Journal of Circadian Rhythms, 2006; 4: 8-8 (más artículos en esta revista)

La relación entre la tasa de excreción de la melatonina y la consolidación del sueño de los ingenieros de locomotoras en la configuración natural del sueño

BioMed Central
Gregory D Roach (greg.roach @ unisa.edu.au) [1], Kathryn Reid J (k-reid@northwestern.edu) [2], Sally Ferguson (sally.ferguson @ unisa.edu.au) [1] , Drew Dawson (drew.dawson @ unisa.edu.au) [1]
[1] Centro de Investigación del Sueño, Universidad de Australia del Sur, Ciudad Campus Oriente, Adelaida, SA 5000, Australia
[2] Departamento de Neurología, Universidad de Northwestern, Chicago, IL 60208, EE.UU.

Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0], que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que la obra original es debidamente citados.

Resumen
Fondo

El objetivo del estudio era examinar el papel que desempeña la producción de melatonina en la regulación de la consolidación del sueño en una población de trabajadores por turnos de trabajo y dormir en sus ambientes naturales.

Métodos

253 locomotora ingenieros (249 varones, 4 mujeres, edad media = 39,7 años) participaron en el estudio para 2 semanas de trabajo, mientras que sus patrones normales de lista. Los participantes registraron los detalles de todos los períodos de sueño en un diario de sueño y muestras de orina recogidas durante cada día del principal período de sueño. Las muestras fueron ensayadas por el metabolito de la melatonina en la orina, 6-sulphatoxymelatonin (aMT6s), y la tasa de excreción principal durante los períodos de sueño se calculó.

Resultados

Separar en un solo sentido ANOVAs factorial reveló un efecto significativo de tiempo de inicio del sueño en aMT6s tasa de excreción, duración del sueño, subjetivo y la calidad del sueño. En general, la tasa de excreción aMT6s fue menor, el sueño fue más corta duración, y la calidad del sueño es más bajo para iniciado duerme durante el día para que inició duerme por la noche.

Conclusión

En combinación con los estudios anteriores vincular la producción de melatonina y la propensión del sueño, y otros que demuestren la relación entre el sueño y la consolidación en la producción de melatonina obligados desynchrony protocolos, los resultados actuales indican que la baja producción de melatonina puede jugar un papel en la consolidación de los pobres durante el día duermen en el sueño natural configuración.

Fondo

Hay ritmos circadianos de sueño propensión (es decir, la capacidad de iniciar el sueño) y la consolidación del sueño (es decir, la capacidad para mantener el sueño) que pico en todo el tiempo diario de la temperatura corporal mínimo (es decir, 03:00-05:00 h) nadirs y llegar a cerca del pico de la tarde en el ritmo de temperatura [1 - 8]. También existe un ritmo circadiano de la melatonina que la producción está estrechamente alineado con el diario de la temperatura corporal ciclo, de tal modo que es baja durante el día, aumenta notablemente en la noche, es alta durante la noche, y cae en torno al amanecer [9 -- 11].

Una serie de estudios indican que la capacidad de iniciar el sueño es fuertemente asociada con el ritmo diario de producción de la melatonina. Es importante señalar que la aparición diaria de producción de la melatonina está relacionada con el aumento de la noche dormir propensión, lo anterior de aproximadamente 100-120 minutos [12, 13]. Por otra parte, la melatonina exógena administra por vía oral o por infusión aumenta la somnolencia subjetiva y la latencia se reduce a la fase 1 y fase 2 del sueño [14 - 18]. En conjunto, estos estudios indican que la melatonina endógena pueden tener un efecto directo sobre la regulación del sueño.

Si bien una posible relación entre la producción de melatonina y el sueño propensión se ha establecido, pocos estudios han investigado la asociación entre los ritmos circadianos de la melatonina de producción y la consolidación del sueño. El uso de un protocolo de obligado desynchrony en uno de esos estudios, Dijk et al. [19] encontró que el sueño de consolidación se deterioró progresivamente durante la fase en el ciclo circadiano, cuando la secreción de melatonina es baja, y la mejora dramáticamente cuando los episodios de sueño coincidió con la fase en la secreción de melatonina era alta. Este hallazgo indica que puede haber una verdadera asociación entre la producción de melatonina y la consolidación del sueño, por lo menos en ambientes controlados de laboratorio.

El objetivo del presente estudio fue examinar el papel que desempeña la producción de melatonina en la regulación de la consolidación del sueño en una población de trabajadores por turnos de trabajo y dormir en sus ambientes naturales. Es la hipótesis de que la tasa de excreción de la melatonina sería mayor, duración del sueño podría ser más largo, y la calidad subjetiva del sueño iba a ser más elevado para los trastornos del sueño iniciado durante la noche-tiempo para dormir que inició durante el día.

