军事飞行人员睡眠障碍性疾病的医学评价

陈同欣 高和 王莞尔

·综 述·

军事飞行人员睡眠障碍性疾病的医学评价

陈同欣 高和 王莞尔

无论是现代局部战争，如海湾战争、科索沃战争和利比亚战争等，还是未来具有高科技特征的“空天一体”战争；无论是海上战争，还是陆地战争；空军乃是最重要的作战力量，抑或是决定战争胜负的最重要因素[1]。这就突出了现代高性能战斗机在战争中的作用，尤其是突现了军事飞行人员在战争中的作战能力。但同时这也突出了在战争中军事飞行人员所面临的严峻考验，即需要具备极高的警醒状态和应激能力。

一名军事飞行人员如何才能保持极高的警醒状态和应激能力并最大化地提高军事飞行人员在空战中的战斗力？众所周知，良好的睡眠在保证警醒水平、工作能力、有目的有意识的行为活动中起到极其重要的作用。目前军事飞行人员在保持高警醒状态时面临两个问题，其一，在平时训练期间，军事飞行人员始终要避免发生睡眠过少或睡眠过多等睡眠紊乱障碍；其二，在战时，军事飞行人员在长时间、跨时区或夜间飞行为保持警醒，应适当应用中枢性兴奋制剂；而为保证睡眠还必须适当应用中枢性抑制制剂。笔者综述了近年来军事飞行人员面临的有关睡眠问题，旨在评价对军事飞行人员睡眠监测的研究方法、研究现状及一些睡眠药物使用的相关建议。

1 军事飞行人员睡眠与疲劳监测方法学评价

目前，根据实际需要，对于睡眠监测的方法有许多种，如：1)多导睡眠监测仪(Polysomnography，PSG)；2)便携式多导睡眠监测仪(Portable Polysomnography，PPSG)；3)体动仪(Actigraphy)；4)微动敏感床垫式睡眠监测系统(Micromovement Sensitive Mattress Sleep Monitoring System，MSMSMS)等。对于疲劳监测的方法也有多种，如：1)Head position sensor；2)PERCLOS Monitor；3)瞳孔测量计；4)脑电图(EEG)；5)头部位置和眼睛所盯位置测量方法；6)Mayo Pupillometry等。

1.1 多导睡眠监测仪(Polysomnography，PSG) PSG是一种同步记录、分析多项睡眠生理学指标，进行睡眠医学研究和睡眠疾病诊断及治疗疗效评价的客观无创技术。该方法现已成为评价多种睡眠障碍性疾病的金标准或准金标准。PSG一词于1974年由斯坦福大学Holland医生首次使用[2]，沿用至今并肯定其实用性。该方法已经被广泛应用于临床医学和军事航空医学领域[2-4]。

1.2 便携式多导睡眠监测仪(Portable Polysomnography，PPSG) PPSG是与PSG相对应的一种简易、可方便携带至睡眠实验室外(如医院病房、急诊室或患者家中)进行检查的设备[5]。与PSG相比其监测指标数量相同或减少。该设备的优点包括易接近性、费用低、患者易接受性。缺点有诊断的局限性、结果易受影响等。美国睡眠医学会对该仪器的使用提出了明确的指导性建议[6]。

1.3 体动仪(Actigraphy) 该设备是基于睡眠状态下极少肢体运动而清醒状态下运动增加的原理而设计的小型睡眠监测装置[7]。主要优点包括手表式、可移动、任何场合均可使用，对失眠症、昼夜节律紊乱的评价有益[8]。非常适于对军事飞行人员的动态监测，可望在飞行训练时使用。

1.4 微动敏感床垫式睡眠监测系统(Micromovement Sensitive Mattress Sleep Monitoring System，MSMSMS)[9]MSMSMS是一种与受试者无任何传感器、导线接触的床垫，通过受试者的呼吸、心动、体动等传递到检测仪上的评价睡眠状态的检测系统。优点包括简易、无干扰。目前在空军多单位使用。

