Введение

За последнее десятилетие сокращение продолжительности сна достигло масштабов глобальной пандемии [1]. Согласно рекомендациям AASM (The American Academy of Sleep Medicine), взрослым лицам следует спать 7—8 ч в сутки, чтобы поддерживать здоровье и благополучие [2]. Однако данные, предоставленные Centers for Disease Control and Prevention, говорят об обратном. Так, практически треть (35,2%) взрослого населения в США спит меньше 7 часов в сутки¹. В России результаты многолетнего исследования показали, что за 15-летний период с 2003 по 2018 г. в возрастной популяции 45—64 года почти в 1,5 раза снизилась доля лиц с продолжительностью сна 7 и 8 ч и, напротив, увеличилась доля тех, кто спит 6 ч и меньше [3]. Многочисленные исследования показали, что достаточный сон от 7 до 8 ч необходим для оптимального психического и эмоционального здоровья [4]. Стрессы современной жизни с постоянно растущим количеством рабочих часов, высокими требованиями учебных программ, социальными обязательствами и увеличением числа электронных средств массовой информации могут обусловливать сокращение продолжительности сна [5]. Короткая продолжительность сна от 6 ч и меньше связана с множеством неблагоприятных последствий для здоровья, включая метаболические нарушения, артериальную гипертензию, другие сердечно-сосудистые заболевания, снижение иммунитета и повышенную восприимчивость к инфекциям [6—8]. Некоторые исследователи даже связывают хроническую потерю сна с онкологическими заболеваниями [9]. Недостаток сна и инсулинорезистентность (ИР) распространены во всем мире, что порождает вопрос о связи этих явлений [10]. Количественным выражением ИР является индекс триглицериды-глюкоза (TyG), с помощью которого можно оценить чувствительность человека к инсулину путем интеграции двух биологических маркеров, а именно триглицеридов и глюкозы в крови натощак [11, 12]. Недавно показана связь между TyG и обструктивным апноэ сна, [13, 14], а также качеством сна [15], однако связь с продолжительностью сна ранее не изучалась.

Цель исследования — установить ассоциацию индекса триглицериды-глюкоза (TyG) как биомаркера инсулинорезистентности и продолжительности сна у молодого населения (25—44 года) г. Новосибирска.

Материалы и методы

Скрининг репрезентативной выборки лиц в возрасте 25—44 лет Октябрьского района г. Новосибирска проведен на базе Научно-исследовательского института терапии и профилактической медицины — филиала ФГБНУ «ИЦИГ СО РАН» в 2013—2017 г. (мужчин 403, отклик составил 71%, и женщин 531, отклик— 72%). Репрезентативная выборка сформирована на основе базы Территориального фонда обязательного медицинского страхования лиц с использованием таблицы случайных чисел. Программа скринингового обследования реализована на основании протокола международной программы MONICA² и включала несколько разделов.

Социально-демографические показатели регистрировали в соответствии с требованием протокола программы: идентификационный номер, место жительства, ФИО, дата рождения, дата регистрации. Пол: 1 — мужской, 2 — женский.

Психосоциальный раздел. Шкала «Знание и отношение к своему здоровью» включала самооценку продолжительности сна и статус курения. Продолжительность сна оценивали в часах: 5 ч и меньше, 6, 7, 8, 9 ч, а также 10 ч и больше. Продолжительность сна 5 ч и меньше, а также 6 ч рассматривалась как короткая; 7—8 часов — нормальная; 9 ч, 10 ч и больше — длинная. Курение оценивали с помощью вопроса: «Пытались ли Вы когда-нибудь изменить что-либо в своем курении (за 12 месяцев)?» Предусмотрены следующие ответы: 1. Никогда не курил (рассматривались как некурящие). 2. Курил, но бросил. 3. Курю, но меньше. 4. Курю, но бросал на некоторое время. 5. Пытался изменить курение, но безуспешно. 6. Курю, никогда не пытался бросить. Лица, давшие ответы со 2-го по 6-й, рассматривались как курящие.

