學齡前兒童睡眠與生長發(fā)育相關性研究進展

雷玥，黃燕，曹文婷，黃垂燦，程佩琳，李天賜，李青藍，韓靖

海南醫(yī)學院附屬海南省婦幼保健院，海南 海口 570206

學齡前兒童是指未達到入學年齡的3～6歲兒童，對于學齡前兒童來說，睡眠是一個重要的動態(tài)過程[1]。然而許多睡眠障礙如睡眠不足、入睡困難、發(fā)作性睡病、異態(tài)睡眠、睡眠呼吸暫停綜合(OSAS)、周期性肢體運動障礙、不寧腿綜合征等在學齡前兒童中發(fā)病率較高。短暫的睡眠問題也可能妨礙兒童的自我調節(jié)技能和相關神經回路的發(fā)展。

國外關于睡眠與大腦認知功能的研究始于20世紀60年代，而對我國來說，兒童睡眠醫(yī)學仍處于發(fā)展階段。國內研究更加關注睡眠與生理發(fā)育，如視力、身高體質量、內分泌代謝等；國外的相關研究更加偏向于關注兒童睡眠與心理發(fā)育，如社會認知、品行、交往于學習的能力——但總體上均有涉及。學齡前期是兒童生長發(fā)育的高峰期，這一時期的發(fā)育是銜接嬰幼兒期和學齡期的關鍵期，是機體心理行為發(fā)育的重要轉換階段。因此，筆者將學齡前兒童睡眠狀況對其日后成長發(fā)育影響的研究報道進行總結整理，能夠為今后關于兒童睡眠健康的研究提供更多借鑒和有效方向。本文從以下幾方面對國內外學齡前兒童睡眠與生長發(fā)育研究現狀進行文獻回顧總結。

1 學齡前兒童睡眠的流行病學研究

學齡前兒童是指未達到入學年齡的3～6歲兒童，睡眠對于學齡前兒童的各項發(fā)育來說至關重要，目前國內關于學齡前兒童睡眠情況與BMI水平的研究占多數。健康的睡眠需要足夠的時間、適當的時間、良好的質量、規(guī)律以及沒有干擾和紊亂。2018年的調查數據顯示，我國學齡前兒童平均就寢時間為21:31，醒來時間為07:27，平均總睡眠時間(包括夜間和白天睡眠時間)為11 h 2 min[2]。有85.3%的兒童達到建議的10～13 h；10.8%的兒童睡眠時間不足10 h。研究認為，對于學齡前兒童來說，睡眠時間縮短是肥胖的相關和前瞻性因素[3]，在睡眠時間＜10 h的兒童中，肥胖的可能性是睡眠時間≥10 h兒童的1.19～2.25倍[4]。新西蘭一項針對1 229名5～11歲兒童的橫斷面研究中發(fā)現，工作日晚上睡眠少于10 h的兒童超重的可能性是工作日晚上睡眠至少12 h的兒童的5倍[5]。澳大利亞一項在平均年齡(6.32±1.52)歲的1 258名兒童(50.7%男性)的基線數據表明，存在五種類型的睡眠模式：早睡/長睡(4.5%)、正 常 睡(25.5%)、晚 睡(49.9%)、一 致 晚 睡(11.1%)和早起(9%)。其中晚睡與體質量指數的縱向增長顯著相關，與早睡者相比，晚睡者在隨訪時BMI增加了1.03個單位[6]。究其原因，睡眠為兒童提供生長發(fā)育所需的各類激素，余巍等[7]的研究報告顯示：“兒童睡眠時間減少組”的體質量指數高于“正常組”——提示了睡眠障礙導致的睡眠時間減少可能會影響兒童體內正常的激素水平，進而影響兒童體質量，與肥胖形成有關。

在其他代謝參數方面，有研究發(fā)現在652名1～7歲兒童的隊列中，慢性短睡眠時間與高腰圍、高胰島素水平和高HOMA-IR肥胖相關[8]。此外，在4～7歲兒童中，睡眠時間超過8 h的兒童骨骼礦物質含量增加[9]。

2 疾病與學齡前兒童睡眠的關系

充足的睡眠對于學齡前兒童來說至關重要，影響腦神經的發(fā)育成熟。對認知、記憶、行為能力均有深遠影響。由于對兒童進行睡眠實驗有悖理論學，可對存在睡眠障礙的兒童進行調查分析。BRUNI等[10]對45例已存在慢性失眠癥的24～71個月兒童和167位健康兒童進行問卷調查研究顯示，患有慢性失眠癥的兒童整體的工作記憶、計劃/組織、整體執(zhí)行功能、抑制性自我控制等能力低于正常兒童。證實了學齡前兒童的睡眠與“高級”認知功能之間的關系。HOYNIAK等[11]對119名兒童在30個月齡、36個月齡、42個月齡、54個月齡進行睡眠監(jiān)測并結合生長曲線發(fā)現，前30個月期間睡眠變化性較大的兒童在學齡前(54個月齡)存在較大的教師報告的內化問題；而前30個月睡眠時間晚的兒童在54個月齡時認知和學術技能較差。此研究未發(fā)現30～54個月期間睡眠變化與任何領域的調整有關。