1.5 疲劳监测方法[10-11]1)Head position sensor：测量头部位置的传感器。在头部安装多个传感器，利用三角代数算法算出头部的三维空间位置，并实时跟踪头部位置的变化，同时利用各个时间段头部位置的变化特征，可以表现出人处于清醒或瞌睡状态。2)PERCLOS Monitor：用于连续监测眼睑的睁闭，并且根据相应的阈值提示可能发生的瞌睡。3)瞳孔测量计：一般情况下，人在清醒时，瞳孔直径保持相对稳定的大小，而瞌睡时，瞳孔的大小发生变化。4)脑电图(EEG)：人体在瞌睡时，脑电图显示α波解体，θ波增加。该方法被认为是监测疲劳的金标准。5)头部位置和眼睛所盯位置测量方法。6)Mayo Pupillometry 可测量瞳孔直径随时间的变化。

2 非战时军事飞行人员睡眠障碍性疾病评价

睡眠障碍是军事飞行人员的常见病、多发病，也是影响军事飞行人员正常训练，乃至影响飞行安全的重要因素。航空医学领域多年研究表明，军事飞行人员睡眠障碍性疾病主要包括阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征、失眠症、发作性睡病及节律性睡眠障碍等。

2.1 阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(Obstructive Sleep Apnea Hypoapnea Syndrome，OSAHS) OSAHS是一种由于睡眠状态下呼吸气流阻塞而导致缺氧、二氧化碳潴留，进而导致高血压、冠心病、心律失常、心率衰竭及卒中等一系列严重疾病的全身性疾病。近三、四十年国内外学者已经进行了卓有成效的科学研究，使OSAHS诊断、治疗趋于完善或完美。OSAHS也是军事飞行人员常见的睡眠障碍性疾病之一。我军军事飞行人员OSAHS的患病率达0.8～1.9%[12]。OSAHS对军事飞行人员的影响是非常大的，国内外均有患OSAHS的军事飞行人员发生飞行事故或飞行事故症候而危及飞行安全的报道[13-14]。崔丽等[15-17]将OSAHS对军事飞行人员身心及造作能力的影响进行了有益的研究，提出了一些有参考价值的观点，主要包括：1)患OSAHS的军事飞行人员存在有不同程度的焦虑抑郁情绪；2)患中重度OSAHS的军事飞行人员存在有不同程度的认知功能减退；3)患中重度OSAHS的军事飞行人员存在有不同程度的飞行操作能力损害。提示OSAHS可能对飞行安全有严重威胁。

2.2 失眠症 失眠是人类的最普遍现象，人的一生中几乎都发生过失眠。据有关研究报道，失眠率极高，中国成人达38.2%，美国成人达30%，英国成人达36%，法国成人达34%，世界成人达29%。郑红霞[18]调查1 000名飞行人员，发现其中中重度失眠达21.9%。失眠症是一种常见的睡眠障碍性疾病。但由于现代临床医学存在着不同的诊断标准而没有一个确切的人群患病率。有人报道人群终生患病率10%～20%，军事飞行人员失眠症患病率为14%[19]。

失眠肯定影响军事飞行人员的认知和飞行操作能力，严重时可引发飞行事故。因此，我军飞行员医学临时停飞标准中明确提出，飞行前睡眠不足应终止其次日的飞行任务。虽然失眠或失眠症对飞行安全构成严重的影响，但由于诊断标准的不统一、诊断方法的不适当、研究方法的不完善，导致研究结果缺乏可靠性。因此，多年来，无论是有关失眠的基础研究，还是失眠症对飞行的影响，以及临床上对失眠症的诊断学方法、治疗效果评价都没有形成科学、完善的专家共识。

3 战时调节军事飞行人员的睡眠与抗疲劳药物评价

战时飞行活动可能在各种情况下进行，如跨时区、远距离、夜间飞行、短时间重复任务飞行等。这种特殊状态的飞行都可能引起军事飞行人员睡眠节律紊乱，进而影响其认知工作能力和情绪情感状态，加重身心负荷、降低飞行能力和作战能力。如何保证和提高军事飞行人员在跨时区、跨昼夜持续紧张状态下的工作和作战能力，是多年来国内外军事航空医学研究的热点和难点之一。大量的实验研究和近代高技术条件下的局部战争的航空卫生保障经验表明，调节军事飞行人员作息及合理用药是行之有效的方法和对抗措施[20-21]。一方面强调合理使用短效催眠药物，使军事飞行人员快速入睡，恢复体能，提高作战能力。另一方面强调合理使用中枢兴奋性药物，使军事飞行人员快速复醒，处于高度警觉状态和作业效能。