Антропометрические измерения включали рост, вес, окружность талии (ОТ) и окружность бедер (ОБ), расчет индекса массы тела (ИМТ) и индекса ОТ/ОБ. Рост измеряли в положении стоя на стандартном ростомере с точностью до 0,1 см. Измерение веса выполнено без верхней одежды и обуви на рычажных весах, прошедших метрологический контроль, с точностью измерения до 0,1 кг. Индекс массы тела вычисляли по формуле (1):

ИМТ (кг/м²)=масса тела (кг)/рост² (м). (1)

Показатели ИМТ классифицировали на основе стандартов Всемирной организации здравоохранения [16].

Окружность талии измеряли сантиметровой лентой с точностью до 1 мм в положении стоя на уровне середины расстояния между краем нижнего ребра и верхним гребнем подвздошной кости. На уровне латеральных надмыщелков бедренных костей измеряли ОБ с точностью до 1 мм.

Артериальное давление (АД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряли трижды с интервалом 2 мин на правой руке в положении сидя после 5-минутного отдыха с помощью автоматического тонометра Omron M5-I (Omron Healthcare Co., Ltd., Япония) с регистрацией среднего значения трех измерений [17].

Показатели в крови липидного профиля, глюкозы измеряли энзиматическим методом с использованием стандартных реактивов (Thermo Fisher Scientific Inc., США) на автоматическом биохимическом анализаторе KoneLab 30i (Thermo Fisher Scientific Oy, Финляндия).

Уровень холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП) рассчитывали по формуле Фридвальда. Все биохимические показатели представлены в мг/дл. Пересчет уровня глюкозы сыворотки крови в уровень глюкозы плазмы натощак (ГПН) осуществляли по формуле (2):

Глюкоза плазмы (ммоль/л)=

=–0,137+1,047×глюкоза сыворотки (ммоль/л). (2)

Пересчет уровня глюкозы в мг/дл осуществляли по формуле (3):

Глюкоза плазмы (мг/дл)=ГПН (ммоль/л)×18,02(3)

Индекс TyG рассчитывали по формулам (4) и(5):

TyG₁=Ln[триглицериды (мг/дл)×ГПН (мг/дл)/2], (4)

TyG₂=Ln[триглицериды (мг/дл)×ГПН (мг/дл)]/2. (5)

Мы выполнили расчет с использованием обеих формул из-за расхождений в пороговых значениях индекса TyG, приведенных в литературе [18].

Для расчета индекса TyG-ИМТ (далее TyG-BMI) применяли формулу (6) [19]:

TyG-BMI=ИМТ×TyG. (6)

Для оценки влияния индекса TyG на продолжительность сна мы использовали сравнение крайних децилей TyG (т.е. 10-го и 90-го децилей) и крайних квартилей (т.е. 25-го и 75-го квартилей) индекса TyG-BMI.

Статистический анализ проведен с помощью пакета SPSS, v. 25 (IBM Corporation, США). Качественные характеристики представлены как абсолютные и относительные величины (n, %). Критерий Пирсона χ² использовали для анализа категориальных переменных. Нормальность распределения анализируемых непрерывных данных определяли по тесту Колмогорова—Смирнова. Непрерывные переменные имели распределение, отличное от нормального, поэтому они представлены медианой Me [25; 75], где Me — медиана выборки, [25; 75] — процентили. Для сравнения двух групп применяли непараметрический метод Манна—Уитни. Для изучения отношения шансов (ОШ) использовали многофакторный бинарный логистический регрессионный анализ с указанием 95% доверительного интервала (ДИ), где продолжительность сна представлена зависимой категориальной переменной, а ковариаты последовательно добавлены в модели. Модель 1: грубая — в качестве ковариаты TyG₁; Модель 2: скорректированная по возрасту; Модель 3: скорректированная по переменным в модели 2 + общий холестерин и соотношение липопротеины низкой плотности (ЛПНП)/липопротеины высокой плотности (ЛПВП); Модель 4: скорректированная по переменным в модели 3 + курение; Модель 5: скорректированная по переменным в модели 4 +ИМТ. Во избежание мультиколлинеарности все переменные проверены с помощью парных коэффициентов корреляции, в модели помещены показатели без выраженной зависимости между ними (r<0,9). Критический уровень статистической значимости p<0,05 [20].

