Samspelet mellan beroende av tobaksrökning och sömnkvalitet bland friska vuxna

Vetenskaplig bakgrund Tobaksrökning är ett stort hälsoproblem, vilket leder till betydande sjuklighet och dödlighet på grund av cancer, lungsjukdomar och hjärt- och kärlsjukdomar (Taghizadeh, Vonk & Boezen, 2016). Det huvudsakliga psykoaktiva och beroendeframkallande ämnet i tobak är nikotin (Zaparoli & Galduroz, 2012). Nikotinberoende är ett komplext fenomen som involverar både fysiskt och psykiskt beroende (Cohrs et al., 2014), vilket inte bara orsakar svårigheter att sluta utan också en stark tendens att återgå till rökning efter att ha slutat under en längre tid) Zaniewska, Przegalinski & Fillip, 2009).

En vanlig teoretisk modell för beroende (Koob & Volkow, 2016) menar att övergången från tillfällig rökning till beroende innebär en uppreglering av neurobiologiska stresssystem. Följaktligen inducerar även en kort period av avhållsamhet från rökning, vilket leder till minskad koncentration av nikotin i kroppen, både känslomässiga abstinenssymptom (ångest, rastlöshet, irritabilitet, anhedoni) och kognitiva abstinenssymptom (försämrat minne och uppmärksamhet) som i sin tur kan ge upphov till en tvångsmässig lust att röka igen, för att lindra de obehagliga känslorna (Koob & Volkow, 2016). Även om vissa studier tyder på att minskad sömnkvalitet också är en av konsekvenserna av rökning och rökavvänjning (Cohrs et al., 2014; Colrain, Trinder & Swan, 2004) undersöktes inte denna fråga fullt ut, och bidraget till den minskade sömnkvaliteten. till negativa känslosituationer och till motivationen att röka är oklart.

Rökning och sömn. Rökare rapporterar fler sömnstörningar som sömnlöshet (dvs en mängd olika besvär som återspeglar missnöje med förmågan att initiera och bibehålla sömn, tillsammans med en signifikant minskning av total sömntid följt av sömnighet under dagtid) (Kaneita et al., 2005; Phillips & Danner, 1995), och ett samband hittades mellan nivån av cigaretterberoende och minskad sömnkvalitet (Palmer, Harrison & Hiorns, 1980; Patten et al., 2000). En skadlig effekt av rökning på sömnkvaliteten kan delvis bero på störd lungfunktion (Simon-Tuval et al., 2011). Storrökare löper faktiskt hög risk för kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) (Tarasiuk et al., 2006), vilket orsakar störd sömn som leder till minskad livskvalitet (Scharf et al., 2011; Won & Kryger, 2014). Dessutom, även hos unga, till synes friska, måttliga rökare finns en tydlig minskning av lungfunktionen, och en negativ korrelation hittades hos friska vuxna mellan lungfunktion och sömnkvalitet (Phillips et al., 1989). Denna faktor kunde dock inte enbart förklara sambandet mellan rökning och sömnkvalitet, eftersom studier har visat ett ökat antal uppvaknanden under natten under tidiga faser av rökavvänjning (Hatsukami, Hughes & Pickens, 1985; Hatsukami et al. ., 1988).

Tillförlitligheten av subjektiva sömnmått är inte entydig och behöver stöd från objektiva mätningar (Pillar, Malhotra & Lavie, 2000). Hittills har endast en handfull studier jämfört sömnarkitekturen för aktiva och slutande rökare med den hos icke-rökare med hjälp av polysomnografiska (PSG) tester (bestående av hjärnvågor, muskelspänningar, ögonrörelser och andra mätningar). Dessa studier bekräftade de skadliga effekterna av rökning och rökavvänjning på sömnkvaliteten. Zhang och kollegor (2006) fann att jämfört med icke-rökare kännetecknades rökares sömn av kortare varaktighet, längre tid att nå (snabba ögonrörelser) REM-sömn, längre tid tillbringad i lätt sömn (steg 1), mindre tid tillbringad i djup sömn (steg 3 och 4, slow-wave sleep-SWS) och lägre sömneffektivitet (procentandel av faktisk sömntid av den totala tiden i sängen). På samma sätt var sömntiden bland rökare kortare än bland icke-rökare (Jaehne et al., 2012). På samma sätt visade PSG-tester utförda på individer som slutade röka ökningar i antalet uppvaknanden på natten (Prosise et al., 1994), förkortning av REM-latens, förkortning av SWS-sömnvaraktigheten och förlängning av faserna av lätt sömn (steg 1) och 2) (Moreno-Coutiño, Calderón-Ezquerro & Drucker-Colín, 2007; Wetter et al., 2000), alla tecken på nedsatt sömnkvalitet. Ändå hade dessa PSG-studier också begränsningar eftersom de vanligtvis utfördes på ett litet antal patienter på en enda natt, under konstgjorda förhållanden i sömnlaboratorier.

