Efeitos da vibração ferroviária no sono e nas doenças (BioVib)

O estudo experimental do sono tem o objetivo geral de aprofundar a nossa compreensão das perturbações do sono causadas pela vibração e ruído ferroviário e pelas alterações nas funções cardiometabólicas e cognitivas. Para tanto, o estudo abordará o seguinte objetivo de estudo:

Objetivo 1: Determinar as consequências biológicas e neurocomportamentais da interrupção do sono pela vibração ferroviária. Mediremos o sono de voluntários saudáveis ​​e todas as manhãs obteremos amostras de sangue para análise metabolômica da função metabólica e administraremos uma bateria de testes neurocognitivos. Iremos comparar os efeitos no sono, metabolômica, função metabólica e função cognitiva entre noites tranquilas e noites com vibração e ruído do tráfego ferroviário. As relações dose-resposta serão determinadas comparando noites com diferentes níveis de vibração.

Este estudo será realizado no laboratório de ambiente sonoro (SEL) do Departamento de Medicina Ocupacional e Ambiental da Universidade de Gotemburgo. O SEL é um laboratório de pesquisa de alta fidelidade equipado para simular um apartamento típico, incluindo três quartos privativos isolados individualmente de luz, som e vibração. Alto-falantes montados no teto em cada quarto e transdutores eletrodinâmicos montados na parte inferior de cada cama nos permitem criar um ambiente acústico realista, transmitindo exposições de som e vibração da sala de controle para cada quarto individualmente. Mostramos anteriormente que os resultados deste laboratório com alta validade ecológica são comparáveis ​​aos resultados de campo.

Este estudo tem um desenho cruzado prospectivo dentro dos sujeitos. Os participantes (total N = 24) passarão cada um cinco noites consecutivas no SEL, com oportunidade de dormir entre 23h00 e 07h00. O sono diurno será proibido, confirmado com medidas de atividade diurna por meio de monitores de actigrafia de pulso usados ​​continuamente durante todo o estudo. Três sujeitos participarão simultaneamente, em quartos separados. A primeira noite é um período de habituação ao protocolo do estudo e de familiarização com os procedimentos do teste. A segunda noite será tranquila, sem ruído ou vibração, para determinar o sono basal normal, perfil cardiometabólico e desempenho cognitivo. As noites de estudo 3 a 5 são as noites de vibração e serão atribuídas aleatoriamente aos participantes usando um desenho de quadrado latino para evitar efeitos de transferência de primeira ordem. Nessas noites vibratórias, a vibração e o ruído do frete ferroviário serão transmitidos aos quartos para determinar os efeitos da vibração e do ruído no sono, na função cardiometabólica e no desempenho cognitivo. Trinta e seis trens ocorrerão todas as noites, distribuídos aleatoriamente ao longo do período de sono de 8 horas.

Para vibração ferroviária utilizaremos sinais sintetizados baseados em dados medidos, utilizados em estudos laboratoriais anteriores. É necessário utilizar vibração sintetizada, em vez de sinais gravados, para que possamos ajustar com precisão o caráter acústico da exposição conforme necessário. A vibração ferroviária será acompanhada por gravações de alta fidelidade do ruído do frete ferroviário. Isto visa maximizar a validade ecológica das exposições, uma vez que a vibração raramente ocorre sem ruído, e para mascarar quaisquer sons mecânicos dos transdutores de vibração.

As exposições à vibração e ao ruído reflectirão níveis realistas de ruído do tráfego ferroviário de mercadorias que ocorrem nas habitações ao longo das linhas ferroviárias na Suécia. As amplitudes máximas de vibração ponderadas por Wm nas três noites de vibração serão de 0,5 mm/s, 0,7 mm/s e 0,9 mm/s respectivamente. Os níveis máximos de pressão sonora das passagens individuais dos trens variarão entre 47,2-49,8 dB LAF, máx. Os trens variarão de 11,5 s a 56,9 s de duração. Todas as amplitudes de vibração serão calibradas no colchão da cama, sob um peso de referência de 75 kg para simular a ocupação da cama. Todos os níveis de pressão sonora serão calibrados para 10 cm acima do travesseiro em cada quarto antes do estudo, para que esses níveis reflitam com precisão a exposição ao ruído dos sujeitos durante o sono.

