睡眠时间和睡眠质量对我国中老年人腰背痛发生风险的影响研究

李巧梅，王一卉，余莉，王鹏举，高银燕，赵虹琳，丁国武

本研究价值：

目前睡眠时间和腰背痛发生风险的剂量反应关系尚不明确，且国内缺乏此方面的研究。因此，本研究基于中国健康与养老追踪调查（China Health and Retirement Longitudinal Study，CHARLS）数据，采用前瞻性队列研究方法分析睡眠时间、睡眠质量以及二者联合对我国中老年人腰背痛发生风险的影响，并得出睡眠时间不足、睡眠质量受损与中老年人腰背痛发生密切相关，而且睡眠时间不足和睡眠质量受损同时存在时中老年人腰背痛发生风险明显增加，值得注意。

腰背痛是指病程持续12周以上，病因不明的、除脊柱特异性疾病及神经根性疼痛以外原因所引起的肋缘以下、臀横纹以上及两侧腋中线之间区域内的疼痛[1]，其作为具有致残性的疼痛之一，严重影响患者生活质量，且会造成巨大的经济负担[2]。中国健康与养老追踪调查（China Health and Retirement Longitudinal Study，CHARLS）2011年数据显示，我国45岁以上人群腰背痛患病率为18.6%，农村地区腰背痛患病率高于城市[3]。随着年龄的增长，人体生理、心理等状态均发生改变，加上社会生活节奏的不断加快，越来越多的中老年人面临着睡眠障碍等问题。研究表明，我国60岁以上老年人睡眠障碍患病率为47.2%[4]。有研究显示，睡眠时间和睡眠质量与腰背痛的发生有关联[5-6]。VINSTRUP等[5]基于1 955名医护人员进行的前瞻性队列研究发现较差的睡眠影响腰背痛的发生。AUVINEN等[6]基于1 773名青少年进行的研究发现睡眠时间或质量不足是腰背痛的独立危险因素。但目前睡眠时间和腰背痛发生风险的剂量反应关系尚不明确，且国内缺乏此方面的研究。因此，本研究基于CHARLS数据，采用前瞻性队列研究方法分析睡眠时间、睡眠质量以及二者联合对我国中老年人腰背痛发生风险的影响。

1 对象与方法

1.1 数据来源 本研究所用数据来自CHARLS，该项目于2011年开展全国基线调查，并于2011、2013、2015、2018年分别在全国28个省级行政区域进行调查访问，至2018年全国追访完成时，项目样本已覆盖总计1.24万户家庭中的1.9万名受访者[7]。

1.2 研究对象 本研究选取CHARLS 2011、2013、2015年3次调查中基线年龄＞45岁的中老年人为研究对象。截至2015年12月底，共有21 095人参与项目。排除以下受访者：一般人口学、健康、行为和睡眠相关信息缺失，基线确诊为腰背痛、癌症、重大意外伤害、髋骨骨折等重大特异性疾病或创伤史。最终共纳入4 459名调查对象。

1.3 指标选择 一般人口学信息包括性别、年龄、居住地、受教育程度、婚姻状况、工作类型等，健康相关信息包括慢性病患病情况、体质指数（body mass index，BMI）等，行为相关信息包括吸烟、饮酒、睡眠时间、睡眠质量等。

1.4 相关定义

1.4.1 睡眠时间和睡眠质量 根据马冠生等[8]研究，将睡眠时间＜7 h/d定义为睡眠时间不足，将睡眠时间≥9 h/d定义为睡眠时间过长。睡眠质量依据问卷中“我的睡眠不好”这一问题进行评估，将“很少或者根本没有（＜1 d）”定义为睡眠质量好，将“不太多（1～2 d）”“有时或者说有一半的时间（3～4 d）”及“大多数的时间（5～7 d）”定义为睡眠质量受损。

1.4.2 腰背痛 本研究将最常见的慢性非特异性腰背痛定义为腰背痛，以腰背部、腰骶部疼痛为主要症状[2]。

1.4.3 吸烟和饮酒 以现在或者过去有吸香烟、旱烟或咀嚼烟草的行为定义为吸烟，否则为不吸烟；以每月1次或1次以上饮用啤酒、葡萄酒或白酒的行为定义为饮酒，否则为不饮酒。

