軍事飛行人員睡眠障礙性疾病的醫(yī)學(xué)評價

陳同欣 高和 王莞爾

·綜 述·

軍事飛行人員睡眠障礙性疾病的醫(yī)學(xué)評價

陳同欣 高和 王莞爾

無論是現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭，如海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭和利比亞戰(zhàn)爭等，還是未來具有高科技特征的“空天一體”戰(zhàn)爭；無論是海上戰(zhàn)爭，還是陸地戰(zhàn)爭；空軍乃是最重要的作戰(zhàn)力量，抑或是決定戰(zhàn)爭勝負(fù)的最重要因素[1]。這就突出了現(xiàn)代高性能戰(zhàn)斗機在戰(zhàn)爭中的作用，尤其是突現(xiàn)了軍事飛行人員在戰(zhàn)爭中的作戰(zhàn)能力。但同時這也突出了在戰(zhàn)爭中軍事飛行人員所面臨的嚴(yán)峻考驗，即需要具備極高的警醒狀態(tài)和應(yīng)激能力。

一名軍事飛行人員如何才能保持極高的警醒狀態(tài)和應(yīng)激能力并最大化地提高軍事飛行人員在空戰(zhàn)中的戰(zhàn)斗力？眾所周知，良好的睡眠在保證警醒水平、工作能力、有目的有意識的行為活動中起到極其重要的作用。目前軍事飛行人員在保持高警醒狀態(tài)時面臨兩個問題，其一，在平時訓(xùn)練期間，軍事飛行人員始終要避免發(fā)生睡眠過少或睡眠過多等睡眠紊亂障礙；其二，在戰(zhàn)時，軍事飛行人員在長時間、跨時區(qū)或夜間飛行為保持警醒，應(yīng)適當(dāng)應(yīng)用中樞性興奮制劑；而為保證睡眠還必須適當(dāng)應(yīng)用中樞性抑制制劑。筆者綜述了近年來軍事飛行人員面臨的有關(guān)睡眠問題，旨在評價對軍事飛行人員睡眠監(jiān)測的研究方法、研究現(xiàn)狀及一些睡眠藥物使用的相關(guān)建議。

1 軍事飛行人員睡眠與疲勞監(jiān)測方法學(xué)評價

目前，根據(jù)實際需要，對于睡眠監(jiān)測的方法有許多種，如：1)多導(dǎo)睡眠監(jiān)測儀(Polysomnography，PSG)；2)便攜式多導(dǎo)睡眠監(jiān)測儀(Portable Polysomnography，PPSG)；3)體動儀(Actigraphy)；4)微動敏感床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)(Micromovement Sensitive Mattress Sleep Monitoring System，MSMSMS)等。對于疲勞監(jiān)測的方法也有多種，如：1)Head position sensor；2)PERCLOS Monitor；3)瞳孔測量計；4)腦電圖(EEG)；5)頭部位置和眼睛所盯位置測量方法；6)Mayo Pupillometry等。

1.1 多導(dǎo)睡眠監(jiān)測儀(Polysomnography，PSG) PSG是一種同步記錄、分析多項睡眠生理學(xué)指標(biāo)，進(jìn)行睡眠醫(yī)學(xué)研究和睡眠疾病診斷及治療療效評價的客觀無創(chuàng)技術(shù)。該方法現(xiàn)已成為評價多種睡眠障礙性疾病的金標(biāo)準(zhǔn)或準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn)。PSG一詞于1974年由斯坦福大學(xué)Holland醫(yī)生首次使用[2]，沿用至今并肯定其實用性。該方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)和軍事航空醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[2-4]。

1.2 便攜式多導(dǎo)睡眠監(jiān)測儀(Portable Polysomnography，PPSG) PPSG是與PSG相對應(yīng)的一種簡易、可方便攜帶至睡眠實驗室外(如醫(yī)院病房、急診室或患者家中)進(jìn)行檢查的設(shè)備[5]。與PSG相比其監(jiān)測指標(biāo)數(shù)量相同或減少。該設(shè)備的優(yōu)點包括易接近性、費用低、患者易接受性。缺點有診斷的局限性、結(jié)果易受影響等。美國睡眠醫(yī)學(xué)會對該儀器的使用提出了明確的指導(dǎo)性建議[6]。

