飛行疲勞的生理心理因素及對策論文

　　【關(guān)鍵詞】 飛行疲勞；睡眠剝奪；動(dòng)態(tài)監測；生物反饋；放松

　　0引言

　　飛行活動(dòng)是現代社會(huì )中最復雜的勞動(dòng)類(lèi)型之一. 在飛行過(guò)程中,飛行人員必須具有良好的生理和心理狀態(tài)［1］. 但由于種種原因,如機艙的噪聲和振動(dòng)、氣壓變化、長(cháng)時(shí)間飛行、無(wú)規律工作、高應激狀態(tài)、似晝夜節律的擾亂以及睡眠不足等,致使飛行人員經(jīng)常處于疲勞和半疲勞狀態(tài),導致飛行員的能力下降，易引起判斷失誤，出現飛行錯覺(jué)，甚至導致嚴重的飛行事故［2］.

　　1飛行疲勞及主要特點(diǎn)

　　飛行員產(chǎn)生飛行疲勞, 最初感覺(jué)全身乏力、倦怠、萎靡不振、精力分散, 飛行能力明顯降低. 據調查,連續飛行10 h后,有70%的飛行員頭暈頭痛, 70%～80%的人全身酸痛、倦怠無(wú)力.

　　飛行疲勞與日常中的疲勞，既相似又有其特點(diǎn). 在科技日新月異的今天，勞累感似乎成了現代人的普遍感覺(jué)，保健專(zhuān)家將這些勞累感分為三種類(lèi)型：一是體力性疲勞：這種疲勞是繁重的體力勞動(dòng)或過(guò)強的體育運動(dòng)造成的. 表現為手腳酸軟無(wú)力，體能下降明顯. 二是腦力性疲勞：由于長(cháng)期進(jìn)行復雜的腦力勞動(dòng)，大量消耗大腦內的血氧，從而削弱了腦細胞的正常功能. 此類(lèi)人群常表現為頭昏腦脹，記憶力下降，注意力渙散，失眠多夢(mèng)等癥狀. 三是心理性疲勞：是由現代生活中高強度的壓力與緊張感造成的. 超負荷的精神負擔可使心理處于一種混亂不安的狀態(tài)，從而導致人情緒沮喪、抑郁或焦慮. 現代社會(huì )日趨激烈的競爭在不斷地增加人們的精神負荷，故心理性疲勞的人越來(lái)越多，此種疲勞比體力和腦力疲勞的危害更大［3］.

　　飛行疲勞的主要特點(diǎn)是：反應遲鈍，思路單一，思想麻木，記憶力下降，判斷失誤，條理性差，視力下降，個(gè)性變?yōu)槔淠�或易激惹�?］. 有研究表明飛行事故的1/5直接或間接地與疲勞相關(guān). 因醫學(xué)原因停飛的前5位或多或少與疲勞產(chǎn)生的后遺癥停飛［5］相關(guān).

　　2引發(fā)飛行疲勞的因素

　　為了飛行安全和飛行人員的身心健康,飛行管理部門(mén)對飛行人員疲勞問(wèn)題非常重視,各國軍航或民航都在進(jìn)行有關(guān)疲勞方面的教育,分析成因和研究對抗措施，盡可能減少或緩解飛行疲勞，提高飛行質(zhì)量,消除飛行事故隱患. 在引發(fā)飛行疲勞的逐多因素中，工作負荷、睡眠、情緒等是常見(jiàn)因素.

　　2.1飛行負荷過(guò)重飛行負荷,通俗地講就是飛行工作量. 它決定于飛行時(shí)間、飛行任務(wù)的難易、技術(shù)是否熟練、情緒是否緊張、航線(xiàn)上的氣象條件、跨越時(shí)區多少和座艙的環(huán)境條件等. 如飛行時(shí)間相對過(guò)長(cháng), 部分耐力差的飛行人員就可產(chǎn)生明顯的或過(guò)度的疲勞感［6］.

　　2.2睡眠和休息不足睡眠和休息不足,容易產(chǎn)生飛行疲勞. 如長(cháng)途飛行, 跨越時(shí)區較多, 飛行時(shí)間長(cháng),作息制度也受到較大的影響,干擾正常的睡眠過(guò)程, 這樣就容易產(chǎn)生飛行疲勞. 如飛行前睡眠不好,起飛時(shí)就有疲勞感的飛行員,在空中對缺氧、加速度、顛簸等的耐力低于正常水平, 容易產(chǎn)生錯覺(jué).

　　2.3不良情緒情緒穩定的飛行員,在飛行中能較好地控制自己不受外界各種刺激因素的干擾,能根據任務(wù)調動(dòng)自己的積極性,形成最佳的心理狀態(tài),以便在緊張飛行中充分發(fā)揮自己的體能和技能. 反之,就會(huì )因情緒波動(dòng)而不能控制自己的行為,致使動(dòng)作忙亂,導致不能發(fā)揮正常的飛行技術(shù)水平. 而起飛、著(zhù)陸時(shí)的緊張情緒則可能增加飛行負荷, 導致飛行疲勞.