Результаты

Пороговые значения TyG₁ и TyG₂ установлены как ≥9,20 и ≥4,95 для верхнего дециля (≥90 TyG) и 7,75≤ и 4,22≤ для нижнего дециля (≤10 TyG).

Из 178 мужчин и женщин (возраст 25—44 года), включенных в подвыборку в зависимости от пороговых значений TyG₁ и TyG₂, в верхнем дециле преобладали мужчины (72,2%), в нижнем — женщины (77,3%). Мы не установили статистически значимых различий по продолжительности сна между верхним и нижним децилями TyG₁ и TyG₂. Почти в 2 раза больше курящих лиц (75,6%) оказалось в нижнем дециле, чем в верхнем — 44,8% TyG₁ и TyG₂. Как антропометрические, так гемодинамические показатели были выше у лиц в верхнем дециле, чем в нижнем TyG₁ и TyG₂. Уровни ЛПВП были выше в нижнем дециле, а уровни общего холестерина (ОХС), ЛПНП, триглицеридов и глюкозы плазмы — в верхнем дециле TyG₁ и TyG₂ (табл. 1).

Таблица 1. Общая характеристика мужчин и женщин возрастной группы 25—44 лет в зависимости от пороговых значений TyG

Примечание. Здесь и в табл. 2, 3: TyG — индекс триглицериды-глюкоза. Здесь и в табл. 4: ИМТ— индекс массы тела; ОХС — общий холестерин; ЛПВП — липопротеины высокой плотности; ЛПНП — липопротеины низкой плотности. ОТ — окружность талии; ОБ — окружность бедер; ОТ/ОБ — соотношение окружности талии и окружности бедер; САД — систолическое артериальное давление; ДАД — диастолическое артериальное давление; ЧСС — частота сердечных сокращений; ГПН — глюкоза плазмы натощак.

В табл. 2 показаны медиана, 25-й и 75-й процентили пороговых значений TyG₁ и TyG₂, TyG₁-BMI и TyG₂-BMI для лиц обоего пола, а также для мужчин и женщин в отдельности. Уровни индексов TyG₁ и TyG₂, а также TyG₁-BMI и TyG₂-BMI были выше в верхнем дециле, чем в нижнем(p<0,001).

Таблица 2. Распределение пороговых значений TyG и TyG-BMI в зависимости от пола обследованных лиц возрастной группы 25—44 лет г. Новосибирска

Примечание. Здесь и в табл. 5: TyG1-BMI — индекс триглицериды-глюкоза-индекс массы тела.

При сравнении медиан уровней TyG₁ и TyG₂, у лиц с разной продолжительностью сна установлено, что в верхнем дециле (≥90) показатели TyG₁ и TyG₂ выше у лиц с продолжительностью сна 5—6 ч, чем 7—8 ч, причем как у лиц обоего пола — 9,68 [9,45; 10,00] и 5,18 [5,07; 5,35] по сравнению с 9,43 [9,30; 9,67] и 5,06 [4,99; 5,18], p=0,01, так и у мужчин — 9,75 [9,52; 10,13] и 5,22 [5,10; 5,41] по сравнению с 9,47 [9,32; 9,7] и 5,08 [5,00; 5,2], p=0,013. В верхнем дециле (≥90) уровни TyG₁ и TyG₂ выше у тех мужчин, продолжительность сна которых составила 5—6 ч (9,75 [9,52; 10,1] и 5,22 [5,10; 5,41]), чем 9—10 ч (9,46 [9,25; 9,57] и 5,08 [4,97; 5,13]), p=0,017 (табл. 3).

