徐 瑩 孫學(xué)川 簡坤林

（軍事體育進(jìn)修學(xué)院，廣東廣州510500）

隨著高新技術(shù)在軍事領(lǐng)域的全面介入和夜間作戰(zhàn)模式的廣泛采用，未來高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭對參戰(zhàn)人員的體能提出了新的要求。如遠(yuǎn)距離跨多個時區(qū)兵力輸送——要求有較好的時差適應(yīng)能力;戰(zhàn)爭常發(fā)生在夜間——要求有較好的黑暗適應(yīng)能力;高自動化、全天候的電子對抗、導(dǎo)彈防御——要求有較高抗視覺、神經(jīng)性疲勞能力;惡劣的戰(zhàn)爭環(huán)境、持續(xù)多晝夜的軍事行動——要求有較好的應(yīng)激反應(yīng)能力等。現(xiàn)代時間生物學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，人體生理機(jī)能表現(xiàn)出明顯的近似晝夜節(jié)律性 （circadian rhythmicity，CR）。一旦這種內(nèi)源性的節(jié)律受到外部環(huán)境因素的干擾，人體內(nèi)部的節(jié)律周期與外部環(huán)境的周期性出現(xiàn)錯位時，人體的各種機(jī)能將發(fā)生一系列的變化，從而產(chǎn)生各種相應(yīng)的癥狀，在不同程度上影響著軍人的作戰(zhàn)能力。因此，正確揭示軍人生物節(jié)律的內(nèi)在機(jī)制進(jìn)而科學(xué)有效地調(diào)整軍人身體機(jī)能成為各國軍事醫(yī)學(xué)的研究熱點。

1 生物節(jié)律基礎(chǔ)理論概要

生物節(jié)律是生物體生命活動的固有屬性和內(nèi)在規(guī)律。目前對生物節(jié)律基礎(chǔ)理論的研究主要集中在以下幾個方面。

1.1 生物節(jié)律的形成機(jī)制

生物機(jī)體本身具有產(chǎn)生并調(diào)控生物節(jié)律的系統(tǒng)，其核心是一組能自律產(chǎn)生震蕩信號的腦內(nèi)結(jié)構(gòu)，稱之為震蕩器。它能感知和測定外界時間，通過產(chǎn)生節(jié)律性震蕩信號，從而調(diào)節(jié)機(jī)體各種生理機(jī)能的周期性活動，使之按一定時間序列節(jié)律性的運(yùn)行。對于哺乳類動物，Moore[1]等人提出了多震蕩器系統(tǒng)假說 （multiple oscillator system，MOS），認(rèn)為哺乳類動物的生物節(jié)律是由多級震蕩器的協(xié)同作用所共同產(chǎn)生和調(diào)制的，并指出視交叉上核（SCN）是此震蕩系統(tǒng)的主震蕩器。

1.2 環(huán)境因素對生物節(jié)律的導(dǎo)引機(jī)制

研究發(fā)現(xiàn)，授時因子對生物節(jié)律的導(dǎo)引作用是通過兩種不同的途徑實現(xiàn)的，即視網(wǎng)膜光性傳感模式（retinal phototransduction，RP）和視網(wǎng)膜外光傳感模式 （extraocular phototransduction，EP）[2]。RP:授時因子 （如晝夜明暗交替等時間信息）進(jìn)入視網(wǎng)膜，然后經(jīng)視網(wǎng)膜—丘腦下部束 （RHT）途徑作用于SCN，從而對內(nèi)源性節(jié)律產(chǎn)生導(dǎo)引作用，這一模式即稱為視網(wǎng)膜光性傳感模式，通過這一途徑發(fā)揮導(dǎo)引作用的授時因子稱為光性授時因子。EP:不通過視網(wǎng)膜的非光性時間信息 （如藥物或工作制等社會因素）對SCN的作用可能是經(jīng)神經(jīng)和體液的光受體傳導(dǎo) （humoral photoreceports，HP）而實現(xiàn)的，即通過視網(wǎng)膜外的途徑而實現(xiàn)，這種模式被稱為視網(wǎng)膜外光傳感模式 （EP）。

1.3 生物節(jié)律基因與調(diào)控

在生物鐘系統(tǒng)的自律細(xì)胞內(nèi)存在著特殊定位的節(jié)律基因及基因表達(dá)所需的調(diào)控因子。節(jié)律基因與調(diào)控因子相互作用，構(gòu)成了生物節(jié)律調(diào)整的分子基礎(chǔ)。在哺乳動物小鼠體內(nèi)已克隆鑒定了八種生物鐘相關(guān)基因，分別為 Per1（Period1）、Per2、Per3、cry1、cry2、Clock、Bmai1、Timeless[3]。這些基因和它們的蛋白質(zhì)產(chǎn)物構(gòu)成的自主調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄和翻譯反饋環(huán)，是生物鐘運(yùn)轉(zhuǎn)的分子機(jī)制[4]。

