《Journal of Human Nutrition and Dietetics》:A Systematic Review of Nutrition Interventions for Shift Workers, With Subgroup Analysis of First Responder Populations
摘要
引言:倒班工作在现代劳动力中日益普遍,而急救人员作为关键职业群体,需维持全天候运作。改善饮食质量等可改变的健康行为干预措施,可能有效预防或减轻与倒班工作相关的非传染性疾病发病风险。本综述评估了支持倒班工人营养干预的证据,并将急救人员群体作为预设的感兴趣亚组进行分析。
方法:本研究为一项系统综述(PROSPERO注册号CRD42023421400),评估了为倒班工人提供膳食指导的干预性和观察性研究。研究人员检索了四个数据库(Embase、Cochrane Library、Web of Science、PubMed),检索时间从建库至2023年8月,无日期限制,并于2025年7月更新了检索。此外,还针对急救人员群体进行了灰色文献检索补充。研究由两名研究人员筛选。纳入标准包括:随机对照试验(RCT)、交叉随机对照试验(C-RCT)或观察性研究设计,研究对象为自由生活的倒班人群或在实验室控制的倒班环境下的参与者,干预措施包含饮食成分,并报告了健康相关结局。研究人员按干预类型对结果进行叙述性整合,并对急救人员群体的研究进行了预设的亚组分析。使用Cochrane偏倚风险评估工具测量方法学质量,观察性研究则采用纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle-Ottawa Scale)进行评估。
结果:从检索到的6909篇文章中,有43篇符合纳入标准。大多数文章采用交叉研究(49%)或观察性研究(33%)设计。在明确说明的研究中,多数涉及自由生活参与者(67%),主要来自护理和医疗专业人员(40%),少数研究(9%)涉及急救人员亚组(例如消防员和警察)。常见的干预措施包括宏量营养素调整(23%)、限时进食(TRE)(21%)以及进餐时间和数量(19%)。常见报告结局为心脏代谢健康(40%)、认知表现(30%)和睡眠质量(12%)。方法学异质性和普遍的偏倚风险限制了确定倒班工人营养指南的证据强度。
结论:目前的证据基础不足以制定基于证据的倒班工人膳食指南。现有证据受到显著的方法学异质性、样本量小以及研究中度至高度偏倚风险的局限,这限制了制定明确的、基于证据的倒班工人膳食指南的能力。虽然研究结果可能与高风险职业群体相关,但急救人员在文献中的代表性仍然不足。未来的研究应优先在多样化的倒班人群中开展控制良好、效能充足且具有生态效度的干预研究,包括急救人员,以便更好地为实用且有效的营养指导提供依据。
1 引言
倒班工作在职场中日益普遍,其工作安排偏离传统的“朝九晚五”模式,通常以规律的晚间或夜间班次为特征。英国就业权利研究所估计,27%的英国劳动力从事夜间工作,涵盖医疗、制造业和紧急服务等关键部门。接触倒班工作与非传染性疾病发病率增加、代谢紊乱以及胃肠道疾病相关联。也有证据表明倒班工作与肺功能受损、肌肉质量减少以及疲劳相关事故之间存在关联。对于急救人员,如警察、消防和救护服务人员,鉴于其在不可预测和危险环境中对警觉性、决策准确性及体能的高要求,这些影响构成了特殊风险。