1.3 體動儀(Actigraphy) 該設(shè)備是基于睡眠狀態(tài)下極少肢體運動而清醒狀態(tài)下運動增加的原理而設(shè)計的小型睡眠監(jiān)測裝置[7]。主要優(yōu)點包括手表式、可移動、任何場合均可使用，對失眠癥、晝夜節(jié)律紊亂的評價有益[8]。非常適于對軍事飛行人員的動態(tài)監(jiān)測，可望在飛行訓(xùn)練時使用。

1.4 微動敏感床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)(Micromovement Sensitive Mattress Sleep Monitoring System，MSMSMS)[9]MSMSMS是一種與受試者無任何傳感器、導(dǎo)線接觸的床墊，通過受試者的呼吸、心動、體動等傳遞到檢測儀上的評價睡眠狀態(tài)的檢測系統(tǒng)。優(yōu)點包括簡易、無干擾。目前在空軍多單位使用。

1.5 疲勞監(jiān)測方法[10-11]1)Head position sensor：測量頭部位置的傳感器。在頭部安裝多個傳感器，利用三角代數(shù)算法算出頭部的三維空間位置，并實時跟蹤頭部位置的變化，同時利用各個時間段頭部位置的變化特征，可以表現(xiàn)出人處于清醒或瞌睡狀態(tài)。2)PERCLOS Monitor：用于連續(xù)監(jiān)測眼瞼的睜閉，并且根據(jù)相應(yīng)的閾值提示可能發(fā)生的瞌睡。3)瞳孔測量計：一般情況下，人在清醒時，瞳孔直徑保持相對穩(wěn)定的大小，而瞌睡時，瞳孔的大小發(fā)生變化。4)腦電圖(EEG)：人體在瞌睡時，腦電圖顯示α波解體，θ波增加。該方法被認(rèn)為是監(jiān)測疲勞的金標(biāo)準(zhǔn)。5)頭部位置和眼睛所盯位置測量方法。6)Mayo Pupillometry 可測量瞳孔直徑隨時間的變化。

2 非戰(zhàn)時軍事飛行人員睡眠障礙性疾病評價

睡眠障礙是軍事飛行人員的常見病、多發(fā)病，也是影響軍事飛行人員正常訓(xùn)練，乃至影響飛行安全的重要因素。航空醫(yī)學(xué)領(lǐng)域多年研究表明，軍事飛行人員睡眠障礙性疾病主要包括阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征、失眠癥、發(fā)作性睡病及節(jié)律性睡眠障礙等。

2.1 阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(Obstructive Sleep Apnea Hypoapnea Syndrome，OSAHS) OSAHS是一種由于睡眠狀態(tài)下呼吸氣流阻塞而導(dǎo)致缺氧、二氧化碳潴留，進(jìn)而導(dǎo)致高血壓、冠心病、心律失常、心率衰竭及卒中等一系列嚴(yán)重疾病的全身性疾病。近三、四十年國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了卓有成效的科學(xué)研究，使OSAHS診斷、治療趨于完善或完美。OSAHS也是軍事飛行人員常見的睡眠障礙性疾病之一。我軍軍事飛行人員OSAHS的患病率達(dá)0.8～1.9%[12]。OSAHS對軍事飛行人員的影響是非常大的，國內(nèi)外均有患OSAHS的軍事飛行人員發(fā)生飛行事故或飛行事故癥候而危及飛行安全的報道[13-14]。崔麗等[15-17]將OSAHS對軍事飛行人員身心及造作能力的影響進(jìn)行了有益的研究，提出了一些有參考價值的觀點，主要包括：1)患OSAHS的軍事飛行人員存在有不同程度的焦慮抑郁情緒；2)患中重度OSAHS的軍事飛行人員存在有不同程度的認(rèn)知功能減退；3)患中重度OSAHS的軍事飛行人員存在有不同程度的飛行操作能力損害。提示OSAHS可能對飛行安全有嚴(yán)重威脅。

