Samspillet mellem afhængighed af tobaksrygning og søvnkvalitet blandt raske voksne

Videnskabelig baggrund Tobaksrygning er et stort sundhedsproblem, der fører til betydelig sygelighed og dødelighed som følge af kræft, lungesygdomme og hjerte-kar-sygdomme (Taghizadeh, Vonk & Boezen, 2016). Det vigtigste psykoaktive og vanedannende stof i tobak er nikotin (Zaparoli & Galduroz, 2012). Nikotinafhængighed er et komplekst fænomen, der involverer både fysisk og psykisk afhængighed (Cohrs et al., 2014), hvilket ikke kun forårsager problemer med at holde op, men også en stærk tendens til at vende tilbage til at ryge efter at have holdt op i lang tid) Zaniewska, Przegalinski & Fillip, 2009).

En almindelig teoretisk model for afhængighed (Koob & Volkow, 2016) hævder, at overgangen fra lejlighedsvis rygning til afhængighed involverer en opregulering af neurobiologiske stresssystemer. Som følge heraf inducerer selv en kort periode med afholdenhed fra rygning, hvilket fører til nedsat koncentration af nikotin i kroppen, både følelsesmæssige abstinenssymptomer (angst, rastløshed, irritabilitet, anhedoni) og kognitive abstinenssymptomer (formindsket hukommelse og opmærksomhed), som igen kan forårsage en tvangsmæssig trang til at ryge igen, for at lindre de ubehagelige fornemmelser (Koob & Volkow, 2016). Selvom nogle undersøgelser tyder på, at nedsat søvnkvalitet også er blandt konsekvenserne af rygning og rygestop (Cohrs et al., 2014; Colrain, Trinder & Swan, 2004), blev dette spørgsmål ikke fuldt ud undersøgt, og bidraget fra den reducerede søvnkvalitet til negative følelsesmæssige situationer og til motivationen for at ryge er uklar.

Rygning og søvn. Rygere rapporterer flere søvnforstyrrelser såsom søvnløshed (dvs. en række klager, der afspejler utilfredshed med evnen til at starte og opretholde søvn, sammen med en signifikant reduktion i den samlede søvntid efterfulgt af søvnighed i dagtimerne) (Kaneita et al., 2005; Phillips & Danner, 1995), og der blev fundet en sammenhæng mellem niveauet af afhængighed af cigaretter og nedsat søvnkvalitet (Palmer, Harrison & Hiorns, 1980; Patten et al., 2000). En skadelig effekt af rygning på søvnkvaliteten kan delvis skyldes forstyrret lungefunktion (Simon-Tuval et al., 2011). Faktisk har storrygere høj risiko for kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL) (Tarasiuk et al., 2006), som forårsager forstyrret søvn, hvilket fører til nedsat livskvalitet (Scharf et al., 2011; Won & Kryger, 2014). Desuden er der selv hos unge, tilsyneladende sunde, moderate rygere en klar reduktion i lungefunktionen, og en negativ sammenhæng blev fundet hos raske voksne mellem lungefunktion og søvnkvalitet (Phillips et al., 1989). Denne faktor kunne dog ikke udelukkende forklare sammenhængen mellem rygning og søvnkvalitet, da undersøgelser har vist et øget antal opvågninger i løbet af natten i de tidlige faser af rygestop (Hatsukami, Hughes & Pickens, 1985; Hatsukami et al. ., 1988).

Pålideligheden af ​​subjektive søvnmålinger er ikke entydig og kræver støtte fra objektive målinger (Pillar, Malhotra & Lavie, 2000). Til dato har kun en håndfuld undersøgelser sammenlignet søvnarkitekturen for aktive og rygestop med den for ikke-rygere ved hjælp af polysomnografiske (PSG) tests (bestående af hjernebølger, muskelspændinger, øjenbevægelser og andre målinger). Disse undersøgelser bekræftede de skadelige virkninger af rygning og rygestop på søvnkvaliteten. Zhang og kolleger (2006) fandt, at sammenlignet med ikke-rygere var rygeres søvn karakteriseret ved kortere varighed, længere tid til at nå (hurtige øjenbevægelser) REM-søvn, længere tid brugt i let søvn (stadie 1), mindre tid brugt i dyb søvn (trin 3 og 4, slow-wave sleep-SWS) og lavere søvneffektivitet (procentdel af faktisk søvntid af den samlede tid brugt i sengen). Tilsvarende var søvnvarigheden blandt rygere kortere end blandt ikke-rygere (Jaehne et al., 2012). Ligeledes viste PSG-test udført på personer, der holdt op med at stoppe med at ryge, stigninger i antallet af opvågninger om natten (Prosise et al., 1994), afkortning af REM-latens, afkortning af SWS-søvnvarighed og forlængelse af faserne af let søvn (stadier 1) og 2) (Moreno-Coutiño, Calderón-Ezquerro & Drucker-Colín, 2007; Wetter et al., 2000), alle indikationer på nedsat søvnkvalitet. Alligevel havde disse PSG-undersøgelser også begrænsninger, da de normalt blev udført på et lille antal patienter på en enkelt nat under de kunstige forhold i søvnlaboratorier.

