引子：太空中的睡眠問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注，并逐漸成為一個(gè)新的醫(yī)學(xué)研究前沿。怎樣才能保障航天員在太空中一夜好眠？我們將圍繞太空睡眠這一主題，探討航天員睡眠問(wèn)題的類型、成因、不利影響，并嘗試提出解決對(duì)策。關(guān)心健康從關(guān)注睡眠開(kāi)始！太空科技微信公眾號(hào)為此策劃了5篇系列文章進(jìn)行連載，以期引起大家對(duì)航天員在軌睡眠的關(guān)注、對(duì)自己和家人睡眠問(wèn)題的關(guān)心。

眾所周知，充足的睡眠時(shí)間和良好的睡眠質(zhì)量對(duì)于保證人們正常的身心健康、認(rèn)知能力和工作表現(xiàn)至關(guān)重要。然而，研究顯示，睡眠紊亂這一問(wèn)題對(duì)于航天員而言是十分常見(jiàn)的。在載人航天領(lǐng)域，航天員的睡眠時(shí)間和睡眠質(zhì)量受到一些特殊因素的影響。這些因素包括微重力，隔離，單調(diào)重復(fù)，高警覺(jué)性工作負(fù)荷等等。睡眠問(wèn)題會(huì)損害乘組人員的工作表現(xiàn)和健康狀況，最終影響飛行任務(wù)的安全性。NASA指出，睡眠不足是影響長(zhǎng)期飛行的重要危險(xiǎn)因素之一。

睡眠時(shí)間減少

與載人航天領(lǐng)域其他醫(yī)學(xué)問(wèn)題不同，航天員在軌睡眠情況最初并未引起人們較大關(guān)注。直到1976年，Kanas和Frost等人才首次公開(kāi)報(bào)道了美國(guó)太空實(shí)驗(yàn)室3名航天員的睡眠情況。經(jīng)多導(dǎo)睡眠記錄儀分析，他們?cè)谲壝刻炱骄凰?小時(shí)，比地面平均時(shí)間少了將近1小時(shí)。1988年，Santy等人發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行航天任務(wù)的58名航天員在軌每天平均睡眠6小時(shí)，而他們?cè)诘孛婷刻炱骄刻焖?.9小時(shí)，其中許多人報(bào)告在某些夜晚睡眠少于5小時(shí)，一些人則報(bào)告睡眠2小時(shí)或更少。2014年Barger等人報(bào)道，通過(guò)體動(dòng)記錄儀和飛行日志分析，64名執(zhí)行航天任務(wù)的航天員在軌每天平均睡眠6小時(shí)，21名國(guó)際空間站上的航天員每天平均睡眠6.1小時(shí)。他們進(jìn)一步分析后發(fā)現(xiàn)，航天員日均在軌睡眠時(shí)間比飛行前兩周少20分鐘，比著陸后第一周少47分鐘；國(guó)際空間站航天員日均在軌睡眠時(shí)間比飛行前兩周少19分鐘，比著陸后第一周少52分鐘。他們認(rèn)為飛行前兩周，由于飛行任務(wù)準(zhǔn)備等工作負(fù)荷較大，航天員已經(jīng)出現(xiàn)了睡眠時(shí)間不足的情況。

2015年，NASA總結(jié)了包括上述研究在內(nèi)的共7個(gè)研究、177名航天員的研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)不同年代、不同研究者運(yùn)用不同研究方法得出的結(jié)果總體上是一致的，即航天員在軌日均睡眠時(shí)間約為6小時(shí)。

顯然，航天員日均在軌睡眠時(shí)間明顯少于美國(guó)國(guó)家睡眠基金會(huì)和美國(guó)睡眠醫(yī)學(xué)會(huì)推薦的維持理想的警覺(jué)、績(jī)效和健康所需的時(shí)間，也比NASA-STD-3001中規(guī)定的航天員日均在軌睡眠時(shí)間不少于8小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)少了近2小時(shí)。