2 軍人生物節(jié)律綜合調(diào)整研究的必要性及研究進(jìn)展

隨著高新技術(shù)的全面介入和夜間作戰(zhàn)模式的普遍運(yùn)用，愈加殘酷的戰(zhàn)爭條件對軍人的體力、大腦的分析能力以及緊急情況下的綜合應(yīng)變能力會造成不同程度的影響，削弱軍人的戰(zhàn)斗力。因此，如何快速提高軍人生物鐘的適應(yīng)性，減輕夜訓(xùn)夜戰(zhàn) 、跨時區(qū)飛行、連續(xù)多晝夜軍事行動等對軍人生物節(jié)律的影響顯得尤為迫切，已成為當(dāng)今世界各軍事強(qiáng)國的熱點研究課題。

目前國內(nèi)外已對模擬戰(zhàn)爭條件下的人體生物節(jié)律變化、機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)、疲勞的主觀感覺程度、心肺功能的改變以及利用藥物、針對性訓(xùn)練等手段來調(diào)節(jié)人體晝夜節(jié)律進(jìn)行了一定的實驗研究，發(fā)現(xiàn)褪黑激素 （MT）、modafinil等藥物，在模擬向東跨時區(qū)兵力輸送中，能促進(jìn)時差綜合征 （Jet-lag syndrome）的節(jié)律恢復(fù)。如美軍在美-伊戰(zhàn)爭中，應(yīng)用一種新藥modafinil，對抗夜戰(zhàn)不適與時差綜合癥取得了初步的效果。Comperatore用褪黑素預(yù)防飛往中東的士兵因時差綜合征引起的睡眠紊亂、認(rèn)知能力下降收到了較好的效果。英軍發(fā)現(xiàn)用一種帶有藍(lán)光的眼鏡，可明顯提高夜間值班人員的工作效率。但這僅處于實驗觀察階段，在實戰(zhàn)、夜戰(zhàn)條件下，對節(jié)律調(diào)整效果尚未有一致的報道。國際上已嘗試?yán)脧?qiáng)光和非光性藥物Melatonin制劑等來調(diào)節(jié)人體時差和輪班不適、季節(jié)性情感失常 （SAD）及抑郁癥等節(jié)律混亂，但均未達(dá)到實用成熟階段。在國內(nèi)，開展藥物對節(jié)律相位調(diào)整的研究，尚處于動物實驗階段。但在擇時運(yùn)動、光照、針灸以及中藥對節(jié)律調(diào)整的動物實驗中，已顯示出較好的應(yīng)用前景。孫學(xué)川等人發(fā)現(xiàn)，擇時運(yùn)動對中樞神經(jīng)遞質(zhì)的節(jié)律峰相位有明顯的導(dǎo)引作用，中樞抑制性神經(jīng)遞質(zhì)DA表現(xiàn)出 “過度滯后”現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)為應(yīng)用擇時運(yùn)動調(diào)整人體生理機(jī)能和克服時差綜合征提供了理論依據(jù)。宋開源等人對針刺調(diào)節(jié)生物節(jié)律進(jìn)行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)不同時辰針刺對血漿cAMP、皮質(zhì)酮、消化道的運(yùn)動功能等有不同的調(diào)節(jié)功能，觀察到針刺對金黃地鼠的轉(zhuǎn)輪活動、體溫節(jié)律有導(dǎo)引作用。蔡定均等人發(fā)現(xiàn)電針的相位反應(yīng)曲線呈非光性，是一種非光性的授時因子，能協(xié)同非光性授時因子的相位轉(zhuǎn)移效應(yīng)。我們先期的實驗發(fā)現(xiàn)，針灸對應(yīng)急反應(yīng)部隊人員的體溫、血漿melatonin、體力工作能力 （PWC）等節(jié)律調(diào)節(jié)具有明顯的調(diào)節(jié)作用，并表現(xiàn)出明顯的依時相性特點，呈現(xiàn)EP模式，并可提高軍人的警覺和捕獲目標(biāo)能力，激光針、艾灸委中委陽穴、光照月國肌與軍人體溫、MT、血漿可的松等生理指標(biāo)的節(jié)律相位作用成顯著性相關(guān)。

3 存在的主要問題

3.1 藥物調(diào)節(jié)手段的局限性

近年來人們試圖找出一類具有調(diào)節(jié)生物節(jié)律的藥物，希望按人們的需要將人體節(jié)律相位向前或向后調(diào)節(jié)，以改善人們因時差、輪班工作、軍事行動與部署等原因?qū)е碌墓?jié)律紊亂。但研究都還停留在動物實驗階段，能用于人體的也只處于初期的實驗觀察中。在國外Turek等人發(fā)現(xiàn)三唑苯二氮卓對大鼠體溫、自發(fā)性轉(zhuǎn)輪節(jié)律有相位調(diào)節(jié)作用。在國內(nèi)，宋氏等人發(fā)現(xiàn)西洋參、木防己等中藥對小鼠的自發(fā)性節(jié)律相位有調(diào)整作用。國際上雖已嘗試?yán)盟幬颩elatonin制劑來調(diào)節(jié)人體時差和輪班不適、季節(jié)性情感失常 （SAD）及抑郁癥等節(jié)律混亂，但均未達(dá)到實用階段，加之所用藥物昂貴，不能滿足我軍作戰(zhàn)人員節(jié)律調(diào)整的需求。不過，最近有關(guān)MT在人體節(jié)律相位調(diào)整中的應(yīng)用顯示出令人鼓舞的勢頭，發(fā)現(xiàn)MT具有加速時差恢復(fù)的作用。美軍用MT預(yù)防快速飛向中東的士兵因時差綜合征引起的睡眠紊亂、認(rèn)知能力下降收到了較好的效果。

