慢性轮班工作对军警自主神经失衡、免疫功能紊乱及生活质量的影响：体力活动仅部分缓解作用

《Experimental Physiology》：Physical activity partly inhibits autonomic imbalance, immune dysfunction and quality of life induced by chronic shiftwork in policemen

　　

摘要专业翻译 慢性轮班工作可损害自主神经心血管调节和免疫稳态。然而，职业状态与体力活动水平在军警人员中的交互作用仍未完全阐明。本横断面析因研究纳入102名男性受试者，根据职业状态和体力活动水平进行分层：体力活动活跃的军警人员（PMP；n = 26）、体力活动不足的军警人员（PMNP；n = 26）、体力活动活跃的平民（CVP；n = 25）及体力活动不足的平民（CVNP；n = 25）。研究评估了生活质量、感知压力、嗜睡程度、血液学参数、细胞因子及心率变异性（HRV）。体力活动改善了简式健康调查问卷（SF-36）多个维度，尤其是生理功能和总体健康维度。军警人员的平均正常-正常间期（Mean NN）和高频功率（HF）显著低于平民，提示静息自主神经心血管调节存在与职业状态相关的差异。军警人员血清白细胞介素-10（IL-10）浓度显著降低，而白细胞介素-2（IL-2）、白细胞介素-17（IL-17）和干扰素-γ（IFN-γ）未随职业状态出现显著差异。血红蛋白水平和血小板计数表现出显著的职业状态×体力活动交互作用。军警人员的感知压力评分低于平民。慢性职业性轮班暴露与军警人员自主神经心血管调节及免疫调节的改变相关。规律体力活动在一定程度上改善了生活质量；然而，多项生理改变仍主要与职业状态相关，这进一步强调了针对昼夜节律健康和生理韧性的职业策略的重要性。上述发现揭示了战术职业人群中慢性轮班暴露的生理复杂性。

论文解读文章

一、研究背景与研究目的

昼夜节律的维持对心血管、免疫和代谢等生理稳态至关重要。慢性昼夜节律紊乱，如轮班工作者所经历的情况，已被持续证实与心血管风险增加相关，包括高血压、动脉僵硬度增加、缺血事件及自主神经失衡。流行病学研究表明，夜班工作者中心血管疾病患病率更高；巴西一项研究发现，以夜间工作为主的个体心血管风险评分升高的风险比日间工作者高出67%。在军警这一特殊职业群体中，职业因素可进一步加剧上述心血管风险：巡逻车辆内长时间久坐行为、重型防护装备的使用、高职业压力以及反复暴露于暴力环境，均导致不利的心血管代谢特征。巴西本地研究显示，超过80%的军警人员每日坐姿时间超过180分钟，血脂异常和高血压患病率较高。尽管规律体力活动在心血管保护中具有公认的积极作用，但巴西军警人群中的数据显示体力活动水平不足，米纳斯吉拉斯州一个队列中58%的警员被归类为久坐或活动不足，且与职业倦怠综合征显著相关。

然而，文献中仍存在关键空白，尤其是关于慢性轮班工作与昼夜节律紊乱的联合效应以及体力活动水平在执法人群中的作用尚未充分阐明。研究人员既往研究已证实慢性轮班工作与轮班工作者肺功能受损和免疫应答失调相关。基于上述发现，本研究旨在探讨巴西军警人员在昼夜节律改变暴露下的心血管反应，并重点关注体力活动可能发挥的调节作用。

二、研究设计与主要结论

本研究采用2×2横断面析因设计，共招募102名男性志愿者，包括52名军警人员（26名体力活动活跃者[PMP组]和26名体力活动不足者[PMNP组]）以及50名非军事人员（25名体力活动活跃者[CVP组]和25名体力活动不足者[CVNP组]）。所有军警人员遵循相同的执勤-恢复周期，即连续24小时执勤后连续48小时休息；所有军警均在完成48小时休息期后的同一时间点（上午08:00-11:00）接受评估。样本量计算基于检测中等程度的职业状态×体力活动交互效应，最低要求98名参与者，实际招募102人，满足统计效力要求。

研究主要结论为：慢性轮班工作暴露与军警人员自主神经心血管调节和免疫调节的改变相关；规律体力活动在一定程度上改善了生活质量相关维度，但多项生理改变仍主要与职业状态相关，而非体力活动水平。这一发现强调了针对昼夜节律健康和生理韧性的职业健康策略的重要性。

三、主要关键技术方法

研究人员采用以下关键技术方法：使用国际体力活动问卷（IPAQ）评估体力活动水平；采用多频八极生物电阻抗设备（Bioscan 920 II S^?）进行身体成分分析；使用自动示波数字血压计测量静息血压；使用数字12导联心电图（ECGPC^?）进行10分钟静息心率变异性（HRV）记录，计算时域参数（平均NN间期、RMSSD、pNN50）和频域参数（低频功率LF、高频功率HF）；使用电化学传感器技术的NObreath^?监测仪测量呼出气一氧化氮分数（FeNO）；采集静脉血使用Sysmex XS-800i^?自动血液分析仪进行血液学参数分析，并使用DuoSet^? ELISA试剂盒定量血清白细胞介素-2（IL-2）、IL-10、IL-17和干扰素-γ（IFN-γ）浓度；通过化学发光法测定血清11-脱氧皮质醇浓度；使用感知压力量表和Epworth嗜睡量表分别评估感知压力和日间嗜睡程度；使用SF-36问卷评估生活质量。样本来源为巴西圣若泽杜斯坎普斯军警营和普通平民人群。

