Vliv kofeinové žvýkačky na kognitivní výkon u pohotovostních lékařů na noční směny

Metody 2.1. Design Tento experiment byl dvojitě zaslepený, zkřížený s opakovanými měřeními podle pokynů CONSORT 2010 a byl rozdělen buď do studie s kofeinem (CAF) nebo do studie s placebem (PL). Aby se eliminoval dopad individuálních fyzických rozdílů, byla provedena křížová studie se stejnou skupinou subjektů. Randomizované skupiny byly vytvořeny pomocí Microsoft 365-Excel (Microsoft, Redmond, Washington, Spojené státy americké) a alokace byla náhodná a nepředvídatelná. Každá studie byla oddělena alespoň čtyřmi týdny, aby se zabránilo interaktivním účinkům. Tato studie porovnávala studii CAF a PL za účelem stanovení účinků kofeinových žvýkaček na kognitivní výkon u lékařů na pohotovosti pracujících v nočních směnách a na subjektivní, objektivní kvalitu spánku. Žvýkačky s kofeinem a žvýkačky s placebem jsou velmi podobné vzhledem, barvou, velikostí, tvarem a chutí a je obtížné je rozlišit. Randomizace byla provedena výzkumným asistentem, přičemž experiment prováděl další rezident a ani samotní jedinci, ani experimentující rezident nevěděli, do které skupiny byli jedinci zařazeni nebo jaký typ žvýkačky jim byl přiřazen. Jakmile budou data shromážděna, budou předána statistickému analytikovi skupiny pro statistickou analýzu, který také nevěděl o skupinových úkolech. Nejméně jeden týden před formálním experimentem se všechny subjekty zúčastnily tří až pěti seznamovacích testů pro testy kognitivních funkcí. Kvalita spánku byla také hodnocena subjektivně pomocí skóre jedné otázky a objektivně pomocí ActiGraph na jednu noc ve volném dni a poslední spánek před první noční směnou. Primárním výstupem byly výsledky testů kognitivních funkcí a sekundárním výstupem byla kvalita spánku.

2.2. Účastníci Do této studie bylo přijato čtrnáct zdravých mužských lékařů a na základě předchozího výzkumu kofeinu u e-sportovců jsme použili software G*power 3.1 24 k dosažení hodnoty alfa 5 % a síly 0,8, což bylo dostatečné. pro studium pouze se šesti předměty. Vzhledem k nedostatku relevantních studií o účincích kofeinu a kofeinových žvýkaček na kognitivní funkce u zdravotnických pracovníků na noční směny se však odkazovalo na nedávnou studii, která zkoumala kognitivní výkon lékařů na pohotovosti po 24 po sobě jdoucích hodinách na pohotovostní službu, která zahrnovala 13 subjektů. Proto by mělo být adekvátní interpretovat získané údaje a statistiky ze studie.

Všichni účastníci měli zkušenosti s prací v pravidelných rotujících směnách na pohotovostní klinické frontové linii a pravidelně každý měsíc přijímali úkoly na noční směny. Kritéria pro zařazení byla: (i) zdraví dospělí muži, ti jedinci, kteří jsou v poslední době bez bolesti, nespavosti nebo jiných zranění, bez jakékoli medikace použité v posledních 2 měsících, (ii) podstoupili rotující směny na pohotovostní klinické frontové linii s pravidelným přijal noční směnu více než dva roky. Kritéria vyloučení byla: (i) alergie na kofein, (ii) zkušenost s nepříznivými účinky kofeinu, (iii) kardiovaskulární onemocnění nebo jakékoli onemocnění, které způsobilo, že se subjekty cítí špatně. Dva týdny před hlavním líčením byli všichni účastníci požádáni, aby se vyvarovali požití více než 80 mg kofeinu denně. Před experimentem byli všichni účastníci plně informováni o experimentálních postupech a rizicích a poskytli informovaný souhlas. Tato studie byla schválena Institutional Review Board of China Medical University Hospital (CMUH111-REC2-169). Tato studie byla provedena po Helsinské deklaraci.