3.2 非藥物調(diào)節(jié)手段的局限性

在國內(nèi)，孫學(xué)川、宋開源、簡坤林等人就擇時運(yùn)動、電針、中藥等手段調(diào)節(jié)生物節(jié)律進(jìn)行了大量的研究。研究發(fā)現(xiàn)，針灸、不同時辰運(yùn)動以及某些中藥可對動物血漿皮質(zhì)醇、神經(jīng)遞質(zhì)及褪黑激素的節(jié)律產(chǎn)生明顯的影響，使上述手段在調(diào)整生物節(jié)律方面展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景[5]。但未對上述手段調(diào)節(jié)生物節(jié)律的相位反應(yīng)曲線進(jìn)行深入研究，對軍人節(jié)律的影響與調(diào)節(jié)也遠(yuǎn)未達(dá)到成熟應(yīng)用的階段。

3.3 針對臨戰(zhàn)準(zhǔn)備時程與戰(zhàn)爭休整時程調(diào)控的生物節(jié)律研究尚屬空白

自古以來，戰(zhàn)爭的突然性就是確保戰(zhàn)爭勝利的重要因素之一。在高科技信息化的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，臨戰(zhàn)準(zhǔn)備時程 （FWPTC）更成為確保戰(zhàn)爭勝利的核心要素之一。臨戰(zhàn)準(zhǔn)備包括政治經(jīng)濟(jì)等諸多方面，但戰(zhàn)爭歸根結(jié)底是人的戰(zhàn)爭，即誰能夠在最短的時間內(nèi)使軍人的身體機(jī)能進(jìn)入最佳戰(zhàn)備狀態(tài)，誰就掌握了戰(zhàn)爭的主動權(quán)，就贏得了戰(zhàn)爭勝利的一半。由此可見，如何利用人體的生物節(jié)律特性，采用科學(xué)、綜合的手段對軍人的生物節(jié)律進(jìn)行調(diào)整，使軍人的身體機(jī)能能夠在最短的時間內(nèi)達(dá)到最理想的迎戰(zhàn)狀態(tài)，對于縮短臨戰(zhàn)準(zhǔn)備時程，贏得戰(zhàn)爭主動權(quán)至關(guān)重要。戰(zhàn)爭休整時程 （WRRTC）也面臨同樣的問題。FWPTC與WRRTC已成為當(dāng)今世界軍事醫(yī)學(xué)的研究熱點，但主要是采用飲食與營養(yǎng)的方法，如何從生物節(jié)律調(diào)整的角度去解決這一問題尚未見報道。

3.4 生物節(jié)律基因選材研究滯后于特種兵選材

現(xiàn)代時間生物學(xué)研究表明，人類內(nèi)源性節(jié)律振幅的大小與其適應(yīng)外環(huán)境的能力具一定的相關(guān)關(guān)系。在同樣的外界環(huán)境下，人體內(nèi)源性節(jié)律與外界授時因子失同步或相位關(guān)系紊亂后，內(nèi)源性節(jié)律振幅大的人與外環(huán)境節(jié)律再同步的時間明顯比節(jié)律振幅小的人短，因此內(nèi)源性振幅越大的人越容易適應(yīng)外部環(huán)境變化，而節(jié)律振幅的大小主要是由節(jié)律基因控制的，其中起主要作用的是per基因[6，7]。在現(xiàn)代信息化條件下的高技術(shù)局部戰(zhàn)爭，有些特別任務(wù)對人體的節(jié)律的擾亂是非常顯著的，如潛艇人員的多晝夜?jié)撔?，特種兵的多晝夜軍事行動等，這些人群如果沒有很好的節(jié)律重調(diào)能力，將影響圓滿完成所賦予的戰(zhàn)斗任務(wù)，甚至?xí)霈F(xiàn)災(zāi)難性事故。而節(jié)律重調(diào)能力除可通過后天訓(xùn)練獲得外，主要是由遺傳因素決定的。在國外，美軍已開展節(jié)律基因與潛艇人員選材的相關(guān)性研究。而我軍尚未開展深入研究工作。

因此，迫切需要探索一套適合我軍軍情、對應(yīng)急作戰(zhàn)部隊人員切實可行的生物節(jié)律綜合調(diào)整方法，提高軍事訓(xùn)練大綱對部隊所要求的神經(jīng)反應(yīng)能力、夜適應(yīng)能力，使他們的機(jī)體對即將面臨的非正常作息制和特殊工作 （活動）模式產(chǎn)生一個預(yù)適應(yīng)（pre-adaptation），以保證人體的工作能力和效率，避免因節(jié)律混亂而降低部隊的戰(zhàn)斗力。

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