De wisselwerking tussen tabaksverslaving en slaapkwaliteit bij gezonde volwassenen

Wetenschappelijke achtergrond Het roken van tabak is een groot gezondheidsprobleem dat leidt tot aanzienlijke morbiditeit en mortaliteit als gevolg van kanker, longziekten en hart- en vaatziekten (Taghizadeh, Vonk & Boezen, 2016). De belangrijkste psychoactieve en verslavende stof in tabak is nicotine (Zaparoli & Galduroz, 2012). Nicotineverslaving is een complex fenomeen dat zowel fysieke als psychologische afhankelijkheid met zich meebrengt (Cohrs et al., 2014), wat niet alleen problemen veroorzaakt bij het stoppen, maar ook een sterke neiging veroorzaakt om weer te gaan roken na langdurig gestopt te zijn) Zaniewska, Przegalinski & Fillip, 2009).

Een algemeen theoretisch verslavingsmodel (Koob & Volkow, 2016) houdt in dat de overgang van af en toe roken naar verslaving een verhoging van neurobiologische stresssystemen met zich meebrengt. Bijgevolg veroorzaakt zelfs een korte periode van onthouding van roken, wat leidt tot een verminderde nicotineconcentratie in het lichaam, zowel emotionele ontwenningsverschijnselen (angst, rusteloosheid, prikkelbaarheid, anhedonie) als cognitieve ontwenningsverschijnselen (verminderd geheugen en aandacht), die op hun beurt kunnen leiden tot een dwangmatige drang om weer te roken, om de onaangename gewaarwordingen te verzachten (Koob & Volkow, 2016). Hoewel sommige onderzoeken suggereren dat een verminderde slaapkwaliteit ook een van de gevolgen is van roken en stoppen met roken (Cohrs et al., 2014; Colrain, Trinder & Swan, 2004), werd dit probleem niet volledig onderzocht en de bijdrage van de verminderde slaapkwaliteit negatieve emotionele situaties en de motivatie om te roken is onduidelijk.

Roken en slapen. Rokers melden meer slaapstoornissen zoals slapeloosheid (d.w.z. een verscheidenheid aan klachten die een weerspiegeling zijn van ontevredenheid over het vermogen om in slaap te komen en te blijven slapen, samen met een significante vermindering van de totale slaaptijd gevolgd door slaperigheid overdag) (Kaneita et al., 2005; Phillips & Danner, 1995), en er werd een correlatie gevonden tussen de mate van verslaving aan sigaretten en een verminderde slaapkwaliteit (Palmer, Harrison & Hiorns, 1980; Patten et al., 2000). Een schadelijk effect van roken op de slaapkwaliteit kan gedeeltelijk het gevolg zijn van een verstoorde longfunctie (Simon-Tuval et al., 2011). Zware rokers lopen inderdaad een hoog risico op chronische obstructieve longziekte (COPD) (Tarasiuk et al., 2006), die een verstoorde slaap veroorzaakt die leidt tot een verminderde kwaliteit van leven (Scharf et al., 2011; Won & Kryger, 2014). Bovendien is er zelfs bij jonge, ogenschijnlijk gezonde, matige rokers een duidelijke vermindering van de longfunctie en werd bij gezonde volwassenen een negatieve correlatie gevonden tussen longfunctie en slaapkwaliteit (Phillips et al., 1989). Deze factor kon echter niet alleen de relatie tussen roken en slaapkwaliteit verklaren, aangezien studies een verhoogd aantal ontwaken in de loop van de nacht hebben aangetoond tijdens vroege fasen van stoppen met roken (Hatsukami, Hughes & Pickens, 1985; Hatsukami et al. ., 1988).