夜班工人被证实会采取较不健康的行为,例如饮食质量较差。具体而言,研究表明倒班工人的饱和脂肪和随意食品摄入量较高,而水果、蔬菜和纤维的摄入量较低。证据还表明,倒班工作与改变的进食模式有关,这可能是由于昼夜节律的慢性破坏以及维持积极健康行为的结构性障碍所致。昼夜节律与进食、睡眠和体力活动的行为周期之间的错位可诱发代谢不同步,损害葡萄糖耐量,改变食欲调节激素,并增加炎症信号。因此,进餐时间和组成可能在减轻这些干扰方面发挥核心作用,因为食物摄入可作为外周生物钟的时间线索,影响肝脏、肌肉和脂肪组织中的代谢途径。
改善饮食质量等可改变的健康行为干预措施,可能有效预防、减轻或延缓与倒班工作相关的非传染性疾病的发生。一项探讨倒班工作对英国警察营养行为影响的研究报告称,倒班期间饮食质量下降,对方便食品和质量较差食品的依赖增加。这可能归因于影响倒班工人食物可及性、时间以及采纳或维持健康行为动机的职业挑战。
先前的系统综述已探讨了倒班人群中的生活方式和行为干预。然而,这些研究通常将饮食视为多组分干预的一部分而非主要焦点,并且未专门评估孤立营养策略的效果。此外,在高风险职业亚组内,如面临独特操作和环境限制的急救人员,证据的综合仍然有限。因此,有必要对倒班人群的营养干预进行重点评估,并特别考虑急救人员群体。
尽管对这些促成因素的认识不断提高,但对于倒班工人的循证膳食指南仍未达成共识。本系统综述旨在评估营养干预对倒班人群代谢健康、认知表现以及健康和福祉结局的影响。具体而言,该综述旨在识别和描述所实施营养干预的类型,检查代谢、行为和福祉领域报告的结局范围,并评估急救人员群体作为预设亚组的证据程度、性质及适用性。该综述还旨在识别关键的方法学局限性和研究空白,为未来的研究设计和膳食指导提供信息。
2 方法
系统综述方案已在国际前瞻性系统综述注册平台注册,注册号为CRD42023421400,并根据PRISMA框架进行报告。研究人员使用PICOS方法来定义研究问题、制定检索词并确定研究资格。检索词由AB、RG、SP和JF在伦敦国王学院和警务学院国家图书馆馆员的协助下制定。
检索词结合医学主题词表和自由文本关键词制定,涉及倒班工作和饮食因素。酌情应用布尔运算符、截词和通配符以捕捉术语变体。提供了Cochrane、SCOPUS和Web of Science的示例检索策略,并附有完整检索策略以增强透明度和可重复性。灰色文献检索策略使用类似的关键词组合,并在ProQuest数据库、临床试验注册机构和机构资源中应用。
研究纳入标准包括人类成人参与者,包括自由生活的夜班工人或在实验室环境下进行模拟倒班工作的参与者。符合条件的干预/暴露包括饮食成分,定义为饮食质量或进食模式,并与常规饮食、习惯性摄入或现有膳食建议进行比较。研究必须报告至少一项健康相关结局,包括生理、行为或福祉相关结局。合格的研究设计包括随机对照试验、交叉试验和报告饮食暴露及结局的观察性研究。在数据可用的情况下,对急救人员群体进行亚组分析。
排除标准包括非人类、儿科人群、未包含饮食成分或相关健康结局的研究。事先排除了仅关注液体或咖啡因干预的研究,以避免与另一项正在进行的注册系统综述重叠。此外,排除非英文发表的研究、无法获取全文的会议摘要、综述文章及其他非原始研究。
在Cochrane Library、Web of Science、PubMed和SCOPUS中进行了全面的文献检索,检索时间从建库至2023年8月,无日期限制,使用MeSH词和相关关键词来识别报告倒班人群饮食干预的研究。检索词根据每个数据库进行调整。使用截词和通配符以拓宽检索范围。初步检索限于标题、摘要和关键词。考虑到急救人员职业,但最初在这些职业群体中仅有少量研究符合资格标准。系统检索了灰色文献来源,包括临床试验注册机构、英国国家警察图书馆、警务学院MyAthens以及ProQuest数据库。2023年5月通过Microsoft Teams与英国救护服务和消防服务的高级代表进行了非正式访谈,以识别任何额外的灰色文献资料库。对所有纳入论文的参考文献列表进行了滚雪球式检索,以确保尽可能广泛地检索研究,降低发表偏倚风险,并尽可能多地识别相关证据。检索于2025年7月14日重新运行,以识别自初次检索以来发表的任何额外相关研究。
