昼夜节律错位与睡眠时长,各自对睡眠期间葡萄糖处置和肝脏葡萄糖输出的损害有多大贡献?

昼夜节律错位和睡眠不足都会损害血糖控制,但它们的作用途径不同,在现实生活中很难区分开。

直接答案

两者都重要,但不能互相替代。昼夜节律错位使人体内部时钟相对于睡眠和进餐发生偏移,而昼夜节律系统直接调节葡萄糖生成和胰岛素敏感性[1];在一项强制去同步实验室研究中,葡萄糖呈现昼夜节律,在生物夜间升高,在生物早晨达到峰值,且该峰值的时间会随睡眠时间而移动[2]。睡眠不足或睡眠紊乱会独立损害胰岛素敏感性,有时仅一晚部分睡眠剥夺后即可出现[3]。现有证据无法给出一个清晰的百分比划分,而且这些研究都没有直接测量睡眠期间的葡萄糖处置或肝脏葡萄糖输出。

5篇文献引用

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两个独立的调节旋钮,而非一个

可以把它想象成两个旋钮。一个旋钮是昼夜节律时钟:一个约24小时的内部计时器,位于大脑的视交叉上核,通过皮质醇和褪黑素等激素以及自主神经系统发出信号,控制葡萄糖生成和胰岛素敏感性[1]。另一个旋钮是睡眠时长:你实际睡了多少。转动任何一个旋钮都可能扰乱血糖控制,而在日常生活中它们常常一起转动,这就是为什么两者如此难以区分。

时钟旋钮不仅仅是被动的计时器。肝脏、肌肉和脂肪组织中的外周时钟会强化大脑中央时钟的信号,当这些时钟彼此之间以及与行为不同步时,葡萄糖代谢就会受损[1]。这就是所谓的昼夜节律去同步或错位状态。重要的是,该综述区分了错位的不同层面:光照或睡眠时间不当主要影响中央时钟,而进食或体力活动时间不当主要影响外周时钟[1]。因此,“昼夜节律错位”并非单一事物;你扰乱的是哪个时钟,代谢后果就会不同。

错位如何影响一天中的血糖

最清晰的直接证据来自一项强制去同步实验,该方案故意将一天延长到约43小时,使睡眠和进餐时间与内部时钟脱节。在31天内跟踪九名健康成年人,葡萄糖水平既受方案开始后时间的影响,也受昼夜节律相位的影响,葡萄糖在生物白天最低,在生物夜间升高,在生物早晨达到峰值[2]。这种模式是一种时间效应:同一个人在不同的内部时钟时间处理葡萄糖的方式不同。

该研究还发现,葡萄糖节律的峰值在预定睡眠期间比在清醒期间出现得更晚[2]。换句话说,当睡眠相对于时钟发生偏移时,每日葡萄糖曲线也随之移动。葡萄糖在方案早期也迅速攀升,在第二个强制去同步日最高,然后回落到接近第一天的水平[2],这与身体部分适应错位而非单纯崩溃相一致。这是关于循环葡萄糖水平的证据,而非关于组织清除葡萄糖的速度或睡眠期间肝脏释放多少葡萄糖的证据。

睡眠不足额外增加了什么

睡眠时长有其自身的影响。受控人体研究表明,即使在没有诊断出代谢疾病的人群中,睡眠不足也会损害胰岛素敏感性并扰乱血糖调节,有些变化在仅一晚部分睡眠剥夺后就会出现[3]。反复或长期睡眠限制同样与胰岛素敏感性受损有关,而限制后恢复的循环即使有恢复睡眠也可能扰乱葡萄糖稳态[3]。

尽管如此,在大多数现实环境中,这两个因素纠缠在一起。关于睡眠和昼夜节律功能的综述指出,昼夜节律错位和睡眠紊乱都会增加糖尿病风险,而不寻常睡眠时长的代谢影响也是同一图景的一部分[5]。一项针对青少年的研究补充了一个有用的细微差别:睡眠不规律,独立于睡眠呼吸暂停和睡眠不足,增强了内脏脂肪与包含胰岛素抵抗的复合代谢综合征评分之间的联系[4]。这并未测量葡萄糖处置或肝脏输出,但表明时间不规律可能比一个人睡多少小时更重要。

为什么目前还没有清晰的百分比划分

对于“各自贡献多少”的诚实回答是,当前证据无法将贡献划分成整齐的比例。强制去同步研究测量的是每小时葡萄糖水平,而非葡萄糖处置或肝脏葡萄糖输出[2];睡眠剥夺综述描述了胰岛素敏感性和血糖调节,但未分别量化这两个过程[3];昼夜节律综述解释了葡萄糖生成和胰岛素敏感性的机制,但未在睡眠期间测量它们[1]。每项证据都支持时间和时长都重要这一总体主张,但它们并非为分配责任而设计。

还有一个可逆性注意事项会改变你对数字的解读。一旦代谢功能障碍确立,增加睡眠时长并不能一致地逆转胰岛素抵抗[3],因此睡眠时长效应的规模可能取决于你测量的是预防还是修复。而且睡眠不足效应的幅度随睡眠方案、参与者特征、基线代谢状态、昼夜节律时间、睡眠规律性以及评估胰岛素敏感性的方法而变化[3]。这些正是要分离两个旋钮所需保持恒定的条件,而这里没有一项研究在睡眠期间对葡萄糖处置和肝脏输出做到了这一点。

本文引用的文献

1

昼夜节律去同步与葡萄糖代谢

该论文是一篇综述,探讨昼夜节律去同步如何影响葡萄糖代谢,包括胰岛素敏感性和葡萄糖生成。它讨论了昼夜节律计时系统在代谢调节中的作用,但未专门涉及睡眠时长,也未详细描述睡眠期间葡萄糖处置和肝脏葡萄糖输出的测量。

2

昼夜节律相位和延长清醒对强制去同步期间葡萄糖水平的影响

该研究使用强制去同步方案考察昼夜节律错位和延长清醒对葡萄糖水平的影响。它提供了这些因素如何影响葡萄糖代谢的直接证据,尽管未专门涉及葡萄糖处置或肝脏葡萄糖输出。

3

睡眠剥夺对葡萄糖代谢和胰岛素抵抗的影响:叙述性综述

该论文是一篇叙述性综述,考察睡眠剥夺和昼夜节律错位如何影响葡萄糖代谢和胰岛素抵抗。虽然它清楚地涉及睡眠时长和昼夜节律时间效应,但未专门测量或讨论葡萄糖处置和肝脏葡萄糖输出。

4

0006 昼夜节律错位增加青少年内脏肥胖对代谢综合征负担的影响

该研究通过分析睡眠模式和内脏肥胖,考察昼夜节律错位如何影响青少年代谢综合征。然而,它未涉及睡眠期间葡萄糖处置或肝脏葡萄糖输出的具体测量,限制了其与这些方面的直接相关性。

5

睡眠、昼夜节律功能与葡萄糖代谢之间的相互作用:对糖尿病风险和严重程度的意义

该论文综述了睡眠、昼夜节律功能和葡萄糖代谢之间的相互作用,在糖尿病风险背景下讨论了睡眠紊乱和昼夜节律功能障碍。然而,它未提供睡眠期间葡萄糖处置或肝脏葡萄糖输出的具体细节。