黃 煒，何 琳，李 雪，楊友東，沈祺靜，陳小萍，陳曉健，王 軍，徐建華

缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練是軍事飛行人員航空生理訓(xùn)練系統(tǒng)中一個(gè)重要課目，運(yùn)用載人低壓艙模擬上升高度來(lái)進(jìn)行此項(xiàng)訓(xùn)練是最可取的手段，現(xiàn)我軍現(xiàn)大部分軍事飛行人員訓(xùn)練機(jī)構(gòu)主要通過(guò)地面氧氮混合方式完成此項(xiàng)訓(xùn)練[1]。此訓(xùn)練目的是讓飛行人員熟悉自身缺氧癥狀和體征特點(diǎn)，了解缺氧危害，提高對(duì)高空缺氧識(shí)別和處置能力。筆者研究了近3年完成此項(xiàng)訓(xùn)練飛行人員訓(xùn)練結(jié)果，分析目前我軍飛行人員缺氧耐受能力現(xiàn)狀以及缺氧狀態(tài)下主觀癥狀，為提高飛行安全提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 選取2017年2月—2019年12月來(lái)空軍杭州特勤療養(yǎng)中心進(jìn)行特勤療養(yǎng)的飛行人員1 849人，年齡22～58歲，均飛行合格。納入標(biāo)準(zhǔn)：①滿足3年未進(jìn)行航空生理訓(xùn)練條件；②特勤療養(yǎng)入院大體檢未出現(xiàn)單科“暫時(shí)飛行不合格”結(jié)論；③無(wú)航空生理訓(xùn)練禁忌證。按照飛行人員年齡分組：30歲以下（432人）、31～35歲（483人）、36～40歲（296人）、41歲以上（638人），研究比較不同年齡段飛行人員缺氧耐受情況。按照飛行機(jī)種及人員類別分成高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員組（A組）（266人）、第二代殲擊機(jī)飛行員組（B組）（493人）、轟炸機(jī)（運(yùn)輸機(jī)、直升機(jī)）飛行員組（C組）（458人）、空中戰(zhàn)勤人員組（D組）（632人），研究比較不同類別飛行人員缺氧耐受情況。

1.2 儀器設(shè)備 原空軍航空醫(yī)學(xué)研究所產(chǎn)DY-84型低氧檢查儀、TK-11型飛行保護(hù)頭盔、YM9915G型飛行供氧面罩、深圳邁瑞的IMEC8型心電監(jiān)護(hù)儀、醫(yī)用氧氣、氮?dú)狻y(cè)氧儀等。

1.3 方法 參訓(xùn)飛行人員進(jìn)行模擬7 500 m生理等效高度缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練，記錄訓(xùn)練時(shí)血氧、心電、血壓、心率及呼吸頻率等生理指標(biāo)，并進(jìn)行倒寫數(shù)字測(cè)試（從1 000開(kāi)始，依次遞減3），統(tǒng)一以下列指針作為終止訓(xùn)練指針：書寫數(shù)字速度顯著減慢，字體變大或紊亂，計(jì)算連續(xù)錯(cuò)誤不知更改；心率由加快突然顯著減慢，動(dòng)脈血氧飽和度低于65%；神志淡漠、出現(xiàn)意識(shí)喪失先兆；主訴不適，主動(dòng)要求終止訓(xùn)練。準(zhǔn)確記錄飛行人員缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練的缺氧耐受時(shí)間，訓(xùn)練結(jié)束后詢問(wèn)并記錄飛行人員缺氧時(shí)的主觀感覺(jué)。按大綱要求，飛行人員模擬7 500 m缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練缺氧耐受時(shí)間2 min為合格標(biāo)準(zhǔn)之一，3 min為良好標(biāo)準(zhǔn)之一，4 min以上為優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)之一。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 25.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)缺氧主觀癥狀的發(fā)生頻率，按照年齡分組、機(jī)種及人員類別分組對(duì)缺氧耐受時(shí)間達(dá)優(yōu)秀、良好、合格的組間進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 飛行人員缺氧耐受情況 1 849名飛行人員缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練缺氧耐受時(shí)間均達(dá)合格標(biāo)準(zhǔn)以上，其中達(dá)合格標(biāo)準(zhǔn)545人（29.5%）、達(dá)良好標(biāo)準(zhǔn)257人（13.8%）、達(dá)優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)1 047人（56.6%）。

2.2 飛行人員按年齡分組缺氧耐受情況 41歲以上組缺氧耐受時(shí)間達(dá)優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)與30歲以下、31～35歲、36～40歲比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=204.454，P＜0.05；χ2=194.230，P＜0.05；χ2=82.095，P＜0.05）；36～40歲組與30歲以下組、31～35歲組比較，差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=14.583，P＜0.05；χ2=9.810，P＜0.05）。其他組別間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（表1）。

