睡眠不足对武警部队现役军人运动表现及肌肉骨骼损伤的影响

2022-11-12 02:56谭润宇马继政
体育科技 2022年3期
关键词:武警部队睡眠不足骨骼

谭润宇 马继政

睡眠不足对武警部队现役军人运动表现及肌肉骨骼损伤的影响

谭润宇1,2马继政2

(1.南京体育学院 研究生部,江苏 南京 210014;2.陆军工程大学 军事运动科学研究中心,江苏 南京 211101)

武警部队自成立以来一直担负着24h保护社会环境稳定,维稳处突以及重要目标执勤的特殊使命,很大程度上对武警部队现役军人的正常睡眠提出了严峻的挑战。过早或过晚时段的训练或任务都会干扰昼夜的生物钟节律,当武警战士尝试分配时间去平衡多种需求时,便很容易引发睡眠不足。睡眠不足引发机体疲劳,导致其运动表现降低,同时患急性疾病、肌肉骨骼损伤和慢性病的风险增加。越来越多的证据表明,在体力要求较高的职业运动员或军人群体中,睡眠不足是影响运动表现和肌肉骨骼损伤的重要因素。而延长睡眠时间可能有助于改善人体运动表现,降低疼痛敏感性,加速肌肉骨骼损伤的恢复。因此,武警部队的军事主官、基层教练员以及军队卫生部门应大力倡导改善关于现役士兵睡眠重要性的教育和相关措施。考虑到武警部队的军事职业特性,未来针对武警部队现役军人的睡眠还可进行进一步的研究。

睡眠;武警部队;现役军人;运动表现;肌肉;骨骼;损伤

对于武警部队的现役军人而言,为了完成所受领的任务,往往会牺牲睡眠时间。武警部队有着“养兵千日,用兵千日”的职业特殊性,自成立以来一直全时担负着艰巨的使命任务。武警部队各级直属的机动单位承担着昼夜战备,快速反应的反恐维稳、应急处突、抢险救援以及各类型重大活动和重要人物的警卫安保任务;除前者外的各级地方执勤单位,则日夜肩负着各省、自治区以及直辖市的固定政治目标警戒以及看守所、监狱的看守看押任务[1]。武警部队的现役官兵由于这些任务高度的敏感性与出勤的随机性,往往会产生较大的职业压力[2],继而打破他们的正常生物节律,使得他们的睡眠受到很大程度的负性影响。武警部队的现役军人多为身体状态活跃的青年,往往意识不到缺乏睡眠的危害性;加之目前基层士兵的文化水平普遍不高[3],其主观意识上并不重视睡眠的意义,因此并不会为此进行自我调节或求助专业人士[4]。此外,即便获得足够的睡眠时间,某些环境干扰因素也会使部分战士难以获得高质量的睡眠,例如声光、温湿度和空气质量等。为此,本文采用文献资料法,阐述了睡眠的基础原理,对当前主流的睡眠建议进行了归纳,并回顾了现役军人群体由于睡眠不足对其运动表现及肌肉骨骼损伤风险的影响,目的在于证实睡眠对于武警部队现役军人的现实意义与价值,并尝试讨论针对武警部队现役军人睡眠不足的改善措施,从而在一定程度上提升武警部队现役官兵的睡眠质量,以期提升其军事表现及遂行任务能力。

1 睡眠介绍

1.1 睡眠的益处及建议时间

睡眠是一种人类基本的生理需求,是人类生活的重要组成部分[5]。大多数人的睡眠占一天时间的20%到40%,并通过众多生物过程和系统在身体和大脑中发挥多种功能[5]。睡眠在改善认知表现(学习/记忆/决策/警觉)、维持身体健康(缓解疲劳/新陈代谢/肌肉生长与康复/体重控制)以及心理健康(压力/焦虑/抑郁/情绪控制)方面都起着至关重要的作用[6]。此外,睡眠能够清除在大脑和体内积累了一整天的有毒物及副产物[7]。因此,出于对士兵身心健康与任务绩效的考虑,建议每一名现役军人每晚至少睡7-8h[5,8]。

1.2 睡眠的生理学原理与结构

睡眠是人体重要的生理过程,一部分由内部生物钟控制,一部分由体内平衡机制控制,其中睡眠压力与入睡前清醒时长成比例增加[9]。昼夜节律是指在24h内发生的生理变化,受环境因素的影响;而稳态睡眠则是自上次睡眠以来与时间相关的内部驱动力,如果机体正在经历睡眠缺乏,其会进行相应的补偿[10]。睡眠的每一构成部分都可能受到遗传、行为模式、病史以及环境等因素影响[11]。