De betrouwbaarheid van subjectieve slaapmetingen is niet eenduidig ​​en heeft ondersteuning nodig van objectieve metingen (Pillar, Malhotra & Lavie, 2000). Tot op heden hebben slechts een handvol onderzoeken de slaaparchitectuur van actieve en stoppende rokers vergeleken met die van niet-rokers met behulp van polysomnografische (PSG) tests (bestaande uit hersengolven, spierspanning, oogbewegingen en andere metingen). Deze onderzoeken bevestigden de schadelijke effecten van roken en stoppen met roken op de slaapkwaliteit. Zhang en collega's (2006) ontdekten dat de slaap van rokers, in vergelijking met niet-rokers, werd gekenmerkt door een kortere duur, langere tijd om te bereiken (snelle oogbewegingen) REM-slaap, langere tijd doorgebracht in lichte slaap (fase 1), minder tijd doorgebracht in diepe slaap slaap (stadia 3 en 4, slow-wave sleep-SWS), en lagere slaapefficiëntie (percentage van werkelijke slaaptijd van de totale tijd doorgebracht in bed). Evenzo was de slaapduur bij rokers korter dan bij niet-rokers (Jaehne et al., 2012). Evenzo toonden PSG-testen die werden uitgevoerd bij personen die stopten met roken een toename aan in het aantal keren dat ze 's nachts wakker werden (Prosise et al., 1994), verkorting van de REM-latentie, verkorting van de SWS-slaapduur en verlenging van de fasen van lichte slaap (fasen 1 en 2) (Moreno-Coutiño, Calderón-Ezquerro & Drucker-Colín, 2007; Wetter et al., 2000), allemaal indicaties van verminderde slaapkwaliteit. Toch hadden deze PSG-onderzoeken ook beperkingen, aangezien ze gewoonlijk werden uitgevoerd op een klein aantal patiënten in één nacht, onder de kunstmatige omstandigheden van slaaplaboratoria.

Slaapkwaliteit, stress en verslaving aan roken. Het is algemeen aanvaard dat slaap een cruciale rol speelt in de gezondheid en gedrags- en emotionele stabiliteit (Scharf et al., 2010; Tarasiuk et al., 2005). Degenen die lijden aan een slechte slaapkwaliteit vertonen meer psychologische stress, depressie en verschillende angstsymptomen dan de algemene bevolking (Fernández-Mendoza et al., 2009; Ohayon, 2005). De neiging tot een slechte slaapkwaliteit bij rokers en stoppers, en de correlatie tussen goede slaap en gedrags- en emotionele stabiliteit doen de hypothese rijzen dat de verslechtering van de slaapkwaliteit bij rokers en stoppers hun psychisch functioneren en hun rookgedrag beïnvloedt. De weinige studies die dit probleem onderzochten, toonden aan dat het 48 uur lang niet roken van sigaretten de daaropvolgende rookfrequentie verhoogde (Hamidovic& de Wit, 2009), en dat slaapstoornissen tijdens het ontwennen een negatief effect hebben op het succes van stoppen met roken (Jaehne et al. ., 2009; Persico, 1992). Deze bevindingen lijken goed te integreren in het bovengenoemde theoretische model, dat stelt dat blootstelling aan nicotine leidt tot de ontwikkeling van aversieve psychologische symptomen wanneer de lichamelijke nicotineconcentratie daalt, wat leidt tot een dwangmatige drang om te roken om deze onaangename gewaarwordingen te verlichten (Cohen & George , 2013).

