Wpływ gumy do żucia zawierającej kofeinę na funkcje poznawcze u lekarzy medycyny ratunkowej pracujących na nocną zmianę

Metody 2.1. Projekt Eksperyment ten miał charakter podwójnie ślepej próby i powtarzalnych pomiarów, miał charakter krzyżowy, zgodnie z wytycznymi CONSORT 2010 i został podzielony na próbę z kofeiną (CAF) lub próbę z placebo (PL). Aby wyeliminować wpływ indywidualnych różnic fizycznych, przeprowadzono próbę krzyżową z tą samą grupą pacjentów. Grupy losowe utworzono przy użyciu programu Microsoft 365-Excel (Microsoft, Redmond, Waszyngton, Stany Zjednoczone), a przydział był losowy i nieprzewidywalny. Każde badanie było oddzielone co najmniej czterema tygodniami, aby uniknąć efektów interaktywnych. W badaniu tym porównano badania CAF i PL w celu określenia wpływu gumy do żucia zawierającej kofeinę na funkcje poznawcze lekarzy medycyny ratunkowej pracujących na nocną zmianę oraz subiektywną, obiektywną jakość snu. Guma do żucia z kofeiną i guma do żucia z placebo są bardzo podobne pod względem wyglądu, koloru, rozmiaru, kształtu i smaku i trudno je rozróżnić. Randomizację przeprowadził asystent badawczy, a eksperyment przeprowadzał inny mieszkaniec i ani sami badani, ani rezydent eksperymentujący nie wiedzieli, do której grupy zostali przydzieleni badani ani do jakiego rodzaju gumy zostali przydzieleni. Po zebraniu danych zostaną one przekazane analitykowi statystycznemu grupy w celu analizy statystycznej, który również nie był świadomy przypisań grupowych. Co najmniej tydzień przed formalnym eksperymentem wszyscy badani uczestniczyli w trzech do pięciu testach zapoznawczych w zakresie testów funkcji poznawczych. Jakość snu oceniano także subiektywnie za pomocą pojedynczego pytania, a obiektywnie za pomocą ActiGraph dla jednej nocy w dzień wolny i ostatniego snu przed pierwszą nocną zmianą. Pierwszorzędowym punktem końcowym były wyniki testów funkcji poznawczych, a drugorzędnym – jakość snu.

2.2. Uczestnicy Do tego badania zrekrutowano czternastu zdrowych mężczyzn, lekarzy medycyny ratunkowej i w oparciu o wcześniejsze badania dotyczące kofeiny u sportowców uprawiających e-sport, wykorzystaliśmy oprogramowanie G*power 3.1 24, aby osiągnąć wartość alfa wynoszącą 5% i moc 0,8, co było wystarczające do badania obejmującego tylko sześć przedmiotów. Jednakże ze względu na brak odpowiednich badań dotyczących wpływu kofeiny i gumy do żucia zawierającej kofeinę na funkcjonowanie poznawcze pracowników służby zdrowia pracujących na nocną zmianę, odniesiono się do niedawnego badania, w którym oceniano sprawność poznawczą lekarzy medycyny ratunkowej po 24 kolejnych godzinach pracy dyżur telefoniczny, który obejmował 13 przedmiotów. Dlatego też odpowiednia powinna być interpretacja uzyskanych danych i statystyk z badania.

Wszyscy uczestnicy mieli doświadczenie w pracy na regularnych zmianach rotacyjnych na pierwszej linii frontu klinicznego i regularnie przyjmowali co miesiąc zadania na nocną zmianę. Kryteriami włączenia były: (i) zdrowi dorośli mężczyźni, czyli osoby, które w ostatnim czasie nie odczuwały bólu, bezsenności ani innych urazów, a w ciągu ostatnich 2 miesięcy nie stosowały żadnych leków, (ii) przeszły rotacyjne zmiany na linii frontu klinicznego w nagłych przypadkach, regularnie akceptowana nocna zmiana od ponad dwóch lat. Kryteriami wykluczenia były: (i) alergia na kofeinę, (ii) doświadczenie niepożądanego działania kofeiny, (iii) choroby układu krążenia lub jakakolwiek choroba, która powodowała złe samopoczucie uczestników. Na dwa tygodnie przed głównym badaniem wszystkich uczestników poproszono o unikanie spożycia więcej niż 80 mg kofeiny dziennie. Przed eksperymentem wszyscy uczestnicy zostali w pełni poinformowani o procedurach eksperymentalnych i ryzyku oraz wyrazili świadomą zgodę. Badanie to uzyskało zgodę Instytucjonalnej Komisji Rewizyjnej Szpitala Chińskiego Uniwersytetu Medycznego (CMUH111-REC2-169). Badanie to przeprowadzono po Deklaracji Helsińskiej.