根据脑电图(EEG)和肌电图(EMG)信号的特征,睡眠—觉醒状态大致分为两个主要阶段,即非快速眼动期(NREM)和快速眼动期(REM)[12]。第一个阶段是NREM,它在睡眠周期的早期占主导地位,此时睡眠的质量和时间都在降低;第二个阶段是REM(也称为矛盾睡眠),在睡眠周期的后期变得更强烈和频繁[13]。NREM以副交感神经输入为主,并进一步分为三个部分;而REM睡眠时期由交感神经系统主导,其特点是EEG活动不同步、肌张力丧失和眼球快速运动[14]。整个晚上,健康人群大约每90 min完成一个NREM-REM周期,每晚共5-6个周期[10,15]。

多项研究表明,昼夜节律会导致激素、基因表达和核心体温的变化,并直接影响与运动表现相关的几个要素(肌肉力量、灵活性、运动控制以及感知和认知功能等)[14]。

2 睡眠不足对武警部队现役军人运动表现与肌肉骨骼损伤风险的影响

此前已有针对武警部队现役军人睡眠状况的调查研究,发现官兵的睡眠质量将直接影响到其职业活动表现[16],并明确指出睡眠不足会从一定程度降低其遂行任务能力[17]。有研究表明,缺乏睡眠的后果对于现役军人群体而言非常危险,尤其是对于年轻的现役官兵[18,19]。此前美国陆军进行的两项关于现役士兵睡眠状况调查,分别发现72%和69%的服役人员为每晚睡眠少于6h的短睡眠时间(SSD)[20-22],并指出有出勤经历的士兵最有可能存在SSD,而每晚睡眠少于5h则被认为是在训练或出勤中受伤的高关联性因素[22]。理论上而言,SSD阻碍了对精神和身体要求很高的最佳化军事行动所需的睡眠恢复的可能。另有研究表明,SSD还会降低士兵第二天的机体性能,进而危及士兵的人身安全[23-24]。综上所述,睡眠不足会影响到现役军人的次日表现以及长期的身心健康。

2.1 对于士兵运动表现的影响

从运动表现的角度来看,睡眠缺乏程度与士兵进行耐力和爆发力的运动表现均呈负相关[25]。而根据美国疾病控制与预防中心(CDC)以及运动医学学院(ACSM)的研究发现,睡眠不足可能导致士兵无法正常进行有氧和力量性质的训练[26]。此外,美军一项关于基础战斗训练(BCT)的研究报告中也指出,士兵在受训期间会由于睡眠不足而感到“身体虚弱”或“行动缓慢”[27]。因此,当睡眠不足导致昼夜节律和睡眠稳态失调时,运动表现可能会受到影响并增加受伤风险[28]。

2.2 对于肌肉骨骼损伤风险的影响

从受伤的角度而言,睡眠不足已被证明会使士兵面临更高的肌肉骨骼损伤风险。据美国陆军的一项统计报告称,大约66%的士兵受伤来自肌肉骨骼的过度使用损伤,主要归因于体能训练或重复性的相关活动[29],但约有42%的受伤士兵存在低于5h的SSD[30]。由于士兵机体疲劳和注意力涣散,导致在执行训练或任务时受到身体或精神层面的损伤[30]。先前关于睡眠不足和肌肉骨骼损伤风险的研究[31]表明,随着睡眠时间的减少,肌肉骨骼损伤的风险会随之增加[31-32]。

综上所述,睡眠是目前部队提高士兵战斗效能的一种有效方式,具有不可忽视的军事价值[3],对维持并提高武警部队执行任务能力有重要意义[33]。

3 睡眠干预对武警部队现役军人的意义与价值

以往的精力均集中在训练上,以期提高运动成绩。然而,一些针对大学运动员的研究已证实了增加睡眠时间对于运动表现的直接影响。例如,Mah等人[34]观察了高水平篮球运动员1-2周的睡眠基础量,然后将他们的睡眠量增加到每晚10h,随后的运动报告显示,其短跑时间以及罚球和三分球命中率均提高了9%,其身心健康主观评分也有所提高[34];Schwartz和Simon[35]评估了18-22岁的大学网球运动员一周以来的睡眠基础量,然后对这些运动员实施了睡眠干预,通过睡眠干预,发现球员发球准确度显著改善[35];当以类似的方法对大学游泳运动员进行干预时,许多人甚至打破了以往个人、学校或国家的最佳记录[36]。因此Mah等人[34]率先提出,运动表现的改善是快速眼动期记忆的重新激活,或者可能是运动员对清醒状态改善的感知[34],而这一切的基础来自于充足的恢复性睡眠。在针对军事人员的相关研究方面,Miller等人[37]调整了美国陆军军校学员在BCT期间的睡眠时间表,以更好地与青年的自然睡眠节律保持一致。结果显示,学员此后的情绪障碍和疲劳减少、射击命中率和身体运动能力提高,突显了睡眠对运动表现的显著影响。考虑到绝大部分的武警部队现役军人与上述群体在年龄与职业性质上的高度相似性,若有意识地采取适当干预措施增加武警部队现役军人的睡眠时间或者提升其睡眠质量,可能对其运动表现有可观的提升。

