高原官兵睡眠障礙與認(rèn)知障礙研究進(jìn)展

王歡歡，劉 霖，陳開兵，錢小順，韓繼明

1延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院，陜西延安 716000；2 解放軍總醫(yī)院 國家老年疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，北京 100853；3 解放軍總醫(yī)院第二醫(yī)學(xué)中心 呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，北京 100853；4 甘肅中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院 睡眠中心，甘肅蘭州 730000

高原特殊的地理環(huán)境及氣候特點(diǎn)對人體生理、心理產(chǎn)生諸多影響，嚴(yán)重時(shí)還會危及生命健康[1]。已有研究表明高原駐訓(xùn)官兵隨海拔高度增加，睡眠困擾、腦功能改變、焦慮等問題不斷涌現(xiàn)[2-3]。其中，睡眠障礙與認(rèn)知障礙是尤為突出的兩大問題，倍受軍事作業(yè)醫(yī)學(xué)關(guān)注。臨床調(diào)研發(fā)現(xiàn)，高原駐訓(xùn)官兵睡眠障礙(sleep disorders，SD)發(fā)生率高達(dá)67.9%，不僅引起心理效能及體育活動能力下降，還會導(dǎo)致神經(jīng)、呼吸等多個(gè)系統(tǒng)發(fā)生器質(zhì)性或功能性損害[4-5]。同時(shí)，認(rèn)知障礙(cognitive impairment，CI) 常與睡眠障礙并存，其破壞性強(qiáng)，直接影響軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力[6-7]。鑒于此，本文圍繞高原官兵睡眠障礙和認(rèn)知障礙最新研究進(jìn)行論述，為高原官兵階段性駐防策略提供新見解。

1 高原官兵睡眠障礙和認(rèn)知障礙的特征與機(jī)制

1.1高原睡眠障礙 睡眠障礙是駐訓(xùn)官兵進(jìn)入高原后最常見問題。劉清源等[5]調(diào)查顯示高原駐訓(xùn)官兵睡眠障礙發(fā)生率達(dá)67.9%，較陳濤等[8]、曹軍勝等[9]的調(diào)研結(jié)果(48.1%、41.5%)顯著增高。睡眠障礙系指在睡眠-覺醒過程中身體表現(xiàn)出的功能障礙[4]。駐訓(xùn)官兵進(jìn)入高原后基于低氧血癥，睡眠狀況不容樂觀，失眠(52.53%)、睡眠不足綜合征(48.34%)及鼾癥(41.01%) 為最常見的睡眠疾病類型[10-11]。睡眠效率低下、總睡眠時(shí)間不變但慢波睡眠減少、周期性呼吸伴腦電圖α 節(jié)律紊亂、腦血流量代償后減少是高原睡眠障礙特征表現(xiàn)[4]。但隨著駐防時(shí)間延長，其睡眠質(zhì)量較前略有提高，主要體現(xiàn)在睡眠時(shí)間、睡眠效率、睡眠障礙和日間功能，可能是由于機(jī)體對低壓低氧環(huán)境的適應(yīng)[12]。

高原官兵睡眠障礙發(fā)生機(jī)制一直備受關(guān)注。從平原到高原的官兵在低壓低氧環(huán)境下機(jī)體發(fā)生代償反應(yīng)，動脈血氧分壓降低，腦血流量增加，引起腦血管擴(kuò)張、腦細(xì)胞水腫，導(dǎo)致睡眠中樞功能障礙。且缺氧環(huán)境下，機(jī)體反射性呼吸加深加快，導(dǎo)致肺過度換氣，發(fā)生低碳酸血癥和呼吸性堿中毒，出現(xiàn)高原周期性中樞性睡眠呼吸暫停，這是睡眠破壞和大腦缺氧加重的重要原因[13]。高原寒冷、干燥的環(huán)境會降低高原官兵呼吸防御功能，易引起病原菌侵襲，發(fā)生炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致呼吸道炎性水腫，影響其睡眠質(zhì)量。

