学龄前儿童睡眠与生长发育相关性研究进展

雷玥，黄燕，曹文婷，黄垂灿，程佩琳，李天赐，李青蓝，韩靖

海南医学院附属海南省妇幼保健院，海南 海口 570206

学龄前儿童是指未达到入学年龄的3～6岁儿童，对于学龄前儿童来说，睡眠是一个重要的动态过程[1]。然而许多睡眠障碍如睡眠不足、入睡困难、发作性睡病、异态睡眠、睡眠呼吸暂停综合(OSAS)、周期性肢体运动障碍、不宁腿综合征等在学龄前儿童中发病率较高。短暂的睡眠问题也可能妨碍儿童的自我调节技能和相关神经回路的发展。

国外关于睡眠与大脑认知功能的研究始于20世纪60年代，而对我国来说，儿童睡眠医学仍处于发展阶段。国内研究更加关注睡眠与生理发育，如视力、身高体质量、内分泌代谢等；国外的相关研究更加偏向于关注儿童睡眠与心理发育，如社会认知、品行、交往于学习的能力——但总体上均有涉及。学龄前期是儿童生长发育的高峰期，这一时期的发育是衔接婴幼儿期和学龄期的关键期，是机体心理行为发育的重要转换阶段。因此，笔者将学龄前儿童睡眠状况对其日后成长发育影响的研究报道进行总结整理，能够为今后关于儿童睡眠健康的研究提供更多借鉴和有效方向。本文从以下几方面对国内外学龄前儿童睡眠与生长发育研究现状进行文献回顾总结。

1 学龄前儿童睡眠的流行病学研究

学龄前儿童是指未达到入学年龄的3～6岁儿童，睡眠对于学龄前儿童的各项发育来说至关重要，目前国内关于学龄前儿童睡眠情况与BMI水平的研究占多数。健康的睡眠需要足够的时间、适当的时间、良好的质量、规律以及没有干扰和紊乱。2018年的调查数据显示，我国学龄前儿童平均就寝时间为21:31，醒来时间为07:27，平均总睡眠时间(包括夜间和白天睡眠时间)为11 h 2 min[2]。有85.3%的儿童达到建议的10～13 h；10.8%的儿童睡眠时间不足10 h。研究认为，对于学龄前儿童来说，睡眠时间缩短是肥胖的相关和前瞻性因素[3]，在睡眠时间＜10 h的儿童中，肥胖的可能性是睡眠时间≥10 h儿童的1.19～2.25倍[4]。新西兰一项针对1 229名5～11岁儿童的横断面研究中发现，工作日晚上睡眠少于10 h的儿童超重的可能性是工作日晚上睡眠至少12 h的儿童的5倍[5]。澳大利亚一项在平均年龄(6.32±1.52)岁的1 258名儿童(50.7%男性)的基线数据表明，存在五种类型的睡眠模式：早睡/长睡(4.5%)、正 常 睡(25.5%)、晚 睡(49.9%)、一 致 晚 睡(11.1%)和早起(9%)。其中晚睡与体质量指数的纵向增长显著相关，与早睡者相比，晚睡者在随访时BMI增加了1.03个单位[6]。究其原因，睡眠为儿童提供生长发育所需的各类激素，余巍等[7]的研究报告显示：“儿童睡眠时间减少组”的体质量指数高于“正常组”——提示了睡眠障碍导致的睡眠时间减少可能会影响儿童体内正常的激素水平，进而影响儿童体质量，与肥胖形成有关。

在其他代谢参数方面，有研究发现在652名1～7岁儿童的队列中，慢性短睡眠时间与高腰围、高胰岛素水平和高HOMA-IR肥胖相关[8]。此外，在4～7岁儿童中，睡眠时间超过8 h的儿童骨骼矿物质含量增加[9]。

2 疾病与学龄前儿童睡眠的关系

充足的睡眠对于学龄前儿童来说至关重要，影响脑神经的发育成熟。对认知、记忆、行为能力均有深远影响。由于对儿童进行睡眠实验有悖理论学，可对存在睡眠障碍的儿童进行调查分析。BRUNI等[10]对45例已存在慢性失眠症的24～71个月儿童和167位健康儿童进行问卷调查研究显示，患有慢性失眠症的儿童整体的工作记忆、计划/组织、整体执行功能、抑制性自我控制等能力低于正常儿童。证实了学龄前儿童的睡眠与“高级”认知功能之间的关系。HOYNIAK等[11]对119名儿童在30个月龄、36个月龄、42个月龄、54个月龄进行睡眠监测并结合生长曲线发现，前30个月期间睡眠变化性较大的儿童在学龄前(54个月龄)存在较大的教师报告的内化问题；而前30个月睡眠时间晚的儿童在54个月龄时认知和学术技能较差。此研究未发现30～54个月期间睡眠变化与任何领域的调整有关。