3.1 中枢兴奋性药物在睡眠剥夺条件下对飞行能力的影响 大量的研究证明[22-25]，睡眠剥夺(Sleep Deprivation，SD)，如长途飞行、夜间飞行、多重任务的反复飞行等可以明显降低军事飞行人员的认知能力、工作能力。突出表现为飞行驾驶能力下降、飞行动作错误率增加，甚至危及飞行安全。航空医学界公认军事飞行人员睡眠不足是造成飞行事故的重要原因之一。1)右旋苯丙胺：为了提高在SD条件下能够使军事飞行人员具有极高警觉性和应激能力，目前国内外有关学者不论是在实验室进行基础研究，还是局部战争中的实践经验都有令人满意的尝试和良好的效果。Caklwell研究[26]在剥夺64 h睡眠后被使用右旋苯丙胺对飞行员的飞行能力评估，结果显示飞行模拟器的工作能力持续保持58 h。而伊拉克战争中美国B-2轰炸机大部分飞行员服用了右旋苯丙胺，其中97%的飞行员有良好的效果，几乎没有发生不良反应，而且兴奋剂的使用不受飞行时间、轰炸次数、长时间飞行经验的影响[31]。2)莫达芬尼：李砚锋等研究[22]提示，莫达芬尼对SD条件下人认知能力有明显改善作用，使持续48 h的工作绩效保持相对稳定水平。Westcott等[27]认为莫达芬尼在军事活动中有提高认知能力的作用。据报道法国空军飞行员在海湾战争中使用莫达芬尼，但未公开其营养药物效果和不良反应。3)咖啡因：Penetar等[28]早年对48 h SD后的受试者使用咖啡因的作用，研究显示咖啡因可以明显降低其睡眠感，并能对抗SD引起的精力、疲劳感和意识模糊等情绪情感变化。付兆君等[29]认为咖啡因可以提高因SD导致的工作绩效的下降。景百胜等[30]研究证实咖啡因对于24 h SD引起的模拟飞行能力的下降具有明显改善作用。目前尚未见有军事飞行人员在战争期间服用咖啡因的相关报道。总之，实验研究和战争经验提示，对抗瞌睡和疲劳的中枢兴奋性药物对提高军事飞行人员警觉性、工作绩效和作战能力是极其有效的。建议在航医的密切关注下合理使用。

3.2 短效类催眠药物对飞行能力的影响 由于镇静催眠药物对中枢神经系统功能具有明显的抑制作用，军事飞行人员应用此类药物后可影响高级功能、降低飞行能力，严重时危及飞行安全。战时降低其驾驶能力和作战能力。但是在战时的长途飞行、夜间飞行、多重任务的反复飞行经常发生，势必干扰军事飞行人员的正常睡眠节律或在非生理睡眠期睡眠，导致睡眠质量难以保持。因此，应适当合理地应用短效类催眠药物，保证军事飞行人员在正常生物节律紊乱或睡眠障碍条件下改善睡眠、恢复体力，进而提高其工作能力和战斗力。

战争中曾有对军事飞行人员使用替马西泮和三唑仑进行催眠并收到了极佳的效果[31]。但是，由于飞行员以前没有用此类药物的历史，自己认为长时间SD后可以迅速入睡，有些飞行员不相信药物的催眠作用等等。多次的局部战争期间极少有军事飞行人员使用短效类催眠药物，不过，尝试使用该类药物对军事飞行人员是有益的。

实验研究表明，睡眠诱导作用与作用效能的损害是有密切关系的。药物在诱导睡眠时，将损害作用效能。因此，在睡眠即将结束或有紧急任务状态时，用一种快速复醒药物使人体快速完全恢复觉醒，以达到作战能力。这称之为睡眠诱导与快速复醒系统。这一系统在国内外航空医学领域正在进行系统研究，并希冀尽早完善。使其达到根据不同的任务要求和作战需求，合理准确地应用中枢兴奋性药物和短效类催眠药物。

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