Een verscheidenheid aan bevindingen suggereert dat deze aversieve psychologische symptomen het gevolg zijn van een toename van de activiteit van neurobiologische systemen die stressreacties reguleren (Cohen & George, 2013). Stressreacties worden gereguleerd door twee belangrijke neuro-endocrinologische systemen: het sympathische zenuwstelsel en de HPA-as (hypothalamus-hypofyse-bijnierschors). Het sympathische systeem is verantwoordelijk voor het verhogen van het niveau van opwinding in situaties van gevaar en acute stress. Het gaat voornamelijk om de afscheiding van adrenaline door de bijnier. Studies tonen aan dat het niveau van het α-amylase-enzym in het speeksel een indirecte maar betrouwbare maatstaf is voor sympathische activiteit (Rohleder et al., 1994). Het is aangetoond dat de α-amylase-niveaus voor en na het stoppen met roken de mate van succes voorspelden bij het volhouden van onthouding van roken in de loop van de tijd (Duskova et al., 2010). Het HPA-systeem reguleert fysiologische reacties die verband houden met het omgaan met aanhoudende stressoren. Concreet induceert het de afscheiding van het corticotrofine-afgevende hormoon (CRH) van de paraventriculaire kern, gelegen in de hypothalamus, naar de hypofysevoorkwab, die als reactie het adrenocorticotropisch hormoon (ACTH) afscheidt dat de afgifte van cortisol door de bijnier stimuleert ( Ma et al., 2011). Cortisolspiegels in het lichaam stijgen over het algemeen sterk als reactie op stressoren, maar bij mensen die zich in chronische stresssituaties bevinden, kan de regulatie van het HPA-systeem verstoord zijn, wat zich uit in een verminderde secretie van cortisol, zowel in de basale situatie als in reactie op stress (Miller, Chen & Zhou, 2007). Deze subregulatie kan een weerspiegeling zijn van de moeilijkheid om met stress om te gaan (Miller, Chen & Zhou, 2007): lage cortisolspiegels worden in verband gebracht met een verhoogd niveau van depressie (Moraes et al., 2016), agressie (Granger, 1998) en impulsiviteit (Blomqvist et al., 2007). Merk op dat hoewel acute blootstelling aan nicotine de cortisolspiegels tijdelijk verhoogt (Newhouse et al., 1990; Winternitz & Quillen, 1977), de secretie van cortisol bij chronische rokers als reactie op stress wordt verminderd in vergelijking met die van niet-rokers (Kirschbaum, Strasburger & Langkrär). , 1993; Rohleder & Kirschbaum, 2006). Bovendien wijzen studies op een daling van de cortisolspiegel tijdens het stoppen met roken (Steptoe & Ussher, 2006; Targovnik, 1989), wat correleert met de intensiteit van de somatische en emotionele ontwenningsverschijnselen en met de mate van drang om te roken (Cohen, al'). Absi & Collins, 2004; Targovnik, 1989); het correleert ook met de mate van succes bij het volhouden van het stoppen met roken in de loop van de tijd (al'Absi et al., 2004; Frederick et al., 1998). Dit kan te wijten zijn aan de ontwikkeling van subregulatie door het HPA-systeem, vergelijkbaar met de situatie van mensen die lijden aan chronische stress (Richardson et al., 2008), wat op zijn beurt leidt tot de sensibilisering van de mechanismen van stress in de hersenen , zoals het verhogen van de activiteit van CRH in het limbisch systeem (Vendruscolo et al., 2012). De literatuur ondersteunt gedeeltelijk de mogelijkheid dat een toename van de activiteit van neurobiologische stressmechanismen (door chronische blootstelling aan nicotine) bijdraagt ​​aan verstoring van de slaapkwaliteit. Verhoogde sympathische activiteit gedurende de dag, zoals weerspiegeld in hoge niveaus van α-amylase, is bijvoorbeeld sterk gecorreleerd met slapeloosheid (Nater et al., 2007). Verschillende onderzoeken die de relatie tussen verschillende maten van cortisolsecretie gedurende de dag en nacht en verschillende slaapindicatoren hebben onderzocht, leverden echter tegenstrijdige resultaten op (Elder et al., 2014). Recente studies geven aan dat cortisol sneller wordt aangemaakt tijdens de REM-slaap; daarom produceert langdurige slaap, waaronder een langere REM-slaap, hogere cortisolspiegels (Van Lenten & Doane, 2016). Merk op dat terwijl een toename van het stressniveau de slaap kan verstoren, een slechte slaapkwaliteit op zichzelf stress kan veroorzaken (Fernández-Mendoza et al., 2009; Ohayon, 2005).

