美国陆军预备役士兵睡眠时长相关的身体与行为特征分析

《Sleep Epidemiology》：Physical and Behavioral Characteristics Associated with Sleep Duration in a Cohort of United States Army Reserve Soldiers

　　

摘要 背景：睡眠不足可能影响美国陆军士兵的健康状况和医疗战备状态。本研究分析了美国陆军预备役（USAR）士兵中可修正的身体与行为特征与睡眠时长之间的关系。 方法：本研究为一项分析性横断面评估，研究对象为美国陆军预备役士兵。人口统计学和健康特征通过电子调查问卷获取。采用单变量和多变量线性回归模型，估计已知影响睡眠时长的可修正风险因素与每晚总睡眠小时数之间的关系。 结果：受访者包括1,423名男性和514名女性美国陆军预备役士兵。三个可修正风险因素与睡眠时长相关：身体质量指数（BMI）、自报压力和咖啡因摄入。身体质量指数每增加一个单位，每晚睡眠时长减少1.9分钟（p<0.001）。与低压力者相比，自报中度至高度压力者每晚睡眠时长减少17.9分钟（p<0.001）。睡前六小时内咖啡因摄入频率每增加一个等级，每晚睡眠时长减少11.2分钟。与在此期间很少或从不摄入咖啡因的参与者相比，有时摄入者睡眠时长缩短11.2分钟，而大部分时间或总是摄入者缩短22.4分钟（p<0.001）。 结论：美国陆军预备役士兵的睡眠时长与某些可修正风险因素相关。针对美国陆军预备役士兵或类似人群的健康教育和干预措施，应考虑身体质量、压力影响以及咖啡因摄入量及其摄入时间。

论文解读：美国陆军预备役士兵睡眠时长相关身体与行为特征研究

一、研究背景与目的

睡眠不足与肥胖、日常压力水平升高等负面健康效应密切相关，已成为重要的公共卫生问题。睡眠健康包含五个维度：睡眠时长、睡眠连续性或效率、睡眠时间安排、警觉性/嗜睡状态以及睡眠满意度或质量。其中，睡眠时长测量简便、成本效益高、提供标准化可比较的指标，并与多种健康结局相关联。尽管睡眠至关重要，美国仍有三分之一的人口未达到国家及军队推荐的每晚七小时或以上的睡眠时长标准。在美国陆军国民警卫队中，53%的士兵报告未达到睡眠时长推荐标准；在现役陆军士兵中，三分之二的士兵报告每周工作日夜间睡眠不足七小时。

以往研究表明，某些身体和行为特征可干扰睡眠质量与数量。身体特征方面，高身体质量指数（BMI）、体脂率高、体能水平低、肌肉骨骼疼痛、身体活动不足以及睡眠障碍均与睡眠健康呈负相关。行为特征方面，过量饮酒或摄入咖啡因、吸烟、高压力水平、焦虑或抑郁等行为健康问题以及不规律的睡眠模式均对睡眠产生负面影响。然而，部分身体和行为特征是可修正的，改善这些因素有望提升个体睡眠健康。

现役陆军士兵的睡眠时长可能受到拥挤的睡眠区域、恶劣环境、噪音以及多变的工作时间等传统军事环境因素的干扰。然而，对于通常每月执勤一个周末、每年执勤两周的美国陆军预备役士兵而言，传统军事环境的影响可能较小。预备役士兵通常拥有全职平民职业，需要在传统平民生活和军事服务之间取得平衡，这种双重角色可能带来额外或加剧的压力，从而对睡眠时长产生负面影响。此外，现役陆军与预备役士兵在身体特征和体能训练方面存在显著差异。一项涉及超过二十万名现役和预备役士兵的大型研究发现，预备役士兵在身体成分测试和陆军体能测试中的不合格几率更高，且进行高强度间歇训练、抗阻训练及中高强度身体活动的时间更少。这些差异可能对睡眠时长产生影响，而预备役士兵在科学文献中普遍代表性不足，凸显了进一步研究的必要性。

美国陆军预备役部队由近17万名士兵组成，约占美国陆军总兵力的20%。识别并改善未达到推荐睡眠指南的预备役士兵的睡眠时长，有望对其健康、福祉和医疗战备状态产生积极影响。本研究的目的是调查美国陆军预备役士兵队列中可修正的身体和行为特征与睡眠时长之间的关联。

二、研究方法概述

研究人员开展了一项分析性横断面评估，研究对象为参与整体健康与体能试点项目的美国陆军预备役士兵。数据来源于2021年7月至12月期间对21个预备役部队实施的电子调查问卷，涵盖人口统计学、体能训练活动、职业信息、睡眠、压力、烟草使用和咖啡因摄入等多个健康领域。睡眠时长通过询问过去30天内工作日平均每晚睡眠小时数获得。非可修正风险因素包括性别、年龄、平民职业体力需求、轮班工作以及既往诊断的睡眠障碍。可修正风险因素包括身体质量指数（BMI）、压力水平（采用感知压力量表评估）、当前吸烟状态、睡前六小时内咖啡因摄入频率以及是否达到美国身体活动指南标准。陆军体能测试（APFT）成绩从数字训练管理系统获取。研究人员使用SPSS 28.0软件，采用单变量和多变量线性回归模型估计各风险因素与睡眠时长的关系，并将回归系数转换为睡眠分钟数。