Таблица 3. Продолжительность сна и пороговые значения TyG у мужчин и женщин возрастной группы 25—44 лет г. Новосибирска

Примечание. Здесь и в табл. 4, 5: жирным шрифтом выделена достоверная разница между 10 и 90 децилями.

Поскольку результаты ассоциативного анализа между продолжительностью сна и индексами TyG₁, TyG₂ в верхнем квартиле ≥90 дублируют друг друга, мы представили только один индекс TyG_1. В табл. 4 показана независимая (от пола, возраста, ОХС, ЛПНП/ЛПВП, курения и ИМТ) связь между короткой продолжительностью сна и повышением индекса TyG₁ как у лиц обоего пола, так и у мужчин. В верхнем дециле (≥90) вероятность короткой продолжительности сна повышается с каждым увеличением TyG на 1 единицу от ОШ=4,2 в модели 1 до ОШ=9,4 у лиц обоего пола, у мужчин от ОШ=6,04 до ОШ=16,6 (p<0,05).

Таблица 4. Ассоциативная связь между продолжительностью сна и значениями индекса TyG1 ≥90

Примечание. Зависимая категориальная переменная — продолжительность сна (5—6 часов и 7—8 часов).

У мужчин в верхнем квартиле (≥75) с продолжительностью сна 5—6 ч установлены более высокие показатели индексов TyG₁-BMI/TyG₂-BMI — 290,82 [264,90; 339,2] и 155,12 [142,79; 181,9], чем с продолжительностью сна 7—8 ч — 273,00 [256,83; 290,6] и 146,76 [138,87; 156,0], p=0,022; p=0,033 соответственно. У женщин в нижнем квартиле ≤25 с продолжительностью сна 5—6 ч индекс TyG₂-BMI выше 90,05 [84,35; 92,31], чем с продолжительностью сна 9—10 ч — 84,94 [82,38; 89,27], p=0,048 (табл. 5).

Таблица 5. Продолжительность сна и пороговые значения TyG-BMI у мужчин и женщин возрастной группы 25—44 лет г. Новосибирска

Обсуждение

Наше исследование показало связь между продолжительностью сна и индексом TyG у молодых трудоспособных людей. Индекс TyG, биомаркер, полученный из концентраций глюкозы и триглицеридов натощак, недавно признан потенциальным суррогатным маркером ИР из-за простоты расчета, высокой чувствительности и специфичности [21, 22]. Мы установили, что в верхнем дециле у лиц обоего пола, а также у мужчин с короткой продолжительностью сна показатели TyG выше, чем у субъектов с нормальной или длинной продолжительностью сна. В верхнем дециле с увеличением TyG на 1 единицу вероятность короткой продолжительности сна растет как у лиц обоего пола, так и у мужчин, причем независимо от уровня ОХС, индекса ЛПНП/ЛПВП, а также курения и ИМТ.

Получены более высокие показатели индексов TyG₁-BMI/TyG₂-BMI в верхнем квартиле (≥75) у мужчин с продолжительностью сна 5—6 ч, чем 7—8 ч. В нижнем квартиле ≤25 показатель TyG₂-BMI был выше у женщин с короткой продолжительностью сна, чем с длинной. Наши результаты частично согласуются с предшествующими одномоментными исследованиями, в которых обнаружены ассоциативные связи TyG с обструктивным апноэ сна [13; 14], а также с качеством сна [15], в результате чего индекс TyG предложен в качестве суррогатного маркера ИР из-за его связи со сном. Изучение связи ИР с продолжительностью сна проводилось и ранее. Например, J. Cedernaes и соавт. (2016) обнаружили, что одна ночь частичного лишения сна по сравнению со сном в течение всей ночи привела к заметному повышению периферической ИР [23]. Перекрестное исследование A. So-Ngern и соавт. (2019) продемонстрировало, что толерантность к глюкозе улучшилась за счет увеличения продолжительности сна у людей, регулярно недосыпающих, и у тех, кто мог увеличить продолжительность своего сна более чем до 6 часов за ночь [24]. D.S. Nuyujukian и соавт. (2016) провели исследование на национальной выборке американских индейцев и коренных жителей Аляски с предиабетом, изучив связь между самооценкой продолжительности сна и частотой возникновения диабета, и обнаружили, что короткая продолжительность сна (<6 часов за ночь) значительно повышает риск развития диабета [25]. Схожие результаты получены В.В. Гафаровым и соавт. (2021) у мужчин с продолжительностью ночного сна 5—6 ч по сравнению с мужчинами, спящими 7—8 ч в сутки, 16-летний риск развития СД в возрасте 45—64 лет увеличивается в 1,72 раза, а в возрасте 45—54 лет — в 1,86 раза [6].

