2種不同運動方式對原發性失眠患者睡眠質量的干預效果

楊棟

（南華大學體育學院，湖南衡陽421001）

睡眠是受睡眠-覺醒中樞主動調節的一種周期性可逆靜息現象，是人類日常生活中最熟悉、最重要的生命活動之一。大多數人都經歷過失眠，短暫的一過性失眠對人們的健康影響并不大，但長期失眠會導致敏感度降低，甚至出現一系列軀體或精神癥狀。若睡眠質量差被歸因于對睡眠環境的抵抗或亞臨床的情感、認知、生理功能紊亂，這種失調可定義為原發性失眠（PI）。其診斷標準：主訴難以入睡和維持睡眠困難，起病時長至少1個月；睡眠紊亂引起苦惱或社會、職業等方面的障礙；排除發作性睡病、與呼吸相關的睡眠障礙、生物節律睡眠障礙等；排除重度抑郁癥、廣泛性焦慮等；排除各種軀體疾病、酒精或藥物的作用［1］。PI是臨床常見的睡眠障礙，患病率為2%～5%［2］。現代神經生物學和心理學觀點認為，腦功能改變及遺傳、行為、認知、情感等因素共同促使失眠的發生和發展［3］。目前，失眠的治療方法包括基本的睡眠衛生教育、心理和行為干預、藥物治療以及各種補充和替代療法。認知行為療法（CBT-I）要求由多名受過專門訓練的治療師與患者展開多次研討和指導，此法雖能避免長期服用藥物的潛在并發癥，但患者缺乏依從性使其真正用于臨床面臨較大困難［4］，加之可提供相應服務的專家數量較少，因此，CBT-I不能成為普遍的治療方式。隨著研究的深入，人們發現運動療法對緩解PI也行之有效。Melancon等［5］指出，運動時腦前區的5-羥色胺（5-HT）水平將顯著增加，且在運動結束后停止增加，因此，釋放到中腦和間腦的5-HT可通過主動抑制非5-HT脊髓系統誘導正常睡眠，達到抗失眠的效果。另有研究［6］表明，有氧訓練能明顯下調中縫背核（DRN）5-HT受體水平，并由此縮短覺醒水平、促進睡眠。Passos等［7］對中年慢性PI患者上、下午運動的隨機對照研究證實，2組受試者的入睡潛伏期、睡眠后覺醒時間與睡眠效率相較于基線期均有明顯改善。高航等［8］的研究結果顯示，通過12周有氧鍛煉干預，老年人匹茲堡睡眠質量指數（PSQI）評分顯著下降，總睡眠時間顯著延長，睡眠潛伏期大幅縮短，睡眠效率明顯提高。

綜上可知，已有對失眠癥的干預治療多采用有氧訓練方式，而以抗阻訓練為手段的研究鮮有報道。抗阻訓練不僅能有效延緩肌肉老化，改善力量、平衡性、協調性及其他運動方面的素質，而且肌肉收縮時可釋放白細胞介素（IL）-6，后者能調節機體其他組織，如肝臟、脂肪的代謝，因而又被稱為“運動因子”［9］。那么，抗阻訓練后，肌肉釋放的這些“運動因子”能否通過參與機體免疫調節而對睡眠質量產生影響？為此，本文通過探討2種不同運動方式對PI患者睡眠質量的干預效果及其可能的作用機制，為失眠癥的治療提供新的視角。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

采用便利抽樣法隨機選取2017—2018年在中國人民解放軍第169醫院就診的PI患者96例，年齡為32～65歲，平均年齡為（43.6±12.5）歲，了解其用藥史、家族史、社會史并進行常規身體檢查。排除標準：①睡眠呼吸暫停綜合征或嚴重軀體疾病患者；②妊娠或哺乳期婦女；③精神障礙或神經系統疾病患者；④生活能力異常及近期家庭成員發生重大變故者。納入標準：①符合《美國精神障礙診斷與統計手冊》（第4版）PI診斷標準，PSQI評分≥5分；②知情同意、自愿參加、能配合隨訪的患者。最終確定40例PI患者（男性16例、女性24例）為研究對象。采用單盲試驗隨機入組，分為有氧訓練（aerobic training，AT）組、有氧聯合抗阻訓練（aerobic combined resistance training，AR）組，每組20例。由于生病、喬遷等原因，AT組退出3例，AR組退出1例。2組患者性別、年齡、病程等基線資料差異無統計學意義（P＞0.05），可以進行比較。

