陳瑞娟,鄧光華,仲月霞,李沛,張楠,王慧泉,王新

(1.天津工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，天津 300387;2.空軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院門診部，西安 710000;3.空軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院傳染科，西安 710000;4.空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨科，西安 710000;5.空軍軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院，西安 710000)

1 引 言

疲勞是一種常見的亞健康狀態(tài)[1]，是指自身意識到由于進(jìn)行活動所需的資源的可用性、利用率或恢復(fù)性不平衡，導(dǎo)致身體和精神活動能力下降[2],并且與不良的精神狀態(tài)、功能受損和各種長期疾病密切相關(guān)[3]。然而目前關(guān)于疲勞的主要研究領(lǐng)域為駕駛疲勞和視覺疲勞等，關(guān)于醫(yī)護(hù)人員疲勞度的研究甚少。新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情期間，醫(yī)護(hù)人員受到前所未有的工作壓力。據(jù)中國紅十字會統(tǒng)計，截至2020年4月，在疫情中共有18位醫(yī)護(hù)人員因過度勞累猝死。因此，關(guān)注醫(yī)護(hù)人員工作疲勞度狀況，有助于提高救治的工作效率，減少操作失誤的風(fēng)險，避免醫(yī)護(hù)人員因過度疲勞而導(dǎo)致心腦血管疾病甚至猝死[4]。對其他高強度工作從業(yè)人員，例如駕駛員[5]、程序員、科研工作者、運動員[6]等，疲勞監(jiān)測也具有重大意義。據(jù)此，我們研究了心率及心率變異性( HRV)與疲勞狀態(tài)之間的相關(guān)性，從而為疲勞評估提供依據(jù)。HRV是指逐次心跳間的微小漲落[7]。鑒于HRV是一種非侵入式檢測方法，能夠反映自主神經(jīng)系統(tǒng)的變化[8]，本研究基于HRV對疲勞度展開分析，研究HRV在不同疲勞狀態(tài)之間的差異，該研究對于醫(yī)護(hù)行業(yè)工作者的疲勞監(jiān)測與預(yù)警具有十分重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值。

2 對象與方法

2.1 對象

本研究數(shù)據(jù)通過一款可穿戴遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)設(shè)備進(jìn)行采集[9]，共采集了78例醫(yī)護(hù)人員工作時的心電數(shù)據(jù)，其中普通病區(qū)工作崗位56例，重癥病區(qū)工作崗位22例；男性醫(yī)護(hù)人員14例，女性醫(yī)護(hù)人員64例，平均年齡為(30.78±3.58)歲。

2.2 方法

2.2.1HRV參數(shù)提取 本研究疲勞度觀察指標(biāo)為HRV時域、頻域參數(shù)，共HR、SDNN、RMSSD、pNN50、LFn、HFn、LFn/HFn七項參數(shù)。其中，HR表示一段時間內(nèi)的平均心率；SDNN表示RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差；RMSSD表示相鄰RR間期差值的均方根；pNN50表示大于50 ms的RR間期差值個數(shù)占總間期個數(shù)的百分比；LFn為歸一化低頻功率，反映交感神經(jīng)的活性；HFn為歸一化高頻功率，反映副交感神經(jīng)的活性；LFn/HFn為歸一化低頻功率與高頻功率的比值，反映交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)之間的整體平衡程度[10]。本研究采集了醫(yī)護(hù)人員工作時全程的心電數(shù)據(jù)，并將其離崗前1 h的數(shù)據(jù)作為疲勞度分析數(shù)據(jù)，各項指標(biāo)按照5 min短時HRV分析法進(jìn)行計算，并對此1 h的各項指標(biāo)取平均值作為最終的HRV分析值。

2.2.2疲勞度分級 目前，國際上較為認(rèn)可的疲勞度評價表為疲勞量表-14(fatigue scale-14,FS-14)[11]，但是該量表的條目較復(fù)雜，為方便本研究的后續(xù)處理，我們設(shè)計了針對性的疲勞度問卷量表。在此問卷量表中，詳細(xì)記錄了受試醫(yī)護(hù)人員性別、年齡、工作崗位、工作班次時段、工作時出現(xiàn)的癥狀等基本信息。量表含身體疲勞度和腦力疲勞度兩項，均分為5個等級。為了消除填寫身體、腦力疲勞兩項內(nèi)容時存在的主觀因素，我們將這兩項的量表值進(jìn)行相加，作為體力+腦力綜合疲勞度評判方式，并將相加后的值分為5個等級。疲勞度分級描述內(nèi)容見表1。疲勞度樣本分布見圖1，體力、腦力、體力+腦力這三種評判的疲勞度樣本整體呈現(xiàn)正態(tài)分布，樣本眾數(shù)均為疲勞度3。

表1 疲勞度分級描述

圖1 疲勞度樣本分布

2.2.3統(tǒng)計學(xué)方法 本研究使用SPSS 22.0分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計內(nèi)容包括不同疲勞度HRV參數(shù)的樣本數(shù)、平均值、標(biāo)準(zhǔn)誤差等。采用單因素方差分析法分析各HRV參數(shù)在5個疲勞度級數(shù)的差異性，檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