表1 不同年齡組飛行人員缺氧耐受情況

2.3 飛行人員機(jī)種及人員類別分組缺氧耐受情況 訓(xùn)練前各組間年齡比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。B組缺氧耐受時(shí)間達(dá)優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)與C組、D組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=5.476，P＜0.05；χ2=10.262，P＜0.05）；A組與D組缺氧耐受時(shí)間達(dá)優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=3.963，P＜0.05）。其他組別間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（表2）。

表2 不同機(jī)種和人員類別飛行人員缺氧耐受情況

2.4 飛行人員缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練時(shí)的主觀癥狀 在缺氧狀況下，一般出現(xiàn)的主觀癥狀包括頭暈、頭脹、發(fā)熱、心慌、手抖、手麻等。1 849例飛行人員，除402人（21.7%）無(wú)異常主觀感覺(jué)外，其余1 447人（78.3%）均有不同癥狀體驗(yàn)，其中538人(29.1%)出現(xiàn)了2個(gè)（含）以上主觀癥狀，主觀癥狀出現(xiàn)的頻率（表3）。

表3 飛行人員缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練主觀癥狀（n=1 849）

3 討論

高空缺氧問(wèn)題是人類接觸航空環(huán)境后面臨第一個(gè)致命問(wèn)題，航空器經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀(jì)發(fā)展，民用航空高空缺氧問(wèn)題基本得以解決，但軍事飛行領(lǐng)域，高空缺氧仍然是人的因素中致飛行事故主要原因[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，飛行員發(fā)生空中失能事件中，因缺氧引起的占21.3%～30.2%[3]。美國(guó)空軍和海軍在1981—2003年間共發(fā)生1 055例軍用飛機(jī)座艙減壓事件，有221例出現(xiàn)高空缺氧，其中4例導(dǎo)致了致命事故[4]，國(guó)內(nèi)報(bào)道因高空缺氧引發(fā)的飛行事故癥候約占醫(yī)學(xué)原因事故癥候的6%～17%[5]。美軍F-22是目前最先進(jìn)第四代戰(zhàn)機(jī)[6]，由于氧氣系統(tǒng)原因飛行員面臨過(guò)高空缺氧問(wèn)題，具體產(chǎn)生原因這里不做細(xì)究。高空缺氧問(wèn)題一直是航空醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。

缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練是預(yù)防缺氧事故的有效途徑，對(duì)于軍事飛行人員至關(guān)重要，我軍已明確列入飛行人員軍事訓(xùn)練大綱，通過(guò)訓(xùn)練讓飛行人員體驗(yàn)缺氧主觀癥狀，飛行人員面對(duì)缺氧時(shí)的主觀感覺(jué)存在個(gè)體差異，但具個(gè)人特點(diǎn)，Smith[7]研究得出，2次缺氧訓(xùn)練主觀癥狀符合度達(dá)75%左右，提示飛行人員在2次缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練中所體驗(yàn)到的癥狀具有較強(qiáng)的相似程度。由此可用此項(xiàng)訓(xùn)練來(lái)提高飛行人員對(duì)高空缺氧的快速識(shí)別能力，縮短面對(duì)高空缺氧問(wèn)題的反應(yīng)和處置時(shí)間，Cable[8]研究證明經(jīng)過(guò)缺氧訓(xùn)練的飛行人員能夠及時(shí)識(shí)別缺氧并采取有效應(yīng)對(duì)措施。

本研究發(fā)現(xiàn)，我軍飛行人員缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練缺氧耐受時(shí)間均能達(dá)到合格以上，說(shuō)明我軍飛行人員確經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選的，但缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練成績(jī)?cè)u(píng)定還有其他因素標(biāo)準(zhǔn)，在此不作評(píng)價(jià)。原先缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練中多用有效意識(shí)時(shí)間[9]作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，筆者認(rèn)為此項(xiàng)訓(xùn)練的缺氧耐受時(shí)間不能完全等同于有效意識(shí)時(shí)間，現(xiàn)行大綱中的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)更加科學(xué)。

本研究發(fā)現(xiàn)隨著年齡增大飛行人員的缺氧耐受時(shí)間要明顯降低，41歲以上缺氧耐受時(shí)間達(dá)優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)的明顯低于其他年齡組，36～40歲缺氧耐受時(shí)間達(dá)優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)的也要低于35歲以下的2組。關(guān)于人體缺氧耐力年齡因素影響，有人認(rèn)為25～40歲間缺氧耐力無(wú)明顯差別，但年輕的受試者有些人會(huì)耐力不良，這可能與血管系統(tǒng)的神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)功能不健全有關(guān)[10]，何劼等[11]研究也顯示飛行員年齡越大，飛行時(shí)間越長(zhǎng)，缺氧有效意識(shí)時(shí)間越短，而本研究發(fā)現(xiàn)35歲以上缺氧耐力就有明顯下降，35歲這年齡界限可能與研究時(shí)年齡分組有關(guān)，但足可以提示應(yīng)針對(duì)近40歲及超過(guò)40歲的飛行人員缺氧耐力顯著下降問(wèn)題，提出相應(yīng)的解決方案。而高性能戰(zhàn)斗機(jī)組和第二代殲擊機(jī)組飛行員缺氧耐受時(shí)間達(dá)優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)的明顯高于轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和直升機(jī)的飛行人員。這可能與殲擊機(jī)飛行員入選標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格、飛行訓(xùn)練負(fù)荷高、飛行環(huán)境適應(yīng)能力和專項(xiàng)體能訓(xùn)練嚴(yán)格有關(guān)，建議加強(qiáng)轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和直升機(jī)飛行人員的專項(xiàng)體能訓(xùn)練和低氧適應(yīng)性訓(xùn)練。