已知在成年人和年齡較大的兒童中，打鼾和阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)與血壓升高(BP)有關，且兒童期血壓升高對成年后高血壓有預示作用。因此NISBET等[12]利用脈搏波傳導時間(PTT)對128名3～5歲阻塞性呼吸睡眠綜合征轉診兒童和35名非打鼾社區(qū)控制組兒童進行夜間血壓的測定——研究發(fā)現學齡前兒童中度阻塞性睡眠呼吸暫停對快速眼動睡眠(REM)期間的PTT有顯著影響，表明該狀態(tài)的兒童在下血壓基線較高。關于該年齡段兒童緩解打鼾和OSAS后未來血壓的變化趨勢則需更進一步的縱向研究。

除了上述研究切入點外，還有一些研究從學齡前兒童的行為能力角度展開。TOUCHETTE等[13]一項對1 492名加拿大6歲兒童進行的大型前瞻性縱向隊列研究中，研究人員發(fā)現學步兒童和學齡前兒童的睡眠時間少于10 h的兒童，其父母報告的多動癥指數更高，認知能力更差。另有研究發(fā)現，在學齡前兒童中，1 d(24 h)內，睡眠時間少于8 h的兒童意外跌倒的風險增加了2倍多[14]。

3 環(huán)境與學齡前兒童睡眠的關系

兒童的睡眠時間通常是研究對象，但人們對不良睡眠環(huán)境的潛在影響知之甚少，尤其是對學齡前兒童。WILSON等[15]在美國密歇根州133名平均年齡在4.1±0.5(SD)的低收入家庭學齡前兒童中展開研究，檢查了次優(yōu)睡眠環(huán)境(SSE)的頻率，并測試了其與睡眠時間或夜間睡眠時間的關系。其中，48%為男性，39%為女性，34%的家長學歷低于高中水平。研究將受試者表明的睡眠環(huán)境中存在“過亮”、“過吵”、“過冷”、“過熱”的頻率作為指標，當這些指標被提出≥1～2晚/星期時，則被定義為次優(yōu)睡眠環(huán)境(SSE)。結果表明，在回歸模型中，SSE與工作日晚上的睡眠時間縮短27 min(β=-0.45，SE=0.22，P=0.044)和22 min后兒童“入睡”(β=0.37，SE=0.19，P=0.048)相關。

隨著科技的飛速發(fā)展和生活方式的改變，兒童對智能手機、平板電腦等電子產品的接觸時間普遍增長，由于不同于傳統(tǒng)屏幕，這就產生了一種新型的暴露，因為這種設備可以隨時隨地提供持續(xù)的刺激[16]，因而有更多的人開始關注新媒體對兒童的睡眠情況產生的不同程度影響如何。在嬰幼兒混合年齡組中，CHEUNG等[17]發(fā)現觸屏使用越多，睡眠時間越短，夜間睡眠時間越少，白天睡眠時間越長，睡眠開始潛伏期增長。意大利一項對本土1 117名2～4歲兒童問卷調查研究的多元回歸模型顯示，每天使用平板電腦或智能手機會增加總睡眠時間縮短的概率[OR 1.95(1.00～3.79)，P<0.05]，而頻繁使用平板電腦或智能手機(每周3～5次)或每天使用，會增加總睡眠時間延長的概率[OR 2.00(1.24～3.22)，P<0.05；OR 2.44(1.26～4.73)，P<0.05][18]。韓國有一項關于過度使用智能手機對5～8歲兒童睡眠影響的研究，通過父母文件問卷形式進行手機屏幕時間和總睡眠時間的評估，其采用兒童睡眠習慣問卷(CSHQ)對兒童的睡眠問題進行評估，研究人員發(fā)現“智能手機過度使用組”兒童(每天使用智能手機1 h以上)總睡眠時間短于對照組(P<0.05)；“智能手機過度使用組”兒童的CSHQ總分和夜間覺醒亞量表得分顯著高于對照組(P<0.05)[19]。以上研究各國不論發(fā)展中國家還是發(fā)達國家均有發(fā)現：智能手機、平板電腦等便攜式屏幕接觸程度增加對學齡前兒童的睡眠會產生不良影響。