Несмотря на то что несколько исследователей предположили связь между лишением сна и ИР, нет четкого понимания ее механизма. Некоторые авторы считают, что механизм может быть связан, с одной стороны, с повышением уровня воспалительных маркеров у людей с недостатком сна [26]. С другой стороны, возможно циркадное смещение и недостаточное воздействие света. J. Qian и соавт. (2018) пришли к выводу, что циркадная система уменьшает толерантность к глюкозе биологическим утром за счет снижения динамической и статической функции β-клеток поджелудочной железы. Для сравнения, циркадное смещение снижало толерантность к глюкозе в основном за счет уменьшения чувствительности к инсулину, не влияя на функцию β-клеток [27]. Это также может быть существенным фактором. Другой типичной реакцией на физиологические стрессоры является выброс кортизола в кровоток. Исследование, проведенное K.P. Wright и соавт. (2015), показало, что острое полное лишение сна приводит к повышению уровня кортизола [28].

Заключение

Наши результаты подтверждают необходимость дальнейших исследований по использованию индекса TyG в качестве суррогатного маркера инсулинорезистентности и изучению его связи со сном. Кроме того, понимание модифицируемых факторов риска инсулинорезистентности у взрослых людей может обеспечить более эффективные усилия по первичной профилактике в группе риска и расширение вмешательств, направленных на улучшение качества сна. Будущие исследования также помогут найти связь между циркадным смещением, уровнем кортизола и воспалительными маркерами, нарушенными из-за потери сна, и выяснить то, как эти факторы влияют на развитие резистентности к инсулину.

Вклад авторов: концепция и дизайн исследования — Гафаров В.В., Громова Е.А., Гагулин И.В.; сбор и обработка материала — Гафаров В.В., Денисова А.В., Гафарова А.В. Трипельгорн А.Н; статистический анализ данных — Гафаров В.В., Громова Е.А., Гагулин И.В., Трипельгорн А.Н.; написание текста — Гафаров В.В., Громова Е.А., Гафарова А.В., Трипельгорн А.Н.; научное редактирование — Гафаров В.В., Громова Е.А., Рагино Ю.И.

Финансирование: исследование выполнено в рамках бюджетной темы FWNR-2024-0002.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors contribution: the concept and design of the study — Gafarov V.V., Gromova E.A., Gagulin I.V.; collection and processing of materials — Gafarov V.V., Denisova A.V., Gafarova A.V., Tripelgorn A.N.; statistical data analysis — Gafarov V.V., Gromova E.A., Gagulin I.V., Tripelgorn A.N.; writing the text — Gafarov V.V., Gromova E.A., Gafarova A.V., Tripelgorn A.N.; scientific editing — Gafarov V.V., Gromova E.A., Ragino Yu.I.

Financial Support: the study was conducted as part of the budget funded research topic FWNR-2024-0002.

¹Data and Statistics. Short Sleep Duration Among US Adults. [Aug; 2021]; https://www.cdc.gov/sleep/data_statistics.html 2019

²World Health Organization. MONICA Psychosocial Optional Study. Suggested Measurement Instruments. Copenhagen: WHO Regional Office for Europe; 1988.