本探究對(duì)飛行人員缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練出現(xiàn)的主觀癥狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按出現(xiàn)頻率排列順序?yàn)轭^暈、憋氣、胸悶、發(fā)熱、頭脹、眼花、心慌、出汗、呼吸困難等。關(guān)于飛行人員缺氧主觀癥狀統(tǒng)計(jì)研究國(guó)內(nèi)外未查見(jiàn)如此大樣本量，與Swan等[12]2006年對(duì)于美海軍飛行員的研究排序略有不同，其排在第一位的空氣饑餓感（憋氣），第二位是頭暈。本研究發(fā)現(xiàn)1 849名飛行人員中402人在缺氧體驗(yàn)過(guò)程中未出現(xiàn)明顯主觀癥狀，這充分證明缺氧的主、客觀癥狀分離現(xiàn)象，客觀表現(xiàn)已經(jīng)很嚴(yán)重，達(dá)到訓(xùn)練終止指針，但主觀無(wú)任何表現(xiàn)，值得每名飛行人員和航衛(wèi)部門保障的重視。

通過(guò)載人低壓艙完成飛行人員缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練，其優(yōu)點(diǎn)是低壓艙可模擬高空低壓低氧環(huán)境，體驗(yàn)缺氧過(guò)程中體驗(yàn)到低氣壓的影響，較為真實(shí)。有條件的低壓艙亦可模擬迅速減壓[13]同時(shí)體驗(yàn)缺氧。有些國(guó)家，比如日本[14]，在低壓艙迅速減壓訓(xùn)練終高到20 000 m，同時(shí)進(jìn)行加壓供氧訓(xùn)練。載人低壓艙進(jìn)行缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練是高級(jí)訓(xùn)練手段，但存在造價(jià)昂貴、訓(xùn)練安全問(wèn)題、耳氣壓損傷、減壓病[15]發(fā)生等不確定因素。而本研究使用氮氧混合的方式也是目前常見(jiàn)的訓(xùn)練方法，航空醫(yī)學(xué)認(rèn)為，不同條件下的2個(gè)氣體，只要氧分壓一樣，對(duì)人體的影響也基本一樣，這就是生理等效高度[10]的概念，使用氮氧混合的方式進(jìn)行缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練有不少優(yōu)點(diǎn)，包括訓(xùn)練安全、體積小、使用方便、造價(jià)低、可體驗(yàn)到的癥狀相似、遇到意外情況可隨時(shí)進(jìn)行急救處置等，但是常壓低氧環(huán)境無(wú)法模擬出低氣壓對(duì)人體的其他影響，關(guān)于施訓(xùn)方式的選擇各施訓(xùn)機(jī)構(gòu)根據(jù)實(shí)際條件進(jìn)行合理選擇。

關(guān)于缺氧體驗(yàn)訓(xùn)練，筆者認(rèn)為高空生理理論教育[16-17]同等重要，合理安排理訓(xùn)課程，在掌握理論前提下參加訓(xùn)練，可大幅度提升訓(xùn)練效果，筆者認(rèn)為理訓(xùn)課程中以下內(nèi)容必不可少：缺氧產(chǎn)生原因及應(yīng)對(duì)措施、有效意識(shí)時(shí)間、高空減壓病、迅速減壓對(duì)人體的影響等。

軍事飛行特別是空戰(zhàn)，飛行人員面臨缺氧問(wèn)題同時(shí)伴隨著迅速減壓、氣流吹襲、低溫、加壓供氧等航空醫(yī)學(xué)問(wèn)題。未來(lái)的高空生理訓(xùn)練應(yīng)該由單一單項(xiàng)訓(xùn)練和評(píng)定向復(fù)合性訓(xùn)練和評(píng)定發(fā)展，要更加貼近實(shí)戰(zhàn)，在保證訓(xùn)練安全的前提下，研究更為先進(jìn)的專項(xiàng)訓(xùn)練裝備，培養(yǎng)專業(yè)訓(xùn)練人才，切實(shí)為提高飛行部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力服務(wù)。