已知在成年人和年龄较大的儿童中，打鼾和阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)与血压升高(BP)有关，且儿童期血压升高对成年后高血压有预示作用。因此NISBET等[12]利用脉搏波传导时间(PTT)对128名3～5岁阻塞性呼吸睡眠综合征转诊儿童和35名非打鼾社区控制组儿童进行夜间血压的测定——研究发现学龄前儿童中度阻塞性睡眠呼吸暂停对快速眼动睡眠(REM)期间的PTT有显著影响，表明该状态的儿童在下血压基线较高。关于该年龄段儿童缓解打鼾和OSAS后未来血压的变化趋势则需更进一步的纵向研究。

除了上述研究切入点外，还有一些研究从学龄前儿童的行为能力角度展开。TOUCHETTE等[13]一项对1 492名加拿大6岁儿童进行的大型前瞻性纵向队列研究中，研究人员发现学步儿童和学龄前儿童的睡眠时间少于10 h的儿童，其父母报告的多动症指数更高，认知能力更差。另有研究发现，在学龄前儿童中，1 d(24 h)内，睡眠时间少于8 h的儿童意外跌倒的风险增加了2倍多[14]。

3 环境与学龄前儿童睡眠的关系

儿童的睡眠时间通常是研究对象，但人们对不良睡眠环境的潜在影响知之甚少，尤其是对学龄前儿童。WILSON等[15]在美国密歇根州133名平均年龄在4.1±0.5(SD)的低收入家庭学龄前儿童中展开研究，检查了次优睡眠环境(SSE)的频率，并测试了其与睡眠时间或夜间睡眠时间的关系。其中，48%为男性，39%为女性，34%的家长学历低于高中水平。研究将受试者表明的睡眠环境中存在“过亮”、“过吵”、“过冷”、“过热”的频率作为指标，当这些指标被提出≥1～2晚/星期时，则被定义为次优睡眠环境(SSE)。结果表明，在回归模型中，SSE与工作日晚上的睡眠时间缩短27 min(β=-0.45，SE=0.22，P=0.044)和22 min后儿童“入睡”(β=0.37，SE=0.19，P=0.048)相关。

随着科技的飞速发展和生活方式的改变，儿童对智能手机、平板电脑等电子产品的接触时间普遍增长，由于不同于传统屏幕，这就产生了一种新型的暴露，因为这种设备可以随时随地提供持续的刺激[16]，因而有更多的人开始关注新媒体对儿童的睡眠情况产生的不同程度影响如何。在婴幼儿混合年龄组中，CHEUNG等[17]发现触屏使用越多，睡眠时间越短，夜间睡眠时间越少，白天睡眠时间越长，睡眠开始潜伏期增长。意大利一项对本土1 117名2～4岁儿童问卷调查研究的多元回归模型显示，每天使用平板电脑或智能手机会增加总睡眠时间缩短的概率[OR 1.95(1.00～3.79)，P<0.05]，而频繁使用平板电脑或智能手机(每周3～5次)或每天使用，会增加总睡眠时间延长的概率[OR 2.00(1.24～3.22)，P<0.05；OR 2.44(1.26～4.73)，P<0.05][18]。韩国有一项关于过度使用智能手机对5～8岁儿童睡眠影响的研究，通过父母文件问卷形式进行手机屏幕时间和总睡眠时间的评估，其采用儿童睡眠习惯问卷(CSHQ)对儿童的睡眠问题进行评估，研究人员发现“智能手机过度使用组”儿童(每天使用智能手机1 h以上)总睡眠时间短于对照组(P<0.05)；“智能手机过度使用组”儿童的CSHQ总分和夜间觉醒亚量表得分显著高于对照组(P<0.05)[19]。以上研究各国不论发展中国家还是发达国家均有发现：智能手机、平板电脑等便携式屏幕接触程度增加对学龄前儿童的睡眠会产生不良影响。

