中等强度运动与老年人自我分级睡眠质量
作者：随机对照试验
单位：
关键词：
美国医学会杂志中文版980302 Moderate-Intensity Exercise and Self-rated Quality of
Sleep in Older Adults
A Randomized Controlled Trial
Abby C. King, PhD; Roy F, PhD; Glenn S. Brassington, MA; Donald L. Bilwise, PhD; William L. Haskell, PhD
目的——确定中等强度运动训练对健康、习惯久坐、主诉有中度睡眠障碍老年人自我分级(主观的)睡眠质量的影响。
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设计——为期16周的随机对照试验。
背景——普通社区。
参加者——29例女性、14例男性志愿者(在67例合格者中)，年龄50～76岁。他们习惯久坐，无心血管疾病，并诉有中度程度睡眠障碍。没有因不良作用而退出者。
干预——在社区内随机进行为期16周的中等强度运动训练或等待对照状态。运动训练主要为每周4节30～40分钟的耐力运动训练课程(低强度需氧活动，快速行走)，使心率达到平板运动心率储备的60%～75%。
主要观察指标—Pittsburgh睡眠质量指数(PSQI)。
结果——与对照组(C)比较，运动训练组(E)在16周时PSQI总体睡眠积分(基线和试验后均值[SD]，C=8.93[3.1]和8.8[2.6]；E=8.7[3.0]和5.4[2.8]；两组试验后平均差异为3.4；P<0.001；95%可信区间，1.9～5.4)、分级睡眠质量参数、入睡潜伏期(基线和试验后，C=26.1[20.0]和23.8[15.3]；E=28.4[20.2]和14.6[13.0]；净改善=11.5分钟)以及睡眠时间(基线和试验后，C=5.8[1.1]和6.0[1.0]；E=6.0[1.1]和6.8[1.2]；以PSQI及睡眠日记评估，净改善为42分钟[P=0.05])均获显著改善。
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结论——有中度睡眠障碍的老年人可以通过规律的中等强度运动项目改善自我分级的睡眠质量。 睡眠障碍是中、老年人的最常见烦恼之一1-4。虽然老年人仅占美国人口的12%，但他们服用了35%至40%的处方安眠镇静药，且多数长期使用1-3。处方及柜台出售的安眠药对该年龄组可能引起特别的副作用，包括意识模糊、摔跤、过度瞌睡及激动，同时还可能与其它药物发生有害的相互作用5。这些统计结果表明了老年人选择非药物措施改善睡眠质量的重要性。
尽管医疗保健专业人员及公众均认为体育运动可以提高老年及年轻人的睡眠质量1，但有关的高质量对照研究却相当少见6，7。Vitiello及其同事的报道8为仅有的一项对老年人群以严格对照方式检测运动对睡眠效果的试验。该试验对一组无睡眠障碍并愿意进行广泛生理测定的志愿者进行了观察。结果表明需氧运动对多导睡眠仪描计的睡眠有影响，但注意控制的伸张运动(attention-control stretching intervention)则无作用。遗憾的是，该研究忽略了有中度睡眠障碍的正常老年人，这部分人可能特别适合非药物处理6。在此人群中，一些大众化的中等强度运动(如快速步行)对许多其它健康指标的有益影响已为大众接受9，但对睡眠质量的影响尚不清楚。
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本随机对照研究评估了16周中等强度体力运动对老年人睡眠质量的影响。
方法
试验设计
入选标准如下：(1)年龄在50～75岁；(2)无心血管疾病或中风；(3)习惯久坐，即在前6个月未参加经常性体力运动项目或每周2次以上每次至少30分钟的运动，未参加每周至少2次的由多人参加的运动；(4)无影响参加中度体力活动的骨骼肌肉问题；(5)临床无明显的睡眠障碍(如失眠)或医学及心理问题(如慢性疼痛、临床抑郁症)引起的睡眠障碍10；(6)有中度睡眠障碍。其定义为睡眠调查表及觉醒评估10中3个睡眠项目中2个为3级或更高，或者3个睡眠项目中有一个分级为3级或更高，睡眠项目涉及的问题包括晚上入睡、夜间醒来及早晨醒来后起床；(7)目前未服用睡眠药物或6周内这些药物的使用稳定；(8)过去6个月未吸烟；(9)每天饮酒不超过3次；(10)体重指数小于40kg/m2；(11)绝经后妇女目前未用激素替代治疗，或虽然使用但6个月内药物剂量稳定；及(12)愿意接受随机分组。Stanford医学院人类应用检查小组批准该计划，患者签署正式同意书。研究主要在秋季进行。
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患者的收集是通过全城范围宣传并在社区内随机用数字电话调查。研究目的为评价耐力运动对社区一般健康老年人分级睡眠质量的影响，但募集宣传则更多注重于老年人的运动及健康预后，而不是睡眠质量。在随机试验前2周内，对患者进行医疗及心理测验评估，包括分级睡眠质量的评估。根据性别分层后，应用Efrorn11描述的计算机化处理方法，将其随机分为两组：(1)16周中等强度耐力运动训练组，或(2)延迟运动对照组。
体力活动计划：随机分配到运动训练组的患者均予运动处方。在开始6周内耐力运动强度逐渐增加，使心率达到症状限制性平板运动试验最大心率的60%～75%。在16周内指导患者每周参加4节运动课，2节为上课形式，2节在家中进行。上课在当地青年会进行。每节持续60分钟，包括30分钟耐力训练。耐力活动主要为低强度需氧运动。另外2节运动课为患者在家中进行40分钟快速步行或固定自行车活动。告诉患者体力活动应于餐前进行，以减少对睡眠的干扰。
在随机分组后进行的30～40分钟的介绍课程中，项目工作人员提供运动项目指导，包括书面通知。在开始4周内工作人员每周一次主动以电话联络(用于通知、反馈及支持)，以后每月平均一次。
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将分配到延迟运动组的患者列入等待运动项目名单中，要求他们在16周的等待期间不要改变目前的体力活动水平。在16周末，为所有对照组患者提供运动项目。
分级睡眠质量的评估
Pittsburg睡眠质量指数(PSQI)：用PSQI评估基线及16周时的分级睡眠质量。用这种自我分级调查表估计睡眠质量及睡眠障碍，每月一次。19个单项产生7个组积分(划分范围，0～3)：主观睡眠质量、睡眠潜伏期(即入睡所需时间)、睡眠时间(即每晚实际睡眠小时数)、习惯睡眠效益(即总睡眠时间除以卧床时间，转换为0～3分)、睡眠障碍(如深夜醒来等)、应用睡眠药物以及日间瞌睡(如日间难以保持清醒)。这些组积分相加产生一个总积分(0～21分)。在比较睡眠好(即健康者)与差(即抑郁患者及睡眠障碍患者)者PSQI心理因素研究中，在自身一致性、重复测验可靠性(28天PSQI总积分r=0.85)以及判别有效性方面均取得了满意结果12。