Kvaliteten på sömn, stress och rökberoende. Det är väl accepterat att sömn spelar en avgörande roll för hälsan samt beteendemässig och emotionell stabilitet (Scharf et al., 2010; Tarasiuk et al., 2005). De som lider av dålig sömnkvalitet uppvisar högre grad av psykologisk stress, depression och olika ångestsymtom än den allmänna befolkningen (Fernández-Mendoza et al., 2009; Ohayon, 2005). Tendensen till dålig sömnkvalitet bland rökare och de som slutar, och korrelationen mellan god sömn och beteendemässig och emotionell stabilitet väcker hypotesen att försämringen av sömnkvaliteten bland rökare och slutande påverkar deras psykologiska funktion och deras rökbeteende. De få studier som undersökte detta problem visade att att avstå från cigarettrökning i 48 timmar ökade den efterföljande rökfrekvensen (Hamidovic & de Wit, 2009) och att sömnstörningar under abstinens har en negativ effekt på framgången med att sluta röka (Jaehne et al. ., 2009; Persico, 1992). Dessa fynd verkar integreras väl i den tidigare nämnda teoretiska modellen, som menar att exponering för nikotin leder till utveckling av aversiva psykologiska symtom när den kroppsliga nikotinkoncentrationen sjunker, vilket leder till en tvångsmässig rökbegär för att lindra dessa obehagliga förnimmelser (Cohen & George , 2013).

En mängd olika fynd tyder på att dessa aversiva psykologiska symtom beror på en ökning av aktiviteten hos neurobiologiska system som reglerar stressreaktioner (Cohen & George, 2013). Stressreaktioner regleras av två centrala neuroendokrinologiska system: det sympatiska nervsystemet och HPA-axeln (hypothalamus-hypofys-binjurebarken). Det sympatiska systemet är ansvarigt för att öka graden av upphetsning i situationer av fara och akut stress. Det handlar främst om utsöndring av adrenalin från binjuren. Studier indikerar att nivån av a-amylasenzymet i saliven är ett indirekt men tillförlitligt mått på sympatisk aktivitet (Rohleder et al., 1994). Det har visats att α-amylasnivåerna före och efter rökavvänjning förutspådde måttet på framgång med att fortsätta med avhållsamhet från rökning över tid (Duskova et al., 2010). HPA-systemet reglerar fysiologiska reaktioner relaterade till att hantera pågående stressorer. Specifikt inducerar det utsöndring av Corticotrophin Releasing Hormone (CRH) från den paraventrikulära kärnan, belägen i hypotalamus, till den främre hypofysen, som som svar utsöndrar AdrenoCorticoTropic Hormon (ACTH) som stimulerar frisättningen av kortisol i binjuren ( Ma et al., 2011). Kortisolnivåerna i kroppen stiger generellt kraftigt som svar på stressorer, men hos personer som befinner sig i kroniska stresssituationer kan regleringen av HPA-systemet störas, vilket visar sig genom minskad utsöndring av kortisol både i bassituationen och som reaktion på stress. (Miller, Chen & Zhou, 2007). Denna delreglering kan återspegla svårigheter att hantera stress (Miller, Chen & Zhou, 2007): låga nivåer av kortisol är förknippade med en ökad nivå av depression (Moraes et al., 2016), aggression (Granger, 1998) och impulsivitet (Blomqvist et al., 2007). Observera att även om akut exponering för nikotin tillfälligt ökar nivåerna av kortisol (Newhouse et al., 1990; Winternitz & Quillen, 1977), minskar utsöndringen av kortisol hos kroniska rökare som svar på stress jämfört med icke-rökare (Kirschbaum, Strasburger & Langkär). , 1993; Rohleder & Kirschbaum, 2006). Studier indikerar dessutom en minskning av kortisolnivåerna under rökavvänjning (Steptoe & Ussher, 2006; Targovnik, 1989), vilket korrelerar med intensiteten av de somatiska och emotionella abstinenssymptomen och med nivån på rökbehovet (Cohen, al' Absi & Collins, 2004; Targovnik, 1989); det korrelerar också med graden av framgång i att fortsätta med rökavvänjning över tid (al'Absi et al., 2004; Frederick et al., 1998). Detta kan bero på utvecklingen av underreglering av HPA-systemet, i likhet med situationen för dem som lider av kronisk stress (Richardson et al., 2008), vilket i sin tur leder till sensibilisering av stressmekanismerna i hjärnan , såsom att öka aktiviteten av CRH i det limbiska systemet (Vendruscolo et al., 2012). Litteraturen stöder delvis möjligheten att en ökning av aktiviteten hos neurobiologiska stressmekanismer (på grund av kronisk exponering för nikotin) bidrar till störningar av sömnkvaliteten. Till exempel är ökad sympatisk aktivitet under dagen, vilket återspeglas i höga nivåer av α-amylas, starkt korrelerad med sömnlöshet (Nater et al., 2007). Olika studier som har undersökt sambandet mellan olika mått på kortisolutsöndring under dagen och natten och olika sömnindex gav dock motstridiga resultat (Elder et al., 2014). Nyligen genomförda studier indikerar att kortisol produceras i högre takt under REM-sömn; därför ger långvarig sömn, som inkluderar längre REM-sömn, högre kortisolnivåer (Van Lenten & Doane, 2016). Observera att medan en ökning av stressnivåerna kan störa sömnen, kan dålig sömnkvalitet i sig orsaka stress (Fernández-Mendoza et al., 2009; Ohayon, 2005).