Métodos

Un total de 253 ingenieros de locomotoras (249 varones, 4 mujeres) dio por escrito, el consentimiento informado para participar en el estudio como voluntarios. Los participantes tenían una media (± DE) era de 39,7 (± 6,8) años y habían estado haciendo turnos para un promedio de 19,8 (± 7,7) años. Los participantes no recibió ningún pago adicional para participar en el estudio por encima de su sueldo habitual. El estudio fue aprobado por la Universidad del Sur de Australia Humanos, Comité de Ética de Investigación.

Los participantes trabajaron en uno de catorce depósitos de ferrocarril en cinco estados australianos. Los depósitos fueron elegidos representante de la variada configuración de trabajo en la industria ferroviaria de Australia y, por tanto, abarca una amplia gama de condiciones de trabajo y calendarios de lista. Los participantes llevó eléctrica o las locomotoras diesel; trabajado con otro ingeniero o un conductor o condujo solos; llevado pasajeros, carga o el carbón; operado en zonas rurales o urbanas, y el resto obtenido en el hogar o en los cuarteles. En general, los participantes listas podrían ser categorizados como irregular. Períodos de trabajo tenía una duración media de 8,4 (± 1,9) horas; el 34,2% fueron más cortos mas de 8 horas, el 50,5% eran 8-10 horas de duración, y el 15,3% eran de más de 10 horas. Por otra parte, el 43,9% de los períodos de trabajo se inició entre 04:00-12:00 h, 34,0% se inició entre las 12:00-20:00 h, y el 22,1% se inició entre 20:00-04:00 h.

Los datos fueron recolectados en cada depósito ferroviario en catorce estudios distintos realizados sucesivamente durante 2 años. En cada estudio, los datos relativos a los participantes en los patrones de sueño, y la producción de melatonina durante el sueño, fueron recogidos por catorce días consecutivos, mientras que los participantes operados su patrón normal de lista.

Por cada período de sueño, los participantes registrados momento de la aparición del sueño, despertar tiempo, la duración de despertar en período de sueño, subjetivo y la calidad del sueño en un diario de sueño. Dependiente de medidas derivadas de los diarios del sueño fueron (i) la duración del sueño - el período comprendido entre el tiempo de latencia del sueño y despertar tiempo, menos despertares, y (ii) la calidad del sueño - participante de la auto-calificación de la calidad del sueño en una escala de 1 (muy pobres ) A 5 (muy bueno).

La producción de melatonina durante cada día del principal período de sueño se infiere de orina 6-sulphatoxymelatonin (aMT6s) las tasas de excreción. Todos orina durante un período de sueño principal se recogen en un frasco de plástico. Al final del período de sueño, los participantes anulados orina en el frasco y marcó el nivel final de la orina en la botella con un marcador permanente. (El volumen de orina producida durante cada período de sueño Posteriormente se determinó el uso de estas marcas). Los participantes luego fue trasladado a 4 ml de alícuota de la orina a una pipeta de 5 ml de un tubo de muestra. Las muestras fueron congeladas tan pronto como sea posible después de su recolección. La concentración de aMT6s en las muestras de orina se determinó por radioinmunoensayo [20] utilizando reactivos obtenidos a partir de Stockgrand Ltd (Surrey, Reino Unido). Total excreción de aMT6s para cada una de las principales período de sueño se calcula multiplicando la concentración ensayados por el volumen de orina anulados. La tasa media de la excreción se calculará dividiendo el importe total de aMT6s excreta por la duración del período de sueño.

La calidad del sueño, duración del sueño, y la media tarifa por hora de aMT6s excreción principal durante los períodos de sueño cada binned en 2 horas dependiendo de la hora del inicio del sueño. Los efectos de tiempo de inicio de sueño en cada una de las medidas se determinaron utilizando por separado en un solo sentido factorial ANOVA.

Resultados

ANOVA factorial indicó que hubo un efecto significativo de tiempo de inicio del sueño en la calidad del sueño (F 11,2694 = 5,33, p <.0001). En concreto, hubo una disminución general en la calidad del sueño media de los picos diarios para los trastornos del sueño iniciado en 00:00-02:00 h al mínimo diario para los trastornos del sueño iniciado en 10:00-12:00 h, y un aumento general en reposo de calidad para los trastornos del sueño iniciado entre 10:00-12:00 h y 00:00-02:00 h (Figura 1, Tabla 1].

ANOVA factorial indicó que también hubo un efecto significativo del tiempo de latencia de sueño en duración del sueño (F 11,2959 = 57,43, p <.0001). En concreto, hubo un progresivo descenso en la duración media de sueño de los picos diarios para los trastornos del sueño iniciado en 20:00-22:00 h al mínimo diario para los trastornos del sueño iniciado en 12:00-14:00 h, y un fuerte aumento en reposo duración para los trastornos del sueño iniciado entre 12:00-14:00 h y 20:00-22:00 h (Figura 1, Tabla 1].

