认知训练对“蛟龙号”模拟驾驶作业脑力负荷影响评估

目的研究认知训练对"蛟龙号"模拟驾驶作业脑力负荷影响,为潜航员的实际训练提供参考。方法实验采用被试内设计,实验共13天,8名受试者在第1、7、13天每天进行1次模拟驾驶作业,在第2~6天与第8~12天每天进行1h的认知训练。记录受试者第1天作业前静息状态脑电图(EEG)作为对照组,并记录第1、7、13天驾驶作业中EEG与绩效数据,在每次作业后受试者填写NASA-TLX量表。结果随着认知训练的进行,Pz(顶点)、Cz(中央点)与Fz(额中点)3个测试点的受试者EEGδ波相对功率下降、β波与γ波相对功率上升,作业绩效改善,NASA-TLX量表评分降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。同时,认知训练使作业前静息状态与作业中的EEG功率谱间差异降低。结论随着认知训练的进行,受试者进行"蛟龙号"模拟驾驶作业时的脑力负荷显著降低,在潜航员的实际训练中采用认知训练具有积极意义。

机械手任务及排障任务对潜航员血压指标的影响

目的探讨潜航员模拟操作不同难度机械手操作任务及排障任务时血压的变化特点及规律。方法于2020年7月,以8名深海载人潜水器潜航员为研究对象,男性6人,女性2人。潜航员于"蛟龙号"深海载人潜水器1∶1模型内,执行不同难度的机械手操作任务和排障任务,测量潜航员连续血压,单次任务结束后填写美国航空航天局任务负荷指数表(NASA-TLX量表),分析收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、平均动脉压(MAP)及脑力负荷等指标的变化。结果单次任务中,潜航员SBP、DBP、MAP呈先升高后降低,第3分钟血压各值均明显低于第1分钟(P<0.01),第5分钟血压各值均明显高于第3分钟(P<0.01)。执行同种任务时,与安静状态比较,潜航员执行低难度、高难度、高难度+2-back机械手任务和排障任务时SBP、DBP、MAP均升高(P<0.05)。任务难度相同时,潜航员执行机械手任务的SBP、MAP均高于执行排障任务的血压值(P<0.05)。与低难度任务比较,潜航员执行高难度机械手任务的NASA-TLX量表得分明显升高(P<0.05);与低难度任务和高难度任务比较,高难度+2-back排障任务的量表得分明显升高(P<0.05)。任务难度相同时,机械手低难度和高难度任务的量表得分均明显高于排障任务(P<0.05)。1号、3号、4号、5号、7号潜航员(潜龄均为6年)SBP、DBP、MAP与NASA-TLX量表得分均呈正相关(r>0.8,P<0.05)。结论载人深潜过程中,潜航员执行机械手操作任务和排障任务时,随着作业难度增加,潜航员脑力负荷升高,血压指标短时间内大幅度升高。同时,提升操作的熟练程度可降低潜航员作业时的心血管指标的变化幅度,血压可以作为评价作业难度及指导科学训练的有效参考。

潜航作业对潜航员脑电图的影响

目的 探讨潜航活动和水下环境对人脑觉醒水平的影响.方法 6名潜航员驾驶“蛟龙号”载人潜水器进行水下作业,记录他们在潜航前、潜航1.5h和潜航2.5h时段的脑电图（EEG）和主观紧张性.用EEG的α波衰减试验（alpha attenuation test,AAT）定量分析α波衰减系数（alpha attenuation coefficient,AAC）的变化和主观感觉的疲劳感.同时采用视觉模拟评分法（visual analogue scale,VAS）对潜航员的主观紧张感进行评分.结果 潜航员驾驶载人潜水器进行水下作业1.5h时的AAC（3.0±1.2）较潜航前（2.5±1.5）有所升高,但差异不具统计学意义（P＞0.05）;潜航2.5 h（0.7±0.2）后,AAC较潜航前和潜航1.5h值均明显降低,差异均具有统计学意义（P＜0.05）;潜航作业1.5 h（1.3±1.0）和2.5 h（1.4±1.1）时的紧张感均较潜航前（0.5±0.7）显著升高,差异均具有统计学意义（P＜0.05）.结论 潜航员驾驶载人潜水器在水下连续作业2.5h后脑觉醒水平明显下降,同时紧张感增强,表明潜航作业对人体脑功能觉醒水平有一定程度的影响.