1.2高原認(rèn)知障礙 認(rèn)知障礙指在覺醒狀態(tài)下始終存在的受自我意識控制的一個(gè)或多個(gè)認(rèn)知域受損表現(xiàn)出的功能障礙，分為兩種類型：介于正常衰老與輕度癡呆之間的輕度認(rèn)知障礙；有腦血管病危險(xiǎn)因素或腦血管病的血管性認(rèn)知障礙[14]。前者具有早期干預(yù)價(jià)值，是近年來國際上廣泛關(guān)注的重點(diǎn)。高原駐訓(xùn)官兵普遍存在輕度認(rèn)知障礙，主要表現(xiàn)為短時(shí)記憶力差，注意廣度下降，復(fù)雜思維判斷力及思維靈活性遲緩等，影響身心效能[7]。史菊紅等[7]研究顯示高原駐訓(xùn)官兵認(rèn)知障礙與社會支持存在負(fù)向作用，睡眠質(zhì)量差、創(chuàng)傷經(jīng)歷、焦慮負(fù)性情緒是高原官兵輕度認(rèn)知障礙的危險(xiǎn)因素。射擊作為官兵技能與戰(zhàn)術(shù)、速度與時(shí)間深度契合的一種軍事能力體現(xiàn)，廣受認(rèn)知功能影響，高原官兵較低海拔官兵反應(yīng)時(shí)間明顯延長，目標(biāo)追蹤速度顯著下降，射擊成績整體水平隨之下降，提示反應(yīng)速度對軍事活動績效有較好預(yù)測效能[15]。

Li 等[16]的研究中，官兵前往高海拔駐地前，在平原地區(qū)進(jìn)行相應(yīng)的認(rèn)知功能訓(xùn)練，以期規(guī)避高原不良反應(yīng)，保證軍事任務(wù)的完成。但此試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期假設(shè)相悖，高強(qiáng)度訓(xùn)練產(chǎn)生的認(rèn)知優(yōu)勢在高海拔急性低氧暴露時(shí)并無優(yōu)勢，訓(xùn)練有素的高原官兵在視覺反應(yīng)準(zhǔn)確性、聽覺反應(yīng)速度、追蹤目標(biāo)測試中報(bào)告正確點(diǎn)的能力較未訓(xùn)練的高原受試者表現(xiàn)出更大的下降。可能原因是高原低壓低氧導(dǎo)致腦供氧不足，發(fā)生腦損傷。眾所周知，大腦是最容易受到缺氧損傷的區(qū)域，與神經(jīng)可塑性密切相關(guān)[17]。突觸作為負(fù)責(zé)神經(jīng)元之間通訊的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，是訓(xùn)練依賴型神經(jīng)可塑性中的關(guān)鍵細(xì)胞結(jié)構(gòu)。突觸效能的改變在訓(xùn)練依賴的認(rèn)知改善中起首要作用，但在缺氧條件下很容易被破壞。低氧直接影響神經(jīng)遞質(zhì)突觸釋放和突觸功能有關(guān)的活性因子表達(dá)而引發(fā)CI[16-18]。

2 高原官兵睡眠障礙與認(rèn)知障礙的關(guān)系

胡明俠等[10]對我國高原駐防官兵睡眠疾病的流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，失眠發(fā)生率達(dá)52.53%，其睡眠質(zhì)量各因子得分與智商、記憶在內(nèi)的認(rèn)知水平指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān)，表明高原駐訓(xùn)官兵睡眠質(zhì)量直接影響認(rèn)知水平。另外，有研究證實(shí)人體神經(jīng)系統(tǒng)功能恢復(fù)依賴于良好的睡眠，慢波睡眠時(shí)期腦內(nèi)蛋白質(zhì)合成加快，新神經(jīng)突觸聯(lián)系有效建立，促進(jìn)人體精力恢復(fù)[19]。失眠官兵入睡困難，睡眠覺醒頻繁，慢波睡眠減少，直接導(dǎo)致下丘腦-垂體-腎上腺軸功能紊亂，影響大腦神經(jīng)營養(yǎng)因子(包括腦源性和膠質(zhì)源性神經(jīng)營養(yǎng)因子)對神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞的營養(yǎng)支持，造成認(rèn)知功能損害[20]。且失眠還會造成大腦前額皮質(zhì)血流量下降，前額皮質(zhì)是大腦執(zhí)行、行為功能等認(rèn)知活動的主要區(qū)域，通過影響前額皮質(zhì)也可損害認(rèn)知功能[19]。