Por último, ANOVA factorial indicó que hubo un efecto significativo del tiempo de latencia del sueño a la tasa media de producción de melatonina durante el sueño, estimado por la tasa de excreción aMT6s (F 11,2092 = 4,99, p <.0001). En concreto, la producción de melatonina es mayor para los trastornos del sueño iniciado durante la noche-tiempo (es decir, entre 22:00-00:00 h y 04:00-06:00 h), y bajó a un mínimo diario para los trastornos del sueño iniciado a las 12:00 -- 14:00 h (Figura 1, Tabla 1].

Discusión

Anterior laboratorio de estudios basados en el examen de la consolidación del sueño han demostrado que la duración del sueño y la calidad del sueño depende del momento de inicio del sueño [21 - 23]. En concreto, se duerme más larga cuando se iniciaba en torno a la medianoche, poco a poco convertirse en cortos como inicio del sueño se retrasa más allá de la medianoche en las primeras horas de la mañana, y alcanzar, como mínimo, para duerme iniciado en torno al mediodía. Del mismo modo, la calidad subjetiva del sueño y la eficiencia del sueño (es decir, el porcentaje de un período de sueño gastado para dormir) son más altas cuando el sueño comienza en la tarde en la noche y la más baja cuando el sueño comienza en la mitad del día.

En el estudio actual, tanto la duración del sueño y la calidad subjetiva del sueño varían según la época del inicio del sueño (Figura 1]. En concreto, la duración del sueño se duerme más bajas para iniciarse en 12:00-14:00 h, y se incrementó hasta alcanzar un máximo diario de capacidad iniciado en 20:00-22:00 h. Del mismo modo, la calidad subjetiva del sueño se duerme más bajo para iniciados durante el día, y llegó a su máximo para duerme iniciado en 00:00-02:00 h. Estos resultados indican que el sueño de la locomotora ingenieros que trabajan y duermen en sus ambientes naturales seguido una pauta similar a la de los participantes en los estudios de laboratorio. En ambos casos, inició el sueño durante la noche-tiempo tiende a ser más larga y de mejor calidad que inició el sueño durante el día.

Además de los ritmos circadianos de la duración del sueño y la calidad del sueño, el presente estudio también reveló un ritmo circadiano de la producción de melatonina. En concreto, la tasa horaria de aMT6s mayor excreción se duerme para que se iniciaron entre 22:00-00:00 h y 04:00-06:00 h, y alcanzó un mínimo de reposo que comenzó a las 12:00-14:00 h (Figura 1]. Desafortunadamente, es imposible determinar la medida en que los efectos supresores de exposición a la luz antes de dormir puede haber contribuido a la baja tasa de excreción aMT6s durante el día en esta muestra. Sin embargo, el ritmo de producción de melatonina está estrechamente asociada, por lo menos temporalmente, con los ritmos de ambas duración del sueño y la calidad del sueño. Estos resultados no demuestran una relación causal entre la producción de melatonina y la consolidación del sueño. Sin embargo, cuando se combina con los estudios anteriores vincular la producción de melatonina y el sueño propensión [12 - 18], y las pruebas que demuestren la relación entre el sueño y la consolidación de la producción de la melatonina en una instalación de desynchrony protocolo [19], los resultados actuales proporcionan una indicación más de que la melatonina Mayo estar involucrados en la regulación del sueño.

Conclusión

Son trabajadores por turnos en una lucha constante para obtener una cantidad suficiente de sueño entre los sucesivos períodos de trabajo, especialmente entre los turnos de noche consecutivos cuando se debe tratar de dormir durante el día [24]. El objetivo del presente estudio fue examinar el papel que la producción de melatonina puede jugar a este fenómeno en una población de trabajadores por turnos que estaban trabajando y durmiendo en sus ambientes naturales. Los resultados revelan que existen ritmos circadianos de la calidad del sueño, duración del sueño, y la excreción aMT6s que fueron temporalmente relacionados, lo que indica que bajo la producción de melatonina puede jugar un papel en la consolidación de los pobres durante el día duermen en la configuración natural del sueño.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.

Autores de las contribuciones

RDA co-gestionado la recogida de datos, realiza los análisis estadísticos, y es el principal responsable de la redacción del manuscrito.

KJR participado en el diseño del estudio, co-gestionado la recogida de datos, y prestó asistencia en la redacción del manuscrito.

SF ayudó en la redacción del manuscrito.

DD concibe el estudio y participó en su diseño.

Todos los autores leído y aprobado del manuscrito final.

Agradecimientos

Los autores agradecen (i) el apoyo financiero prestado por la industria ferroviaria de Australia fatiga y Gestión del Consorcio Worksafe Australia, (ii) el tiempo y el esfuerzo ofrecido generosamente por todos los participantes, (iii) la asistencia con la recopilación de datos proporcionados por el personal y los estudiantes a el Centro de Investigación del Sueño, y (iv) los esfuerzos de Adán y Jenny Elshaug Roy que analizarse la muestra de orina con la asistencia del Profesor Asociado David Kennaway y su personal en la circadiana Laboratorio de Fisiología, Departamento de Obstetricia y Ginecología, Universidad de Adelaida.