飞行途中禁食措施对时差反应缓解作用的实证研究

李晨麟　游旭群　周灿灿

摘要：目的：探究在跨时区飞行途中采取禁食措施是否能够缓解时差反应。方法：采用单因素被试问实验设计，结合睡眠质量调查问卷，对40z被试进行“禁食措施对时差反应的缓解作用”实证研究。结果：两组被试双眼闪光融合频率测验前测成绩无显著差异，而实验组双眼闪光融合频率后测成绩[分别为右眼（27.81±0.74）Hz，左眼（27.71±0.60）Hz]，显著高于控制组双眼闪光融合频率后测成绩[分别为右眼（26.97±0.50）Hz，左眼（26.74±0.61）Hz，P<0.01]。实验组抵达当晚的睡眠质量因子总分[（1.90±1.95）分]显著低于控制组[（11.00±2.10）分，P<0.01]。结论：飞行途中采取禁食措施有利于保持警觉性和改善抵达目的地当晚的睡眠质量。

关键词：禁食措施 时差反应 警觉性水平 睡眠质量

一、问题提出

跨时区旅行导致的“时差综合征”（俗称时差反应）是指由于跨时区飞行导致的人体内部生理节律与外部作息时间出现不同步的现象，已被《精神障碍与诊断与统计手册（第5版）》归类为一种生理节律性疾患。时差综合征的主要症状包括：睡眠障碍、白天嗜睡、警觉性降低、感官机能下降、认知活动受限、易疲劳、易怒、易焦虑、情绪低落以及肠胃功能紊乱等。时差综合征的严重程度受很多因素的影响，外部因素包括：跨越时区的个数、飞行的方向、航班起飞时间，甚至还可能包括飞行时间在一年中所处的时节；影响时差综合征严重程度的个体内部因素包括：年龄、时型（反映的是不同个体在一天中的某个时间，在生活节律等方面表现出的个体差异）、身体健康状况等。随着个体内部生理节律与外部时间逐步协调直至同步，个体的时差综合征症状将得以缓解。

针对时差综合征的影响因素和病理机制，有研究者通过实验研究发现可以通过让个体暴露在强光或其他特殊光线的照射下来缓解症状。个体暴露在100勒克斯光照下，生理节律能够得到调整。相比与其他波长的光，蓝绿光更能够促使大脑降低褪黑激素的分泌，从而提升个体的警觉性，提高其工作效率。另有研究者的临床研究发现，在恰当的时间服用适量的镇定剂或兴奋剂都能在一定程度上缓解由于跨时区飞行导致的时差综合征。

但是，无论是镇定剂还是兴奋剂，都会因为其副作用，给人们带来额外的身心负荷。同时，前面提及的含有蓝绿色波长的光源尚未普及。基于此，本研究的目的之一是探索更加安全、健康、可行的缓解时差反应的措施。哈佛大学的帕特里克福勒教授曾经在动物试验中发现了“生物钟重置”的方法来降低时差反应。发现动物可以通过一种叫做“食物钟”的机制来控制睡眠，食物钟大部分时间处于静止状态。当个体在饥饿状态下持续16小时后，食物钟将被激活，重置生物钟成为可能。由此福勒博士提出“哈佛倒时差禁食措施”。他假设，在跨时区飞行过程中，当个体在抵达目的地之前的12-18h内保持禁食状态，食物钟将会改变个体的睡眠模式，并迎来重新设置生物钟的窗口。个体在抵达目的地解除禁食后并在第一个当地正常进餐时间进食，生物钟将被重置，与当地时间吻合。目前尚未有以普通人群为被试的研究验证福勒博士的假设。因此，本研究的目的之二是为“哈佛倒时差禁食措施”的假设提供实证研究的依据和支撑。

二、对象，材料与方法

1.研究对象

（1）样本来源。所选航班的出发地和目的地分别为广州和伦敦，两地时差约8小时，起飞时间为北京时间上午7点20分，到达时间为北京时间当天晚上的10点30分；根据实验要求，被试由40名血糖含量正常、每夜开始入睡时间相近的成年男性被试组成。根据闪光融合频率前测成绩匹配为实验组和控制组。

（2）人组标准。航班需满足：能引起明显时差反应的长距离飞行；起降时间规避自然睡眠节律的因素；航班上年龄为18-35岁的乘客数量应占总人数的70%以上。被试需满足：被试年龄应在18-35岁；每晚开始入睡时间在晚上11点-11点30分；空腹全血血糖为70～110毫克/分升；视力或矫正视力应为正常且没有闪光融合临界频率测验的经验。