Sammanfattningsvis tyder flera studier på att rökning och ännu mer rökavvänjning stör sömnen och att den minskade sömnkvaliteten kan bidra till motivationen att röka och minska möjligheterna att sluta. Antalet studier är dock relativt litet och många av dem bygger på subjektiva rapporter, vars tillförlitlighet inte är entydig. Minoriteten av studier som använde objektiva mätningar testade vanligtvis ett litet antal deltagare, under konstgjorda förhållanden i sömnlaboratoriet. I synnerhet kan sömnkvaliteten mätas objektivt och tillförlitligt under långa tidsperioder i deltagarnas naturliga miljö med hjälp av en aktigrafanordning som bärs på handleden och analyserar rörelser (Ancoli-Israel et al., 2015; Sadeh et al. 1989). Aktigrafi har dock inte använts hittills för att bedöma sömnkvaliteten hos rökare. Dessutom har det hittills inte gjorts någon systematisk studie av de komplexa sambanden mellan sömn, lungfunktion, stresssystems funktion och rökning eftersom de relaterar till utvecklingen och varaktigheten av tobaksrökningsberoende.

Vi antar att kronisk tobaksrökning försämrar sömnkvaliteten, vilket i sin tur förstärker aktiviteten hos stressmekanismer och därmed inducerar negativa känslotillstånd. De processer som skadar sömnkvaliteten och de processer som ökar lyhördheten för stress och negativa känslomässiga symtom ger ömsesidigt näring åt varandra och ökar i slutändan lusten att röka som ett medel för stresslindring. Våra preliminära fynd stöder denna hypotes genom att visa att aktiva rökare lider av försämrad sömnkvalitet (bedömd med aktigrafi och frågeformulär), jämfört med icke-rökare, en effekt som var korrelerad med markörer för stressaktivering, nämligen nivåer av kortisol och α-amylas i deltagarnas saliv.

