引子：太空中的睡眠問題越來越引起人們的關注，并逐漸成為一個新的醫(yī)學研究前沿。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，探討航天員睡眠問題的類型、成因、不利影響，并嘗試提出解決對策。關心健康從關注睡眠開始！太空科技微信公眾號為此策劃了5篇系列文章進行連載，以期引起大家對航天員在軌睡眠的關注、對自己和家人睡眠問題的關心。

眾所周知，充足的睡眠時間和良好的睡眠質(zhì)量對于保證人們正常的身心健康、認知能力和工作表現(xiàn)至關重要。然而，研究顯示，睡眠紊亂這一問題對于航天員而言是十分常見的。在載人航天領域，航天員的睡眠時間和睡眠質(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，高警覺性工作負荷等等。睡眠問題會損害乘組人員的工作表現(xiàn)和健康狀況，最終影響飛行任務的安全性。NASA指出，睡眠不足是影響長期飛行的重要危險因素之一。

睡眠時間減少

與載人航天領域其他醫(yī)學問題不同，航天員在軌睡眠情況最初并未引起人們較大關注。直到1976年，Kanas和Frost等人才首次公開報道了美國太空實驗室3名航天員的睡眠情況。經(jīng)多導睡眠記錄儀分析，他們在軌每天平均只睡6小時，比地面平均時間少了將近1小時。1988年，Santy等人發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行航天任務的58名航天員在軌每天平均睡眠6小時，而他們在地面每天平均每天睡7.9小時，其中許多人報告在某些夜晚睡眠少于5小時，一些人則報告睡眠2小時或更少。2014年Barger等人報道，通過體動記錄儀和飛行日志分析，64名執(zhí)行航天任務的航天員在軌每天平均睡眠6小時，21名國際空間站上的航天員每天平均睡眠6.1小時。他們進一步分析后發(fā)現(xiàn)，航天員日均在軌睡眠時間比飛行前兩周少20分鐘，比著陸后第一周少47分鐘；國際空間站航天員日均在軌睡眠時間比飛行前兩周少19分鐘，比著陸后第一周少52分鐘。他們認為飛行前兩周，由于飛行任務準備等工作負荷較大，航天員已經(jīng)出現(xiàn)了睡眠時間不足的情況。

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間約為6小時。

顯然，航天員日均在軌睡眠時間明顯少于美國國家睡眠基金會和美國睡眠醫(yī)學會推薦的維持理想的警覺、績效和健康所需的時間，也比NASA-STD-3001中規(guī)定的航天員日均在軌睡眠時間不少于8小時的標準少了近2小時。

睡眠質(zhì)量下降

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

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

安眠藥物使用情況

航天飛行影響睡眠的另一個引人注目的證據(jù)是航天員在軌服用安眠藥物的情況。1988年，Santy等人報道50%實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次航天飛行任務記錄，在219條記錄中（每個記錄代表1人次飛行），94％人次在飛行過程中用藥；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等人報道78%（61/78）的航天任務乘員在52%（500/963）的夜晚服用了一個劑量的安眠藥物，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個睡眠日志中，96個報告使用了安眠藥物，18個報告使用了2次。進一步統(tǒng)計分析表明，航天員在執(zhí)行飛行任務過程中經(jīng)常抱怨的排在前3位的醫(yī)學問題是睡眠問題、空間運動病、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人地面處方使用率至少多出10倍。

此外，Stuster等人通過分析航天員日記，認為航天飛行過程中存在睡眠慣性，即航天員不能很快從睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換到覺醒狀態(tài)。這些證據(jù)均支持航天飛行對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