四、研究结果

4.1 生活质量、嗜睡、感知压力、体力活动与11-脱氧皮质醇

体力活动显著影响SF-36多个维度。生理功能维度表现出体力活动状态的主效应[F(1,98) = 9.04, P = 0.003, η_p² = 0.084]，体力活动活跃者评分更高。总体健康维度表现出体力活动主效应[F(1,98) = 7.64, P = 0.007, η_p² = 0.072]及显著的职业状态×体力活动交互作用[F(1,98) = 8.02, P = 0.006, η_p² = 0.076]，体力活动对总体健康的改善效应在平民中更为明显。活力维度也表现出显著交互作用[F(1,98) = 10.32, P = 0.002, η_p² = 0.095]。社会功能维度表现出职业状态主效应[F(1,98) = 5.48, P = 0.021, η_p² = 0.053]，军警人员评分高于平民。心理健康维度受职业状态[F(1,92) = 5.58, P = 0.020, η_p² = 0.057]及交互作用[F(1,92) = 8.46, P = 0.005, η_p² = 0.084]的显著影响。日间嗜睡无显著差异。感知压力表现出职业状态主效应[F(1,98) = 5.16, P = 0.025, η_p² = 0.050]，军警人员感知压力评分低于平民。IPAQ体力活动水平证实了分组分层的有效性。血清11-脱氧皮质醇浓度表现出职业状态主效应[F(1,92) = 4.891, P = 0.029, η_p² = 0.050]，军警人员浓度高于平民。

4.2 心率变异性与自主神经调节

RMSSD和pNN50未表现出显著的职业状态或体力活动效应。平均NN间期表现出显著的职业状态主效应[F(1,96) = 4.88, P = 0.029, η_p² = 0.048]，军警人员低于平民。高频功率（HF）在军警人员中显著降低[F(1,96) = 5.42, P = 0.022, η_p² = 0.053]，低频功率（LF）同样显著降低[F(1,96) = 5.42, P = 0.022, η_p² = 0.053]。静息心率表现出职业状态主效应[F(1,96) = 6.18, P = 0.015, η_p² = 0.061]。上述发现表明职业状态对静息自主神经心血管调节的影响强于体力活动状态。

4.3 血液学参数

大多数血液学变量未表现出显著差异。血红蛋白浓度表现出职业状态主效应[F(1,99) = 6.149, P = 0.015, η_p² = 0.058]及显著的职业状态×体力活动交互作用[F(1,99) = 5.033, P = 0.027, η_p² = 0.048]，CVP组血红蛋白浓度显著高于PMP组。血小板计数表现出显著的交互作用[F(1,99) = 4.053, P = 0.047, η_p² = 0.039]，但Bonferroni校正后两两比较未达显著。

4.4 细胞因子与免疫应答

血清IL-2未表现出显著的职业状态或体力活动效应。血清IL-10表现出强烈的职业状态主效应[F(1,95) = 25.880, P < 0.0001, η_p² = 0.214]，平民浓度显著高于军警人员。IL-17和IFN-γ均未表现出显著的职业状态或体力活动效应。排除极端值后的敏感性分析确认了IL-10职业效应的稳健性[F(1,91) = 39.666, P < 0.0001, η_p² = 0.304]；IL-2在敏感性分析中出现探索性的职业效应[F(1,86) = 6.942, P = 0.010, η_p² = 0.075]，应视为探索性发现。

五、讨论与结论总结

讨论部分指出，军警人员表现出与平民不同的自主神经心血管调节模式，表现为平均NN间期和HF功率降低，但这不应被解释为副交感调节的全面改变，而可能反映反复职业应激暴露后的复杂自主神经适应模式。军警人员感知压力评分较低可能反映韧性或习惯化现象，但也可能受压力感知或报告差异的影响。IL-10浓度降低提示慢性轮班工作与抗炎免疫调节改变相关，而非广泛的细胞因子应答抑制。11-脱氧皮质醇浓度升高提示肾上腺糖皮质激素合成可能受慢性职业昼夜节律紊乱的影响。研究局限性包括横断面设计无法推断因果关系、未使用客观标志物确定内源性昼夜节律相位、自我报告问卷可能存在回忆偏倚、仅纳入男性参与者限制推广性等。

研究结论为：军警人员慢性职业性轮班暴露与自主神经心血管调节、系统性免疫调节和感知健康结果的改变相关。规律体力活动在一定程度上改善了生活质量维度；然而，多项生理改变仍主要与职业状态相关。军警人员循环IL-10浓度降低提示与慢性职业和昼夜节律应激相关的抗炎调节改变，而IL-2、IL-17和IFN-γ在主要分析中未受职业状态的显著影响。这些发现强调了在警察人群中实施针对昼夜节律健康、心血管调节和免疫稳态的预防性职业健康策略的重要性。