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睡眠日记：睡眠日记是睡眠研究最常使用的方法。在本研究中，它提供了额外的睡眠资料。已经证明这些日记重复测验可靠性很高，与脑电图以及其配偶或室友的观察估计良好相关13。
所有患者在基线以及在8周和16周时均完成了为期2周的睡眠日记。16个日记项目是由需要特殊回答的分散问题(如“昨晚你花了多长时间入睡[按分钟算]?”)，以及几个根据Likert式6分或9分制计分的问题组成(如“今晨你感觉休息得怎么样?”[圈一数字])。睡眠日记涉及的参数包括睡眠潜伏期、醒来次数及其时间、总睡眠时间及分级睡眠质量。要求患者记录瞌睡的次数及时间、每天用药以及酒精及咖啡的饮用量。为了准确，要求参加者于就寝及第二天醒来时完成日记的有关部分，并要求每日将完成的表格寄回。除了完成睡眠日记外，不要求患者以其它方式改变睡眠习惯。
功能的测定
在基线及16周时，所有参加者均进行症状限制性平板运动试验。采用Balke程序，每2分钟负荷增加1.0～2.0代谢当量14。休息时记录12导联心电图并于运动试验中连续监测。采用以前描述的计算机辅助的半自动系统测定运动中氧的摄取15。终止症状限制性运动试验的理由基于美国运动医学会的标准16。
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坚持运动的评估
所有随机分配到运动训练组的患者均判断其运动坚持率(对照组患者的活动记录用于证明他们维持基线体力活动水平)。指导运动训练组患者记录每节课及家中训练的运动形式、频率及时间。在16周内每周将记录本寄回。如果一个记录本没有寄回，则通过电话与患者联系以获得该时间的运动坚持率。16周内每周坚持率的计算如下：报告的每周运动节数除以每周处方运动节数，以百分数计算。另外，参加课堂运动的情况由指导老师确定。
两组各有近半数的患者分别于基线及16周时随机携带两导固态可携式微处理器(Vitalog, Vitalog Corp, Redwood City, Calif)，它可以持续记录3天的心率及身体运动情况。该装置对规定在家中进行的运动提供了真实可靠的指标17。
图1 不同试验期的进展，包括参加者流程、退出及效果测定时间
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样本大小及统计学分析
由于尚无可对本研究人群进行把握度计算的文献资料，故本研究样本大小是依据已有的以行为干预治疗老年人睡眠障碍的文献资料确定的18，19。根据这些研究以及另一项需氧运动对健康老年男性睡眠质量变化的回顾性研究(n=13)20，每组20例估计即可回答研究的主要问题。
用方差分析判断基线时两组间的差异，用协方差分析判断16周内的变化21。在分析变化时，以基线时的因变量作为协方差，对两组不同性别以及它们相互间的作用进行评估。采用双尾显著性检验，α设定在0.05。以意图-治疗为基础完成分析。
结果
研究对象
参加者的去留详见图1。共有392例愿意参加研究的募集及研究资料的筛选。77例电话审查合格，67例参加了讲述本研究的课程，其中59例参加了基线评估。59例中有48例被随机分组(10例因基线检查未发现健康原因而被剔除，1例拒绝随机分组)。
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在随机分至对照组的24例中，23例完成了研究(1例在研究期间搬出该区)。在随机分至运动组的24例中，20例完成研究(3例在研究期间因与运动无关的医疗问题而被剔除，1例因其家庭责任而不能完成研究)。43例中女性29例，男性14例(两组男女数量匹配)。样本中近92%是白人。62%因为挣钱或志愿而在外工作，两组患者基线时均诉每日中等水平的脑力及娱乐活动。男性(均数[SD]=4.7[3.9])及女性(均数[SD]=6.2[5.8])基线抑郁评分(Beck抑郁调查表22)基本在健康非门诊人群的预期范围内。Beck评分在研究期间无明显变化。作为一个总体，样本中每例平均有2.3种慢性疾病(范围0～6)，平均每天服1.3种非睡眠药物(范围0～5)，睡眠药物的使用及其它统计数字见附表。
基线时两组主要参数均具可比性。
坚持运动
所有坚持试验的患者均计算坚持率。16周运动处方的坚持率较高，运动组平均[SD]为93.6%(16.5%)。2节运动课和2节家中进行的运动坚持率无明显差异。
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在研究过程中，运动组13例、对照组12例佩带Vitalog心率监测仪，计算机分析记录了患者处于规定运动心率范围(或对照组患者设想的)的分钟数及此心率范围内最长的未间断运动24。运动组11例(85%)报告在进行家庭规定运动时，心率及动作感受器显示此运动时间至少为20分钟(范围20～80分钟)。相反，对照组12例无一显示运动处于或高于目标心率范围。这些资料进一步支持了两组患者的可比性。
功能范围及其它平板做功参数在男女间有轻微的差异(<5%)，很可能为中等强度运动程序及研究时间相对短暂所致。相对于对照组，运动组女性16周时最大氧耗量(VO2max具有足够的统计学差异(附表，P<0.05)。研究期间两组患者体重无明显变化。
分级睡眠质量的变化
PSQI。——虽然基线非校正PSQI总体睡眠指数积分两组并无差异，但与对照组比较，运动组在16周
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附表 根据分组及性别分别描述有关变量的基础值与16周变化* 变量
运动
对照
女性
(n=12)
男性
(n=8)
女性
(n=17)
男性
(n=6)
年龄，岁
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62.4(6.4)
62.3(8.4)
61.2(7.5)
58.8(5.6)
高中教育或更高(频数)
12
8
17
6
总体睡眠指数(PSQI)
8.8(3.4)
8.5(2.3)
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9.2(2.7)
7.8(4.2)
16周变化(P<0.001)
-3.0(2.4)
-3.6(3.4)
0.4(2.8)
-0.5(1.9)
