol promovează aportul crescut de alimente și acumularea de grăsime viscerală la om [50]. În mod similar, deoarece TSH funcționează în mod normal pentru a stimula rata metabolică bazală, reducerile TSH cu restricție de somn sugerează o reducere a cheltuielilor de energie.

3.2. Ipoteza 2. Restricția somnului modifică reglarea glucozei

O altă cale potențială care leagă restricția cronică de somn de obezitate ar putea implica perturbări în reglarea nivelului de glucoză; acest lucru poate avea, de asemenea, implicații pentru diabet, care sunt discutate de Spiegel și colab. [60]. Modificările în reglarea glucozei au fost legate de creșterea în greutate și obezitate. De exemplu, Boulé și colab. [61] au constatat că concentrațiile mai mici de glucoză din sânge la sfârșitul unui test de toleranță orală la glucoză (OGTT) au prezis creșterea în greutate pe o perioadă de 6 ani. Aceste rezultate au fost explicate în conformitate cu teoria glucostatică a controlului apetitului, care postulează că glucoza joacă un rol important în reglarea sațietății și apetitului [62]. În special, utilizarea redusă a glucozei în regiuni importante ale creierului duce la percepția foametei și la creșterea consumului de alimente, în timp ce utilizarea mai mare a glucozei în aceste aceleași zone favorizează o scădere a foamei și încetarea consumului [62].

S-a demonstrat că restricția de somn afectează nivelul de glucoză la om. Spiegel și colab. [17] au constatat că șase nopți de restricție a somnului au dus la o reducere cu 30% a eficacității glucozei (adică, utilizarea glucozei noninsulină dependentă) și la o reducere cu 40% a utilizării glucozei după administrarea intravenoasă de glucoză. Aceste rezultate au fost susținute de date transversale și prospective. De exemplu, Chaput și colab. [63] au constatat că, în mod obișnuit, traverse scurte au niveluri mai ridicate de concentrații plasmatice de glucoză și insulină și concentrații mai mici de glucoză din sânge la sfârșitul unui OGTT. Chaput și colab. [64] au constatat, de asemenea, că persoanele care raportează un somn scurt au crescut suprafața de glucoză sub concentrațiile de glucoză în repaus alimentar; acest lucru este indicativ al hipoglicemiei reactive și al diabetului estimat/toleranței afectate a glucozei la urmărirea de șase ani.

Astfel, este posibil ca restricția cronică a somnului să contribuie la obezitate prin întreruperea reglării glucozei într-un mod care favorizează consumul crescut de alimente. Restricția cronică a somnului ar putea exercita aceste efecte prin activarea SNS sau întreruperi ale hormonilor precum cortizolul sau GH [63]. Ca și în cazul căilor neuroendocrine discutate mai sus, este nevoie de mai multe date longitudinale care să examineze dacă restricția prelungită a somnului promovează acumularea de grăsimi și duce la obezitate prin afectarea reglării glucozei.

3.3. Ipoteza 3. Restricția somnului afectează comportamentul de veghe

A treia ipoteză discutată în această lucrare este că restricția cronică a somnului contribuie la obezitate prin afectarea comportamentului de veghe și, în special, prin promovarea modelelor de comportament care determină creșterea în greutate. Este bine documentat, de exemplu, că consumul de alimente cu un conținut ridicat de energie și comportament sedentar (de exemplu, vizionarea la televizor, inactivitatea fizică) sunt factori de risc puternici pentru obezitate [6]. Restricția cronică a somnului ar putea duce la obezitate prin promovarea acestor comportamente și acest lucru a primit un anumit sprijin empiric.