而在肌肉骨骼损伤方面,有实验表明,保持睡眠—工作平衡的群体,会降低肌肉骨骼系统的工作压力,从而减轻疲劳和功能障碍,与睡眠-工作不平衡的群体相比,其受伤风险低2.25倍[38]。与所有的军事职业群体相同,武警部队现役军人有着多变的体能负荷,这些负荷会随一日生活制度和当前任务部署的改变而变化。如果针对这种潜在的可变风险因素采取改善措施,使他们睡眠时间充足以维持更大的体能负荷或工作量,那么将会降低他们可能面临的肌肉骨骼损伤风险。另外,对于此前已受伤的官兵而言,通过睡眠干预减轻疼痛,并带来额外(对警觉性、动力、情绪)的有益影响[39-42],有助于伤病员在肌肉受伤后的治疗和康复[5]。

4 武警部队现役军人睡眠不足的改善措施

许多武警官兵对自己在睡眠不足情况下的运动表现以及肌肉骨骼损伤的预防持有信心,但上述的研究均证实了睡眠不足带来的诸多消极影响。基于季节、环境和人为等因素的睡眠干预措施的发展对于延长睡眠时间、改善睡眠质量以及现役官兵的疼痛敏感度和心理健康都至关重要。此外,定期简单地记录官兵睡眠史并在例行的部队问卷调查中添加有关睡眠的预期指导可以获得一定的积极效应,尤其是对基层现役官兵而言。利用睡眠筛查工具,如BEARS(就寝问题、白天过度嗜睡、夜间觉醒、睡眠规律和持续时间以及打鼾)睡眠筛查算法,可以帮助获取受试官兵睡眠质量的关键细节[43]。BEARS主要分为五大睡眠领域,可为武警部队现役军人提供全面筛查。每个睡眠领域都有一组匹配年龄的“触发问题”,用于临床访谈。一个重要的初始步骤是区分行为性睡眠损失与病理诊断,例如失眠、抑郁和焦虑。还应定期评估武警部队现役军人的身体活动习惯,尤其是在强调体型的军事训练或任务中。另外应提醒军事主官、班排指挥员和军事教练员在高强度的日常训练或出勤后及时安排身心放松活动,并至少休息和恢复2h[44]。对于没有相关既往疾病史的健康现役官兵,初始改善应包括详细的建议(表1)和应对机制的介绍。

武警部队卫生机构的医生应定期与安排日常军事训练计划或出勤的军事主官与教练员商讨上述建议[44]。对48h内的训练或任务强度、现役官兵年龄以及所参加的训练和出勤任务进行持续性的审查,以确定受领任务的官兵是否获得了足够的休息、恢复、营养去胜任上述活动,例如避免在执行夜间执勤或军事任务后进行第二天的清晨训练[44]。除此之外,部队卫生机构和军医的工作可以扩展到普及至基层中队一级的教育课程,通过这些课程,帮助其军事主官和军事教练员更好地了解有关睡眠的知识[11]。此外,部队卫生机构和军医还可以尝试联系部队相关领域的领导层或决策层,例如武警部队各级的作训机构,以倡导最佳训练时间和出勤人员安排,以最大程度改善武警部队现役军人的睡眠现状[11]。

表1 武警部队现役军人的睡眠改善建议

5 结论

武警部队现役军人睡眠不足是一个持续存在的问题,对于其个人安全、单位效能甚至国家安全问题均有着直接或间接的影响。睡眠不足可导致其运动表现的降低和肌肉骨骼损伤风险的提高。因此,提高武警部队现役军人对睡眠不足的多重后果的认识并采取相应的改善措施对于鼓励他们优先获得最佳睡眠以促进运动表现和肌肉骨骼损伤后的恢复意义重大。目前关于武警部队现役官兵睡眠的许多方面大多是从同年龄段的健康成年人群以及相似职业群体的研究中推断而来,而针对这一群体的睡眠问题,今后还可以做进一步的调查研究。

[1]王宁.关于《中华人民共和国人民武装警察法(修订草案)》的说明:2020年4月26日在第十三届全国人民代表大会常务委员会第十七次会议上[J].中华人民共和国全国人民代表大会常务委员会公报,2020(3):551-553.