1.5 随访及结局事件 随访截止时间为2015-12-31，以研究对象自报的腰部和背部疼痛为主要结局事件，无次要结局事件，出现结局事件即终止随访。

1.6 统计学方法 采用Stata 15.0软件进行统计学分析。符合正态分布的连续性变量以（±s）表示；计数资料以相对数表示，组间比较采用χ2检验。采用多元Cox比例风险回归分析探究睡眠时间、睡眠质量对中老年人腰背痛发生风险的影响，计算其风险比（hazard ratio，HR）及其95%可信区间（95%CI）。采用限制性立方样条模型，选择4个节点，分析睡眠时间和腰背痛之间的剂量反应关系，若总趋势P＜0.05且非线性P＞0.05则表明睡眠时间与腰背痛之间存在线性剂量反应关系。双侧检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 基本情况 纳入的4 459名调查对象中男2 188人，女2 271人；平均年龄（57.9±9.6）岁；平均随访（3.6±0.8）年；平均睡眠时间（7.13±2.03）h/d；睡眠时间：＜7 h/d 1 549 人（34.74%），7～8 h/d 1 843人（41.33%），≥9 h/d 1 067人（23.93%）；睡眠质量好2 700人（60.55%），睡眠质量受损1 759人（39.45%）。共643人发生腰背痛，发生率为14.42%（643/4 459）。

不同睡眠时间人群性别、年龄、居住地、受教育程度、婚姻状况、工作类型、慢性病患病情况、BMI比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；不同睡眠时间人群吸烟、饮酒情况比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 不同睡眠时间人群基线特征比较Table 1 Comparison of baseline characteristics of people with different sleep time

不同睡眠质量人群性别、受教育程度、婚姻状况、慢性病患病情况、BMI、吸烟情况、饮酒情况比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。不同睡眠质量人群年龄、居住地、工作类型比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 不同睡眠质量人群基线特征比较Table 2 Comparison of baseline characteristics of people with different sleep quality

2.2 睡眠时间、睡眠质量与腰背痛的关系 睡眠时间＜7 h/d、7～8 h/d及≥9 h/d的中老年人腰背痛发生率分别为20.92%（324/1 549）、10.91%（201/1 843）及11.06%（118/1 067），不同睡眠时间的中老年人腰背痛发生率比较，差异有统计学意义（χ2=81.18，P＜0.001）；睡眠时间＜7 h/d的中老年人腰背痛发生率高于睡眠时间7～8 h/d及≥9 h/d的中老年人，差异有统计学意义（P＜0.05）。

睡眠质量好与受损的中老年人腰背痛发生率分别为9.89%（267/2 700）、21.38%（376/1 759），睡眠质量受损的中老年人腰背痛发生率高于睡眠质量好的中老年人，差异有统计学意义（χ2=113.88，P＜0.001）。

以是否发生腰背痛为因变量（赋值：是=1，否=0），以睡眠时间和睡眠质量为自变量，模型1调整了性别（依据单因素Cox比例风险回归分析结果进行选择，赋值见表3）后进行多元Cox比例风险回归分析，结果显示，相较于睡眠时间7～8 h/d，睡眠时间＜7 h/d是中老年人发生腰背痛的影响因素（P＜0.05）；相较于睡眠质量好，睡眠质量受损是发生腰背痛的影响因素（P＜0.05）。模型2调整了性别、居住地、受教育程度后进行多元Cox比例风险回归分析，结果显示，相较于睡眠时间7～8 h/d，睡眠时间＜7 h/d是中老年人发生腰背痛的影响因素（P＜0.05）；相较于睡眠质量好，睡眠质量受损是中老年人发生腰背痛的影响因素（P＜0.05）。模型3调整了性别、居住地、受教育程度、慢性病、吸烟、饮酒、工作类型后进行多元Cox比例风险回归分析，结果显示，相较于睡眠时间7～8 h/d，睡眠时间＜7 h/d是中老年人发生腰背痛的影响因素（P＜0.05）；相较于睡眠质量好，睡眠质量受损是中老年人发生腰背痛的影响因素（P＜0.05），见表4。