纳入的论文使用在线系统和文献综述平台Rayyan进行管理和筛选。去除重复出版物后,两名审稿人独立筛选所有标题和摘要以确定每项研究的资格。第三名审稿人通过讨论和共识解决分歧。随后由两名研究人员根据预定义的纳入和排除标准筛选全文,第三名审稿人解决分歧。
研究人员预先在Microsoft Excel中开发了标准化数据提取表以确保一致性和完整性。从每项纳入研究中提取数据,包括研究设计详情、倒班工作类型、职业群体、参与者特征、健康状况及合并症、干预类型和持续时间以及主要和次要结局。对于未包含离散干预的研究,提取并分析与干预研究并列的相关饮食或实验暴露数据。数据提取由AB和SP独立进行。
由于干预措施、结局指标和报告实践的异质性,无法进行荟萃分析。因此,遵循了无荟萃分析的系统综述报告指南。研究结果按干预类型和主要结局进行叙述性综合,以显示文献的整体趋势。在适当情况下,结局根据所评估生理标志物的性质分为代谢性或心脏代谢性。对涉及急救人员群体的研究进行了计划好的亚组分析,以探讨这些发现对该职业群体的适用性。
使用Cochrane偏倚风险评估工具评估RCT和C-RCT研究设计的偏倚风险。观察性研究使用纽卡斯尔-渥太华量表进行评估。在每个指定的偏倚域内对每项研究进行关键、高、中或低偏倚风险评估,并分配总体等级评估。由于本系统综述作者后续的长期目标以及这些职业中倒班工作的高发生率,对涉及急救人员群体的论文进行了亚组分析。偏倚风险评估由AB进行。
3 结果
从初始数据库检索中识别出10054项研究,另有631项研究来自灰色文献检索。总共移除了3759篇重复文献,筛选了6909篇来自初始检索的摘要,以及17篇来自手工检索和引文检索的摘要。其中,11篇论文无法获取全文,87篇论文被排除。经过全文筛选,43篇论文符合纳入标准。大多数纳入研究在一般倒班人群中进行,特别是医护人员,其中一小部分涉及急救人员群体。
2025年7月14日重新运行的检索发现了6篇额外论文,发表于2023年8月至2025年7月之间,符合纳入标准。对这些论文的分析证实了从原始分析中得出的总体主题,没有重大进展或变化改变整体结论。
在纳入的43项研究中,21项为C-RCT,14项为观察性研究,8项为RCT。研究主要在北美洲、欧洲和斯堪的纳维亚、澳大利亚和新西兰等地进行。参与者的种族信息大多未报告。大部分研究涉及自由生活参与者,主要在护理和医疗专业人员中进行。只有4项研究在急救人员群体中进行。
超过20种不同的夜班时间定义被识别出来。轮班类型在34项研究中报告。相当比例的研究在模拟倒班工作环境中进行。倒班工作经验年限经常未被报告,相当数量的研究参与者没有倒班工作经验。
所有研究的平均参与者人数为119人,平均年龄为33岁。研究常在全男性或全女性群体中进行。所有研究中男性的平均百分比为43%,因研究类型而异。参与者的平均BMI为25.9 kg/m2。
饮食干预最常涉及宏量营养素组成的修改、限时进食和进餐时间干预。一项研究采用营养咨询作为干预措施。总体饮食质量和饮食模式在10项研究中被考虑,使用了多种干预/暴露方式。
二十项研究报告了与代谢健康相关的结局,十五项研究考虑了心脏代谢健康,同样数量的研究考察了认知和表现结局。较小一部分评估了睡眠相关结局。较少研究报告主观结局,如胃肠道不适、生活质量、饥饿感和情绪。