2.3. Protokol 2.3.1. Experimentální postup Celá studie byla provedena v kanceláři pohotovostního oddělení China Medical University Hospital a vnitřní teplota okolí byla nastavena na 22 °C. Strava účastníků a doby jídla byly zaznamenávány po dobu 3 dnů před prvním formálním experimentem a účastníci byli požádáni, aby drželi stejnou dietu 3 dny před dalším formálním experimentem. Také se od nich požadovalo, aby se 3 dny před formálním experimentem vyhýbali jídlu a nápojům s kofeinem (např. káva, energetické nápoje, čokoláda, čokoládový nápoj a čaj).

V den formálního experimentu měli účastníci snídani a oběd v 8:00 a 12:00. Účastníci se k experimentu dostavili do kanceláře přibližně ve 23:20. Bylo podáno stručné vysvětlení a kognitivní test byl zadán ve 23:30, jehož vyplnění trvalo asi 20 minut, poté byly subjekty připraveny jít do práce. V 03:30, podle randomizovaných výsledků, byly subjektům podány dva kousky kofeinové žvýkačky v absolutní dávce 200 mg (Military Energy Gum®, Ford Gum and Machine Go, Akron, NY, USA) (CAF studie) nebo dva kousky podobně vyhlížející a chutnající placebo žvýkačky, které neobsahovaly kofein (xylitol, limetková máta, zelená; Lotte, Saitama, Japonsko) (zkouška PLA). Po 10 minutách žvýkání byly provedeny testy kognitivních funkcí. Nakonec byly poslední testy kognitivních funkcí provedeny po službě v 08:20. Všechny subjekty používaly vyhrazený počítač se snímkovou frekvencí obrazovky alespoň 240 Hz a rychlostí odezvy myši 1 ms.

Abychom prozkoumali platnost metody zaslepení, požádali jsme účastníky (před a po testu), aby identifikovali doplňky, které požili. K tomu byla otázka následující: "Který doplněk si myslíte, že jste požil?" Na tuto otázku existují tři možné odpovědi: (a) kofein; (b) placebo; a (c) nevím. Dále byl během studie zaznamenán výskyt vedlejších účinků nebo komplikací.

2.3.2. Měření výsledku 2.3.2.1. Testy kognitivních funkcí Subjektům bylo postupně dáno pět testů: Corsiho blokový test, paradigma přepínání úloh, Stroopův test, vizuální vyhledávání a úkol třídění karet Wisconsin. Všechny výše uvedené testy kognitivních funkcí byly provedeny pomocí Psych/Lab pro Windows. Míry používané v literatuře mají uspokojivou spolehlivost a validitu.

2.3.2.1.1. Corsi block test Na obrazovce bude 9 fialových čtverečků, když se test spustí, řada z nich bude náhodně blikat žlutou barvou (čím více se číslo zvyšuje), pak uslyšíte "Go", pak musíte kliknout pořadí těch, které blikají, a poté stiskněte „HOTOVO“ v pravém dolním rohu. Smajlík znamená správně, plačící obličej znamená špatně. Maximální počet správných odpovědí se zobrazí na konci testu, který má především prověřit schopnost situačního povědomí a pracovní paměti. Celý proces trvá asi 2 minuty.

2.3.2.1.2. Paradigma přepínání úloh Existují dva tvary (kruh, čtverec) a dvě barvy (žlutá, modrá), celkem čtyři kombinace. Na začátku testu uvidíte "SHAPE" nebo "COLOR" (což znamená, že odpověď na otázku bude založena na tvaru nebo barvě), a poté barevný vzor (např. žlutý čtverec nebo modrý kruh) se objeví, poté co nejdříve odpovězte na otázku podle odpovědi, kterou jste právě viděli (tvar nebo barva). Stiskněte B pro kolečka, N pro čtverce, B pro žlutou, N pro modrou a nakonec se zobrazí průměrná reakční rychlost, která je testem kognitivní struktury, flexibility a plasticity při zpracování úkolů. Celý test trvá asi 4 minuty.

2.3.2.1.3. Stroopův test V tomto kvízu uvidíte různé barvy pro různá slova, ale všechny odpovědi jsou založeny na barvách (bez ohledu na to, jaká slova jsou). Stiskněte R pro červenou, G pro zelenou, B pro modrou a Y pro žlutou; pokud například vidíte „zelenou v červené barvě“, musíte stisknout R. Výsledky testu zahrnovaly kongruentní podmínku, ve které stisknutá klávesa správně odpovídala barvě na obrazovce, a nekongruentní podmínku, ve které stisknuté nesprávně odpovídalo názvu barvy na obrazovce. Na konci testu se zobrazí reakční doba, která je především testem schopnosti inhibovat kognitivní interferenci. Celý test trvá asi 5 minut.