[2]许爱萍,孙丽云,刘红,等.某部武警基层干部压力类型和特点分析[J].中国职业医学,2011,38(2):154-155.

[3]史昌乾,孙丽云,韩婷婷,等.武警部队失眠战士98例综合心理治疗疗效[J].武警医学,2020,31(2):177-179.

[4]Savard J,Simard S,Blanchet J.Prevalence and correlates of insomnia in the context of breast cancer[J].Sleep,2001,24(5):583-590.

[5]Chennaoui M,Vanneau T,Trignol A,et al.How does sleep help recovery from exercise induced muscle injuries[J].Sci Med Sport,2021,18(21):1440.

[6]Grandner MA. Healthy sleep for student athletes: a guide for athletics departments and coaches[EB/OL].http://www.ncaa.org/health-and-safety/sport-science-institute/healthy-sleep-student-athletes-guide-athletics-departments-and-coaches,2017-02-22.

[7]Eugene AR,Masiak J.The neuroprotective aspects of sleep[J].Medtube Sci,2015,3(1):35-40.

[8]Army US.The performance triad guide[EB/OL].https://www.iach.knox.amedd.army.mil/Portals/59/PDFs/Nutrition%20Services/P3%20Guide.pdf?ver=2019-06-11-144155-827,2015.2019-11-13.

[9]Léger D,Debellemaniere E,Rabat A,et al.Slow-wave sleep: from the cell to the cli-nic[J].Sleep Med Rev,2018(41):113-132.

[10]George NM,Davis JE.Assessing sleep in adolescents through a better understanding of sleep physiology[J].Am J Nurs,2013,113(6):26-31.

[11]Paruthi S,Brooks LJ,D’Ambrosio C,et al.Recommended amount of sleep for pediatric population: a consensus statement of the American Academy of Sleep Medicine[J].Clin Sleep Med,2016,12(6):785-786.

[12]Tarokh L,Saletin JM,Carskadon MA.Sleep in adolescence: physiology,cognition and mental health[J].Neurosci Biobehav Rev,2016(70):182-188.

[13]Carskadon MA,Dement WC.Monitoring and staging human sleep[A].Kryger MH,Roth T,Dement WC,eds.Principles and practice of sleep medicine[M].5th edition.St.Louis:Elsevier Saunders,2011:16-26.

[14]Rosa JP,Rodrigues DF,Silva A,et al.2016 Rio Olympic Games:can the schedule of events compromise athletes’performance[J].Chronobiol Int,2016,33(4):435-440.

[15]Brand S,Kirov R.Sleep and its importan-ce in adolescence and in common adolescent somatic and psychiatric conditions[J].Gen Med,2011(4):425-442.

[16]曹春霞,李浴峰,付少波.基层战士睡眠质量及其影响因素分析[J].中国健康教育,2013,29(1):48-50.

[17]祈宝林,康海丽.高海拔地区影响部队官兵睡眠质量的因素调查与分析[J].临床军医杂志,2011,39(4):647-649.

[18]Simpson NS, Gibbs EL, Matheson GO.Optimizing sleep to maximize performance:implications and recommendations for elite athletes[J].Med Sci Sports,2017,27(3):266-274.

[19]Good CH, Brager9-95 AJ, Capaldi VF,et al.Sleep in the United States military[J].Neuropsychopharmacol,2020,45(1):176-191.

[20]Krueger PM, Friedman EM.Sleep duration in the united states:a cross-sectional popu-lation-based study[J].Epidemiol,2009(169):1052.

[21]Mysliwiec V, et al.Sleep disorders and associated medical comorbidities in active duty military personnel[J].Sleep,2013(36):167.

[22]Luxton DD, et al. Prevalence and impactof short sleep duration in redeployedof sol-diers[J].Sleep,2011(34):118.

[23]Thorne D, Genser S, Sing H, et al. Plumbing human performance limits during 72h of high task load[A]. NATO. Procee-dings of the twenty-fourth nato defense research group seminar on the human as limi-ting element in military systems[C].Brussels: NATO,1983:17-40.

[24]Belenky G,et al.The effects of sleep deprivation on performance during continuous combat operations[A].IO Medicine.Food compo-nents to enhance performance:an evaluationof potential performance-enhancing food com-ponenets for operational rations[R]. Washington DC: National academies press(US),1994:127.

[25]Fullagar H, Skorski S, Duffifield R, etal.Sleep and athletic performance: the effe-cts of sleep loss on exercise Performance and physiological and cognitive responses to exercise[J].Sports Med,2015(45):161-186.