睡眠潜伏期，min(PSQI)
31.0(22.2)
21.1(17.2)
26.8(20.3)
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23.8(19.3)
16周变化(P=0.007)
-15.2(12.3)
-13.7(13.0)
-2.2(14.1)
-2.7(12.0)
睡眠时间，h(PSQI)
6.2(1.1)
5.5(1.1)
5.7(1.2)
6.2(1.0)
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16周变化(P=0.05)
0.7(1.1)
1.2(1.4)
0.2(1.2)
0.2(0.4)
主观睡眠分级(PSQI)
1.5(0.5)
1.5(0.5)
1.9(1.8)
1.5(0.8)
16周变化(P=0.03)
-0.6(0.7)
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-0.3(0.5)
-0.2(0.7)
0.0(0.0)
习惯睡眠效率分级(PSQI)
1.1(1.2)
1.4(1.2)
1.5(1.2)
1.0(1.1)
16周变化(P=0.08)
-0.5(1.1)
-0.8(1.4)
0.0(0.8)
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-0.2(0.5)
睡眠效率，%
78.7(13.9)
76.7(16.8)
74.0(16.2)
79.7(13.4)
16周变化(P=0.04)
9.0(12.9)
8.8(12.9)
2.5(15.5)
2.1(5.1)
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平均睡眠障碍分级(PSQI)
1.6(0.6)
1.4(0.5)
1.3(0.6)
1.0(0.1)
16周变化(P=0.22)
-0.3(0.5)
-0.3(0.5)
0.1(0.6)
0.0(0.0)
平均日间瞌睡分级(PSQI)
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1.1(0.6)
1.2(0.6)
1.8(0.8)
16周变化(P<0.08)
-0.8(0.8)
-0.5(0.5)
-0.3(0.5)
-0.6(0.8)
平均睡眠药物分级(PSQI)
0.56(0.89)
0.21(0.46)
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0.44(0.92)
0.17(0.41)
16周变化(P=0.25)
-0.50(0.80)
-0.20(0.46)
0.27(0.94)
0.07(0.46)
服睡眠药物%(处方或非处方)
33.3
12.5
29.4
16.7
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16周变化(P=0.35)
-8.3
-12.5
0.0
0.0
总的每天瞌睡时间，min
17.1(18.7)
14.4(18.7)
10.6(16.4)
14.4(12.4)
16周变化(P=0.33)
-7.6(19.4)
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-9.8(16.2)
-1.9(12.5)
-5.8(15.3)
平均每天酒精饮料消费(睡眠日记)
0.14(0.35)
0.50(0.76)
0.17(0.38)
0.60(0.89)
16周变化(P=0.47)
0.00(0.00)
0.00(0.54)
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0.06(0.42)
0.00(0.00)
平均每日咖啡饮料消费(睡眠日记)
1.67(1.68)
0.88(1.73)
0.94(1.06)
2.00(1.41)
16周变化(P=0.33)
0.25(1.22)
-0.25(0.46)
0.05(0.46)
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0.00(0.71)
VO2max，mL.min-1.kg-1
21.1(3.7)
25.8(4.5)
21.8(4.4)
25.0(6.4)
16周变化(女性P=0.05)
0.8(3.5)
1.7(4.1)
-1.3(3.2)
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-0.8(5.7)
平板运动时间，min
13.8(3.9)
18.2(5.2)
14.4(4.7)
16.7(4.4)
16周变化(P<0.39)
0.7(3.7)
1.0(2.0)
-1.5(3.5)
0.5(2.0)
平均运动坚持率，%
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92.2(13.7)
97.3(19.0)……
*资料以均数(标准差)或频数表示。所有P值均为运动组与对照组间的总体比较。对Pittsburg睡眠质量指数(PSQI)分级计分，降低表示改善。VO2max表示最大氧耗量
+睡眠效率，%为(入睡小时数除以卧床小时数)×100时计分明显改善(附表；F[4，38]=12.86，P<0.001；95%可信区间[CI]，1.9～5.4)。该样本平均基线PSQI总积分指数接近8.5，属于中度睡眠障碍12。
与对照组比较，运动组患者下列PSQI指标明显改善：分级睡眠质量(F[4，38]=5.09，P=0.03)；睡眠潜伏期(F[4，38]=7.94，P=0.007)；睡眠时间(F[4，38]=4.20，P=0.05)。基线及试验后各组非校正睡眠时间(小时)及睡眠潜伏期(分钟)详见图2。
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运动组报告的睡眠时间增加近1小时，而对照组增加甚微(运动组净改善，42分钟；95%可信区间，12.9～71.1分钟)。运动组患者睡眠潜伏期缩短近一半，而对照组相对保持不变(净改善11.5分钟；95%可信区间，5.5～17.1分钟)。据报道，中年及老年人一般每晚睡眠时间为7～8小时，且在20分钟内入睡6，25。试验后下列PSQI指标无明显差异：睡眠障碍、白天瞌睡、睡眠药物使用(基线时两组均低，平均每周不足一次)及习惯睡眠效果(附表)。
但睡眠效果百分比(每晚睡眠小时数除以卧床小时数再乘以100)运动组比对照组明显改善(附表；F[4，38]=4.7，P=0.04)。所有PSQI参数分析，均无明显性别差异。