Kvalitet af søvn, stress og afhængighed af rygning. Det er velkendt, at søvn spiller en afgørende rolle for sundhed såvel som adfærdsmæssig og følelsesmæssig stabilitet (Scharf et al., 2010; Tarasiuk et al., 2005). De, der lider af dårlig søvnkvalitet, udviser højere frekvenser af psykisk stress, depression og forskellige angstsymptomer end den generelle befolkning (Fernández-Mendoza et al., 2009; Ohayon, 2005). Tendensen til dårlig søvnkvalitet blandt rygere og rygere, og sammenhængen mellem ordentlig søvn og adfærdsmæssig og følelsesmæssig stabilitet rejser hypotesen om, at svækkelsen af ​​søvnkvaliteten blandt rygere og rygere, der stopper, påvirker deres psykologiske funktion og deres rygeadfærd. De få undersøgelser, der undersøgte dette problem, viste, at afholde sig fra cigaretrygning i 48 timer øgede den efterfølgende rygning (Hamidovic & de Wit, 2009), og at søvnforstyrrelser under abstinenser har en negativ effekt på succesen med at stoppe med at ryge (Jaehne et al. ., 2009; Persico, 1992). Disse resultater ser ud til at integreres godt i den førnævnte teoretiske model, som hævder, at eksponering for nikotin fører til udvikling af aversive psykologiske symptomer, når den kropslige nikotinkoncentration falder, hvilket fører til en tvangsmæssig trang til at ryge for at lindre disse ubehagelige fornemmelser (Cohen & George , 2013).

En række fund tyder på, at disse afersive psykologiske symptomer skyldes en stigning i aktiviteten af ​​neurobiologiske systemer, der regulerer stressreaktioner (Cohen & George, 2013). Stressreaktioner reguleres af to centrale neuroendokrinologiske systemer: det sympatiske nervesystem og HPA-aksen (hypothalamus-hypofyse-binyrebark). Det sympatiske system er ansvarlig for at øge niveauet af ophidselse i situationer med fare og akut stress. Det involverer hovedsageligt udskillelsen af ​​adrenalin fra binyrerne. Undersøgelser viser, at niveauet af a-amylase-enzymet i spyttet er et indirekte, men pålideligt mål for sympatisk aktivitet (Rohleder et al., 1994). Det er blevet påvist, at α-amylase-niveauerne før og efter rygestop forudsagde målet for succes med at fortsætte med at afholde rygning over tid (Duskova et al., 2010). HPA-systemet regulerer fysiologiske reaktioner relateret til håndtering af igangværende stressfaktorer. Specifikt inducerer det sekretion af Corticotrophin Releasing Hormone (CRH) fra den paraventrikulære kerne, placeret i hypothalamus, til den forreste hypofyse, som som reaktion udskiller det adrenokortikotropiske hormon (ACTH), der stimulerer frigivelsen af ​​cortisol i binyrerne ( Ma et al., 2011). Kortisolniveauet i kroppen stiger generelt kraftigt som reaktion på stressfaktorer, men hos personer, der er i kroniske stresssituationer, kan reguleringen af ​​HPA-systemet være forstyrret, hvilket kommer til udtryk ved nedsat sekretion af kortisol både i basalsituationen og som reaktion på stress. (Miller, Chen & Zhou, 2007). Denne delregulering kan afspejle vanskeligheder med at håndtere stress (Miller, Chen & Zhou, 2007): lave niveauer af kortisol er forbundet med et øget niveau af depression (Moraes et al., 2016), aggression (Granger, 1998) og impulsivitet (Blomqvist et al., 2007). Bemærk, at mens akut eksponering for nikotin midlertidigt øger niveauet af kortisol (Newhouse et al., 1990; Winternitz & Quillen, 1977), er udskillelsen af ​​kortisol hos kroniske rygere som reaktion på stress reduceret i forhold til ikke-rygeres (Kirschbaum, Strasburger & Langkärer). , 1993; Rohleder & Kirschbaum, 2006). Desuden viser undersøgelser et fald i kortisolniveauer under rygestop (Steptoe & Ussher, 2006; Targovnik, 1989), hvilket korrelerer med intensiteten af ​​de somatiske og følelsesmæssige abstinenssymptomer og med niveauet af rygetrang (Cohen, al' Absi & Collins, 2004; Targovnik, 1989); det korrelerer også med graden af ​​succes med at blive ved med at stoppe med at ryge over tid (al'Absi et al., 2004; Frederick et al., 1998). Dette kan skyldes udviklingen af ​​underregulering af HPA-systemet, i lighed med situationen for dem, der lider af kronisk stress (Richardson et al., 2008), hvilket igen fører til sensibilisering af stressmekanismerne i hjernen , såsom at øge aktiviteten af ​​CRH i det limbiske system (Vendruscolo et al., 2012). Litteraturen understøtter delvist muligheden for, at en stigning i aktiviteten af ​​neurobiologiske stressmekanismer (på grund af kronisk eksponering for nikotin) bidrager til forstyrrelse af søvnkvaliteten. For eksempel er øget sympatisk aktivitet i løbet af dagen, som afspejlet i høje niveauer af α-amylase, stærkt korreleret med søvnløshed (Nater et al., 2007). Forskellige undersøgelser, der har undersøgt sammenhængen mellem forskellige mål for kortisolsekretion i løbet af dagen og natten, og forskellige søvnindekser, gav modstridende resultater (Elder et al., 2014). Nylige undersøgelser indikerer, at kortisol produceres i højere grad under REM-søvn; derfor giver forlænget søvn, som omfatter længere REM-søvn, højere kortisolniveauer (Van Lenten & Doane, 2016). Bemærk, at mens en stigning i niveauet af stress kan forstyrre søvnen, kan dårlig søvnkvalitet i sig selv forårsage stress (Fernández-Mendoza et al., 2009; Ohayon, 2005).