睡眠不足綜合征是高原駐訓(xùn)官兵第二大常見睡眠疾病，涵蓋睡眠質(zhì)量差、睡眠時(shí)間不足或過長以及睡眠時(shí)間不規(guī)律[21]。關(guān)于自我報(bào)告睡眠質(zhì)量的研究表明睡眠時(shí)間長短與認(rèn)知障礙呈U 型關(guān)系，男性認(rèn)知能力受損與睡眠時(shí)間短有關(guān)，女性與睡眠時(shí)間長有關(guān)[22-23]。高原官兵普遍主訴睡眠時(shí)間不足、睡眠質(zhì)量差，其認(rèn)知障礙程度也隨主訴睡眠障礙的加重出現(xiàn)上升趨勢[5,7]。官兵在高原適應(yīng)過程中長期限制和破壞睡眠會減弱神經(jīng)元環(huán)狀單磷酸腺苷-蛋白激酶A(cAMP-PKA) 信號傳導(dǎo)而削弱海馬神經(jīng)元的可塑性和記憶過程，當(dāng)睡眠受限長期發(fā)生時(shí)，海馬細(xì)胞增殖和神經(jīng)發(fā)生減少，海馬體積隨之減小，導(dǎo)致認(rèn)知功能受損[17]。Tau 是腦脊液中相對穩(wěn)定的一種微管相關(guān)蛋白，也是阿爾茨海默病相關(guān)神經(jīng)變性的一種加速器。一項(xiàng)臨床試驗(yàn)表明一晚的睡眠剝奪會提高腦脊液中Tau 蛋白水平，在人類腦脊液中增加了50%，在小鼠間質(zhì)液中增加了100%，可見“睡眠不足”與認(rèn)知功能間有很密切的聯(lián)系[22]。

鼾癥是高原官兵常見睡眠障礙之一，包括單純性鼾癥與睡眠呼吸暫停綜合征，是臨床多發(fā)的一種潛在致死性睡眠呼吸障礙疾患。隨著病情發(fā)展，可導(dǎo)致高血壓病、心腦血管病等一系列合并癥[24]。高原鼾癥官兵夜間睡眠期間由于頦舌肌松弛，咽壁因呼吸道內(nèi)的負(fù)壓塌陷，造成氣息出入受阻、上氣道阻塞，引發(fā)間歇性低氧血癥。加之高原環(huán)境氧氣稀薄，氣壓低會加劇呼吸障礙，引起睡眠結(jié)構(gòu)紊亂。因此，保持鼾癥官兵上呼吸道通暢是高原醫(yī)學(xué)認(rèn)知障礙領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。

3 高原官兵睡眠與認(rèn)知障礙防治新策略

3.1氧療 高壓氧是治療高原睡眠障礙的有效手段之一，90%以上的睡眠障礙者經(jīng)高壓氧治療后睡眠得到明顯改善[25]。駐訓(xùn)官兵在完成高原任務(wù)前進(jìn)行高壓氧治療，可以有效改善氣體交換，增強(qiáng)氧合能力，提高血氧張力，增加組織氧含量和氧儲備，并加速乳酸清除，減輕缺氧對組織的損傷，降低睡眠障礙與認(rèn)知障礙的發(fā)生率，增強(qiáng)高原官兵體能與抵抗力，提高作業(yè)效率[26]。由于官兵高原駐訓(xùn)的機(jī)動性，便攜式高原野戰(zhàn)增壓帳篷應(yīng)運(yùn)而生，通過加壓方式增加帳篷內(nèi)氧分壓，糾正低氧導(dǎo)致的睡眠障礙。在海拔3 700 m、4 200 m、5 200 m，使用增壓帳篷的駐訓(xùn)官兵夜間睡眠時(shí)平均SpO2、最低SpO2較不增壓組顯著提高，自發(fā)微覺醒及呼吸性事件明顯減少，其效果在實(shí)踐中得到驗(yàn)證[27]。