Todas as noites registraremos o sono fisiológico com polissonografia (PSG) e a atividade cardíaca com eletrocardiografia (ECG). A cada manhã de estudo, os participantes fornecerão uma amostra de sangue de 2 ml, realizarão testes cognitivos e responderão a questionários e sairão do SEL para seguir sua rotina diurna normal. Eles retornarão ao SEL às 20h todas as noites para se preparar para as medições do sono. A cafeína será proibida depois das 15h e o álcool será proibido em todos os momentos. Como a fadiga auditiva induzida pelo som pode ser afetada pela exposição ao ruído durante as rotinas normais dos participantes,60 eles usarão um dosímetro de ruído durante a semana do estudo para registrar sua exposição diurna ao ruído. Como o comportamento alimentar extremo e/ou variável pode afetar o perfil do metaboloma/lipoproteína, os participantes receberão orientação de que devem comer uma refeição noturna semelhante em cada dia do estudo laboratorial, confirmada com um diário alimentar. para diferentes participantes do estudo, porque o estudo tem um desenho dentro dos sujeitos.

O sono será registrado com polissonografia ambulatorial (PSG) e atividade cardíaca com eletrocardiografia (ECG) e fotopletismograma de pulso digital. Os dados são registrados off-line no gravador de sono e serão baixados e verificados todas as manhãs de estudo para garantir a qualidade dos dados. Além da análise tradicional do sono realizada pelo grupo de pesquisa da Universidade de Gotemburgo, os dados brutos do PSG serão usados ​​para calcular o Projeto Odds Ratio, uma nova métrica de profundidade e estabilidade do sono.

Cada manhã de estudo, os participantes fornecerão uma amostra de sangue de 2 ml para análise metabolômica plasmática. Para garantir dados confiáveis, amostras de sangue serão coletadas no mesmo horário todos os dias para mitigar os efeitos circadianos, antes de comer ou beber qualquer coisa, exceto água, e cada amostra será manuseada da mesma maneira, ou seja, centrifugada, dividida em alíquotas e armazenada em freezers a -80C. Os participantes comerão a mesma comida todas as noites de estudo para mitigar os efeitos dietéticos dentro do indivíduo no metaboloma sanguíneo. Além disso, um teste oral de tolerância à glicose de 2 horas (OGTT) será realizado nas manhãs após a noite de controle tranquila (ou seja, após a noite de estudo 2) e após a terceira noite de exposição à vibração (ou seja, após a noite de estudo 5). Mediremos a resposta a um bolus de glicose de 75g nos momentos 10, 20, 30, 60, 90 e 120 minutos após a administração de glicose.

Todas as manhãs, os participantes completarão uma bateria de testes cognitivos computadorizados levando aproximadamente 20 minutos, que inclui 10 testes em uma variedade de domínios cognitivos (práxis motora, aprendizagem de objetos visuais, fractal 2-back, correspondência abstrata, orientação de linha, reconhecimento de emoções, raciocínio matricial , substituição de símbolos de dígitos, risco analógico de balão, vigilância psicomotora). Os dados de cognição serão analisados ​​para determinar as principais medidas de velocidade e precisão cognitiva, ajustando-se aos efeitos da prática e à dificuldade do conjunto de estímulos.

Os participantes preencherão uma bateria de questionários validados uma única vez para medir sua saúde geral (SF-36), cronótipo, sensibilidade ao ruído, qualidade habitual do sono, sensibilidade ambiental e incômodo e distúrbios do sono causados ​​pelo ruído. Os participantes também responderão a um questionário a cada noite e manhã do estudo, envolvendo perguntas sobre sonolência (Escala de Sonolência Karolinska), fadiga auditiva, distúrbios do sono por ruído e questões validadas de sono e distúrbios.