睡眠質(zhì)量下降

一些運(yùn)用多導(dǎo)睡眠記錄儀進(jìn)行的客觀研究表明，航天員在航天飛行中，睡眠結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。Gundel等人對(duì)和平號(hào)空間站航天員睡眠情況進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)第1個(gè)快速眼動(dòng)（rapid eye movement，REM）階段潛伏短，慢波睡眠（slow-wave sleep，SWS）在第1到第2個(gè)睡眠周期內(nèi)重新分配。他們還報(bào)道1名航天員睡眠潛伏期延長(zhǎng)、睡眠效率差，出現(xiàn)了“太空失眠癥”。一項(xiàng)針對(duì)執(zhí)行和平號(hào)飛行任務(wù)的美國(guó)航天員的研究發(fā)現(xiàn)，飛行中REM睡眠時(shí)間比飛行前減少超過(guò)50%，盡管飛行中臥床休息的時(shí)間更長(zhǎng)，但整個(gè)睡眠時(shí)間比飛行前減少了27%。Moldofsky等人對(duì)8名和平號(hào)空間站航天員EEG進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)飛行中慢波睡眠比飛行前明顯減少。Dijk等人報(bào)道，執(zhí)行航天飛機(jī)短期飛行任務(wù)的5名航天員，在飛行期間的后1/3階段清醒時(shí)間增加、慢波睡眠減少；在飛行后的睡眠中，REM時(shí)間回彈性明顯增加。

與大多數(shù)客觀研究報(bào)道的飛行中睡眠質(zhì)量變差不同，主觀研究結(jié)果存在不一致的情況。Barger和Dijk等人均報(bào)道，相對(duì)于飛行前地面上的睡眠，航天員在軌睡眠質(zhì)量給予了“壞”的主觀評(píng)價(jià)。但是，Dinges等人通過(guò)研究睡眠日志發(fā)現(xiàn)，航天員對(duì)自己的在軌睡眠質(zhì)量總體分級(jí)在“好”的等級(jí)上。Whitmire等人也報(bào)道了他們?cè)陲w行后對(duì)航天員進(jìn)行訪談和調(diào)查的結(jié)果，52%的人認(rèn)為他們?cè)陲w行中的睡眠質(zhì)量較好，只有6%的人不這么認(rèn)為。由于這些評(píng)價(jià)是回顧性的，可靠性值得商榷。比較可信的是，Stuster通過(guò)收集、分析國(guó)際空間站航天員的日記，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于飛行的后期階段，航天員在飛行的前1/4階段，經(jīng)常報(bào)告感覺(jué)到累，這與睡眠質(zhì)量下降密切相關(guān)。

安眠藥物使用情況

航天飛行影響睡眠的另一個(gè)引人注目的證據(jù)是航天員在軌服用安眠藥物的情況。1988年，Santy等人報(bào)道50%實(shí)行兩班制的乘組人員在飛行中至少使用了一次安眠藥。相比之下，實(shí)行一班制的乘組人員在飛行中至少使用一次安眠藥的比率只有19.4%（7/36）。1999年，NASA回顧了79次航天飛行任務(wù)記錄，在219條記錄中（每個(gè)記錄代表1人次飛行），94％人次在飛行過(guò)程中用藥；在用藥的人次中，45％人次表示，用藥是為了解決睡眠障礙。2014年，Barger等人報(bào)道78%（61/78）的航天任務(wù)乘員在52%（500/963）的夜晚服用了一個(gè)劑量的安眠藥物，在17%的晚上（87/500）服用了2次安眠藥物；75%（12/16）的國(guó)際空間站乘員在飛行中服用了安眠藥物。在收集到的總共852個(gè)睡眠日志中，96個(gè)報(bào)告使用了安眠藥物，18個(gè)報(bào)告使用了2次。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析表明，航天員在執(zhí)行飛行任務(wù)過(guò)程中經(jīng)常抱怨的排在前3位的醫(yī)學(xué)問(wèn)題是睡眠問(wèn)題、空間運(yùn)動(dòng)病、疼痛，使用最多的藥物是安眠藥物和皮疹治療藥物，且安眠藥物使用率比普通美國(guó)人地面處方使用率至少多出10倍。

此外，Stuster等人通過(guò)分析航天員日記，認(rèn)為航天飛行過(guò)程中存在睡眠慣性，即航天員不能很快從睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換到覺(jué)醒狀態(tài)。這些證據(jù)均支持航天飛行對(duì)睡眠有著明顯的不利影響。

編譯自：Bin Wu, Yue Wang, Xiaorui Wu, Dong Liu, Dong Xu, Fei Wang. On-orbit sleep problems of astronauts and countermeasures. Military Medical Research. 2018, 5:17. https://doi.org/10.1186/s40779-018-0165-6