非裔美国成年人室内环境及睡眠健康的日变化

《Sleep Health》：Day-by-day changes in the indoor environment and sleep health among African American adults

　　

陈银贤|劳拉·沃德|唐纳德·布利怀斯|戴娜·A·约翰逊

美国乔治亚州亚特兰大埃默里大学罗林斯公共卫生学院流行病学系

摘要

研究目的

本研究旨在探讨室内物理环境的日变化与非裔美国成年人睡眠健康状况之间的关联。

研究方法

分析共纳入了36名非裔美国参与者，这些参与者通过活动记录法（actigraphy）连续五天进行了客观睡眠测量（共计417个人-天）。室内环境因素（包括温度、二氧化碳、噪音、湿度和气压）由室内环境监测仪进行客观测量。采用线性混合模型来评估室内环境因素日变化与睡眠效率、入睡后清醒时间、睡眠时长之间的关联，并通过调整性别、年龄、教育程度和家庭成员数量来分析其与睡眠规律性的关系。所有因素与睡眠指标的联合关联通过分位数g计算进行评估。

研究结果

参与者的平均（标准差）年龄为55.3岁（8.1岁），其中大多数为女性，拥有学士学位或更高学历。在完整病例分析中（N = 29，288个人-天），较高的噪音水平与较低的睡眠效率相关（β = ?1.81%，95% CI: ?2.00, ?0.45），尤其是在最高四分位数与最低四分位数之间的差异更为明显（β = ?2.73%，95% CI: ?4.91, ?0.54）。较高的气压水平与较长的睡眠时长（β = 15.22分钟，95% CI: 1.11, 28.02）和更不规律的睡眠（β = 16.07分钟，95% CI: 1.40, 30.73）相关。所有环境因素水平较高均与较低的睡眠效率相关（β = ?1.38%，95% CI: ?3.01, 0.26）。多重插补分析得出了一致的结果。

结论

亚特兰大大都会区非裔美国成年人的室内物理环境的日变化与睡眠效率、睡眠时长和睡眠不规律性有关。

引言

睡眠健康是健康的重要指标。然而，根据全国健康访谈调查（NHIS）的数据，美国约有30%的成年人每晚睡眠时间少于推荐的7小时。¹此外，15%的成年人难以入睡，18%的成年人难以保持睡眠。²睡眠不足已被发现是导致多种不良健康状况的重要因素，如肥胖、³抑郁、⁴和心血管疾病。⁵因此，确定睡眠不足的决定因素作为改善人群睡眠健康和减少后续健康负担的潜在目标是有必要的。

尽管睡眠不足是美国普遍存在的健康问题，但在少数族裔中尤为普遍。例如，非裔美国成年人的睡眠健康状况明显比白人成年人差，表现为睡眠时长较短且睡眠质量较低。^{6, 7}鉴于睡眠不足是不良健康结果的重要风险因素，非裔美国人之间的健康差异可能归因于他们所经历的睡眠差异。^{8, 9}因此，研究非裔美国人睡眠不足的决定因素至关重要。由于不公平待遇导致的结构性障碍，几个世纪以来，非裔美国人无法获得足够的住房、教育、就业和其他关键资源或机会。这些障碍的深远影响使得非裔美国人的社会经济地位较低，并且他们居住在资金不足、环境恶劣和住房条件差的地区。¹⁰生活在噪音过大、温度和湿度极端以及空气污染严重的环境中会严重干扰睡眠。^{11, 12}噪音会通过激活听觉系统引发应激反应，即使在睡眠中也会如此。¹³潮湿的热量会干扰核心体温的冷却过程，而这是入睡的必要步骤。¹⁴高温和高湿度引起的高气压也会引发头痛¹⁵和疼痛^{16, 18}等身体症状，从而干扰睡眠。作为空气质量的一个指标，高浓度的二氧化碳（CO₂）会抑制睡眠期间的呼吸¹⁹并可能降低睡眠质量。²⁰除了实验证据外，现有的流行病学研究也支持上述环境因素会干扰睡眠。¹¹然而，大多数流行病学研究关注的是室外或社区层面的环境暴露^{21, 22, 23, 24, 25, 26}，而对室内环境因素的关注较少。