Samenvattend suggereren verschillende onderzoeken dat roken, en nog meer het stoppen met roken, de slaap verstoort en dat de verminderde kwaliteit van de slaap kan bijdragen aan de motivatie om te roken en de vooruitzichten om te stoppen kan verkleinen. Het aantal van deze onderzoeken is echter relatief klein en veel ervan zijn gebaseerd op subjectieve rapporten waarvan de betrouwbaarheid niet eenduidig ​​is. De minderheid van onderzoeken die objectieve metingen gebruikten, testte meestal een klein aantal deelnemers, onder de kunstmatige omstandigheden van het slaaplaboratorium. Met name kan de kwaliteit van de slaap objectief en betrouwbaar worden gemeten gedurende langere tijd in de natuurlijke omgeving van de deelnemers met behulp van een actigraph-apparaat dat om de pols wordt gedragen en beweging analyseert (Ancoli-Israel et al., 2015; Sadeh et al. , 1989). Actigrafie is tot nu toe echter niet gebruikt om de slaapkwaliteit van rokers te beoordelen. Bovendien is er tot op heden geen systematisch onderzoek gedaan naar de complexe relaties tussen slaap, longfunctie, het functioneren van stresssystemen en roken, aangezien deze verband houden met de ontwikkeling en persistentie van tabaksrookverslaving.

Onze hypothese is dat chronisch roken van tabak de slaapkwaliteit schaadt, wat op zijn beurt de activiteit van stressmechanismen verhoogt en zo negatieve emotionele toestanden veroorzaakt. De processen die de slaapkwaliteit schaden en de processen die de reactie op stress en negatieve emotionele symptomen verhogen, voeden elkaar dus wederzijds en verhogen uiteindelijk de drang om te roken als middel om stress te verminderen. Onze voorlopige bevindingen ondersteunen deze hypothese door aan te tonen dat actieve rokers lijden aan een verminderde slaapkwaliteit (beoordeeld door actigrafie en vragenlijsten), in vergelijking met niet-rokers, een effect dat gecorreleerd was met markers van stressactivering, namelijk niveaus van cortisol en α-amylase in de slaap. speeksel van deelnemers.

Onderzoeksdoelstellingen en verwachte significantie

Ons onderzoek zal de rol van slaapstoornissen bij tabaksrookverslaving onderzoeken. Op basis van onze voorlopige bevindingen en de beschikbare literatuur is de belangrijkste hypothese van dit voorstel dat roken, en in grotere mate vroege fasen van stoppen met roken, in verband zal worden gebracht met een verminderde slaapkwaliteit. De verminderde kwaliteit van de slaap zal op zijn beurt de ernst van de negatieve symptomen en de mate van moeite om te stoppen met roken voorspellen. Succesvolle onthouding van roken zal leiden tot normalisatie van de slaap. Experimenten om deze hypothese te onderzoeken hebben betrekking op de volgende specifieke doelen:

1. Om fysiologische en psychologische factoren te onderzoeken die een verminderde slaapkwaliteit bij rokers voorspellen. Het doel is om de schadelijke effecten van roken op de slaapkwaliteit te onderzoeken en te onderzoeken of de verminderde slaapkwaliteit wordt voorspeld door de volgende factoren: slechte longfunctie (FEV1, FEF), mate van nicotineafhankelijkheid, emotionele symptomen (angst en depressie), en veranderde regulatie van stresssystemen (HPA-as en het sympathische zenuwstelsel). We verwachten dat rokers, in vergelijking met niet-rokers, een slechtere slaapkwaliteit zullen vertonen. Het niveau van verstoring van de slaapkwaliteit zal verband houden met de intensiteit van nicotineafhankelijkheid, slechte longfunctie, de niveaus van negatieve emotionaliteit, sympathische activatie en deregulering van de HPA-as.
2. Om de impact van stoppen met roken op de slaapkwaliteit en gerelateerde symptomen te onderzoeken. We zullen onderzoeken of rokers die proberen te stoppen een verslechterende slaapkwaliteit ervaren, en of deze slechte slaapkwaliteit de omvang van hun stressrespons (niveau van cortisol en α-amylase) en de ernst van emotionele en cognitieve symptomen kan voorspellen, zoals gemeten door de psychometrische tests.
3. De rol van slaapkwaliteit op rookmotivatie en terugval in roken onderzoeken. Experimenten zullen bepalen of slaap de drang om te roken kan voorspellen (bij huidige rokers) en de waarschijnlijkheid dat abstinente rokers terugvallen.
4. Om te onderzoeken of langdurige onthouding van nicotine de slaapkwaliteit verbetert. Het doel hier is om te onderzoeken of stoppen met roken uiteindelijk leidt tot normalisatie van slaap en gerelateerde factoren, waaronder longfunctie, stressrespons (niveau van cortisol en α-amylase) en emotioneel en cognitief functioneren. Onthouding van roken zal worden geverifieerd door meting van cotinine in het speeksel van de deelnemer.