潜航作业对潜航员心电图的影响

目的 记录、分析和评价“蛟龙号”潜航员驾驶载人潜水器进行水下作业时的心电图.方法 运用美国Biopac公司的MP30型心电图机采集5名潜航员驾驶载人潜水器在水下作业过程中的肢体Ⅱ导联心电信号,进行心电图检查.提取心率、P-R间期、QRS时限、Q-T间期、R波和T波电压6项参数.结果 心率在潜航前水面的对照值是（61.0±2.9）次/min,潜航员驾驶载人潜水器在水下作业1.5、2.5、3.5h时的心率分别增加到（89.1±12.1）、（86.2±10.2）、（83.3±10.3）次/min,与潜航前比较差异均有统计学意义（P＜0.05）.P-R间期在水下潜航作业1.5、2.5、3.5h时由潜航前水面的对照值（196.1±11.9）ms分别缩短为（168.1±12.1）、（167.2±12.2）、（181.3±11.3）ms,差异均有统计学意义（P＜0.05）.Q-T间期在水下潜航作业1.5、2.5、3.5h时由潜航前水面的对照值（444.4±13.4）ms分别缩短为（400.2±29.2）、（386.1±19.1）、（393.0±13.0）ms,差异均有统计学意义（P＜0.05）.心电图上的QRS时限、R波及T波振幅在3.5h的水下潜航作业过程中差异均无统计学意义（P＞0.05）.结论 载人潜水器水下作业过程中潜航员的心电图变化主要是心率增快,P-R间期与Q-T间期缩短,未发现QRS时限、R波和T波明显改变,表明潜航员在水下潜航中的心功能储备虽有所降低,但整体心电图仍属正常.

潜航作业对“蛟龙号”潜航员心率变异性的影响

目的：观察“蛟龙号”潜航员水下作业时自主神经系统（autonomic nervous system，ANS）的交感－副交感反应，探讨潜航活动中交感－迷走神经对潜航员心脏功能的互动调控作用。方法6名潜航员驾驶“蛟龙号”载人潜水器模拟水下作业，分别记录潜航前、潜航1．5 h 和潜航2．5 h 的心电图（electrocardiogram，ECG），运用频谱分析法对其心率变异性（heart rate variability，HRV）各指标进行定量分析，包括低频（low frequency，LF）、高频（high frequency，HF）、总功率（total power，TP）、低频／高频比值（LF ／HF）以及高频／总功率比值（HF ／TP）。结果潜航前 LF 值为（2950±248）ms^2，潜航1．5 h LF 升高到（3633±232）ms^2，差异有统计学意义（P ＜0．05）；潜航2．5 h LF 下降到（2800±184）ms^2，与潜航1．5 h 相比差异有统计学意义（P ＜0．05），但与潜航前的对照值相比差异无统计学意义（P ＜0．05）。潜航前的 HF值是（1700±107）ms^2，潜航1．5 h 后下降到（1200±156）ms^2，差异有统计学意义（P ＜0．05），潜航2．5 h 升高至（1917±15）ms^2，比潜航1．5 h 差异有统计学意义（P ＜0．05），但与潜航前比较差异无统计学意义（P ＞0．05）；潜航前 LF／HF 值是1．73±0．81，潜航1．5 h 升高为3．02±1．11，差异有统计学意义（P ＜0．05），潜航2．5 h降为1．46±0．82，与1．5 h 比显著降低，差异有统计学意义（P ＜0．05），但与潜航前比差异无统计学意义（P ＞0．05）。潜航前 HF／TP 值是0．36±0．22，潜航1．5 h 下降为0．25±0．23，差异有统计学意义（P ＜0．05），潜航2．5 h 升高至0．76±0．11，比潜航1．5 h 显著升高，差异有统计学意义（P ＜0．05）。潜航前 TP 值是（4650±280）ms^2，潜航1．5 h无明显变化，潜航2．5 h 比潜航1．5 h 和潜航前都有显著下降（P ＜0．05）。结论潜航员在水下潜航1．5 h 时交感神经活性显著升高，迷走神经的活性降低，这可能与潜水器布放下水和起航时的操作难度较大、劳动强度较高、精神较为紧张及应激反应有关；潜航2．5 h 时发生相反的变化，则可能与潜航员对舱内和海下环境逐渐适应、应激反应的逐步缓解及工作强度逐渐稳定等因素有关。

基于改进风险矩阵法的深海潜航作业职业健康风险评估

目的建立深海潜航作业职业健康风险评估方法,评价我国某深潜器潜航员深潜作业的职业健康风险。方法通过Delphi法建立深潜作业职业健康风险三级指标。采用层次分析法确定各指标权重。风险矩阵法确定各因素严重度和可能性等级,进而确定风险度等级及数值,并通过加权求和得到整体风险度。采用Borda序值法对各因素重要程度进行排序。结果职业健康风险指标体系包括4个二级指标项和25个三级指标项,其中高风险2项,较高风险7项,中风险12项,较低风险4项。判断矩阵结果显示各层级权重最高的分别为“B3作业环境”(W=0.5859)、“C4危害接触时间”(W=0.4185)、“C6人机界面”(W=0.4037)、“C11氧气”(W=0.2029)和“C25轮班制度”(W=0.3008),各判断矩阵CR值均小于0.1。Borda序值法显示氧气、舱内空气质量、轮班制度、海况是该深潜器中需要加以关注的职业健康危险因素。该深潜器进行作业的职业健康整体风险度R_(T)=0.7576。结论基于改进风险矩阵法的深海潜航作业职业健康风险评估能够直观且定量的评价深潜作业对潜航员健康影响的风险水平。整体风险较高,对于处在中等及以上风险的因素,需要加以关注。