2.2 失眠癥 失眠是人類的最普遍現(xiàn)象，人的一生中幾乎都發(fā)生過失眠。據(jù)有關(guān)研究報道，失眠率極高，中國成人達(dá)38.2%，美國成人達(dá)30%，英國成人達(dá)36%，法國成人達(dá)34%，世界成人達(dá)29%。鄭紅霞[18]調(diào)查1 000名飛行人員，發(fā)現(xiàn)其中中重度失眠達(dá)21.9%。失眠癥是一種常見的睡眠障礙性疾病。但由于現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)存在著不同的診斷標(biāo)準(zhǔn)而沒有一個確切的人群患病率。有人報道人群終生患病率10%～20%，軍事飛行人員失眠癥患病率為14%[19]。

失眠肯定影響軍事飛行人員的認(rèn)知和飛行操作能力，嚴(yán)重時可引發(fā)飛行事故。因此，我軍飛行員醫(yī)學(xué)臨時停飛標(biāo)準(zhǔn)中明確提出，飛行前睡眠不足應(yīng)終止其次日的飛行任務(wù)。雖然失眠或失眠癥對飛行安全構(gòu)成嚴(yán)重的影響，但由于診斷標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一、診斷方法的不適當(dāng)、研究方法的不完善，導(dǎo)致研究結(jié)果缺乏可靠性。因此，多年來，無論是有關(guān)失眠的基礎(chǔ)研究，還是失眠癥對飛行的影響，以及臨床上對失眠癥的診斷學(xué)方法、治療效果評價都沒有形成科學(xué)、完善的專家共識。

3 戰(zhàn)時調(diào)節(jié)軍事飛行人員的睡眠與抗疲勞藥物評價

戰(zhàn)時飛行活動可能在各種情況下進(jìn)行，如跨時區(qū)、遠(yuǎn)距離、夜間飛行、短時間重復(fù)任務(wù)飛行等。這種特殊狀態(tài)的飛行都可能引起軍事飛行人員睡眠節(jié)律紊亂，進(jìn)而影響其認(rèn)知工作能力和情緒情感狀態(tài)，加重身心負(fù)荷、降低飛行能力和作戰(zhàn)能力。如何保證和提高軍事飛行人員在跨時區(qū)、跨晝夜持續(xù)緊張狀態(tài)下的工作和作戰(zhàn)能力，是多年來國內(nèi)外軍事航空醫(yī)學(xué)研究的熱點和難點之一。大量的實驗研究和近代高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭的航空衛(wèi)生保障經(jīng)驗表明，調(diào)節(jié)軍事飛行人員作息及合理用藥是行之有效的方法和對抗措施[20-21]。一方面強調(diào)合理使用短效催眠藥物，使軍事飛行人員快速入睡，恢復(fù)體能，提高作戰(zhàn)能力。另一方面強調(diào)合理使用中樞興奮性藥物，使軍事飛行人員快速復(fù)醒，處于高度警覺狀態(tài)和作業(yè)效能。