3.2藥物治療 增加睡眠時(shí)間是改善認(rèn)知障礙最簡單可行且安全的方法，通過使用睡眠藥物，如唑吡坦、扎來普隆、乙酰唑胺等強(qiáng)制增加睡眠時(shí)間，可有效改善主客觀睡眠質(zhì)量，不影響睡眠結(jié)構(gòu)，不降低通氣和血氧飽和度，緩解睡眠障礙，是防治高原駐訓(xùn)官兵認(rèn)知障礙的一種可行策略[28]。近年來，多項(xiàng)臨床研究表明，相較于傳統(tǒng)西藥的成癮性，中藥效果更加溫和，包括消痰解郁方、紅景天、復(fù)方丹參滴丸等，對高原駐訓(xùn)官兵睡眠質(zhì)量提高有顯著作用[29]。

3.3健康宣教和心理疏導(dǎo) 孟旭陽等[30]研究顯示正式開展高原實(shí)訓(xùn)前，對參與高原外訓(xùn)官兵進(jìn)行高原衛(wèi)勤知識宣講，使其一定程度上掌握了應(yīng)對睡眠困擾、負(fù)性情緒等的方法，增進(jìn)了對高原環(huán)境下作業(yè)的心理適應(yīng)性，對睡眠與認(rèn)知功能產(chǎn)生了積極促進(jìn)作用。部隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)可依據(jù)不同時(shí)期、不同任務(wù)目的等駐訓(xùn)特點(diǎn)對高原官兵進(jìn)行個(gè)性化健康宣教，對可能出現(xiàn)的高原駐訓(xùn)問題提供早預(yù)防、早控制的解決方案，保證高原官兵身心健康，提高軍事戰(zhàn)斗力及作業(yè)能力。此外，陳濤等[8]采用認(rèn)知行為療法中的認(rèn)知重建技術(shù)，通過幫助個(gè)體改正歪曲思維，重構(gòu)合理認(rèn)知，進(jìn)而改善睡眠問題。情緒作為高海拔環(huán)境下一個(gè)重要應(yīng)激因素，對駐訓(xùn)官兵的調(diào)節(jié)、適應(yīng)能力提出新挑戰(zhàn)[3]。定期對高原駐訓(xùn)官兵實(shí)施個(gè)人或團(tuán)體認(rèn)知行為訓(xùn)練，問題突出者進(jìn)行多次一對一心理咨詢，可促進(jìn)其恢復(fù)到正常的生活工作狀態(tài)。

3.4階梯適應(yīng)法 Guo 等[31]研究發(fā)現(xiàn)，4 d 短期高海拔暴露對改善人的神經(jīng)行為參數(shù)(包括情緒狀態(tài)和認(rèn)知表現(xiàn))有更好的效果。與3 個(gè)月長期高海拔暴露組相比，其負(fù)性情緒明顯降低，認(rèn)知表現(xiàn)更好，感覺運(yùn)動、注意力和精神運(yùn)動能力更佳，甚至急性高山病的患病率更低。駐訓(xùn)官兵高原環(huán)境下的生活工作需要適應(yīng)過程，官兵進(jìn)入高原時(shí)，采用由低到高、短期暴露、緩慢行進(jìn)的階梯適應(yīng)法駐訓(xùn)高原，使機(jī)體代償功能通過適度調(diào)節(jié)逐步升高，減輕高原環(huán)境對駐訓(xùn)官兵睡眠和認(rèn)知功能影響。但此方法對急進(jìn)高原作業(yè)官兵難以實(shí)施。

4 結(jié)語

睡眠障礙和認(rèn)知障礙在高原官兵中普遍存在。睡眠障礙通常會影響認(rèn)知功能，導(dǎo)致官兵高原作業(yè)效能降低。輕度認(rèn)知障礙是官兵進(jìn)駐高原后普遍反應(yīng)，發(fā)生認(rèn)知障礙的高原官兵普遍伴隨睡眠質(zhì)量低下。目前高原官兵通過干預(yù)睡眠提高認(rèn)知功能的相關(guān)研究較少。未來我們將加深對官兵的高原醫(yī)學(xué)研究，為促進(jìn)我軍高原整體軍事衛(wèi)勤保障提供參考依據(jù)。