Forskningsmål och förväntad betydelse

Vår forskning kommer att undersöka vilken roll sömnstörningar spelar i tobaksrökningsberoende. Baserat på våra preliminära fynd och tillgänglig litteratur är huvudhypotesen i detta förslag att rökning, och i högre grad tidiga faser av rökavvänjning, kommer att vara förknippade med minskad sömnkvalitet. Den minskade sömnkvaliteten kommer i sin tur att förutsäga svårighetsgraden av negativa symtom och omfattningen av svårigheter att avstå från rökning. Framgångsrik avhållsamhet från rökning kommer att leda till normalisering av sömnen. Experiment för att undersöka denna hypotes kommer att inrikta sig på följande specifika syften:

1. Att undersöka fysiologiska och psykologiska faktorer som förutsäger minskad sömnkvalitet bland rökare. Målet är att utforska de skadliga effekterna av rökning på sömnkvaliteten och att undersöka om den minskade sömnkvaliteten förutsägs av följande faktorer: dålig lungfunktion (FEV1, FEF), grad av nikotinberoende, känslomässiga symtom (ångest och depression), och förändrad reglering av stresssystem (HPA-axeln och det sympatiska nervsystemet). Vi förväntar oss att rökare kommer att uppvisa sämre sömnkvalitet jämfört med icke-rökare. Nivån av störning av sömnkvaliteten kommer att vara relaterad till intensiteten av nikotinberoende, dålig lungfunktion, nivåerna av negativ emotionalitet, sympatisk aktivering och avreglering av HPA-axeln.
2. Att utforska effekten av att sluta röka på sömnkvaliteten och relaterade symtom. Vi kommer att undersöka om rökare som försöker sluta upplever en försämrad sömnkvalitet, och om denna dåliga sömnkvalitet kan förutsäga omfattningen av deras stressrespons (nivån av kortisol och α-amylas) och svårighetsgraden av emotionella och kognitiva symtom mätt med psykometriska prov.
3. Att utforska sömnkvalitetens roll för rökmotivation och återfall till rökning. Experiment kommer att avgöra om sömn kan förutsäga lusten att röka (hos nuvarande rökare) och sannolikheten för avhållsamma rökare att återfalla.
4. Att undersöka om långvarig avhållsamhet från nikotin förbättrar sömnkvaliteten. Syftet här är att undersöka om rökavvänjning i slutändan inducerar normalisering av sömn och relaterade faktorer, inklusive lungfunktion, stressrespons (nivå av kortisol och α-amylas) och emotionell och kognitiv funktion. Rökavhållsamhet kommer att verifieras genom mätning av kotinin i deltagarens saliv.

Förväntad betydelse. Experiment kommer att visa hur nedsatt sömnkvalitet kan bli resultatet av kronisk rökning och störa försöken att sluta röka. Denna studie kommer att belysa de inbördes relaterade fysiologiska och psykologiska mekanismerna som förmedlar samspelet mellan rökberoende och sömn, inklusive psykisk ångest, dysfunktionella stressmekanismer och minskad lungfunktion.

Den föreslagna studien kommer att använda en mängd kraftfulla metoder och ett tvärvetenskapligt samarbete mellan experter inom områdena sömn, beroende och andningsmedicin för att utforska samspelet mellan sömn och tobaksrökning. Resultaten av denna studie kommer att ge ny insikt om sömnens roll i nikotinberoende. Resultaten av den föreslagna forskningen förväntas främja användningen av sömnkvalitetsförbättringstekniker vid rökavvänjningsinterventioner. Metoddeltagare. Deltagande i studien kommer att vara 150 friska frivilliga, män och kvinnor, i åldrarna 18-30, utan historia av psykisk sjukdom eller drogmissbruk. Antalet deltagare fastställdes genom effektanalys, baserat på våra preliminära resultat, med tillägg av 20 % för att kompensera för eventuella avhopp under studien. Femtio deltagare kommer att vara icke-rökare, och resten vanliga rökare. Hälften av rökarna kommer att ha ett uttalat intresse av att sluta och hälften utan något sådant intresse (icke-avsluta kontroll). Deltagarna kommer att få en kompensationsavgift på 400 NIS (ungefär 100 US-dollar). Alla procedurer som används i denna studie har godkänts av Yezreel Valley College (YVC) Institutional Review Board.

Forskningsförfarande. Deltagare kommer att rekryteras från högskolans studentkår och, via annons, från de omgivande samhällena. Alla studietillfällen kommer att börja mellan 07:00 och 09:00 (upp till 30 minuter efter uppvaknandet) antingen på YVC Psykobiologilaboratoriet eller i deltagarens hem.

