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目的:研究短期不同时段睡眠剥夺对健康青年男性睡眠结构、血清皮质醇及认知功能的影响,并探讨睡眠结构、皮质醇与认知功能之间的关系。方法:为交叉设计的自身前后对照性试验研究。选择10名健康男性(21.9±1.2岁)志愿者,随机进入上半夜睡眠剥夺组或下半夜睡眠剥夺组。每组都进行连续7天研究,其中包括第1天的正常睡眠、第2~5天的睡眠剥夺和第6~7天的睡眠剥夺后恢复睡眠。在两组睡眠剥夺之间,进行7天正常睡眠洗脱期。总研究时间共计21天。睡眠剥夺方法:上半夜睡眠剥夺组在24h中允许睡眠的时间为3:00 a.m.-6:00 a.m.,下半夜睡眠剥夺组在24h中允许睡眠的时间为0:00 p.m.-3:00 a.m.。在每组睡眠剥夺期间进行7夜的多导睡眠图(PSG)监测,动态分析连续7夜睡眠进程及睡眠结构的变化。第2、3、4、5、6、7天7:00 a.m.抽空腹血,进行血清皮质醇的检测。第2、3、4、5、6、7天12:00 a.m.行焦虑状态-特质问卷、精神运动警觉性作业、快速击打键盘、单词记忆和单词识别测试。结果:(1)睡眠剥夺后随着剥夺时间的延长,出现NREM 2期睡眠百分比减少,NREM 3期睡眠百分比、NREM 4期睡眠百分比增加,REM睡眠百分比分化、REM睡眠潜伏期缩短(均为P<0.05)。SWS百分比、REM睡眠百分比和REM睡眠潜伏期在两种睡眠剥夺方式之间有差异(P<0.05)。所有这些变化在睡眠剥夺第4天达高峰。剥夺下半夜睡眠组REM睡眠百分比在恢复睡眠首夜出现反弹。在恢复睡眠第2夜的PSG中,各期睡眠百分比均接近剥夺前状态。(2)睡眠剥夺均导致血清皮质醇浓度的下降(P<0.05),睡眠剥夺4天后下降尤为明显(P<0.01),剥夺下半夜睡眠组皮质醇下降较剥夺上半夜睡眠组更为明显(P<0.05)。在恢复睡眠2夜后,皮质醇恢复至未剥夺前状态。(3)睡眠剥夺对认知行为学的影响:均导致记忆、操作能力、注意力的下降(P<0.05),剥夺上半夜睡眠组注意力下降更为明显(P<0.01)。在恢复睡眠2夜后,各认知功能恢复至未剥夺前状态。(4)睡眠剥夺均可使焦虑状态评分增加(P<0.05),随睡眠剥夺时间延长,焦虑状态渐加重,但两种剥夺方式之间没有差别意义。结论:无论是上半夜睡眠剥夺还是下半夜睡眠剥夺均对机体均产生不利的影响,随着剥夺时间的延长,受试者的各项认知行为学测试成绩下降,外周循环皮质醇分泌水平下降,焦虑状态分值增加,在恢复睡眠后慢波睡眠增加,这些变化在部分睡眠剥夺4天后达到高峰。横向比较上半夜睡眠剥夺和下半夜睡眠剥夺发现:剥夺上半夜睡眠对认知行为学的影响较大;剥夺下半夜睡眠对人体血清皮质醇的影响较大。短期的部分睡眠剥夺经恢复正常睡眠2天后,各项生理指标基本恢复至未剥夺前状态,提示短期睡眠剥夺对机体产生的影响是可逆性的。