图2 16周时两组睡眠潜伏期及睡眠时间改善情况(应用Pittsburgh睡眠质量指数)，误差杆为SEM
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睡眠日记。——从14天日记收集到的资料亦支持PSQI结果。16周时运动组患者报告其总体睡眠质量(F[4，38]=6.31，P=0.02)、潜伏期(F[4，38]=5.35，P=0.03)、睡眠时间(F[4，38]=4.90，P=0.04)以及醒后感觉休息良好的数量(F[4，38]=4.68，P=0.04)均显著改善。在8周时进行同样分析，两组无显著差异。
在8周及16周时两组瞌睡数量无明显差异。在8及16周时，运动组每日瞌睡时间平均较基线值减少8分钟(配对比较t检验值<0.05)，对照组平均每天减少2.5分钟(配对比较t检验值>0.10)。研究期间两组患者酒精及咖啡消费量无差异。
通过两种自我报告(PSQI及睡眠日记)收集同样的信息，发现两种方法显著相关：分级睡眠质量、Spearman等级相关系数基线时为0.6，试验后为0.69(P<0.001)；睡眠潜伏期基线时r=0.76，试验后0.77(P<0.001)；睡眠时间基线时r=0.71，试验后0.73(P<0.001)。
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控制初始预测变化。——如果将基线时预测的运动后睡眠质量改变作为一个协变量包括在分析内，评估这种预测的潜在影响，则分析的结果无变化26。基线时睡眠质量的预测与以后两组PSQI评分及睡眠日记参数有微弱的相关性(Pearson乘积相关范围0.05～0.29；P>0.10)。此外，运动组基线睡眠质量改变预测与运动坚持率亦有微弱关系(Pearson r=0.12；P>0.10)。
对睡眠有潜在影响的运动相关变量的评估
为了评价特殊运动参数是否与睡眠参数的改善呈剂量反应关系，我们在运动组患者进行一系列多元回归分析21。以性别、运动坚持率及运动功能测定的改变(平板运动时间改变或VO2max改变)作为预后变量。以16周时PSQI及睡眠日记的改变作为因变量。
分析显示平板运动时间增加4个月与PSQI和睡眠日记之睡眠时间增加(P=0.04；标化相关系数0.54～0.56)以及睡眠有效百分比相关(P=0.02；标化相关系数，0.62)。平板运动时间的增加与日间瞌睡时间(分钟)降低(P=0.02；标化相关系数，-0.61)以及睡眠潜伏期缩短相关(P<0.05；标化相关系数，-0.50)。运动坚持率与睡眠潜伏期负相关(P=0.009；标化相关系数，-0.68)。这些方程的总体变异在0.28～0.37。在本研究VO2max的变化不能预测睡眠的改善。这提示，与绝对能力(如VO2max)比较，耐力(平板运动试验时间)能更好地反映老年人的整体体力功能27。
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评论
本文研究结果表明，中等强度的体力活动可以改善老年人(至少是那些年龄较低的老年人)的睡眠质量。与对照组相比，运动组一般睡眠质量、睡眠潜伏期、睡眠时间、睡眠有效百分比等睡眠参数均获改善；睡眠日记提示运动组患者早晨清醒时有休息良好的感觉。这些参数改变的幅度是显著的。研究表明需要8周以上才能达到这样的效果(在8周结果束时无组间差异)。
本研究的这些发现在其它社区人群研究未见报道7，其原因可能是由于我们选定的病例均有中度睡眠障碍，因而防止了潜在的地板效应(floor effects)7。也可能与其它研究所采用的方法(例如，用力/放松，低强度运动7，28)有关，这些方法可导致一定水平的体力松弛、应激下降。其机制与最近报道的运动对血压的作用类似29。实际上这些方法本身对试验结果(在本研究中为睡眠质量)可能即有一定影响。
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由于没有注意控制状况(attention-control condition)，因而我们不能除外与睡眠质量有关的患者的主观预期效应。本研究以主观自报结果为基础。虽然我们不能绝对排除这种可能性，但有几种原因说明不似这种解释，这些事实包括：(1)本研究以“健康生活方式”而非“睡眠”研究做广告，除睡眠后果外研究测定一系列参数，而且样本来自一般社区而非临床背景；(2)最初预测之运动后睡眠质量改善并不影响分组与睡眠质量改善的关系；(3)运动参数(例如平板运动时间)与睡眠参数变化的数量明显相关。如果存在一般预期作用，那么所有睡眠参数可能均有改善，而不是仅有上述几种。另外，所用睡眠质量自我报告法(PSQI及睡眠日记)观察者的可靠性亦证实适合用于老年人群11，30；事实上，在睡眠日记中观察到的变异性在老年人要小于青年人群30。
睡眠质量的客观测定是非常有用的(例如，用多导睡眠仪测定睡眠时相)，它可作为睡眠质量的另一信息来源。但应当注意这种费力、昂贵、难以负担的测定方法明显妨碍研究样本的普遍收集。同时，两种评估措施也不完全吻合(即它们可能描绘了睡眠过程的不同侧面)31，尽管睡眠改变的自我定值已经得到多导睡眠仪的一些证实32，并已发现老年人睡眠特殊方面的自我报告(如睡眠潜伏期)与多导睡眠仪参数估计并无明显差异33。另外，患者对睡眠质量的感觉亦值得重视，它促使患者求医，使用睡眠药物或求助其它医疗措施，因而值得继续研究。
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我们的结果与该领域的非对照研究一致，表明中等强度的活动足以对老年人睡眠参数产生积极的影响28。这种关系的机制还需要进一步研究。本研究并未特别设计回答一系列有关生理、心理及行为参数方面的问题，它们有可能为运动-睡眠质量关系的中介。值得进一步研究的机制包括：可以破坏睡眠的可感觉的应激及焦虑的心理参数以及肌肉松弛、降低交感神经张力或可以促进睡眠改善的运动体温效应等生理因素6，34。其它形式的社会、认识及娱乐活动在某些方面亦可能起到有益作用，但对睡眠参数的影响不象规律运动那样显著，而且后者对健康还有许多其它有益影响9。
尽管研究发现中等强度的运动可以明显改善社区老年人的自我分级的睡眠质量，但已有一项养老院居民研究发现两种低强度的体力活动项目对睡眠并无明显影响35。该研究强调了不同老年人睡眠障碍常系多因素引起以及确定哪些亚组可通过增加体力活动发挥有利作用的重要性。
我们认为，对主诉有中度睡眠障碍的老年人，规律的中等强度耐力运动对分级睡眠质量的改善有益。
JAMA 1997； 277：32～37
(参考文献从略), 百拇医药