2.研究方法

（1）测评工具。警觉性水平测试采用闪光融合频率测试仪（型号：DP/BD-II-118，0-100 Hz，准确度：0.1）；血糖水平检测采用手表式血糖仪（型号：欧姆龙HGM-112）。抵达目的地第一晚的睡眠质量状况量表采用在匹斯堡睡眠质量调查问卷的基础上修订的“睡眠质量状况调查问卷”（-0.84）。根据匹斯堡睡眠质量指数调查问卷的评分标准，一共7个因子：主观睡眠质量、睡眠潜伏期、睡眠持续性、习惯性睡眠效率、睡眠紊乱、使用催眠药物、白天功能紊乱。累计各因子成分得分之和为“出国第一夜睡眠质量状况調查”的总分，总分在0-14之间，得分越低，表示睡眠质量越好（“睡眠质量状况调查问卷”详见附录）。

（2）评价指标。本实验采用单因素被试间匹配设计。其中组间自变量为旅途中的饮食状态（分为全程禁食和正常饮食两个水平），其中全程禁食的操作定义为：在从航班起飞前的5个小时开始一直到抵达目的地期间不能摄入任何食物和含任何营养物质的饮品。因变量有两个，分别为警觉性水平和抵达目的地第一晚的睡眠质量状况，相应的因变量指标分别为闪光融合频率测试成绩和睡眠质量指数。其中，闪光融合频率测试成绩即被试通过调节旋钮使得闪烁光点不再闪烁时（频率递增系列实验）或者使不闪烁的光点开始闪烁时（频率递减系列实验）的闪光融合临界频率的均值，均值越高，表示个体的警觉性水平越高。睡眠质量指数即为个体在匹斯堡睡眠质量调查问卷各个因子的总得分，总分越低，表示个体抵达目的地当晚的睡眠质量状况越好。

3.测评程序

对全体被试进行闪光融合频率前测，以前测成绩为据将被试重新匹配，使得两组被试成绩不存在显著差异。在接下来约16个小时的飞行时间内，实验组的被试不得以任何形式进食，其他活动如饮水、睡眠、听音乐等可以照常进行。控制组被试可以随意饮食或从事其他活动。在抵达目的地之后，在机场首先对20名实验组被试进行血糖值测试，以确定被试在飞行过程中保证全程禁食。若发现血糖值显著高于前测数据的被试，取消其后测资格。随后安排全体被试入住就餐。餐后休息大约15分钟后，实验组与控制组被试分别进行闪光融合频率后测。endprint

抵达了目的地的次日傍晚，安排被试结合自己在抵达目的地当晚的睡眠状况填写匹斯堡睡眠质量指数调查问卷。

4.统计学处理

采用SPSS19.0进行统计分析：计量资料的组间比较采用独立样本t检验，计量资料的组内比较采用配对样本t检验。

三、数据分析与讨论

1.闪光融合临界频率前后测成绩比较结果

（1）实验组左右眼前后测成绩比较。对实验组被试左右眼闪光融合临界频率前后测成绩进行配对样本t检验的结果表明，实验组左右眼闪光融合临界频率的后测均值高于前测均值，但未达到显著水平（t右=-1.291，df=19，10右>0.05；t左=1.567，df=19，10左>0.05）。即实验组被试在抵達新时区后，其警觉性水平与出发前的水平相当。

（2）控制组左右眼前后测成绩比较。对控制组被试左右眼闪光融合临界频率前后测成绩进行配对样本t检验的结果表明，控制组左右眼闪光融合临界频率的后测值与前测值均呈现显著差异（t右=5.171，df=19，p右<0.01；t左=3.943，df=19，p左<0.001）。这表明实验组被试在抵达新时区后，其警觉性水平相比于出发地发生了显著的降低。

2.实验组、控制组左右眼前测成绩与后测成绩比较

两组双眼闪光融合频率测验前测成绩的独立样本t检验结果表明，两组双眼前测成绩无显著差异（t右=0.284，df=19，p右=0.778；t左=-0.722，df=19，p左=0.475），即两组的警觉性的基线水平相当；而两组双眼后测成绩的独立样本t检验结果表明，两组双眼后测成绩差异显著（t右=3.769，df=19，p右<0.01；t左=2.487，df=19，p左<0.05），即在抵达目的地之后实验组被试的警觉性水平显著高于控制组，具体表现为，实验组的警觉性后测成绩与基线水平相当，而控制组相比于基线水平其警觉性发生了显著的降低。这进一步说明了禁食措施这一实验变量的有效性。

综上所述，在跨时区飞行过程中采取全程禁食措施有利于被试保持较高的警觉性，即有助于被试最低限度地出现时差反应的相关症状，为此付出的代价就是自动地接受忍饥挨饿。相反，在跨时区飞行过程中不对进食过程加以禁止，会使被试在抵达目的地之后警觉性水平降低，被试会呈现出一系列时差反应的症状，这似乎就是对满足飞行途中的“口腹之欲”必须要承担的必然后果。