Verwachte betekenis. Experimenten zullen aantonen hoe een verminderde slaapkwaliteit het gevolg kan zijn van chronisch roken en pogingen om te stoppen met roken kunnen belemmeren. Deze studie zal licht werpen op de onderling gerelateerde fysiologische en psychologische mechanismen die de wisselwerking tussen rookverslaving en slaap bemiddelen, waaronder psychische problemen, disfunctionele stressmechanismen en verminderde longfunctie.

De voorgestelde studie zal gebruik maken van een verscheidenheid aan krachtige methoden en een interdisciplinaire samenwerking van experts op het gebied van slaap, verslaving en respiratoire geneeskunde om de wisselwerking tussen slaap en het roken van tabak te onderzoeken. De resultaten van deze studie zullen nieuw inzicht verschaffen in de rol van slaap bij nicotineverslaving. Bevindingen van het voorgestelde onderzoek zullen naar verwachting het gebruik van technieken voor het verbeteren van de slaapkwaliteit bevorderen bij interventies om te stoppen met roken. Methodologie deelnemers. Aan het onderzoek zullen 150 gezonde vrijwilligers deelnemen, mannen en vrouwen, in de leeftijd van 18-30 jaar, zonder voorgeschiedenis van psychische aandoeningen of drugsmisbruik. Het aantal deelnemers werd vastgesteld door middel van poweranalyse, gebaseerd op onze voorlopige resultaten, met toevoeging van 20% om mogelijke uitval tijdens het onderzoek te compenseren. Vijftig deelnemers zullen niet-rokers zijn en de rest regelmatige rokers. De helft van de rokers zal een uitgesproken interesse hebben om te stoppen en de andere helft heeft geen interesse (non-stopcontrole). Deelnemers ontvangen een vergoeding van 400 NIS (ongeveer 100 Amerikaanse dollars). Alle procedures die in deze studie zijn gebruikt, zijn goedgekeurd door de Institutional Review Board van Yezreel Valley College (YVC).

Onderzoeksprocedure. Deelnemers worden geworven uit de studentenorganisatie van de hogeschool en, via advertenties, uit de omliggende gemeenschappen. Alle studiesessies beginnen tussen 07:00 en 09:00 uur (tot 30 minuten na het ontwaken), ofwel in het YVC Psychobiology Laboratory of bij de deelnemer thuis.

De studie omvat 3 groepen (N=50): rokers die proberen te stoppen (groep stoppen met roken, SCG), groep niet-rokers (NSG) en een groep rokers die niet proberen te stoppen (SNCG). De laatste groep is nodig om ervoor te zorgen dat veranderingen in bepaalde maatregelen na het stoppen met roken niet het gevolg zijn van tijdgerelateerde gebeurtenissen die geen verband houden met onthouding van tabak. Het onderzoeksontwerp omvat 4 fasen: A) Baseline. B) Eerste week stoppen met nicotine. C + D) Vervolgtesten drie maanden en zes maanden na het begin van het stoppen met roken. Merk op dat hoewel de 2 controlegroepen (d.w.z. de groep niet-rokers (NSG) en de groep rokers die niet proberen te stoppen (SNCG)) niet zullen stoppen met roken, ze zullen worden geëvalueerd met dezelfde tests en op dezelfde tijdstippen als de stoppen-met-rokengroep.