4 遺傳與學齡前兒童睡眠的關系

有研究發(fā)現，兒童肥胖的流行是在同一時期隨著自我報告的睡眠時間逐漸減少而發(fā)展起來的[20]。生理學研究表明，睡眠不足可能通過影響食欲、體力活動和或體溫調節(jié)來影響體質量。較短的睡眠時間容易導致肥胖，但人們對睡眠不足影響體質量的機制知之甚少。PATEL等[20]鑒定了36篇論文(橫斷面31篇，前瞻性5篇，實驗性0篇)，其中對學齡前兒童的橫斷面和隊列研究的結果表明，睡眠時間短與當前和未來的肥胖密切相關。目前，在全基因組關聯(lián)研究已經提供了主要在大腦中表達的FTO、TMEM18和NRXN3基因變異與肥胖相關的證據的基礎上，PRATS-PUIG等[21]檢測了三種常見的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)，即FTO(rs9939609)、TMEM 18(rs4854344)和NRXN3(rs10146997)，以及它們的組合與297名無癥狀兒童(151名男孩、146名女孩；年齡5～9歲；BMI sd得分-2.0～4.0)體質量指數(BMI)、腰圍、內臟脂肪(腹部超聲)、胰島素抵抗(HOMA-IR)、收縮壓(SBP)和每24 h睡眠時間之間的關系。研究發(fā)現，這三個SNP分別對睡眠與BMI(P<0.001)、腰圍(P<0.005)、內 臟 脂 肪(P<0.001)；HOMA-IR(P=0.010)和SBP(P<0.000 5)之間的負相關有疊加作用。經校正多項測試后，對肥胖指標和SBP的綜合影響仍然很明顯。另外，在基因易感兒童中，每晚少睡2 h與體質量指數增加1.0 s.d(95%置信區(qū)間0.5～1.6 s.d)和腰圍增加8.0 cm(95%置信區(qū)間3.6～12.2 cm)有關。

目前，失眠癥的遺傳率為21%～64%，有證據表明遺傳因素與失眠癥有關[22]。第15號染色體的一個區(qū)域GABRB3基因座15q11-13在相當比例的孤獨癥譜系障礙(ASD)個體中被觀察到有復發(fā)拷貝數變異，GABA-R 3基因的變異也被發(fā)現與ASD風險相關[23]。同時，GABA-Aβ3亞基的基因突變在慢性失眠癥患者中的發(fā)現，支持了γ-氨基丁酸能抑制的降低可能導致失眠的假說[24]。

此外，多種神經遞質包括血清素、多巴胺、去甲腎上腺素和γ-氨基丁酸(GABA)參與了睡眠的穩(wěn)態(tài)調節(jié)，并與ASD的病因學有關。2010年，血清素轉運體的遺傳變異與失眠之間的聯(lián)系被發(fā)現[25]。

5 其他因素與學齡前兒童睡眠的關系

墨西哥學者認為低收入家庭的兒童普遍存在睡眠障礙和低質量的飲食，但他們之間的關系仍不清楚[26]。為了評估夜間和總睡眠時間、入睡時間、工作日和周末的睡眠持續(xù)時間和入睡時間差異以及睡眠質量四個方面是否與飲食模式有關，團隊對354名3～5歲無嚴重疾病的兒童通過調查問卷的方式進行研究。較低的蔬菜，健康蛋白質和側面模式得分兒童平均周末睡眠時間更長，存在周末與工作日之間的睡眠時間差異大等問題。在工作日中，較晚的睡眠中點與較低的蔬菜，健康蛋白質和側面模式得分相關，而在周末中較晚的睡眠中點與較高的二次加工和油炸食品模式得分相關。周末與工作日的中點差異值高低與二次加工和油炸食品模式得分正相關。在低收入家庭學齡前兒童的樣本中，較晚的睡眠時間，周末較長的睡眠持續(xù)時間以及周末和工作日之間入睡時間和睡眠持續(xù)時間的較大差異與不健康飲食習慣有關。

綜上所述，現有的文獻從環(huán)境、遺傳、營養(yǎng)、心理等不同角度切入研究學齡前兒童睡眠重要地位和改變因素，如對BMI、大腦認知發(fā)育等的影響；環(huán)境飲食等與睡眠質量的關系。根據研究范圍的不同，又可分為國家性、區(qū)域性、民族性等。目前基于學齡前兒童的睡眠研究仍積累有限，以橫斷面研究為主，縱向研究存在樣本量小、耗時長等困難。未來的研究還需關注學齡前兒童的睡眠與各項身體指標發(fā)育的縱向研究，闡明兒童睡眠障礙的影響因素，以及睡眠障礙的發(fā)生、發(fā)展機制。