3.“抵达目的地第一夜”睡眠质量状况调查

通过对两组匹斯堡睡眠质量指数各因子得分以及因子总分进行独立样本t检验，结果表明：实验组被试在主观睡眠质量（t=10.006，df=38，p<0.001，这一维度采用反向计分，故t值为负）维度上的得分显著低于控制组；睡眠潜伏期（t=-9.577，df=38，p<0.001，该维度采用反向计分，故t值为负，即实验组从上床入睡所需时间显著少于控制组）、睡眠持续性（t=-7.641，df=38，p<0.001该维度采用反向计分，故t值为负，即实验组睡眠持续时间显著长于控制组）、习惯性睡眠效率（t=10.677，df=38.083，p<0.001，该维度采用反向计分，故t值为负，即实验组的睡眠效率显著高于控制组）、睡眠紊乱状况（t=8.324，df=38，p<0.001）、催眠药物使用（t=2.990，df=38，p<0.01）、白天功能紊乱状况（t=8.219，df=38，p<0.001）这七个因子上的得分以及最终的因子总分（t=-5.452，df=38，p<0.01）均显著低于控制组，即实验组在抵达目的地当晚的睡眠质量显著优于控制组。

四、讨论

1.禁食措施对警觉性水平和睡眠质量的影响

实验组与控制组各组闪光融合临界频率前测值与后测值（双眼）的配对样本t检验——实验组被试的左、右眼闪光融合临界频率后测值与前测值基本持平，差异不显著，而控制组被试的左、右眼闪光融合临界频率后测值均显著高于前测成绩，差异显著。这表明：跨时区飞行过程中的禁食措施有助于被试在抵达目的地之后保持较高的警觉性水平，而在跨时区飞行过程中自由进食，不利于被试在抵达目的地之后保持较高的警觉水平。这验证了“哈佛禁食措施”的假设。

匹斯堡睡眠质量指数测试的7个维度的结果分析——实验组被试“出国第一夜”的睡眠质量状况优于控制组被试，跨时区飞行过程中的禁食措施还有利于人们在抵达目的地当晚保持良好的睡眠质量，更好地适应当地时间。

2.实践意义与研究展望

拜民用航空事业的日益普及和现代社会物质文化的发展所赐，人们为了求学、探亲、旅游、商务活动、学术会议、国际比赛等原因出行的机会越来越多。在这样一个注重生活体验的质量、注重活动效率的时代，这一切都使得跨时区长途旅行成为多数人日常生活历程的一部分，随之产生的时差反应也带给人们的生理和心理上双重的冲击与困扰。因此，了解时差反应的相关症状以及生成原理，运用适当的措施缓解时差反应对我们日常工作生活的不良影响已经成为一个兼具理论价值和现实意义的问题。

本研究揭示的时差反应调整策略，可以为那些需要快速调节生物节律以适应在跨时区地域的生活作息，免受时差反应之苦的人提供一种科学而实用的参考选项。

第一，在长时间的跨时区旅行，特别是跨时区时差达到六小时以上的长途飞行中，可以选择禁食措施从而重置生物钟以调节睡眠模式，进而帮助我们在抵达目的地之后缓解睡眠紊乱、白天精力不足等时差反应症状。

第二，为了保证禁食措施的正常进行，可以选择在飞行前适当摄入高热量、卡路里丰富、高蛋白的食物以缓解饥饿感，例如，鱼、肉、蛋、奶制品。这些食物可以帮您延长清醒的时间，满足长时间飞行途中禁食的“自愿忍饥挨饿”的需要。

第三，在抵达目的地开始吃第一顿正餐时不要暴饮暴食，保证进食量与进食速度与平日相当，以免导致肠胃工作节律失调以及日后进餐规律失调。从第一天开始就尽量适应当地的作息时间。等太阳落山再上床睡觉。避免激烈的活动，让身体有足够的时间去适应新的生活规律。

另外，本研究的局限和不足之处在于：

首先，由于实验条件和要求的限制，我们只选择了男性青年、中年被试参加了本次实验，因此本次实验的结论可能难以推广到女性群体、儿童、青少年、老年群体。因为，我们在设计实验之初的担心是：“16小时的飞行禁食”换来“生物钟重置”的机会并不适合于所有人。这既有“长时间禁食可能引发低血糖反应以及由此衍生的其他问题”的生理局限的关切，也有“为了落地之后时差反应的减缓要以承受飞行途中忍受饥肠辘辘煎熬为代价”的心理毅力的考量。

其次，本研究中的“出国第一夜”睡眠质量状况调查部分，由于目前相对权威睡眠质量状况调查量表并未涉及跨时区旅行的情况，所以该调查所用的问卷只是在原有问卷的基础上结合具体实验情境进行适当修改制成的，仅具专家效度。

最后，实验全程因为航班运行管理方面的局限，只是大致将被试做出了“自由进食”和“全程禁食”的座位区域划分，被试之间比较熟悉，空乘服务人员和实验助手也完全知晓实验目的，因此，无法满足“双盲实验”设计本可以避免的诸多心理干扰。endprint