　　在眾多損害飛行人員生理和心理狀態(tài)的因素之中,睡眠不足是最普遍、影響最嚴重的因素之一. 航空環(huán)境中導致睡眠不足的幾種最主要的原因,即工作的需要對睡眠的限制,不良的睡眠衛生習慣,環(huán)境因素,精神緊張和似晝夜節律的'擾亂.

　　3疲勞監測的研究進(jìn)展

　　疲勞的監測主要從睡眠狀態(tài)、生物節律、腦電圖、心電圖、體溫、脈搏和血壓幾個(gè)方面進(jìn)行監測. 關(guān)于疲勞的評價(jià)主要從主訴、量表和飛行日志等進(jìn)行分析評價(jià).

　　1992年,澳大利亞Snell等［7］人對優(yōu)秀中長(cháng)跑運動(dòng)員進(jìn)行了生理學(xué)測試,試圖從血液測試中判斷血液運輸氧的能力和身體中鐵的代謝狀況,以此監測慢性疲勞的程度. 1991年美國Coen等根據個(gè)體無(wú)氧閾來(lái)控制長(cháng)跑訓練,以利于更好地消除疲勞. 同年,意大利的French等［8］對優(yōu)秀長(cháng)跑運動(dòng)員運動(dòng)至疲勞時(shí)通過(guò)攝入咖啡因來(lái)緩解和消除疲勞. 有研究表明由于長(cháng)途飛行疲勞的飛行員的警覺(jué)性時(shí)常減低，甚至在應急狀態(tài)下也是如此，因此，Cabon等［9］應用飛行員活動(dòng)電子監測儀（the electronic pilot瞐ctivity monitor,EPAM）對飛行員的警覺(jué)狀態(tài)進(jìn)行連續監測，并限制困乏狀態(tài)如打盹以預防睡眠慣性，并用腦電圖、心電圖和心率等生理參數進(jìn)行監測，以證明EPAM監測飛行員低警覺(jué)期的能力，結果表明是可行的.

　　1987年最早由美國疾病控制中心制訂慢性疲勞綜合征（CFS）的診斷標準，并于1994年加以修訂完善［10］. 該標準被國際醫學(xué)界公認為金標準.

　　用瞳孔的遮閉狀態(tài)來(lái)判斷疲勞 . 通過(guò)對眼動(dòng)儀瞳孔模塊輸出視頻的圖像處理,由此推斷瞳孔的遮閉狀態(tài),計算出用于疲勞判定的眼瞼閉合度值. 主要觀(guān)察指標:從圖像采集卡中采集的圖像反應了被試者瞳孔的開(kāi)閉狀態(tài). 計算出用于制定疲勞的眼瞼閉合度值,推斷被試者的疲勞程度［11］.

　　運動(dòng)性心理疲勞概念模型的提出. 分析闡述了用生理生化指標檢測評價(jià)心理疲勞的可行性以及心理疲勞、生理疲勞與生理生化指標的關(guān)系;提出了采用不同生理生化指標檢測不同層次與性質(zhì)的心理疲勞的研究設想與思路,如用內分泌激素等生化指標檢測評價(jià)負性情緒性心理疲勞,用ERP等生理指標檢測評價(jià)認知性心理疲勞等;提出進(jìn)行相關(guān)研究時(shí)應特別注意檢測手段與指標的檢測效度、敏感性、適用條件、綜合評價(jià)、個(gè)體差異等,以避免研究工作走向歧途［12］.

　　表面肌電信號的特征改變. 通過(guò)設計一種高輸入阻抗,低噪,抗干擾性強的前端表面肌電信號(SEMG)采集器將駕駛員的腰部肌肉疲勞信號采集到DSP處理器上. 實(shí)現疲勞狀態(tài)在DSP處理器上的定量描述. 從而實(shí)現疲勞駕駛檢測［13］.

　　動(dòng)態(tài)心電圖及心率變異性(HRV). 徐先慧等［14］采用24 h動(dòng)態(tài)心電圖方法檢測16名北京—美洲、北京—澳洲和北京—歐洲航線(xiàn)飛行的飛行員動(dòng)態(tài)心電圖及心率變異性(HRV);另外檢測10名國內晝間飛行的飛行員動(dòng)態(tài)心電圖及心率變異性(HRV)作對照組. 結果發(fā)現跨時(shí)區飛行使飛行員HRV 譜成份的晝夜周期節律顯著(zhù)降低.

　　肌電皮溫生物反饋儀. 飛行疲勞可以使飛行人員操縱能力下降，造成錯、忘、漏,是導致飛行事故的重要原因之一. 王開(kāi)輝等［15］應用 JD/PW25型高級肌電皮溫生物反饋儀對 49例飛行疲勞的空軍飛行員進(jìn)行肌肉放松訓練,達到了消除飛行疲勞的目的,收到較好療效.