Nedeltcheva și colab. [65], de exemplu, a examinat recent efectele a 14 zile consecutive de restricție a somnului asupra consumului de alimente, consumului de energie și hormonilor neuroendocrini. Spre deosebire de studiile efectuate de Spiegel și colegii [16-18], care au implicat o formă ușoară de restricție calorică, Nedeltcheva și colab. [65] a oferit hrană participanților ad libitum. Rezultatele lor au indicat faptul că restricția de somn a dus la o creștere a consumului de calorii, care a fost atribuită gustării în special în timpul nopții, când individul ar fi dormit în mod normal (acest lucru este puțin probabil să reflecte sindromul alimentar de noapte). Aportul de alimente în timpul mesei a rămas neschimbat cu restricția de somn, la fel ca și cheltuielile cu energia. Descoperirile sugerează că persoanele cu somn scurt pot fi mai susceptibile la creșterea în greutate, deoarece au mai mult timp să mănânce. Creșterea consumului datorită expunerii mai mari la alimente (mai degrabă decât creșterii foametei) sugerează că, pe lângă factorii homeostatici analizați mai sus, factorii nonhomeostatici pot fi implicați și în relația dintre restricția cronică a somnului și obezitatea [66]. Astfel, studiile viitoare vor trebui să investigheze în continuare atât căile homeostatice, cât și cele nehomeostatice care leagă restricția cronică a somnului de obezitate.

O altă cale comportamentală plauzibilă care leagă restricția cronică de somn de obezitate implică oboseală, deoarece persoanele care dorm somn insuficient sunt mai susceptibile de a experimenta oboseală și somnolență în timpul zilei [67]. Este posibil ca indivizii să se angajeze în comportamente precum consumul de băuturi sau alimente cu conținut ridicat de energie pentru a contracara efectele oboselii. Oboseala poate face, de asemenea, indivizii mai puțin predispuși să se angajeze în activitate fizică [68, 69] și mai predispuși să se angajeze în comportamente sedentare, cum ar fi vizionarea la televizor. Acest model de comportament ar putea promova, de asemenea, un echilibru energetic pozitiv și poate explica parțial asocierea dintre restricția cronică a somnului și obezitatea.

4. Integrarea căilor care leagă restricția cronică de somn de obezitate

examinarea

Reprezentarea schematică a căilor care leagă restricția cronică de somn de obezitate.

Trebuie remarcat faptul că asocierea dintre restricția cronică de somn și obezitate este probabil să fie bidirecțională și circulară, iar acest lucru este descris în Figura 1. Prin urmare, deși scopul principal al acestei lucrări a fost de a revizui dovezile care indică faptul că restricția cronică a somnului contribuie la obezitate., este, de asemenea, posibil ca obezitatea să contribuie la restricția cronică a somnului. De exemplu, s-au dovedit că simptomele obezității, cum ar fi durerea și disconfortul, precum și afecțiunile comorbide, cum ar fi apneea obstructivă în somn, afectează și perturbă somnul. Ca rezultat, este nevoie de mai multe cercetări experimentale sau prospective pentru a delimita amploarea efectului restricției cronice de somn asupra obezității.

O ultimă considerație este că nu este clar dacă restricția cronică a somnului poate fi modificată prin intervenții și dacă aceste modificări sunt eficiente în prevenirea și gestionarea obezității. Cercetările care abordează aceste probleme vor fi importante pentru a determina nu numai căile care leagă restricția cronică a somnului de obezitate, ci și dacă restricția cronică a somnului este un factor de risc care poate fi modificat pentru a trata și preveni obezitatea. În prezent, în SUA se desfășoară un studiu controlat randomizat de 12 luni (număr de înregistrare clinic-trials.gov NCT00261898) care examinează dacă creșterea duratei somnului la persoanele obeze care raportează un somn scurt afectează greutatea corporală și alte variabile conexe (de exemplu, glucoza hormoni neuroendocrini). Acest studiu poate oferi clarificări dacă restricția cronică a somnului poate fi vizată ca un factor de risc modificabil pentru obezitate, dar rezultatele acestui studiu nu au fost încă publicate. Acest domeniu de cercetare este semnificativ având în vedere că obezitatea epidemică continuă să crească și prezintă o serie de probleme majore de sănătate, sociale și economice; vizarea cantității pe care o dormim ar putea fi un pas important în combaterea acestei probleme de sănătate.

Declarație de divulgare

Autorii nu raportează niciun conflict financiar de interese.

Referințe