关于宏量营养素干预,改变宏量营养素组成的干预措施在研究间差异很大。碳水化合物含量是被改变最多的宏量营养素。总体而言,研究证据一致表明,夜班期间较高的碳水化合物摄入会导致不良的餐后代谢反应,而较高的蛋白质干预显示出改善警觉性的一些证据,但代谢效果不一致。高脂肪干预的证据有限且不一致。
九项采用限时进食干预的研究被评估,所有这些研究都采用了RCT或C-RCT设计。主要是在受控实验室环境中进行,模拟夜班条件。大多数采用“夜间不进食”方法。干预时长从单夜实验室试验到多周的自由生活方案不等。限时进食研究显示出对葡萄糖耐量和血清胆固醇的有益效果。然而,对于认知和职业表现结局的证据不一致。
急救人员群体是四项纳入研究的焦点,一项在消防员中进行,其余三项在警察中进行。只有两项研究报告了倒班工作经验。这些研究的多样性说明了调查急救人员群体饮食干预的研究尚处于早期阶段。
偏倚风险评估突显出68%的纳入论文被评为存在担忧或中度偏倚风险、严重或高度偏倚风险或关键偏倚风险。C-RCTs大多表现出一些担忧至高度偏倚风险。观察性研究的方法学质量范围为差至一般,少数达到良好评级。相比之下,RCTs显示出最低的总体偏倚风险。
4 讨论
倒班工作与非传染性疾病的高发病率持续相关。值得注意的是,倒班工人往往采取较不健康的饮食行为。因此,营养和饮食的作用很可能在减轻部分风险方面很重要,因为进餐时间和组成可以在抵消代谢紊乱和影响外周生物钟方面发挥作用。尽管对这些机制的认识不断提高,但对于倒班工人的循证膳食指南仍未达成共识。
本系统综述旨在评估和综合现有的观察性和干预性研究证据,这些研究考察了倒班人群中的营养策略,重点关注所实施的干预范围以及相关的健康、福祉和表现结局。特别关注急救人员群体,因为假设这些职业中倒班工作带来的风险更高。
本综述发现,在各研究中,限时进食和宏量营养素分布策略成为改善代谢结局的有前景的方法。特别是,消除生物夜间食物摄入的策略可能支持代谢和昼夜节律对齐。限时进食研究显示出对葡萄糖耐量和血清胆固醇的有益效果。研究表明,食物摄入时间对倒班期间的代谢参数有重要影响,表明基于限时进食的策略可能代表一种实用且有针对性支持这些人群代谢健康的方法。
在各试验中,夜班期间较高的碳水化合物摄入与升高的餐后血糖和胰岛素反应持续相关。高蛋白干预饮食导致警觉性评分显著改善,尽管代谢标志物的结果未达到统计学显著性。
这些发现表明,进餐时间和饮食组成与昼夜节律生理相互作用,为定制营养策略以最小化倒班期间的代谢负担提供了机会。然而,急救人员角色的操作现实可能会在实践中对实施限时进食和严格的宏量营养素方案构成一些障碍。
然而,对于认知和职业表现结局的证据基础仍不一致。一些研究报告了限时进食条件下反应时间和警觉性的改善,而其他研究未观察到显著效应甚至警觉性下降。一项研究报告了在夜间不进食条件下反应时间和记忆任务的显著下降,但在参与者夜间食用零食时认知功能显著改善。因此,基于零食的夜班进食可能代表一种有前景但尚未充分探索的方法。
此外,虽然一项研究表明限时进食具有代谢优势,但它也发现限时进食与随后进食窗口期间较差的营养行为之间存在关联。这一发现与关于饮食和长期健康结局的既定饮食质量研究相矛盾。此外,一项限时进食研究报告了对胃肠道不适的负面影响。鉴于流行病学研究一致表明倒班工人中胃肠道相关不适的发生率升高,许多限时进食研究的短期性质、少数在夜间捕获胃肠道症状的研究以及禁食窗口后几天的饮食习惯,是目前的一个局限性。
替代的宏量营养素分布策略显示出在调节倒班工人代谢反应和认知表现方面的潜力。较高蛋白质、中等碳水化合物的饮食倾向于支持有利结局,而夜班期间消耗的高碳水化合物餐食会升高血糖和胰岛素反应。然而,高蛋白饮食并不总是在代谢标志物和警觉性评分上达到统计学显著性。高脂肪干预的证据也有限且不一致;认知和精神运动结局在研究间显示出相当大的变异性,凸显了复杂性以及对特定宏量营养素组成进行更多研究方法的需求。