1.2 試驗設計

將所有受試者分為2組（AT組和AR組），每組大致情況相同。干預時間為4個月（2018年8—12月），具體運動處方如表1所示。

表1 運動處方主要內容Table 1 Main content of sports prescription

1.3 指標檢測

1.3.1 多導睡眠圖監測

多導睡眠圖監測是診斷失眠癥的金標準，嚴格按照PSG監測儀操作規范，監測當夜不予鎮靜催眠藥物。監測儀為日本光電公司PSG儀（型號1518K）。同步監測腦電、眼電、下頜肌電、口鼻氣流、血氧飽和度、胸腹呼吸運動、鼾聲、下肢肌電等。分析儀器采用日本睡眠腦波分析程序（Polysmith QP-260A）。受試者均未受到外界干擾，處于遮光屏蔽監測室內（室溫25℃），從晚上11：00至次日7：00。主要檢測參數為睡眠總時間（TST），睡眠效率（SE），睡眠潛伏期（SL），睡后覺醒次數（AN），非快速眼動睡眠Ⅰ（S1）、Ⅱ（S2）、Ⅲ-Ⅳ（S3-S4）期，快速眼動睡眠期（REM），最低血氧飽和度（L-SaO2）。

1.3.2 炎性標志物檢測

采集受試者晨起（早晨8：00～8：30）空腹肘靜脈血3 mL，將收集于血清分離管的全血標本在室溫放置2 h，然后1 000g離心20 min，取血清，置于-80℃冷凍保存。采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）法檢測血清IL-6、IL-1β、腫瘤壞死因子（TNF）-α水平。試劑盒購自上海酶聯生物科技有限公司，嚴格按說明書進行操作。

1.4 統計學處理

利用SPSS 19.0軟件對檢測數據進行獨立樣本t檢驗、配對樣本t檢驗。

2 結果

2.1 多導睡眠圖監測結果

2.1.1 干預前后AT組和AR組多導睡眠圖監測結果

由表2可知，與干預前相比，AT組和AR組PI患者干預后TST、SE、SL、AN、S1、S2、S3-S4、REM等睡眠指標均有不同程度改善，差異有統計學意義（P＜0.01），表現為睡眠總時間延長、睡眠效率提高、睡后覺醒次數減少、快速眼動睡眠潛伏期縮短。結果顯示，無論是AT還是AR對患者睡眠質量都有較好的提升效果。此外，2組PI患者干預前血氧飽和度基本處于正常水平，說明患者中阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征人數比例較小。

2.1.2 干預后AT組和AR組多導睡眠圖監測結果

由表2可知，干預后SL、AN、S1、S2、L-SaO2等指標在AT組和AR組間差異無統計學意義（P＞0.05），但TST、S3-S4、REM組間差異有統計學意義（P＜0.05或P＜0.01），即干預后AR組患者表現為睡眠總時間增加、深度睡眠時間延長，表明患者睡眠質量更高。

2.2 血清炎性標志物分析

2.2.1 干預前后AT組和AR組血清炎性標志物對比

結果（表3）顯示，干預后2組患者血清IL-1β、IL-6、TNF-α水平與干預前相比都有較大程度下降，差異有統計學意義（P＜0.01）。這可能是由于運動干預后患者睡眠質量有所提升，機體免疫系統功能得以增強，炎性因子釋放減少所致。

2.2.2 干預后AT組和AR組血清炎性標志物對比

由表3可知，干預后患者血清IL-1β、TNF-α水平變化在2組間差異無統計學意義，而AR組患者血清IL-6水平低于AT組，差異有統計學意義（P＜0.01），表明有氧聯合抗阻訓練比單純的有氧訓練更能減輕機體的炎癥反應。

3 討論

3.1 運動干預對過度覺醒的作用機制

近年來，運動療法在PI防治中的作用越來越受到重視。睡眠維持困難是PI患者失眠癥狀的主要特征，表現為睡眠片斷化和過度覺醒。體育運動產生的交感興奮和失眠患者入睡前過度覺醒引起的交感興奮癥狀類似，規律的體育運動可能通過“暴露-脫敏”的方式降低患者交感神經系統對應激的反應［10］，從而減輕其過度覺醒狀態。觀察到的有氧、有氧聯合抗阻訓練后PI患者睡眠潛伏期均縮短便驗證了這一點。過度覺醒既可表現為睡眠電生理、基因、神經生理、神經內分泌、神經免疫、神經影像學等方面的變化［11］，也可表現為認知、情緒方面的改變。研究發現，有患者主訴睡眠紊亂的嚴重程度與客觀檢查記錄的睡眠紊亂程度不一致，有嚴重低估自己實際睡眠時間的傾向，他們將許多實際的睡眠時間感知成清醒狀態［12］，但多導睡眠圖監測結果顯示絕大多數患者睡眠結構是完整的。這也提示，有相當一部分PI患者屬于主觀性失眠。

表3 干預前后AT組和AR組血清炎性標志物對比結果Table 3 Comparative analysis of serum markers between AT group and AR group before and after the experiment