Sammenfattende tyder flere undersøgelser på, at rygning og i endnu højere grad rygestop forstyrrer søvnen, og at den nedsatte søvnkvalitet kan bidrage til motivationen for at ryge og mindske mulighederne for at holde op. Antallet af disse undersøgelser er dog relativt lille, og mange af dem er baseret på subjektive rapporter, hvis pålidelighed ikke er entydig. Mindretallet af undersøgelser, der brugte objektive målinger, testede normalt et lille antal deltagere under de kunstige forhold i søvnlaboratoriet. Navnlig kan søvnkvaliteten måles objektivt og pålideligt i længere perioder i deltagernes naturlige miljø ved hjælp af en actigraph-enhed, der bæres på håndleddet og analyserer bevægelse (Ancoli-Israel et al., 2015; Sadeh et al. , 1989). Aktigrafi er dog hidtil ikke blevet brugt til at vurdere rygeres søvnkvalitet. Desuden har der hidtil ikke været nogen systematisk undersøgelse af de komplekse sammenhænge mellem søvn, lungefunktion, stresssystemers funktion og rygning, da de relaterer sig til udviklingen og persistensen af ​​tobaksrygningsafhængighed.

Vi antager, at kronisk tobaksrygning forringer søvnkvaliteten, hvilket igen øger aktiviteten af ​​stressmekanismer og dermed inducerer negative følelsesmæssige tilstande. De processer, der skader søvnkvaliteten, og de processer, der øger reaktionsevnen over for stress og negative følelsesmæssige symptomer, giver således gensidig næring til hinanden og øger i sidste ende rygetrangen som et middel til stresslindring. Vores foreløbige resultater understøtter denne hypotese ved at påvise, at aktive rygere lider af nedsat søvnkvalitet (vurderet ved aktigrafi og spørgeskemaer) sammenlignet med ikke-rygere, en effekt der var korreleret med markører for stressaktivering, nemlig niveauer af cortisol og α-amylase i deltagernes spyt.