2.3. Protokół 2.3.1. Procedura eksperymentalna Całe badanie przeprowadzono w biurze oddziału ratunkowego Szpitala Chińskiego Uniwersytetu Medycznego, a temperaturę otoczenia w pomieszczeniu ustalono na 22°C. Dietę uczestników i pory posiłków rejestrowano przez 3 dni przed pierwszym formalnym eksperymentem, a od uczestników wymagane było przestrzeganie tej samej diety 3 dni przed kolejnym formalnym eksperymentem. Na 3 dni przed formalnym eksperymentem wymagano od nich również unikania pokarmów i napojów zawierających kofeinę (np. kawy, napojów energetyzujących, czekolady, napojów czekoladowych i herbaty).

W dniu formalnego eksperymentu uczestnicy jedli śniadanie i obiad odpowiednio o godzinie 08:00 i 12:00. Uczestnicy przybyli do biura na około 23:20 na eksperyment. Udzielono krótkiego wyjaśnienia i o godzinie 23:30 przeprowadzono test funkcji poznawczych, który trwał około 20 minut, po czym badani byli gotowi do pracy. Zgodnie z randomizowanymi wynikami, o godzinie 03:30 badanym podano dwie sztuki gumy do żucia zawierającej kofeinę w dawce bezwzględnej 200 mg (Military Energy Gum®, Ford Gum and Machine Go, Akron, NY, USA) (badanie CAF) lub dwie sztuki podobnie wyglądającej i smakującej gumy placebo, która nie zawierała kofeiny (ksylitol, limonka miętowa, zielona; Lotte, Saitama, Japonia) (badanie PLA). Po 10 minutach żucia przeprowadzono testy funkcji poznawczych. Ostatecznie ostatnie badania funkcji poznawczych wykonano po dyżurze o godz. 08:20. Wszyscy badani korzystali z dedykowanego komputera z częstotliwością odświeżania ekranu wynoszącą co najmniej 240 Hz i szybkością reakcji myszy wynoszącą 1 ms.

Aby zbadać zasadność metody zaślepiania, poprosiliśmy uczestników (przed i po teście) o zidentyfikowanie przyjmowanych przez siebie suplementów. W tym celu zadano następujące pytanie: „Jak myślisz, który suplement zażyłeś?” Istnieją trzy możliwe odpowiedzi na to pytanie: (a) kofeina; (b) placebo; oraz (c) nie wiem. Ponadto w trakcie badania rejestrowano występowanie działań niepożądanych lub powikłań.

2.3.2. Miernik rezultatu 2.3.2.1. Testy funkcji poznawczych Osobom poddano kolejno pięć testów: test blokowy Corsiego, paradygmat przełączania zadań, test Stroopa, przeszukiwanie wzrokowe i zadanie sortowania kart Wisconsin. Wszystkie powyższe testy funkcji poznawczych zostały przeprowadzone przy użyciu programu Psych/Lab dla Windows. Miary stosowane w literaturze charakteryzują się zadowalającą rzetelnością i trafnością.

2.3.2.1.1. Test bloku Corsi Na ekranie pojawi się 9 fioletowych kwadratów, po rozpoczęciu testu kilka z nich będzie losowo migać na żółto (im bardziej liczba wzrośnie), następnie usłyszysz „Go”, następnie musisz kliknąć w kolejności migania, a następnie w prawym dolnym rogu naciśnij przycisk „GOTOWE”. Uśmiechnięta twarz oznacza rację, płacząca twarz oznacza zło. Maksymalna liczba poprawnych odpowiedzi zostanie wyświetlona na koniec testu, który ma głównie na celu sprawdzenie zdolności świadomości sytuacyjnej i pamięci roboczej. Cały proces trwa około 2 minut.

2.3.2.1.2. Paradygmat przełączania zadań Istnieją dwa kształty (okrąg, kwadrat) i dwa kolory (żółty, niebieski), w sumie cztery kombinacje. Na początku testu zobaczysz „KSZTAŁT” lub „KOLOR” (co oznacza, że ​​odpowiedź na pytanie będzie oparta na kształcie lub kolorze), a następnie kolorowy wzór (np. żółty kwadrat lub niebieskie kółko) pojawi się, a następnie jak najszybciej odpowiedz na pytanie zgodnie z odpowiedzią, którą właśnie widziałeś (kształt lub kolor). Naciśnij B, aby wyświetlić kółka, N, aby kwadraty, B, aby wyświetlić kolor żółty, N, aby wyświetlić kolor niebieski, a na koniec wyświetli się średnia szybkość reakcji, która jest testem struktury poznawczej, elastyczności i plastyczności w przetwarzaniu zadań. Cały test trwa około 4 minut.