评估室内环境因素对睡眠健康的影响至关重要，因为室内环境是可改变的，并且可能因个人行为和家庭结构的不同而有所差异，这与室外环境的变化无关^{27, 28}，这有助于进一步了解环境对睡眠健康的贡献。室内环境测量可能更准确地反映个人实际的环境暴露及其对睡眠的影响。¹²有益于睡眠健康的室内环境因素建议范围为：二氧化碳（CO₂）≤1000 ppm²⁹，温度18°C-24°C³⁰，湿度30%-50%，噪音≤45 dBA³²。目前关于室内环境因素的研究主要关注空气质量^{33, 34}、噪音^{33, 35, 36, 37, 38}、温度^{33, 39, 40, 41}和湿度^{33, 34}以及气压²⁹。研究结果普遍表明，室内噪音过大、空气质量差以及高温和高湿度是影响睡眠健康的重要因素，但关于气压的影响证据有限。然而，大多数研究只考虑了一个环境因素，这阻碍了对室内环境多方面影响的评估。此外，这些研究还受到缺乏环境因素或睡眠的客观测量以及无法重复测量以考虑每日环境暴露和睡眠个体差异的限制。目前，只有一项研究同时评估了多个室内环境因素，并使用了重复的客观测量方法。³³因此，需要更全面和准确的室内环境和睡眠健康评估来扩展现有证据。

为了解决上述问题，本研究使用室内环境监测仪客观测量了室内环境因素（包括温度、CO₂、噪音、湿度和气压）的日变化，并通过活动记录法客观测量了睡眠健康指标（如睡眠效率、入睡后清醒时间、睡眠时长和规律性）。我们假设较高的温度、CO₂、噪音、湿度和气压水平与较差的睡眠质量相关。

研究片段

研究人群

我们在“睡眠家庭环境暴露与血压研究”（SHEEP）的参与者中进行了分析。SHEEP是一项试点研究，旨在确定导致睡眠不足和睡眠障碍的社会和环境风险因素，并探讨亚特兰大非裔美国成年人睡眠不足与血压之间的关联。SHEEP的参与者（N = 42）年龄在18-70岁之间，是从现有研究中招募的

研究结果

分析样本共包括36名参与者，共计417个人-天。研究的中位时间为11天，最短为6天，最长为18天。参与者的平均（标准差）年龄为55.3岁（8.1岁）（表1）。大多数参与者为女性，拥有学士学位或更高学历。他们平均每个家庭有超过两人。室内环境因素的平均水平（平均值[标准差]）为：温度22.6°C（2.9°C），二氧化碳（CO₂）（中位数

讨论

本研究发现，亚特兰大大都会区非裔美国成年人的室内环境日变化与较低的睡眠效率、更多的入睡后清醒时间（WASO）和更不规律的睡眠有关。具体而言，较高的室内噪音与较低的睡眠效率相关，而较高的气压与较长的睡眠时长相关，但睡眠更不规律。二氧化碳（CO₂）与睡眠效率之间没有明显的剂量-反应关系

结论

在亚特兰大非裔美国人中，室内环境因素的日变化与睡眠效率、睡眠时长和睡眠不规律性有关。研究表明，维持舒适的室内环境对最佳睡眠健康至关重要，这可能有益于长期健康结果。主动监测室内环境状况有助于识别睡眠健康风险较高的个体。空气过滤和通风可能是

作者贡献

陈银贤：概念构思、方法论、数据分析、初稿撰写、审稿和编辑。劳拉·沃德：数据整理、审稿和编辑。唐纳德·布利怀斯：审稿和编辑。戴娜·A·约翰逊：概念构思、方法论、资金筹集、资源协调、监督、审稿和编辑。

资助

本研究部分得到了美国国立卫生研究院国家环境卫生科学研究所（P30ES019776号奖项）和国家心肺血液研究所（R01HL157954号奖项）以及伍德拉夫健康科学中心协同奖的支持。内容仅代表作者观点，不一定代表美国国立卫生研究院的官方立场。

生成式AI和AI辅助技术的使用

本研究未使用生成式AI或AI辅助技术。

利益冲突声明

鉴于约翰逊博士和布利怀斯博士担任睡眠健康编辑委员会成员的身份，他们未参与本文的同行评审，也无法获取有关同行评审的信息。本文的编辑工作完全由另一位期刊编辑负责。布利怀斯博士还是Acadia Pharmaceuticals的顾问，但与本文的主题无关。