[26]Lentino CV,Purvis DL,Murphy KJ, et al.Sleep as a component of the performance triad:the importance of sleep in a militarypopulation[J].US Army Med Dep,2013:98-108.

[27]Crowley SK,Wilkinson LL,Burroughs et,al.Sleep during basic combat training: a quali-tative study[J].Mil Med,2012,177(7):823-828.

[28]Smith RS, Efron B, Mah CD, et al.The im-pact of circadian misalignment on athleticperformance in professional football play-ers[J].Sleep,2013,36(12):1999-2001.

[29]Hauschild V,Hauret K,Richardson M,et al.Public Health Information Paper (PHIP) No.12-01-0717A taxonomy of injuries for publichealth monitoring and reporting[R].Army Public Health Center, Aberdeen Proving Ground,MD,2017.

[30]Mysliwiec V,McGraw L, Pierce R, et al. Sleep disorders and associated medical com-orbidities in active duty military person-nel[J].Sleep,2013,36(2):167-174.

[31]Uehli K,Mehta A,Miedinger D,et al.Sleepproblems and work injuries: A systematic review and meta-analysis[J].Sleep Medicine Reviews,2014(18):61-73.

[32]Lombardi DA, Folkard S,Willetts JL, et al.Daily sleep, weekly working hours and risk of work-related injury: US national health interview survey(2004-2008)[J].Chronobiology International,2010,27(5):1013-1030.

[33]方贤成,刘立明,徐杰,等.热带地区武警某部官兵夏季与冬季睡眠质量调查[J].武警医学,2015,26(7):687-689.

[34]Mah CD, Mah KE, Kezirian EJ, et al.The effects of sleep extension on the athletic performance of collegiate basketball play-ers[J].Sleep,2011,34(7):943-950.

[35]Schwartz J, Simon RD.Sleep extension improves serving accuracy: a study with college varsity tennis players[J].Physiol Behav,2015(15):541-544.

[36]McCann K. Ongoing study continues to show that extra sleep improves athletic performance[EB/OL].http://www.aasmnet.org/articles.aspx?id=954,2017-02-22.

[37]Miller NL, Tvaryanas AP, Shattuck LG. Accommodating adolescent sleep-wake pat-terns:the effects of shifting the timing ofsleep on training effectiveness[J].Sleep, 2012(35):1123.

[38]Von Rosen P,Frohm A,Kottorp A,et al.Multiple factors explain injury risk in adolescent elite athletes: applying a biopsychosocial perspective[J].Med Sci Sports,2017,27(12):2059-2069.

[39]Arnal PJ, Sauvet F, Leger D, et al. Benefifits of sleep extension on sustained attention and sleep pressure before and dur-ing total sleep deprivation and recovery[J].Sleep,2015,38(12):1935-1943.

[40]Arnal PJ, Lapole T, Erblang M, et al. Sleepextension before sleep loss:effects onperformance and neuromuscular function[J].Med Sci Sports Exerc,2016,48(8):1595-1603.

[41]Ritland B, Simonelli M, Gentili G, et al.Effects of sleep extension on cognitive/motor performance and motivation in mili-tary tactical athletes[J].Sleep Med,2019(58):48-55.

[42]Halson SL. Sleep in elite athletes and nutritional interventions to enhance sleep[J].Sports Med,2014,44(1):13-23.

[43]Mindell JA, Owens JA. A Clinical Guide to Pediatric Sleep:Diagnosis and Managementof Sleep Problems[M].2nd edition. Philadelphia:lippincott williams & wilkins,2010.

[44]Luke A,Lazaro RM, Bergeron MF, et al.Sports-related injuries in youth athletes: is overscheduling a risk factor[J].Clin J Sports Med,2011,21(4):307-314.

The Effect of Lack of Sleep on Athletic Performance and Musculoskeletal Injury of Active-duty Soldiers in the PAP

TAN Runyu, etal.

(Nanjing Sport Institute, Nanjing 210014, Jiangsu, China)

2019年全军军事类研究生资助课题,项目编号:KYJXJQJY2001。

谭润宇(1996—),硕士生,研究方向:军事运动训练。

马继政(1971—),博士,教授,研究方向:军事运动训练。

猜你喜欢
武警部队睡眠不足骨骼
做家务的女性骨骼更强壮
三减三健全民行动——健康骨骼
睡眠不足
八点读懂改革后的武警部队
这样会睡眠不足
中共中央决定调整中国人民武装警察部队领导指挥体制
中共中央决定调整中国人民武装警察部队领导指挥体制
武警部队明年起归中央军委建制
迟到
骨骼是如何生长的