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关键词：
美国医学会杂志中文版980302 Moderate-Intensity Exercise and Self-rated Quality of
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A Randomized Controlled Trial
Abby C. King, PhD; Roy F, PhD; Glenn S. Brassington, MA; Donald L. Bilwise, PhD; William L. Haskell, PhD
目的——确定中等强度运动训练对健康、习惯久坐、主诉有中度睡眠障碍老年人自我分级(主观的)睡眠质量的影响。
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设计——为期16周的随机对照试验。
背景——普通社区。
参加者——29例女性、14例男性志愿者(在67例合格者中)，年龄50～76岁。他们习惯久坐，无心血管疾病，并诉有中度程度睡眠障碍。没有因不良作用而退出者。
干预——在社区内随机进行为期16周的中等强度运动训练或等待对照状态。运动训练主要为每周4节30～40分钟的耐力运动训练课程(低强度需氧活动，快速行走)，使心率达到平板运动心率储备的60%～75%。
主要观察指标—Pittsburgh睡眠质量指数(PSQI)。
结果——与对照组(C)比较，运动训练组(E)在16周时PSQI总体睡眠积分(基线和试验后均值[SD]，C=8.93[3.1]和8.8[2.6]；E=8.7[3.0]和5.4[2.8]；两组试验后平均差异为3.4；P<0.001；95%可信区间，1.9～5.4)、分级睡眠质量参数、入睡潜伏期(基线和试验后，C=26.1[20.0]和23.8[15.3]；E=28.4[20.2]和14.6[13.0]；净改善=11.5分钟)以及睡眠时间(基线和试验后，C=5.8[1.1]和6.0[1.0]；E=6.0[1.1]和6.8[1.2]；以PSQI及睡眠日记评估，净改善为42分钟[P=0.05])均获显著改善。
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结论——有中度睡眠障碍的老年人可以通过规律的中等强度运动项目改善自我分级的睡眠质量。 睡眠障碍是中、老年人的最常见烦恼之一1-4。虽然老年人仅占美国人口的12%，但他们服用了35%至40%的处方安眠镇静药，且多数长期使用1-3。处方及柜台出售的安眠药对该年龄组可能引起特别的副作用，包括意识模糊、摔跤、过度瞌睡及激动，同时还可能与其它药物发生有害的相互作用5。这些统计结果表明了老年人选择非药物措施改善睡眠质量的重要性。
尽管医疗保健专业人员及公众均认为体育运动可以提高老年及年轻人的睡眠质量1，但有关的高质量对照研究却相当少见6，7。Vitiello及其同事的报道8为仅有的一项对老年人群以严格对照方式检测运动对睡眠效果的试验。该试验对一组无睡眠障碍并愿意进行广泛生理测定的志愿者进行了观察。结果表明需氧运动对多导睡眠仪描计的睡眠有影响，但注意控制的伸张运动(attention-control stretching intervention)则无作用。遗憾的是，该研究忽略了有中度睡眠障碍的正常老年人，这部分人可能特别适合非药物处理6。在此人群中，一些大众化的中等强度运动(如快速步行)对许多其它健康指标的有益影响已为大众接受9，但对睡眠质量的影响尚不清楚。
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本随机对照研究评估了16周中等强度体力运动对老年人睡眠质量的影响。
方法
试验设计
入选标准如下：(1)年龄在50～75岁；(2)无心血管疾病或中风；(3)习惯久坐，即在前6个月未参加经常性体力运动项目或每周2次以上每次至少30分钟的运动，未参加每周至少2次的由多人参加的运动；(4)无影响参加中度体力活动的骨骼肌肉问题；(5)临床无明显的睡眠障碍(如失眠)或医学及心理问题(如慢性疼痛、临床抑郁症)引起的睡眠障碍10；(6)有中度睡眠障碍。其定义为睡眠调查表及觉醒评估10中3个睡眠项目中2个为3级或更高，或者3个睡眠项目中有一个分级为3级或更高，睡眠项目涉及的问题包括晚上入睡、夜间醒来及早晨醒来后起床；(7)目前未服用睡眠药物或6周内这些药物的使用稳定；(8)过去6个月未吸烟；(9)每天饮酒不超过3次；(10)体重指数小于40kg/m2；(11)绝经后妇女目前未用激素替代治疗，或虽然使用但6个月内药物剂量稳定；及(12)愿意接受随机分组。Stanford医学院人类应用检查小组批准该计划，患者签署正式同意书。研究主要在秋季进行。
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患者的收集是通过全城范围宣传并在社区内随机用数字电话调查。研究目的为评价耐力运动对社区一般健康老年人分级睡眠质量的影响，但募集宣传则更多注重于老年人的运动及健康预后，而不是睡眠质量。在随机试验前2周内，对患者进行医疗及心理测验评估，包括分级睡眠质量的评估。根据性别分层后，应用Efrorn11描述的计算机化处理方法，将其随机分为两组：(1)16周中等强度耐力运动训练组，或(2)延迟运动对照组。
体力活动计划：随机分配到运动训练组的患者均予运动处方。在开始6周内耐力运动强度逐渐增加，使心率达到症状限制性平板运动试验最大心率的60%～75%。在16周内指导患者每周参加4节运动课，2节为上课形式，2节在家中进行。上课在当地青年会进行。每节持续60分钟，包括30分钟耐力训练。耐力活动主要为低强度需氧运动。另外2节运动课为患者在家中进行40分钟快速步行或固定自行车活动。告诉患者体力活动应于餐前进行，以减少对睡眠的干扰。
在随机分组后进行的30～40分钟的介绍课程中，项目工作人员提供运动项目指导，包括书面通知。在开始4周内工作人员每周一次主动以电话联络(用于通知、反馈及支持)，以后每月平均一次。
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将分配到延迟运动组的患者列入等待运动项目名单中，要求他们在16周的等待期间不要改变目前的体力活动水平。在16周末，为所有对照组患者提供运动项目。
分级睡眠质量的评估