3.1 中樞興奮性藥物在睡眠剝奪條件下對飛行能力的影響 大量的研究證明[22-25]，睡眠剝奪(Sleep Deprivation，SD)，如長途飛行、夜間飛行、多重任務(wù)的反復(fù)飛行等可以明顯降低軍事飛行人員的認(rèn)知能力、工作能力。突出表現(xiàn)為飛行駕駛能力下降、飛行動作錯誤率增加，甚至危及飛行安全。航空醫(yī)學(xué)界公認(rèn)軍事飛行人員睡眠不足是造成飛行事故的重要原因之一。1)右旋苯丙胺：為了提高在SD條件下能夠使軍事飛行人員具有極高警覺性和應(yīng)激能力，目前國內(nèi)外有關(guān)學(xué)者不論是在實驗室進(jìn)行基礎(chǔ)研究，還是局部戰(zhàn)爭中的實踐經(jīng)驗都有令人滿意的嘗試和良好的效果。Caklwell研究[26]在剝奪64 h睡眠后被使用右旋苯丙胺對飛行員的飛行能力評估，結(jié)果顯示飛行模擬器的工作能力持續(xù)保持58 h。而伊拉克戰(zhàn)爭中美國B-2轟炸機大部分飛行員服用了右旋苯丙胺，其中97%的飛行員有良好的效果，幾乎沒有發(fā)生不良反應(yīng)，而且興奮劑的使用不受飛行時間、轟炸次數(shù)、長時間飛行經(jīng)驗的影響[31]。2)莫達(dá)芬尼：李硯鋒等研究[22]提示，莫達(dá)芬尼對SD條件下人認(rèn)知能力有明顯改善作用，使持續(xù)48 h的工作績效保持相對穩(wěn)定水平。Westcott等[27]認(rèn)為莫達(dá)芬尼在軍事活動中有提高認(rèn)知能力的作用。據(jù)報道法國空軍飛行員在海灣戰(zhàn)爭中使用莫達(dá)芬尼，但未公開其營養(yǎng)藥物效果和不良反應(yīng)。3)咖啡因：Penetar等[28]早年對48 h SD后的受試者使用咖啡因的作用，研究顯示咖啡因可以明顯降低其睡眠感，并能對抗SD引起的精力、疲勞感和意識模糊等情緒情感變化。付兆君等[29]認(rèn)為咖啡因可以提高因SD導(dǎo)致的工作績效的下降。景百勝等[30]研究證實咖啡因?qū)τ?4 h SD引起的模擬飛行能力的下降具有明顯改善作用。目前尚未見有軍事飛行人員在戰(zhàn)爭期間服用咖啡因的相關(guān)報道?？傊?，實驗研究和戰(zhàn)爭經(jīng)驗提示，對抗瞌睡和疲勞的中樞興奮性藥物對提高軍事飛行人員警覺性、工作績效和作戰(zhàn)能力是極其有效的。建議在航醫(yī)的密切關(guān)注下合理使用。

3.2 短效類催眠藥物對飛行能力的影響 由于鎮(zhèn)靜催眠藥物對中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能具有明顯的抑制作用，軍事飛行人員應(yīng)用此類藥物后可影響高級功能、降低飛行能力，嚴(yán)重時危及飛行安全。戰(zhàn)時降低其駕駛能力和作戰(zhàn)能力。但是在戰(zhàn)時的長途飛行、夜間飛行、多重任務(wù)的反復(fù)飛行經(jīng)常發(fā)生，勢必干擾軍事飛行人員的正常睡眠節(jié)律或在非生理睡眠期睡眠，導(dǎo)致睡眠質(zhì)量難以保持。因此，應(yīng)適當(dāng)合理地應(yīng)用短效類催眠藥物，保證軍事飛行人員在正常生物節(jié)律紊亂或睡眠障礙條件下改善睡眠、恢復(fù)體力，進(jìn)而提高其工作能力和戰(zhàn)斗力。

戰(zhàn)爭中曾有對軍事飛行人員使用替馬西泮和三唑侖進(jìn)行催眠并收到了極佳的效果[31]。但是，由于飛行員以前沒有用此類藥物的歷史，自己認(rèn)為長時間SD后可以迅速入睡，有些飛行員不相信藥物的催眠作用等等。多次的局部戰(zhàn)爭期間極少有軍事飛行人員使用短效類催眠藥物，不過，嘗試使用該類藥物對軍事飛行人員是有益的。

實驗研究表明，睡眠誘導(dǎo)作用與作用效能的損害是有密切關(guān)系的。藥物在誘導(dǎo)睡眠時，將損害作用效能。因此，在睡眠即將結(jié)束或有緊急任務(wù)狀態(tài)時，用一種快速復(fù)醒藥物使人體快速完全恢復(fù)覺醒，以達(dá)到作戰(zhàn)能力。這稱之為睡眠誘導(dǎo)與快速復(fù)醒系統(tǒng)。這一系統(tǒng)在國內(nèi)外航空醫(yī)學(xué)領(lǐng)域正在進(jìn)行系統(tǒng)研究，并希冀盡早完善。使其達(dá)到根據(jù)不同的任務(wù)要求和作戰(zhàn)需求，合理準(zhǔn)確地應(yīng)用中樞興奮性藥物和短效類催眠藥物。

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