　　付兆君等［16］探討睡眠剝奪條件下服用咖啡因對情緒情感狀態(tài)的影響. 實(shí)驗中服用咖啡因后,POMS量表（取自WHO“神經(jīng)行為核心測試組合”）中的指標有力－好動(dòng)高于安慰劑組,疲憊－惰性、困惑－迷茫得分低于安慰劑組,表明服用咖啡因可以有效地改善睡眠剝奪引起的不良情緒 ,提高積極的情緒要素水平 ,降低主觀(guān)疲勞程度,使人充滿(mǎn)自信.

　　4預防飛行疲勞的措施

　　如何消除疲勞是一個(gè)涉及多學(xué)科、多方位、多指標的問(wèn)題. 研究緩解飛行疲勞是一項十分迫切的研究課題. 目前試圖在評價(jià)飛行疲勞指標上找到突破口尚存諸多困難,但采取綜合應對措施,可以把飛行疲勞的影響降到最低限度.

　　4.1充足的休息睡眠高質(zhì)量的睡眠是保持充沛體力和精力所必需的，對軍人來(lái)說(shuō)，則與戰斗力密切相關(guān). 休息環(huán)境要安靜, 無(wú)喧鬧、無(wú)吸煙等不良影響;室溫不宜過(guò)高或過(guò)低;飛行緊張階段要安排好午睡；應制定適時(shí)打盹、強制睡眠訓練計劃. 如有的國家對承擔離開(kāi)基地數日或更長(cháng)時(shí)間飛行任務(wù)的人員作出規定:出航天數越多,每天值班的時(shí)間應越短, 以保證有充足的休息時(shí)間.

　　4.2良好的飛行環(huán)境消除或減少飛機座艙中的不良因素 如缺氧、過(guò)冷過(guò)熱、噪聲、振動(dòng)等.

　　4.3合理的營(yíng)養飲食營(yíng)養學(xué)研究表明，含糖豐富的食物容易使人困倦，含蛋白質(zhì)豐富的食物可以使人清醒. 如果飲食搭配合理，并在開(kāi)飯的時(shí)間、菜譜安排上與要求的節律相適應，就有助于調整節律到某一狀態(tài). 為了效果更好，最好在出發(fā)展開(kāi)地點(diǎn)以前就開(kāi)始調整飲食的時(shí)間、成分等. 保證每餐有足夠的熱量和營(yíng)養,禁止空腹飛行,以防發(fā)生空中暈厥. 在夜間執行任務(wù)前給予高蛋白飲食，將有利于飛行員保持覺(jué)醒，提高其腦力工作能力.

　　4.4積極的情緒情感飛行人員積極的情緒可以提高耐力, 減少疲勞. 睡眠剝奪不僅可以導致認知功能的下降,同時(shí)還可以對情緒狀態(tài)產(chǎn)生明顯的影響. 改善生活條件,解決后顧之憂(yōu),使飛行員身心俱佳,從而減少疲勞的發(fā)生.

　　4.5適量的體育鍛煉研究表明，平時(shí)經(jīng)常進(jìn)行適當體育鍛煉的人，其身體耐力較好，除了不容易患病外，其適應時(shí)差變化和調整節律的能力較強，同時(shí)也能較好地適應輪班工作. 適當鍛煉可以降低夜間血漿褪黑素水平，安排適當時(shí)間進(jìn)行適中鍛煉可以調節人的節律. 在生理節律的最低點(diǎn)前進(jìn)行適度體力活動(dòng)還可以提高人的覺(jué)醒水平.

　　4.6合理的規章制度合理控制飛行量，為了防止飛行疲勞,有關(guān)部門(mén)規定了一段時(shí)期內的“最多飛行時(shí)間”. 如民航飛行員每年飛行時(shí)間不得超過(guò)1000 h, 以防過(guò)度疲勞. 飛行訓練中應吃間餐，長(cháng)途飛行應隔4 h進(jìn)餐一次. 平時(shí)應加強飛行員的日常保障和身體鍛煉,嚴格體檢標準, 進(jìn)行疲勞意識教育，提高飛行員的身體素質(zhì)和健康鑒定質(zhì)量,防止飛行員帶病飛行.

　　飛行疲勞是航空航天醫學(xué)研究的重點(diǎn)課題之一，不僅關(guān)系到飛行員身體健康與工作績(jì)效，而且直接威脅到飛行安全. 引進(jìn)和發(fā)展飛行疲勞處理系統模型和睡眠訓練系統,增強飛行人員自身處理疲勞的能力. 通過(guò)模擬訓練,提高操作熟練度,降低疲勞發(fā)生率［17］. 建立飛行疲勞的動(dòng)態(tài)監測系統，對軍航、民航飛行人員進(jìn)行有關(guān)飛行疲勞教育，使他們學(xué)會(huì )預防和消除飛行疲勞的措施和方法，對保障飛行安全有著(zhù)十分重要的意義.

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