Pittsburg睡眠质量指数(PSQI)：用PSQI评估基线及16周时的分级睡眠质量。用这种自我分级调查表估计睡眠质量及睡眠障碍，每月一次。19个单项产生7个组积分(划分范围，0～3)：主观睡眠质量、睡眠潜伏期(即入睡所需时间)、睡眠时间(即每晚实际睡眠小时数)、习惯睡眠效益(即总睡眠时间除以卧床时间，转换为0～3分)、睡眠障碍(如深夜醒来等)、应用睡眠药物以及日间瞌睡(如日间难以保持清醒)。这些组积分相加产生一个总积分(0～21分)。在比较睡眠好(即健康者)与差(即抑郁患者及睡眠障碍患者)者PSQI心理因素研究中，在自身一致性、重复测验可靠性(28天PSQI总积分r=0.85)以及判别有效性方面均取得了满意结果12。
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睡眠日记：睡眠日记是睡眠研究最常使用的方法。在本研究中，它提供了额外的睡眠资料。已经证明这些日记重复测验可靠性很高，与脑电图以及其配偶或室友的观察估计良好相关13。
所有患者在基线以及在8周和16周时均完成了为期2周的睡眠日记。16个日记项目是由需要特殊回答的分散问题(如“昨晚你花了多长时间入睡[按分钟算]?”)，以及几个根据Likert式6分或9分制计分的问题组成(如“今晨你感觉休息得怎么样?”[圈一数字])。睡眠日记涉及的参数包括睡眠潜伏期、醒来次数及其时间、总睡眠时间及分级睡眠质量。要求患者记录瞌睡的次数及时间、每天用药以及酒精及咖啡的饮用量。为了准确，要求参加者于就寝及第二天醒来时完成日记的有关部分，并要求每日将完成的表格寄回。除了完成睡眠日记外，不要求患者以其它方式改变睡眠习惯。
功能的测定
在基线及16周时，所有参加者均进行症状限制性平板运动试验。采用Balke程序，每2分钟负荷增加1.0～2.0代谢当量14。休息时记录12导联心电图并于运动试验中连续监测。采用以前描述的计算机辅助的半自动系统测定运动中氧的摄取15。终止症状限制性运动试验的理由基于美国运动医学会的标准16。
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坚持运动的评估
所有随机分配到运动训练组的患者均判断其运动坚持率(对照组患者的活动记录用于证明他们维持基线体力活动水平)。指导运动训练组患者记录每节课及家中训练的运动形式、频率及时间。在16周内每周将记录本寄回。如果一个记录本没有寄回，则通过电话与患者联系以获得该时间的运动坚持率。16周内每周坚持率的计算如下：报告的每周运动节数除以每周处方运动节数，以百分数计算。另外，参加课堂运动的情况由指导老师确定。
两组各有近半数的患者分别于基线及16周时随机携带两导固态可携式微处理器(Vitalog, Vitalog Corp, Redwood City, Calif)，它可以持续记录3天的心率及身体运动情况。该装置对规定在家中进行的运动提供了真实可靠的指标17。
图1 不同试验期的进展，包括参加者流程、退出及效果测定时间
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样本大小及统计学分析
由于尚无可对本研究人群进行把握度计算的文献资料，故本研究样本大小是依据已有的以行为干预治疗老年人睡眠障碍的文献资料确定的18，19。根据这些研究以及另一项需氧运动对健康老年男性睡眠质量变化的回顾性研究(n=13)20，每组20例估计即可回答研究的主要问题。
用方差分析判断基线时两组间的差异，用协方差分析判断16周内的变化21。在分析变化时，以基线时的因变量作为协方差，对两组不同性别以及它们相互间的作用进行评估。采用双尾显著性检验，α设定在0.05。以意图-治疗为基础完成分析。
结果
研究对象
参加者的去留详见图1。共有392例愿意参加研究的募集及研究资料的筛选。77例电话审查合格，67例参加了讲述本研究的课程，其中59例参加了基线评估。59例中有48例被随机分组(10例因基线检查未发现健康原因而被剔除，1例拒绝随机分组)。
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在随机分至对照组的24例中，23例完成了研究(1例在研究期间搬出该区)。在随机分至运动组的24例中，20例完成研究(3例在研究期间因与运动无关的医疗问题而被剔除，1例因其家庭责任而不能完成研究)。43例中女性29例，男性14例(两组男女数量匹配)。样本中近92%是白人。62%因为挣钱或志愿而在外工作，两组患者基线时均诉每日中等水平的脑力及娱乐活动。男性(均数[SD]=4.7[3.9])及女性(均数[SD]=6.2[5.8])基线抑郁评分(Beck抑郁调查表22)基本在健康非门诊人群的预期范围内。Beck评分在研究期间无明显变化。作为一个总体，样本中每例平均有2.3种慢性疾病(范围0～6)，平均每天服1.3种非睡眠药物(范围0～5)，睡眠药物的使用及其它统计数字见附表。
基线时两组主要参数均具可比性。
坚持运动
所有坚持试验的患者均计算坚持率。16周运动处方的坚持率较高，运动组平均[SD]为93.6%(16.5%)。2节运动课和2节家中进行的运动坚持率无明显差异。
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在研究过程中，运动组13例、对照组12例佩带Vitalog心率监测仪，计算机分析记录了患者处于规定运动心率范围(或对照组患者设想的)的分钟数及此心率范围内最长的未间断运动24。运动组11例(85%)报告在进行家庭规定运动时，心率及动作感受器显示此运动时间至少为20分钟(范围20～80分钟)。相反，对照组12例无一显示运动处于或高于目标心率范围。这些资料进一步支持了两组患者的可比性。
功能范围及其它平板做功参数在男女间有轻微的差异(<5%)，很可能为中等强度运动程序及研究时间相对短暂所致。相对于对照组，运动组女性16周时最大氧耗量(VO2max具有足够的统计学差异(附表，P<0.05)。研究期间两组患者体重无明显变化。
分级睡眠质量的变化
PSQI。——虽然基线非校正PSQI总体睡眠指数积分两组并无差异，但与对照组比较，运动组在16周
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附表 根据分组及性别分别描述有关变量的基础值与16周变化* 变量
运动
对照
女性
(n=12)
男性
(n=8)
女性
(n=17)
男性
(n=6)
年龄，岁
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62.4(6.4)
62.3(8.4)
61.2(7.5)
58.8(5.6)
高中教育或更高(频数)
12
8
17
6
总体睡眠指数(PSQI)
8.8(3.4)
8.5(2.3)
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9.2(2.7)
7.8(4.2)
16周变化(P<0.001)
-3.0(2.4)
-3.6(3.4)