表3 睡眠时间、睡眠质量与腰背痛发生关系的多元Cox比例风险回归分析赋值表Table 3 Assignment table of multivariate Cox proportional hazards regression analysis of the relationship between sleep time，sleep quality and the occurrence of low back pain

表4 睡眠时间、睡眠质量与腰背痛发生关系的多元Cox比例风险回归分析Table 4 Multivariate Cox proportional hazards regression analysis of the relationship between sleep time，sleep quality and low back pain

2.3 不同性别人群睡眠时间、睡眠质量与腰背痛发生风险的关系 以是否发生腰背痛为因变量（赋值：是=1，否=0），以睡眠时间和睡眠质量为自变量，调整了居住地、受教育程度、工作类型、慢性病、吸烟、饮酒后进行多元Cox比例风险回归分析，结果显示，睡眠时间＜7 h/d的男性和女性腰背痛发生风险分别是睡眠时间7～8 h/d的男性和女性的1.47倍和1.76倍（P＜0.05）；睡眠质量受损的男性和女性腰背痛发生风险分别是睡眠质量好的男性和女性的2.09倍和1.73倍（P＜0.05），见表5。

表5 不同性别睡眠时间、睡眠质量与腰背痛发生关系的多元Cox比例风险回归分析Table 5 Multivariate Cox proportional hazards regression analysis of the relationship between sleep time，sleep quality and low back pain in different genders

2.4 睡眠时间与腰背痛发生风险的剂量反应关系 利用限制性立方样条模型分析睡眠时间与腰背痛的剂量反应关系，依据模型3调整性别、居住地、受教育程度、工作类型、慢性病、吸烟、饮酒，根据四分位数间距选择6、7、9、10 共4个节点，结果显示，睡眠时间与腰背痛发生风险有线性剂量反应关系（总趋势P＜0.05，非线性P=0.33），腰背痛发生风险随睡眠时间缩短而增加（图1）。

图1 睡眠时间与腰背痛剂量反应关系的限制性立方样条图Figure 1 Restricted cubic spline plot of the dose-response relationship between sleeping hours per day and low back pain

男、女性睡眠时间与腰背痛发生风险有线性剂量反应关系（男性：总趋势P＜0.05，非线性P=0.66；女性：总趋势P＜0.05，非线性P=0.23），男、女性睡眠时间越短（＜7 h/d），腰背痛发生风险越高（图2）。

图2 男性和女性睡眠时间与腰背痛剂量反应关系的限制性立方样条图Figure 2 Restricted cubic spline plot of the dose-response relationship between sleeping hours per day and low back pain in male and female participants

2.5 睡眠时间联合睡眠质量与腰背痛发生风险的关系 以是否发生腰背痛为因变量（赋值：是=1，否=0），以睡眠时间和睡眠质量作为自变量（赋值：睡眠时间7～8 h/d且睡眠质量好=1，睡眠时间7～8 h/d且睡眠质量受损=2，睡眠时间＜7 h/d且睡眠质量好=3，睡眠时间＜7 h/d且睡眠质量受损=4，睡眠时间≥9 h/d且睡眠质量好=5，睡眠时间≥9 h/d且睡眠质量受损=6），依据模型3调整性别、居住地、受教育程度、工作类型、慢性病、吸烟、饮酒后进行多元Cox比例风险回归分析，结果显示，相较于睡眠时间7～8 h且睡眠质量好，仅睡眠时间≥9 h/d且睡眠质量好与腰背痛发生风险无相关性（P＞0.05），睡眠时间＜7 h/d且睡眠质量好、睡眠时间＜7 h/d且睡眠质量受损、睡眠时间7～8 h/d且睡眠质量受损、睡眠时间≥9 h/d且睡眠质量受损均会增加腰背痛发生风险（P＜0.05），见表6。

表6 睡眠时间联合睡眠质量与腰背痛发生关系的多元Cox比例风险回归分析Table 6 Multivariate Cox proportional hazards regression analysis of the relationship between sleep time combined with sleep quality and low back pain