Forskningsmål og forventet betydning

Vores forskning vil undersøge betydningen af ​​søvnforstyrrelser i tobaksrygningsafhængighed. Baseret på vores foreløbige resultater og den tilgængelige litteratur er hovedhypotesen i dette forslag, at rygning og i højere grad tidlige faser af rygestop vil være forbundet med nedsat søvnkvalitet. Den nedsatte søvnkvalitet vil til gengæld forudsige sværhedsgraden af ​​negative symptomer og omfanget af vanskeligheder med at holde sig fra at ryge. Succesfuld afholdenhed fra rygning vil føre til normalisering af søvnen. Eksperimenter for at undersøge denne hypotese vil adressere følgende specifikke mål:

1. At undersøge fysiologiske og psykologiske faktorer, der forudsiger nedsat søvnkvalitet blandt rygere. Målet er at undersøge de skadelige virkninger af rygning på søvnkvaliteten og at undersøge, om den nedsatte søvnkvalitet forudsiges af følgende faktorer: dårlig lungefunktion (FEV1, FEF), grad af nikotinafhængighed, følelsesmæssige symptomer (angst og depression), og ændret regulering af stresssystemer (HPA-aksen og det sympatiske nervesystem). Vi forventer, at rygere i forhold til ikke-rygere vil udvise dårligere søvnkvalitet. Niveauet af forstyrrelse af søvnkvaliteten vil være relateret til intensiteten af ​​nikotinafhængighed, dårlig lungefunktion, niveauet af negativ følelsesmæssighed, sympatisk aktivering og deregulering af HPA-aksen.
2. At udforske virkningen af ​​rygestop på søvnkvaliteten og relaterede symptomer. Vi vil undersøge, om rygere, der forsøger at holde op, oplever en forværret søvnkvalitet, og om denne dårlige søvnkvalitet kan forudsige størrelsen af ​​deres stressrespons (niveauet af kortisol og α-amylase) og sværhedsgraden af ​​følelsesmæssige og kognitive symptomer målt ved psykometriske tests.
3. At udforske søvnkvalitetens rolle på rygningsmotivation og tilbagefald til rygning. Eksperimenter vil afgøre, om søvn kan forudsige rygetrangen (hos nuværende rygere) og sandsynligheden for, at afholdende rygere får tilbagefald.
4. At undersøge, om langvarig afholdenhed fra nikotin forbedrer søvnkvaliteten. Målet her er at undersøge, om rygestop i sidste ende inducerer normalisering af søvn og relaterede faktorer, herunder lungefunktion, stressrespons (niveau af kortisol og α-amylase) og følelsesmæssig og kognitiv funktion. Rygeafholdenhed vil blive verificeret ved måling af cotinin i deltagerens spyt.

Forventet betydning. Eksperimenter vil vise, hvordan nedsat søvnkvalitet kan skyldes kronisk rygning og forstyrre forsøg på at holde op med at ryge. Denne undersøgelse vil kaste lys over de indbyrdes forbundne fysiologiske og psykologiske mekanismer, der medierer samspillet mellem rygeafhængighed og søvn, herunder psykiske lidelser, dysfunktionelle stressmekanismer og nedsat lungefunktion.

Den foreslåede undersøgelse vil bruge en række kraftfulde metoder og et tværfagligt samarbejde mellem eksperter inden for søvn, afhængighed og respirationsmedicin for at udforske samspillet mellem søvn og tobaksrygning. Resultaterne af denne undersøgelse vil give ny indsigt i søvnens rolle i nikotinafhængighed. Resultaterne af den foreslåede forskning forventes at fremme brugen af ​​teknikker til forbedring af søvnkvaliteten ved rygestopinterventioner. Metodik deltagere. Deltager i undersøgelsen vil 150 raske frivillige, mænd og kvinder i alderen 18-30 år, uden historie med psykisk sygdom eller stofmisbrug. Antallet af deltagere blev fastlagt ved effektanalyse, baseret på vores foreløbige resultater, med tillæg på 20 % for at kompensere for eventuelt frafald under undersøgelsen. Halvtreds deltagere vil være ikke-rygere, og resten almindelige rygere. Halvdelen af ​​rygerne vil være med en erklæret interesse i at holde op og halvdelen uden en sådan interesse (ikke-stop-kontrol). Deltagerne vil modtage et kompensationsgebyr på 400 NIS (ca. 100 amerikanske dollars). Alle procedurer brugt i denne undersøgelse er blevet godkendt af Yezreel Valley College (YVC) Institutional Review Board.

Forskningsprocedure. Deltagerne vil blive rekrutteret fra kollegiets studerende og via annoncering fra de omkringliggende samfund. Alle studiesessioner starter mellem kl. 7.00 og 9.00 (op til 30 minutter efter opvågning) enten på YVC Psykobiologilaboratoriet eller i deltagerens hjem.