4 遗传与学龄前儿童睡眠的关系

有研究发现，儿童肥胖的流行是在同一时期随着自我报告的睡眠时间逐渐减少而发展起来的[20]。生理学研究表明，睡眠不足可能通过影响食欲、体力活动和或体温调节来影响体质量。较短的睡眠时间容易导致肥胖，但人们对睡眠不足影响体质量的机制知之甚少。PATEL等[20]鉴定了36篇论文(横断面31篇，前瞻性5篇，实验性0篇)，其中对学龄前儿童的横断面和队列研究的结果表明，睡眠时间短与当前和未来的肥胖密切相关。目前，在全基因组关联研究已经提供了主要在大脑中表达的FTO、TMEM18和NRXN3基因变异与肥胖相关的证据的基础上，PRATS-PUIG等[21]检测了三种常见的单核苷酸多态性(SNPs)，即FTO(rs9939609)、TMEM 18(rs4854344)和NRXN3(rs10146997)，以及它们的组合与297名无症状儿童(151名男孩、146名女孩；年龄5～9岁；BMI sd得分-2.0～4.0)体质量指数(BMI)、腰围、内脏脂肪(腹部超声)、胰岛素抵抗(HOMA-IR)、收缩压(SBP)和每24 h睡眠时间之间的关系。研究发现，这三个SNP分别对睡眠与BMI(P<0.001)、腰围(P<0.005)、内 脏 脂 肪(P<0.001)；HOMA-IR(P=0.010)和SBP(P<0.000 5)之间的负相关有叠加作用。经校正多项测试后，对肥胖指标和SBP的综合影响仍然很明显。另外，在基因易感儿童中，每晚少睡2 h与体质量指数增加1.0 s.d(95%置信区间0.5～1.6 s.d)和腰围增加8.0 cm(95%置信区间3.6～12.2 cm)有关。

目前，失眠症的遗传率为21%～64%，有证据表明遗传因素与失眠症有关[22]。第15号染色体的一个区域GABRB3基因座15q11-13在相当比例的孤独症谱系障碍(ASD)个体中被观察到有复发拷贝数变异，GABA-R 3基因的变异也被发现与ASD风险相关[23]。同时，GABA-Aβ3亚基的基因突变在慢性失眠症患者中的发现，支持了γ-氨基丁酸能抑制的降低可能导致失眠的假说[24]。

此外，多种神经递质包括血清素、多巴胺、去甲肾上腺素和γ-氨基丁酸(GABA)参与了睡眠的稳态调节，并与ASD的病因学有关。2010年，血清素转运体的遗传变异与失眠之间的联系被发现[25]。

5 其他因素与学龄前儿童睡眠的关系

墨西哥学者认为低收入家庭的儿童普遍存在睡眠障碍和低质量的饮食，但他们之间的关系仍不清楚[26]。为了评估夜间和总睡眠时间、入睡时间、工作日和周末的睡眠持续时间和入睡时间差异以及睡眠质量四个方面是否与饮食模式有关，团队对354名3～5岁无严重疾病的儿童通过调查问卷的方式进行研究。较低的蔬菜，健康蛋白质和侧面模式得分儿童平均周末睡眠时间更长，存在周末与工作日之间的睡眠时间差异大等问题。在工作日中，较晚的睡眠中点与较低的蔬菜，健康蛋白质和侧面模式得分相关，而在周末中较晚的睡眠中点与较高的二次加工和油炸食品模式得分相关。周末与工作日的中点差异值高低与二次加工和油炸食品模式得分正相关。在低收入家庭学龄前儿童的样本中，较晚的睡眠时间，周末较长的睡眠持续时间以及周末和工作日之间入睡时间和睡眠持续时间的较大差异与不健康饮食习惯有关。

综上所述，现有的文献从环境、遗传、营养、心理等不同角度切入研究学龄前儿童睡眠重要地位和改变因素，如对BMI、大脑认知发育等的影响；环境饮食等与睡眠质量的关系。根据研究范围的不同，又可分为国家性、区域性、民族性等。目前基于学龄前儿童的睡眠研究仍积累有限，以横断面研究为主，纵向研究存在样本量小、耗时长等困难。未来的研究还需关注学龄前儿童的睡眠与各项身体指标发育的纵向研究，阐明儿童睡眠障碍的影响因素，以及睡眠障碍的发生、发展机制。