3 讨论

2008年全世界腰背痛发生率调查研究显示，40～69岁人群比其他年龄段人群更易患腰背痛[9]，且睡眠障碍是腰背痛患者关注的主要问题之一[10]。本研究利用CHARLS纵向数据，分析45岁以上中老年人睡眠时间和睡眠质量对发生腰背痛风险的影响，为改善睡眠质量和降低腰背痛发生风险提供一定的参考依据。

本研究结果显示，睡眠时间与中老年人腰背痛发生风险之间呈线性剂量反应关系，即随着睡眠时间的缩短，腰背痛风险呈上升趋势。从不同性别分析，女性睡眠时间不足（＜7 h/d）时患腰背痛风险高于男性。另外，睡眠质量受损者发生腰背痛的风险是睡眠质量好的1.85倍，且睡眠质量受损的男性患腰背痛风险高于女性。最后，睡眠时间和睡眠质量与腰背痛发生风险的联合效应表明，无论睡眠质量好坏，睡眠时间不足（＜7 h/d）均会增加腰背痛的发生风险，而当睡眠时间过长（≥9 h/d）且睡眠质量好时则对腰背痛发生风险无明显影响。

国内外研究结果显示，女性腰背痛发生率高于男性[3，11]，本研究结果与之相似。女性由于腰部肌肉少且骨量较低，腰椎的支撑力和肌肉对腰椎的保护力均低于男性[3]。孕期女性的腰部负荷增加，腰痛的发生风险也随之增大，而且女性比男性需要承担更多的日常家务劳动[3]。多数研究表明睡眠障碍与腰背痛患者的疼痛有很强的关联性[6，12-13]。AUVINEN 等[6]以每天睡眠8～9 h为对照，发现15～19岁青少年尤其是女生由于常使用互联网和手机、晚上参加聚会活动等导致睡眠时间不足或睡眠质量受损而引发腰背痛。也有研究表明，随着年龄的增长，睡眠质量与腰背痛强度之间存在双向关系，即白天的腰背痛影响夜晚的睡眠质量，而夜晚睡眠不足或睡眠质量受损又会导致第二天疼痛的增加[14]。本研究仅单向分析了睡眠时间和睡眠质量对腰背痛发生风险的影响，结果可能不全面，因此需要更多大样本的前瞻性研究来探索睡眠和腰背痛之间的双向关系。

睡眠和腰背痛之间的关联机制主要有以下几个方面：（1）睡眠不足增加神经元对刺激的反应性，降低了疼痛的阈值，导致痛觉过敏和睡眠障碍，引发腰背痛[15]。也有证据表明两种神经递质——多巴胺[16]和血清素[17-18]与睡眠和疼痛的共同调节机制有关，在控制昼夜节律和调节睡眠中起着重要作用，因此两种神经递质的功能失调可能会导致睡眠障碍或昼夜节律行为模式的改变。（2）压力、睡眠和腰背痛是相互关联的[19]，TANG等[20]研究发现工作生活的压力会严重影响慢性腰痛患者夜晚睡眠的质量，形成恶性循环。此外，健康焦虑也是睡眠障碍的预测因子，人们对自己的健康过度担忧，选择性思考有害健康的威胁因素，形成高度警惕而导致失眠和睡眠效率降低[20]，进而诱发腰背痛。

本研究存在一定的局限性：首先，自我报告的睡眠时间和睡眠质量与客观测量结果相比有一定的偏差，可能会对研究结果产生一定的影响。其次，由于运动和职业相关暴露因素数据的缺失，因此本研究未调整相关变量。最后，本研究平均随访时间较短，无法深入探讨睡眠时间和睡眠质量对腰背痛的长期影响。

综上所述，在中老年人群中，睡眠时间不足或睡眠质量受损是腰背痛发生的危险因素。本研究发现睡眠时间和腰背痛发生风险呈线性剂量反应关系，但仍需要更多大样本和更长随访时间的前瞻性研究予以验证。

作者贡献：李巧梅、王一卉负责研究的构思与设计、数据收集与整理、统计学处理、结果的分析与解释、撰写论文；余莉、王鹏举、高银燕、赵虹琳负责论文修改及润色；丁国武负责文章的质量控制及审校、对文章整体负责，监督管理。

本文无利益冲突。