0.4(2.8)
-0.5(1.9)
睡眠潜伏期，min(PSQI)
31.0(22.2)
21.1(17.2)
26.8(20.3)
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23.8(19.3)
16周变化(P=0.007)
-15.2(12.3)
-13.7(13.0)
-2.2(14.1)
-2.7(12.0)
睡眠时间，h(PSQI)
6.2(1.1)
5.5(1.1)
5.7(1.2)
6.2(1.0)
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16周变化(P=0.05)
0.7(1.1)
1.2(1.4)
0.2(1.2)
0.2(0.4)
主观睡眠分级(PSQI)
1.5(0.5)
1.5(0.5)
1.9(1.8)
1.5(0.8)
16周变化(P=0.03)
-0.6(0.7)
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-0.3(0.5)
-0.2(0.7)
0.0(0.0)
习惯睡眠效率分级(PSQI)
1.1(1.2)
1.4(1.2)
1.5(1.2)
1.0(1.1)
16周变化(P=0.08)
-0.5(1.1)
-0.8(1.4)
0.0(0.8)
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-0.2(0.5)
睡眠效率，%
78.7(13.9)
76.7(16.8)
74.0(16.2)
79.7(13.4)
16周变化(P=0.04)
9.0(12.9)
8.8(12.9)
2.5(15.5)
2.1(5.1)
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平均睡眠障碍分级(PSQI)
1.6(0.6)
1.4(0.5)
1.3(0.6)
1.0(0.1)
16周变化(P=0.22)
-0.3(0.5)
-0.3(0.5)
0.1(0.6)
0.0(0.0)
平均日间瞌睡分级(PSQI)
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1.1(0.6)
1.2(0.6)
1.8(0.8)
16周变化(P<0.08)
-0.8(0.8)
-0.5(0.5)
-0.3(0.5)
-0.6(0.8)
平均睡眠药物分级(PSQI)
0.56(0.89)
0.21(0.46)
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0.44(0.92)
0.17(0.41)
16周变化(P=0.25)
-0.50(0.80)
-0.20(0.46)
0.27(0.94)
0.07(0.46)
服睡眠药物%(处方或非处方)
33.3
12.5
29.4
16.7
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16周变化(P=0.35)
-8.3
-12.5
0.0
0.0
总的每天瞌睡时间，min
17.1(18.7)
14.4(18.7)
10.6(16.4)
14.4(12.4)
16周变化(P=0.33)
-7.6(19.4)
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-9.8(16.2)
-1.9(12.5)
-5.8(15.3)
平均每天酒精饮料消费(睡眠日记)
0.14(0.35)
0.50(0.76)
0.17(0.38)
0.60(0.89)
16周变化(P=0.47)
0.00(0.00)
0.00(0.54)
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0.06(0.42)
0.00(0.00)
平均每日咖啡饮料消费(睡眠日记)
1.67(1.68)
0.88(1.73)
0.94(1.06)
2.00(1.41)
16周变化(P=0.33)
0.25(1.22)
-0.25(0.46)
0.05(0.46)
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0.00(0.71)
VO2max，mL.min-1.kg-1
21.1(3.7)
25.8(4.5)
21.8(4.4)
25.0(6.4)
16周变化(女性P=0.05)
0.8(3.5)
1.7(4.1)
-1.3(3.2)
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-0.8(5.7)
平板运动时间，min
13.8(3.9)
18.2(5.2)
14.4(4.7)
16.7(4.4)
16周变化(P<0.39)
0.7(3.7)
1.0(2.0)
-1.5(3.5)
0.5(2.0)
平均运动坚持率，%
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92.2(13.7)
97.3(19.0)……
*资料以均数(标准差)或频数表示。所有P值均为运动组与对照组间的总体比较。对Pittsburg睡眠质量指数(PSQI)分级计分，降低表示改善。VO2max表示最大氧耗量
+睡眠效率，%为(入睡小时数除以卧床小时数)×100时计分明显改善(附表；F[4，38]=12.86，P<0.001；95%可信区间[CI]，1.9～5.4)。该样本平均基线PSQI总积分指数接近8.5，属于中度睡眠障碍12。
与对照组比较，运动组患者下列PSQI指标明显改善：分级睡眠质量(F[4，38]=5.09，P=0.03)；睡眠潜伏期(F[4，38]=7.94，P=0.007)；睡眠时间(F[4，38]=4.20，P=0.05)。基线及试验后各组非校正睡眠时间(小时)及睡眠潜伏期(分钟)详见图2。
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运动组报告的睡眠时间增加近1小时，而对照组增加甚微(运动组净改善，42分钟；95%可信区间，12.9～71.1分钟)。运动组患者睡眠潜伏期缩短近一半，而对照组相对保持不变(净改善11.5分钟；95%可信区间，5.5～17.1分钟)。据报道，中年及老年人一般每晚睡眠时间为7～8小时，且在20分钟内入睡6，25。试验后下列PSQI指标无明显差异：睡眠障碍、白天瞌睡、睡眠药物使用(基线时两组均低，平均每周不足一次)及习惯睡眠效果(附表)。