有研究［13］認為，負性情緒與睡眠障礙的關系呈現雙向性，失眠是焦慮、抑郁最常見的軀體癥狀，是誘導焦慮、抑郁發生或復發的危險因素。Stewart等［14］研究表明，失眠可能是一個內化心理沖突的結果，這些未解決的內化心理沖突導致情緒喚醒，使睡眠期間生理代謝活動加強，入睡時間延長或睡眠深度降低。焦慮敏感水平越高，越容易激活負性想法和不良情緒，甚至激活神經-內分泌生理反應鏈，從而導致睡眠質量下降［15］。心理神經免疫學研究［16］亦證實，TNF-α和IL-1β可調節5-HT的攝取，通過激活絲裂原活化蛋白激酶，催化一系列級聯反應，最終使5-HT的再攝取增加，造成5-HT濃度下降，而5-HT濃度的降低最終會誘發焦慮和抑郁。由此推斷，體育運動使PI患者血清TNF-α和IL-1β含量降低，對5-HT的再攝取減少，5-HT濃度得以維持在正常水平，從而減少焦慮、抑郁等不良情緒的發生，該結論與被普遍認同的體育運動能夠改善不良情緒的觀點相符。另一項研究［17］也表明，就5-HT代謝及其受體而言，持續運動可促進海馬內5-HT代謝及轉換，使5-HTIA受體表達水平升高，從而有效阻斷大腦對不良情緒體驗及厭惡事件的回憶，而這一機制或可解釋運動能有效調節因情緒心理因素誘發的睡眠障礙的內在機制。由此可推論，不良情緒是造成主觀性失眠的一個重要中介因素。運動主要通過調節緊張、焦慮情緒，降低心理應激水平，抑制過度覺醒狀態，使患者睡眠質量提高。

3.2 運動干預對炎性因子的抑制作用

研究［18］結果顯示，睡眠與免疫系統互相影響、互相調節，存在雙向聯系，免疫系統主要通過釋放炎性因子實現對睡眠的影響，其中IL-1β和TNF-α被確認為睡眠調節性物質，可見兩者在睡眠進程中的重要作用。PI患者體內TNF-α表達水平升高的可能原因：①患者交感神經系統，如下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸被激活，使促炎性因子和抗炎性因子之間失衡，導致TNF-α等炎性因子水平升高［19］。②患者血清中IL-1β表達增多，并與TNF-α相互影響，促進彼此的生成并產生更多的核因子-κB，后者可進一步增加前兩者的含量，在三者之間形成一個正反饋系統［20］，增多的IL-1β可能進一步介導PI患者TNF-α升高［21］。本文結果顯示，運動干預后，PI患者血清中IL-1β和TNF-α含量與干預前相比有較大程度降低，其炎性因子和抗炎性因子之間建立了新的平衡，從而使睡眠質量得到改善。

血清標志物檢測發現，在干預前，2組PI患者IL-6均值在190 pg/mL以上（正常值＜7 pg/mL），提示有一般細菌感染或全身性炎癥反應，這可能是由于慢性失眠已對機體產生一定累積效應。干預后，AR組IL-6含量明顯低于AT組（P＜0.01），說明中小強度的抗阻訓練在抗炎過程中發揮了重要作用。研究［22］發現，肌肉釋放的IL-6能調節機體其他組織的代謝，在下丘腦、肝臟、脂肪、骨骼肌等多個組織中都可檢測到IL-6受體，因而骨骼肌已不再被看作單純的運動器官，它同時還具有自分泌、旁分泌和內分泌功能。在運動抗炎作用機制研究中，骨骼肌的內分泌作用成為研究的熱點，骨骼肌可通過分泌炎性相關細胞因子調控機體的免疫反應［23］，這些細胞因子中比較特別的當屬IL-6，其具有促炎和抗炎的雙向作用，是運動發揮抗炎作用的關鍵。有證據［24］表明，運動后，收縮的肌肉組織能釋放大量IL-6，抑制炎性因子如TNF-α引起的炎癥反應，同時還能通過促進抗炎細胞因子IL-10和IL-1受體拮抗劑進一步發揮抗炎作用。因此，抗阻訓練后骨骼肌產生的IL-6能有效抑制炎癥的發生和發展，使人體內環境得以穩定，在一定程度上有助于睡眠質量的提高。需要注意的是，干預過程中應合理把控運動強度。有研究結果顯示，大強度抗阻運動能引起骨骼肌細胞損傷，即使運動結束后幾天內，IL-6含量還顯著高于正常值。

4 結論

大部分PI患者睡眠結構基本正常，屬于主觀性失眠。運動主要通過調節緊張、焦慮等不良情緒，抑制過度覺醒狀態而使患者睡眠質量得以提高。

抗阻訓練過程中骨骼肌釋放的IL-6參與了機體免疫調節，減輕了炎癥反應，從而在一定程度上改善患者的睡眠質量。

無論是有氧訓練還是有氧聯合抗阻訓練都對PI患者睡眠質量的提升有很好的效果，后者作用更為突出，主要表現為睡眠總時間進一步延長，睡得更沉。