三、研究结果

3.1 描述性统计与性别差异

共有1,937名预备役士兵（平均年龄30.6±9.4岁；男性1,423人，女性514人）完成调查并提供完整的睡眠习惯信息。55%的士兵报告达到每晚七小时或以上的睡眠推荐标准，其中男性为56.1%，女性为51.0%。整体平均睡眠时长为6.54±1.23小时。跨21个部队的组内相关系数仅为0.0013，表明单位层面聚类对睡眠时长方差的影响极小。大多数受访者为男性、从事轻度至中度体力需求的平民职业、未报告轮班工作。不到10%的士兵报告诊断有睡眠障碍或当前为吸烟者，30.3%达到美国身体活动指南标准。男性年龄略大、更可能被诊断睡眠障碍、BMI更高、更可能为当前吸烟者，但轮班工作比例、中度至高度压力比例、睡前六小时很少或从不摄入咖啡因的比例以及达到身体活动指南的比例均低于女性。男女APFT总分相似。

3.2 非可修正与可修正风险因素的回归分析

单变量和多变量线性回归分析显示，非可修正风险因素中，睡眠障碍和轮班工作对睡眠时长的影响最大。调整模型中，睡眠障碍使睡眠时长减少25.3分钟，轮班工作使睡眠时长减少28.2分钟。平民职业体力需求每增加一个类别，睡眠时长减少9.3分钟。年龄每增加一岁，睡眠时长减少0.8分钟。性别对睡眠时长无显著影响。

可修正风险因素方面，感知压力为中度至高度者相比低压力者，睡眠时长减少17.9分钟。睡前六小时内咖啡因摄入频率每增加一个等级（从很少或从不到有时，从有时到大部分时间或总是），睡眠时长减少11.2分钟。BMI每增加一个单位，睡眠时长减少1.9分钟。当前吸烟在单变量分析中与睡眠时长减少15.1分钟相关，但调整后未达到统计学显著水平。达到身体活动指南和APFT总分与睡眠时长无显著关联。

3.3 组合风险因素模型

研究人员构建了包含多个可修正风险因素的组合模型。模型1包含BMI和压力，调整后R2为0.085；模型2包含BMI和咖啡因，调整后R2为0.086；模型3包含咖啡因和压力，调整后R2为0.087；模型4同时包含BMI、咖啡因和压力三个因素，调整后R2为0.097。在所有组合模型中，中度至高度压力和较高的睡前咖啡因摄入频率对睡眠时长的负面影响贡献最大，BMI的贡献相对较小。所有模型均具有统计学显著性。

3.4 线性回归方程

研究人员提供了用于估计睡眠时长的线性回归方程，以分钟为单位，控制性别、年龄、睡眠障碍、平民职业体力需求和轮班工作等非可修正因素。例如，包含BMI、压力和咖啡因三个可修正因素的完整模型为：估计睡眠时长（分钟）= 562.8 – 7.20(性别) – 0.78(年龄) – 16.14(睡眠障碍) – 7.86(平民职业体力需求) – 24.6(轮班工作) – 1.80(BMI) – 16.44(压力) – 10.38(咖啡因)，调整后R2为0.097。

四、讨论与结论

讨论部分指出，约45%的预备役士兵未达到睡眠推荐指南标准，可修正风险因素包括BMI、压力和睡前六小时咖啡因摄入频率。非可修正因素中，年龄、职业体力需求、轮班工作和睡眠障碍均影响睡眠时长。高BMI与睡眠时长缩短相关，且BMI与体脂高度相关，但可能将肌肉发达的士兵错误分类为超重或肥胖。睡眠与压力之间存在双向关系，高压力可干扰睡眠，而睡眠不足又可加剧压力。咖啡因通过中枢神经系统刺激降低睡意和疲劳感，但高咖啡因摄入与较差的睡眠质量相关，二者同样存在双向关系。研究局限性包括自我报告数据可能存在信息偏倚、仅61%的应答率、未记录咖啡因摄入量、横断面设计无法确定因果关系，以及样本主要来自美国南部和东南部地区可能缺乏代表性。

结论部分指出，预备役士兵使军队拥有更大且更多样化的力量，在需要快速反应的部署和紧急情况下提供关键支持。鉴于45%的预备役士兵未达到睡眠推荐指南标准，通过改变可修正风险因素（如BMI、压力、咖啡因摄入时间）来改善睡眠，可提升整体军事战备状态。针对性的干预措施可包括强调睡眠的宣教项目、睡眠卫生策略和睡眠评估工具。多个军事和民用资源，如武装部队健康中心、军事一号源和疾病控制与预防中心，通过提供教育材料和睡眠卫生策略支持这些目标。