但睡眠效果百分比(每晚睡眠小时数除以卧床小时数再乘以100)运动组比对照组明显改善(附表；F[4，38]=4.7，P=0.04)。所有PSQI参数分析，均无明显性别差异。
图2 16周时两组睡眠潜伏期及睡眠时间改善情况(应用Pittsburgh睡眠质量指数)，误差杆为SEM
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睡眠日记。——从14天日记收集到的资料亦支持PSQI结果。16周时运动组患者报告其总体睡眠质量(F[4，38]=6.31，P=0.02)、潜伏期(F[4，38]=5.35，P=0.03)、睡眠时间(F[4，38]=4.90，P=0.04)以及醒后感觉休息良好的数量(F[4，38]=4.68，P=0.04)均显著改善。在8周时进行同样分析，两组无显著差异。
在8周及16周时两组瞌睡数量无明显差异。在8及16周时，运动组每日瞌睡时间平均较基线值减少8分钟(配对比较t检验值<0.05)，对照组平均每天减少2.5分钟(配对比较t检验值>0.10)。研究期间两组患者酒精及咖啡消费量无差异。
通过两种自我报告(PSQI及睡眠日记)收集同样的信息，发现两种方法显著相关：分级睡眠质量、Spearman等级相关系数基线时为0.6，试验后为0.69(P<0.001)；睡眠潜伏期基线时r=0.76，试验后0.77(P<0.001)；睡眠时间基线时r=0.71，试验后0.73(P<0.001)。
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控制初始预测变化。——如果将基线时预测的运动后睡眠质量改变作为一个协变量包括在分析内，评估这种预测的潜在影响，则分析的结果无变化26。基线时睡眠质量的预测与以后两组PSQI评分及睡眠日记参数有微弱的相关性(Pearson乘积相关范围0.05～0.29；P>0.10)。此外，运动组基线睡眠质量改变预测与运动坚持率亦有微弱关系(Pearson r=0.12；P>0.10)。
对睡眠有潜在影响的运动相关变量的评估
为了评价特殊运动参数是否与睡眠参数的改善呈剂量反应关系，我们在运动组患者进行一系列多元回归分析21。以性别、运动坚持率及运动功能测定的改变(平板运动时间改变或VO2max改变)作为预后变量。以16周时PSQI及睡眠日记的改变作为因变量。
分析显示平板运动时间增加4个月与PSQI和睡眠日记之睡眠时间增加(P=0.04；标化相关系数0.54～0.56)以及睡眠有效百分比相关(P=0.02；标化相关系数，0.62)。平板运动时间的增加与日间瞌睡时间(分钟)降低(P=0.02；标化相关系数，-0.61)以及睡眠潜伏期缩短相关(P<0.05；标化相关系数，-0.50)。运动坚持率与睡眠潜伏期负相关(P=0.009；标化相关系数，-0.68)。这些方程的总体变异在0.28～0.37。在本研究VO2max的变化不能预测睡眠的改善。这提示，与绝对能力(如VO2max)比较，耐力(平板运动试验时间)能更好地反映老年人的整体体力功能27。
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评论
本文研究结果表明，中等强度的体力活动可以改善老年人(至少是那些年龄较低的老年人)的睡眠质量。与对照组相比，运动组一般睡眠质量、睡眠潜伏期、睡眠时间、睡眠有效百分比等睡眠参数均获改善；睡眠日记提示运动组患者早晨清醒时有休息良好的感觉。这些参数改变的幅度是显著的。研究表明需要8周以上才能达到这样的效果(在8周结果束时无组间差异)。
本研究的这些发现在其它社区人群研究未见报道7，其原因可能是由于我们选定的病例均有中度睡眠障碍，因而防止了潜在的地板效应(floor effects)7。也可能与其它研究所采用的方法(例如，用力/放松，低强度运动7，28)有关，这些方法可导致一定水平的体力松弛、应激下降。其机制与最近报道的运动对血压的作用类似29。实际上这些方法本身对试验结果(在本研究中为睡眠质量)可能即有一定影响。
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由于没有注意控制状况(attention-control condition)，因而我们不能除外与睡眠质量有关的患者的主观预期效应。本研究以主观自报结果为基础。虽然我们不能绝对排除这种可能性，但有几种原因说明不似这种解释，这些事实包括：(1)本研究以“健康生活方式”而非“睡眠”研究做广告，除睡眠后果外研究测定一系列参数，而且样本来自一般社区而非临床背景；(2)最初预测之运动后睡眠质量改善并不影响分组与睡眠质量改善的关系；(3)运动参数(例如平板运动时间)与睡眠参数变化的数量明显相关。如果存在一般预期作用，那么所有睡眠参数可能均有改善，而不是仅有上述几种。另外，所用睡眠质量自我报告法(PSQI及睡眠日记)观察者的可靠性亦证实适合用于老年人群11，30；事实上，在睡眠日记中观察到的变异性在老年人要小于青年人群30。
睡眠质量的客观测定是非常有用的(例如，用多导睡眠仪测定睡眠时相)，它可作为睡眠质量的另一信息来源。但应当注意这种费力、昂贵、难以负担的测定方法明显妨碍研究样本的普遍收集。同时，两种评估措施也不完全吻合(即它们可能描绘了睡眠过程的不同侧面)31，尽管睡眠改变的自我定值已经得到多导睡眠仪的一些证实32，并已发现老年人睡眠特殊方面的自我报告(如睡眠潜伏期)与多导睡眠仪参数估计并无明显差异33。另外，患者对睡眠质量的感觉亦值得重视，它促使患者求医，使用睡眠药物或求助其它医疗措施，因而值得继续研究。
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我们的结果与该领域的非对照研究一致，表明中等强度的活动足以对老年人睡眠参数产生积极的影响28。这种关系的机制还需要进一步研究。本研究并未特别设计回答一系列有关生理、心理及行为参数方面的问题，它们有可能为运动-睡眠质量关系的中介。值得进一步研究的机制包括：可以破坏睡眠的可感觉的应激及焦虑的心理参数以及肌肉松弛、降低交感神经张力或可以促进睡眠改善的运动体温效应等生理因素6，34。其它形式的社会、认识及娱乐活动在某些方面亦可能起到有益作用，但对睡眠参数的影响不象规律运动那样显著，而且后者对健康还有许多其它有益影响9。
尽管研究发现中等强度的运动可以明显改善社区老年人的自我分级的睡眠质量，但已有一项养老院居民研究发现两种低强度的体力活动项目对睡眠并无明显影响35。该研究强调了不同老年人睡眠障碍常系多因素引起以及确定哪些亚组可通过增加体力活动发挥有利作用的重要性。
我们认为，对主诉有中度睡眠障碍的老年人，规律的中等强度耐力运动对分级睡眠质量的改善有益。
JAMA 1997； 277：32～37
(参考文献从略), 百拇医药