Basislijnfase: tijdens de eerste sessie wordt alle deelnemers gevraagd een toestemmingsformulier te ondertekenen en achtergrondinformatie te verstrekken. Na beoordeling van hun rookstatus door het niveau van koolmonoxide (CO) in hun adem te controleren, wordt hen gevraagd een speekselmonster af te staan ​​(om de niveaus van cortisol en α-amylase te testen) door in een reageerbuis te spugen (minimaal 1,5 ml). ). Om de rookstatus van de deelnemers verder te valideren, zullen de speekselmonsters ook worden gebruikt om de niveaus van cotinine, de primaire metaboliet van nicotine, te detecteren. Deelnemers wordt gevraagd een breed scala aan vragenlijsten in te vullen, waarbij hun niveau van angst, depressie, slaapkwaliteit en afhankelijkheid van roken wordt geëvalueerd (de vragenlijsten worden hieronder in detail beschreven), evenals het invullen van de Cognitive Assessment Battery (CAB), een gecomputeriseerde neurocognitieve test ontworpen om een ​​groot aantal cognitieve vaardigheden met betrekking tot executieve functies te beoordelen. Daarnaast wordt hun longfunctie beoordeeld via spirometrie. Tot slot wordt de slaap van de deelnemers continu gemonitord gedurende een periode van 1 week door een miniatuur-actigraaf die om de pols wordt gedragen, en wordt deze gedurende de laatste twee nachten van deze week door PSG geregistreerd.

Stoppen met roken-fase: Aan het einde van de basisweek beginnen deelnemers aan de studiegroep stoppen met roken zich te onthouden van roken, terwijl deelnemers aan de 2 controlegroepen (d.w.z. de niet-rokersgroep (NSG) en de groep rokers die niet proberen te stoppen (SNCG) zullen doorgaan met hun normale routine. In de ochtend van de eerste dag stoppen met roken, zullen alle deelnemers speekselmonsters afgeven en dezelfde reeks vragenlijsten invullen als in de basislijnfase. Alle deelnemers wordt vervolgens gevraagd om het actigrafie-apparaat ook tijdens de tweede week te dragen en na 48 uur, 72 uur, 5 dagen en één week (in totaal vier keer) terug te keren naar het lab voor extra sessies. Bij elk van deze sessies wordt de rookstatus van de deelnemers beoordeeld door middel van de uitademingstest, en wordt de deelnemers opnieuw gevraagd om een ​​speekselmonster af te staan ​​en dezelfde set vragenlijsten in te vullen. Op de laatste twee nachten van deze week wordt ook de slaap van de deelnemers geregistreerd door PSG. Op de ochtend van dag 7 van onthouding zullen alle deelnemers ook (opnieuw) de CAB neurocognitieve test afleggen. Vervolgfase: zal worden uitgevoerd bij alle deelnemers drie maanden en zes maanden na het stoppen met roken van de onthoudingsgroep. Op elk van deze tijdstippen worden alle deelnemers opgeroepen voor een aanvullende gegevensverzamelingssessie waarin wordt bepaald wie van de deelnemers aan onthouding van roken terugviel naar roken. Daarnaast zullen alle deelnemers opnieuw gevraagd worden om de set vragenlijsten en de CAB neurocognitieve test in te vullen. De longfunctie van de deelnemers wordt opnieuw gemeten met spirometrie en hen wordt gevraagd het actigraph-apparaat een week te dragen. Bovendien wordt hun slaap gedurende twee opeenvolgende nachten geregistreerd door PSG. Speekselmonsters die tijdens het onderzoek zijn verzameld, worden vernietigd na hun ELISA-analyse. Alle deelnemers zullen verzekerd zijn van vertrouwelijkheid en anonimiteit, en alle medewerkers die betrokken zijn bij het onderzoek zullen de vertrouwelijkheid van het onderzoek handhaven. Al het verzamelde materiaal wordt achter slot en grendel bewaard in een daarvoor bestemde kast.