Undersøgelsen vil omfatte 3 grupper (N=50): rygere, der forsøger at holde op (rygestopgruppe, SCG), ikke-rygere gruppe (NSG) og en gruppe af rygere, der ikke forsøger at holde op (SNCG). Sidstnævnte gruppe er nødvendig for at sikre, at ændringer i visse foranstaltninger efter rygestop ikke skyldes tidsrelaterede begivenheder, der ikke er relateret til afholdenhed fra tobak. Undersøgelsesdesignet omfatter 4 faser: A) Baseline. B) Første uge med nikotinstop. C +D) Opfølgningstest tre måneder og seks måneder efter påbegyndelse af rygestop. Bemærk, at selvom de 2 kontrolgrupper (dvs. ikke-rygere-gruppen (NSG) og gruppen af ​​rygere, der ikke forsøger at holde op (SNCG)) ikke vil gennemgå rygestop, vil de blive evalueret med de samme tests og på samme tidspunkter som rygestopgruppen.

Basisfase: Ved den første session vil alle deltagerne blive bedt om at underskrive en samtykkeerklæring og give baggrundsinformation. Efter at have vurderet deres rygestatus ved at kontrollere niveauet af kulilte (CO) i deres ånde, vil de blive bedt om at give en spytprøve (for at teste niveauerne af cortisol og α-amylase) ved at spytte i et reagensglas (minimum 1,5 ml). ). For yderligere at validere deltagernes rygestatus, vil spytprøverne også blive brugt til at påvise niveauerne af cotinin, den primære metabolit af nikotin. Deltagerne vil blive bedt om at udfylde et bredt spektrum af spørgeskemaer, evaluere deres niveau af angst, depression, søvnkvalitet og rygeafhængighed (spørgeskemaer er beskrevet detaljeret nedenfor), samt udfylde Cognitive Assessment Battery (CAB), en computerstyret neurokognitiv test designet til at vurdere en lang række kognitive færdigheder relateret til eksekutive funktioner. Derudover vil deres lungefunktion blive vurderet via spirometri. Endelig vil deltagernes søvn løbende blive overvåget over en 1-uges periode af en miniature håndledsbåret actigraph, og vil blive registreret i løbet af de sidste to nætter i denne uge af PSG.

Rygestopfase: I slutningen af ​​baseline-ugen vil deltagere i rygestop-undersøgelsesgruppen begynde at afholde sig fra at ryge, mens deltagerne i de 2 kontrolgrupper (dvs. ikke-rygere-gruppen (NSG) og gruppen af ​​rygere, der ikke forsøger at holde op med at ryge. (SNCG) vil fortsætte med deres normale rutine. Om morgenen den første dag med rygestop vil alle deltagere give spytprøver og udfylde det samme sæt spørgeskemaer som i basisfasen. Alle deltagere vil derefter blive bedt om at bære aktigrafi-enheden også i den anden uge og vende tilbage til laboratoriet for yderligere sessioner efter 48 timer, 72 timer, 5 dage og en uge (i alt fire gange). Ved hver af disse sessioner vil deltagernes rygestatus blive vurderet ved hjælp af udåndingstesten, og deltagerne vil igen blive bedt om at give en spytprøve og udfylde det samme sæt spørgeskemaer. De sidste to nætter i denne uge vil deltagernes søvn også blive registreret af PSG. Om morgenen dag 7 med abstinens vil alle deltagere også gennemføre (igen) CAB neurokognitive test. Opfølgningsfase: Vil blive gennemført på alle deltagere tre måneder og seks måneder inde i rygestopprocessen i rygeabstinensgruppen. På hvert af disse tidspunkter vil alle deltagere blive indkaldt til en ekstra dataindsamlingssession, hvor det vil blive fastlagt, hvem af rygeabstinensdeltagerne, der er vendt tilbage til at ryge. Derudover vil alle deltagere igen blive bedt om at udfylde sættet af spørgeskemaer og CAB neurokognitive test. Deltagernes lungefunktion vil igen blive målt ved spirometri, og de vil blive bedt om at bære actigraph-apparatet i en uge. Derudover vil deres søvn blive optaget i to på hinanden følgende nætter af PSG. Spytprøver indsamlet under undersøgelsen vil blive ødelagt efter deres ELISA-analyse. Alle deltagere vil være sikret fortrolighed og anonymitet, og alt personale, der er involveret i undersøgelsen, vil bevare undersøgelsens fortrolighed. Alt indsamlet materiale vil blive opbevaret aflåst i et dertil indrettet skab.