2.3.2.1.4. Vizuální vyhledávání V testu vizuálního vyhledávání účastníci identifikovali oranžová „T“ na obrazovce od převrácených oranžových „T“, modrých „T“ a obrácených modrých „T“. Když se objevilo oranžové „T“, účastníci museli co nejrychleji stisknout mezerník. Pokud se neobjevilo žádné oranžové „T“, účastníci byli povinni nereagovat. Test obsahuje 80 vyhledávacích displejů, z nichž každý obsahuje 5, 10, 15 a 20 položek, především k testování vyhledávací schopnosti dynamického vidění. Rychlost reakce se zobrazila na konci testu a celý test trval asi 4 minuty.

2.3.2.1.5. Wisconsin Card Sorting Task Tento test má komponentu pokus-omyl. Nejprve musíte odpovědět na otázky a poté určit, co je otázka na základě toho, co je správné nebo špatné. Test je prezentován v režimu shody, kde vzor nalevo odpovídá jednomu ze čtyř vzorů vpravo a kritéria shody jsou barva, tvar a počet. Během testu se otázky čas od času změní, takže pokud zjistíte pravidla a pak najednou dostanete otázku špatně, znamená to, že otázka byla změněna. Počet chyb se zobrazí na konci testu, aby pomohl změřit schopnost člověka abstraktně uvažovat a v případě potřeby změnit strategie řešení problémů. Celý test trval asi 4 minuty.

2.3.2.2. Measure Of Sleep Účastníci nosili zápěstní ActiGraph (wActiSleep, Pensacola, Florida, Spojené státy americké) na nedominantní ruce po 2 období spánku, včetně spánku ve dne a spánku před první třetí noční službou. Údaje o spánku byly získány z monitorů ActiGraph a analyzovány softwarem ActiLife verze 6 s použitím algoritmu Cole-Kripke, včetně osmi spánkových indexů (latence spánku, celkové počty, účinnost spánku, celková doba spánku [TST], probuzení po nástupu spánku [WASO] , počet probuzení, délka probuzení, doba v posteli)[39, 40]. Účastníci také zaznamenávali čas, kdy šli spát a vstávali, aby umožnili kontrolu souřadnic s aktigrafickými daty. Denní kvalita spánku byla měřena pomocí otázky, která byla vybrána, protože byla snadno pochopitelná, snadno pochopitelná a pro účastníky méně zatěžující. Položená otázka zněla: Na stupnici 0-10, kde 0 je nejhorší spánek a 10 je nejlepší, ohodnoťte kvalitu předchozího spánku.

Účastníci sami uvedli věk, rodinný stav, pohybové návyky, kouření, konzumaci kofeinu a alkoholu a chronická onemocnění. Byla měřena výška a hmotnost, ze kterých byl vypočten index tělesné hmotnosti (BMI) jako hmotnost v kilogramech dělená druhou mocninou výšky v metrech (kg/m2).

Statistická analýza Všechna data jsou prezentována jako průměry ± standardní odchylky. Ke zkoumání normality dat byl použit Shapiro-Wilkův test. Kognitivní výkon, přesnost a reakční doba zásahu byly analyzovány pomocí párového t testu. Velikosti účinků byly vypočteny pomocí Cohenova D. Byly provedeny testy (t testy nebo χ2 testy), aby se otestovaly rozdíly ve výchozím stavu mezi těmito dvěma skupinami. Ke zkoumání účinků intervence byla použita analýza rozptylu 2 × 2 smíšeného designu s opakovanými měřeními. Bang's Blinding Index (BBI) byl použit k prozkoumání účinnosti oslepení, zatímco McNemarův test byl použit pro srovnání výskytu vedlejších účinků mezi placebem a kofeinovými podmínkami. Všechna data byla vypočtena pomocí SPSS (verze 20, Chicago, IL, USA) a hladina významnosti byla a < 0,05.