2.3.2.1.3. Test Stroopa W tym quizie zobaczysz różne kolory dla różnych słów, ale wszystkie odpowiedzi opierają się na kolorach (bez względu na to, jakie to słowa). Naciśnij R dla koloru czerwonego, G dla koloru zielonego, B dla koloru niebieskiego i Y dla koloru żółtego; np. jeśli widzisz „zielony w kolorze czerwonym”, musisz nacisnąć R. Wyniki testu obejmowały warunek przystający, w którym wciśnięty klawisz odpowiadał kolorowi na ekranie, oraz stan nieprzystający, w którym klawisz naciśnięty, nie odpowiadał nazwie koloru na ekranie. Na koniec testu wyświetli się czas reakcji, który jest głównie testem zdolności do hamowania zakłóceń poznawczych. Cały test trwa około 5 minut.

2.3.2.1.4. Wyszukiwanie wizualne W teście wyszukiwania wizualnego uczestnicy odróżniali na ekranie pomarańczowe litery „T” od odwróconych do góry nogami pomarańczowych „T”, niebieskich „T” i odwróconych niebieskich „T”. Kiedy pojawiała się pomarańczowa litera „T”, uczestnicy musieli jak najszybciej nacisnąć spację. Jeżeli nie pojawiła się pomarańczowa litera „T”, uczestnicy mieli obowiązek nie reagować. Test zawiera 80 ekranów wyszukiwania, każdy zawierający 5, 10, 15 i 20 pozycji, głównie w celu sprawdzenia możliwości wyszukiwania dynamicznego widzenia. Na koniec testu wyświetlana była szybkość reakcji, a cały test trwał około 4 minut.

2.3.2.1.5. Zadanie sortowania kart stanu Wisconsin Ten test wymaga metody prób i błędów. Najpierw musisz odpowiedzieć na pytania, a następnie określić, na czym opiera się pytanie, co jest dobre, a co złe. Test jest przeprowadzany w trybie dopasowywania, w którym wzór po lewej stronie jest dopasowywany do jednego z czterech wzorców po prawej, a kryteriami dopasowania są kolor, kształt i liczba. Podczas testu pytania będą od czasu do czasu zmieniane, więc jeśli poznasz zasady i nagle pomylisz się w pytaniu, oznacza to, że pytanie zostało zmienione. Liczba błędów jest wyświetlana na końcu testu, co pomaga zmierzyć zdolność danej osoby do abstrakcyjnego rozumowania i, jeśli to konieczne, do zmiany strategii rozwiązywania problemów. Cały test trwał około 4 minut.

2.3.2.2. Pomiar snu Uczestnicy nosili na nadgarstku ActiGraph (wActiSleep, Pensacola, Floryda, Stany Zjednoczone) na niedominującej ręce przez 2 okresy snu, włączając sen w dzień wolny i sen przed pierwszą trzecią nocną służbą. Dane dotyczące snu uzyskano z monitorów ActiGraph i przeanalizowano za pomocą oprogramowania ActiLife w wersji 6 przy użyciu algorytmu Cole'a-Kripkego, obejmującego osiem wskaźników snu (opóźnienie snu, całkowita liczba, efektywność snu, całkowity czas snu [TST], wybudzenie po zaśnięciu [WASO] , liczba przebudzeń, długość przebudzeń, czas spędzony w łóżku) [39, 40]. Uczestnicy rejestrowali także godzinę pójścia spać i przebudzenia, aby umożliwić sprawdzenie współrzędnych z danymi aktograficznymi. Codzienną jakość snu mierzono za pomocą pytania wybranego, ponieważ było łatwe do konceptualizacji, proste do zrozumienia i mniej uciążliwe dla uczestników. Zadane pytanie brzmiało: W skali od 0 do 10, gdzie 0 oznacza najgorszy sen, a 10 najlepszy, oceń jakość poprzedniego snu.

Uczestnicy samodzielnie zgłaszali wiek, stan cywilny, aktywność fizyczną, palenie tytoniu, spożycie kofeiny i alkoholu oraz choroby przewlekłe. Mierzono wzrost i masę ciała, na podstawie czego obliczano wskaźnik masy ciała (BMI) jako masę ciała w kilogramach podzieloną przez kwadrat wzrostu w metrach (kg/m2).

Analiza statystyczna Wszystkie dane przedstawiono jako średnie ± odchylenia standardowe. Do sprawdzenia normalności danych wykorzystano test Shapiro-Wilka. Wydajność poznawczą, dokładność i czas reakcji na trafienie analizowano za pomocą testu t dla par prób. Wielkości efektów obliczono przy użyciu testu D Cohena. Przeprowadzono testy (testy t lub testy chi2), aby sprawdzić różnice na początku badania pomiędzy obiema grupami. Do zbadania skutków interwencji wykorzystano analizę wariancji w układzie mieszanym 2 × 2 z powtarzanymi pomiarami. Do zbadania skuteczności zaślepienia zastosowano wskaźnik Bang's Blinding Index (BBI), natomiast do porównania częstości występowania skutków ubocznych pomiędzy placebo i kofeiną zastosowano test McNemara. Wszystkie dane obliczono za pomocą SPSS (wersja 20, Chicago, IL, USA), a poziom istotności wynosił α < 0,05.