Studien kommer att inkludera 3 grupper (N=50): rökare som försöker sluta röka (gruppen för att sluta röka, SCG), gruppen för icke-rökare (NSG) och en grupp av rökare som inte försöker sluta (SNCG). Den senare gruppen behövs för att säkerställa att förändringar i vissa åtgärder efter rökavvänjning inte beror på tidsrelaterade händelser som inte är relaterade till avhållsamhet från tobak. Studiedesignen inkluderar 4 steg: A) Baslinje. B) Första veckan av nikotinstopp. C +D) Uppföljningstester tre månader och sex månader efter påbörjad rökavvänjning. Observera att även om de två kontrollgrupperna (dvs gruppen icke-rökare (NSG) och gruppen av rökare som inte försöker sluta (SNCG)) inte kommer att genomgå rökavvänjning, kommer de att utvärderas med samma tester och vid samma tidpunkter som rökavvänjningsgruppen.

Baslinjefas: Vid den första sessionen kommer alla deltagare att uppmanas att underteckna ett samtyckesformulär och ge bakgrundsinformation. Efter att ha utvärderat sin rökstatus genom att kontrollera nivån av kolmonoxid (CO) i andedräkten, kommer de att uppmanas att ge ett salivprov (för att testa nivåerna av kortisol och α-amylas) genom att spotta i ett provrör (minst 1,5 ml) ). För att ytterligare validera deltagarnas rökstatus kommer salivproverna också att användas för att detektera nivåerna av kotinin, den primära metaboliten av nikotin. Deltagarna kommer att uppmanas att fylla i ett brett spektrum av frågeformulär, utvärdera deras nivå av ångest, depression, sömnkvalitet och rökberoende (enkäter beskrivs i detalj nedan), samt fylla i Cognitive Assessment Battery (CAB), en datoriserad neurokognitivt test utformat för att bedöma ett stort antal kognitiva färdigheter relaterade till exekutiva funktioner. Dessutom kommer deras lungfunktion att bedömas via spirometri. Slutligen kommer deltagarnas sömn att övervakas kontinuerligt under en 1-veckorsperiod av en miniatyr handledsburen actigraph, och kommer att registreras under de sista två nätterna i denna vecka av PSG.

Rökavvänjningsfasen: I slutet av baslinjeveckan kommer deltagarna i studiegruppen för rökavvänjning att börja avstå från rökning, medan deltagarna i de två kontrollgrupperna (dvs. icke-rökargruppen (NSG) och gruppen av rökare som inte försöker sluta röka. (SNCG) kommer att fortsätta med sin vanliga rutin. På morgonen den första dagen av rökavvänjning kommer alla deltagare att ge salivprover och fylla i samma uppsättning frågeformulär som i baslinjefasen. Alla deltagare kommer sedan att uppmanas att bära aktigrafiapparaten även under den andra veckan och att återvända till labbet för ytterligare sessioner efter 48 timmar, 72 timmar, 5 dagar och en vecka (totalt fyra gånger). Vid var och en av dessa sessioner kommer deltagarnas rökstatus att bedömas med hjälp av utandningstestet, och deltagarna kommer återigen att uppmanas att ge ett salivprov och fylla i samma uppsättning frågeformulär. De två sista nätterna i veckan kommer deltagarnas sömn även att registreras av PSG. På morgonen dag 7 av avhållsamhet kommer alla deltagare också att genomföra (igen) det CAB neurokognitiva testet. Uppföljningsfas: Kommer att genomföras på alla deltagare tre månader och sex månader in i rökavvänjningsprocessen för rökabstinensgruppen. Vid var och en av dessa tidpunkter kommer alla deltagare att kallas till en extra datainsamlingssession där det kommer att fastställas vem av rökavhållsamhetsdeltagarna som återfallit till rökning. Dessutom kommer alla deltagare igen att bli ombedda att fylla i uppsättningen av frågeformulär och CAB neurokognitiva test. Deltagarnas lungfunktion kommer återigen att mätas med spirometri och de kommer att bli ombedda att bära actigraph-enheten i en vecka. Dessutom kommer deras sömn att spelas in under två på varandra följande nätter av PSG. Salivprover som samlats in under studien kommer att förstöras efter deras ELISA-analys. Alla deltagare kommer att vara försäkrade om konfidentialitet och anonymitet, och all personal som är involverad i studien kommer att upprätthålla studiens konfidentialitet. Allt material som samlas in kommer att förvaras inlåst i ett avsett skåp.