除了宏量营养素组成和进餐时间外,十三项研究考察了饮食质量的组成部分。这些发现共同强调,以最低限度加工食品、不饱和脂肪、水果和蔬菜为特征的饮食质量,可以在影响倒班工人的广泛健康结局方面发挥重要作用,从代谢健康和炎症标志物到认知表现、情绪和睡眠。证据表明,虽然不良饮食选择加剧了与倒班工作相关的固有健康风险,但专注于更健康进食模式的营养策略可以提供显著益处。
为了支持倒班工人的健康,营养干预应强调通过可行且实用的建议和/或举措来改善整体饮食质量,同时考虑任何工作场所和食物可及性的限制。
对于紧急服务工作者和急救人员,包含常规夜班的轮班模式是其全天候运营功能的组成部分。鉴于急救人员角色的动态和不可预测性,以及报告的不理想饮食摄入,这些群体可能更容易遭受健康后果。
少量研究和设计上的变异性说明了调查急救人员群体饮食干预的研究尚处于早期阶段。需要进一步的对照试验来探索特定的饮食策略如何有效地减轻与倒班工作相关的不良代谢和健康效应。
偏倚风险评估突显了在倒班人群中进行研究可能面临的挑战。这些局限性表明,当前证据应谨慎解释,特别是当发现来自小型、异质性样本或缺乏对混杂因素充分控制的研究时。交叉和观察性研究设计的主导地位限制了因果推断,尽管这些研究提供了对真实世界行为的宝贵生态学见解。
在所纳入的研究中,饮食策略、干预或暴露以及测量结局存在相当大的异质性。这种方法学变异性影响了数据的分析和解释方式。研究设计、时长以及测量暴露和结局的方法的差异进一步导致了异质性。
证据基础仍然有限且方法学多样化。研究设计、人群和干预方案的显著异质性阻碍了荟萃分析,从而限制了得出强有力、可推广结论的能力。此外,急救人员群体内的证据不足以证明进行专门的系统综述是合理的,突出了一个重大的研究空白。
实验室基础、机制性研究的主导地位可能限制了一些倒班工作研究的生态效度。在职业环境中,食物获取和休息机会常常受到工作量和不稳定需求的限制。因此,在实验室条件下观察到的高依从率和生理反应可能无法直接转移到自由生活的倒班工人身上。
许多纳入研究中存在的高偏倚风险进一步限制了可解释性,反映了常见的挑战,如样本量小、缺乏随机化以及对混杂变量的控制不完全。这强调了需要更标准化的结局测量和透明的报告。
本系统综述采用了稳健的方法学以确保全面和无偏的证据综合。检索策略是彻底的,纳入了广泛的数据库检索、灰色文献检索和滚雪球式检索。此外,在最终分析前重新运行了检索以捕捉最新的出版物。实施了严格的研究选择和资料提取流程。
鉴于所纳入研究中观察到的干预措施、结局指标和报告实践的异质性,认为荟萃分析不合适。相反,本综述遵循了无荟萃分析的系统综述报告指南,采用定性综合来准确描绘总体趋势。
本系统综述承认若干局限性值得考虑。虽然预定义的检索策略增强了发现的可信度和可重复性,但并非所有从事倒班工作的职业群体都被系统检索。灰色文献检索主要在英国急救人员组织内进行,可能引入了地理偏差。重要的是,识别出的灰色文献占纳入研究的比例很小,并未实质性影响总体发现。
本综述的一个局限性是偏倚风险评估由一名审稿人进行,这增加了主观解释的可能性。未来综述将从多名审稿人的独立评估中受益。此外,一些研究或其内部的二次分析被归类为观察性研究,这意味着观察性设计的固有限制被带入了综述的综合中。
另一个显著的局限性涉及纳入干预的范围,因为专门调查倒班人群中咖啡因和水合作用的研究被明确排除。
最后,虽然文献检索未施加日期限制,但研究报道指南随着时间的推移发生了显著演变。2010年之前发表的研究可能遵循不太严格或不同的报告标准,这可能微妙地影响其方法学描述的全面性和透明度。