3 結(jié)果與討論

表2—表4分別為體力、腦力、體力+腦力三種類型的疲勞度各HRV參數(shù)比較結(jié)果?？梢园l(fā)現(xiàn)，這三種疲勞類型的HR、LFn/HFn在不同疲勞度的差異性具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，而SDNN、RMSSD、pNN50、LFn、HFn在不同疲勞度的差異性無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表2 體力疲勞度各項HRV參數(shù)比較

表3 腦力疲勞度各項HRV參數(shù)比較

表4 體力+腦力疲勞度各項HRV參數(shù)比較

圖2—圖4分別為體力、腦力、體力+腦力三種類型的疲勞度各HRV參數(shù)平均值比較結(jié)果?？梢园l(fā)現(xiàn)，部分HRV參數(shù)與疲勞程度有很強的線性相關(guān)。HR隨著疲勞度的增大而增加；LFn、LFn/HFn隨疲勞度的增加而增加，HFn隨疲勞度的增加而減小。

圖2 不同體力疲勞度HRV參數(shù)均值比較

圖3 不同腦力疲勞度HRV參數(shù)均值比較

圖4 不同體力+腦力疲勞度HRV參數(shù)均值比較

HR隨著疲勞度的增大而增加，表明醫(yī)護(hù)人員在工作時，疲勞程度加深會導(dǎo)致心動加速。在臨床中，將每分鐘心率超過100次定義為心動過速，而心動過速可能會導(dǎo)致頭昏、心悸、眩暈等癥狀[12]。當(dāng)疲勞度大于等于3時，心率均值超過100 bpm。因此，當(dāng)心率值超過該范圍時，可以對醫(yī)護(hù)人員的疲勞程度起預(yù)警作用。

從HRV頻域參數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，LFn隨疲勞度的增加而增加，HFn隨疲勞度的增加而減小，表明隨著疲勞程度的加深，交感神經(jīng)的活性增強，而副交感神經(jīng)的活性降低。LFn/HFn隨疲勞度的增加而增加，表明交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)拮抗失衡。而當(dāng)自主神經(jīng)平衡失調(diào)時,可引發(fā)室性心律失常[13-14]、心力衰竭[15-17]等疾病。因此，這三項頻域指標(biāo)可以對醫(yī)護(hù)人員疲勞時的心力狀態(tài)提供參考。

由表5可知：(1)女性醫(yī)護(hù)人員的疲勞感明顯高于男性。雖然疫情期間男女醫(yī)護(hù)人員均面臨較大工作壓力，然而女性處理事務(wù)比較細(xì)致，更勞神費力，并且還要承擔(dān)更多的家庭任務(wù)，因此女性醫(yī)護(hù)人員的工作疲勞問題需要得到更多的關(guān)注。(2)年齡大于30歲的醫(yī)護(hù)人員在體力+腦力綜合疲勞感低于年齡小于30歲的，可能是由于工作經(jīng)驗和熟練度的增長，工作效率的提高，使得疲勞感降低。(3)由于重癥病房的工作強度更大、工作時間長，重癥病房的醫(yī)護(hù)人員的疲勞感高于普通病房的醫(yī)護(hù)人員。

表5 不同性別、年齡、工作區(qū)的疲勞量表分值均值

醫(yī)務(wù)工作者屬于強體力、強腦力勞動群體，特別是COVID-19疫情給一線醫(yī)護(hù)人員帶來極大了身體與精神的考驗。根據(jù)本研究疲勞度問卷量表的反饋，絕大多數(shù)醫(yī)護(hù)人員在工作時出現(xiàn)了胸悶、心慌、乏力、氣急、視聽力下降等癥狀。因此，醫(yī)護(hù)人員在救助工作的同時，也要注意自身體力和精力保持在正常狀態(tài)，避免因過度疲勞導(dǎo)致的心血管疾病。睡眠障礙是導(dǎo)致心理疲勞、身體疲勞的重要因素，因此充足良好的睡眠質(zhì)量對疲勞感的解除有積極作用[18]。在本研究采集的數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)一些醫(yī)護(hù)人員存在室性早搏現(xiàn)象，因此，可以在每天工作離崗后做一次心電圖，以掌握自身每日的心血管狀態(tài)。

4 結(jié)論

本研究通過采集COVID-19疫情中一線醫(yī)護(hù)人員工作時的心電數(shù)據(jù)，分析了救治工作中隨著疲勞度增強，HRV參數(shù)的變化。通過對體力、腦力、體力+腦力三種狀況下的疲勞度分析發(fā)現(xiàn)，HR與LF/HF在不同等級的疲勞度之間存在顯著差異性(P<0.05)，HR隨著疲勞等級增大而增加，LFn與LFn/HFn隨疲勞等級增加而增加，HFn隨疲勞等級增加而減小，表明這些HRV參數(shù)與疲勞等級存在確切的聯(lián)系，其分布趨勢對于疲勞監(jiān)測也具有理論意義。從自我評價的疲勞量表得分均值得知，疲勞度在醫(yī)護(hù)人員的性別、年齡、工作環(huán)境的不同因素中也存在差異。檢測醫(yī)護(hù)人員的HRV變化，有助于判斷當(dāng)前的疲勞狀態(tài)并及時發(fā)出預(yù)警，能夠為醫(yī)護(hù)人員合理安排班次、工作強度與時長提供指導(dǎo)，同時對于其他行業(yè)的疲勞監(jiān)測也具有廣闊的研究前景和重要的應(yīng)用價值。