多飛行因素對飛行員外周血細(xì)胞計數(shù)的影響

趙超祝筱姬張定益張春梅任婧婧郭思潤

(1.山東濰坊解放軍第89醫(yī)院，261021；2.山東濰坊94303部隊醫(yī)院，261051)

研究表明，飛行應(yīng)激受低氣壓缺氧、心理和生理反應(yīng)、正加速度等因素影響[1-3]。飛行應(yīng)激可使外周血白細(xì)胞和血小板聚集，機體發(fā)生可逆性凝血功能和免疫功能改變[4-6]。已證實外周血細(xì)胞計數(shù)變化是一項反映飛行員和航天員應(yīng)激負(fù)荷的重要生理指標(biāo)[7-8]。本研究通過對飛行員在不同條件下飛行訓(xùn)練前后外周血白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血小板定量分析與比較，以判斷多飛行因素對戰(zhàn)斗機飛行員外周血細(xì)胞計數(shù)的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象 現(xiàn)役戰(zhàn)斗機飛行員40名，男性，年齡24～44歲，身高168～178 cm，體質(zhì)量60～85 kg。飛行機種：殲轟-7，總飛行時間300～4 400 h，飛行高度3～5 km，飛行載荷+3～+5 G，每次飛行時間80 min，兩次飛行間隔20 min，訓(xùn)練項目為特技、空戰(zhàn)、對地攻擊，飛行員按規(guī)定使用密閉頭盔、供氧面罩，吸混合氧，穿抗荷服。依不同飛行強度(一次飛行和二次飛行)、不同飛行場次(晝航和跨晝夜)、不同飛行載荷(+3 G和+5 G)、不同飛行高度(3 km和5 km)各分為兩組，其年齡、身高、體質(zhì)量、飛行時間大致相同。所有人員以往身體健康，無心腦血管及代謝疾病史，平時堅持體育鍛煉，近1周內(nèi)未應(yīng)用各種藥物。

1.2 檢測方法 分兩批檢測。第一批40名戰(zhàn)斗機飛行員在訓(xùn)練前1 d、訓(xùn)練結(jié)束后10 min、2 h抽取肘靜脈血1 mL，注入含1.5～2.0 mg/dL的EDTA－K2抗凝試管內(nèi)，輕輕顛倒混勻，2 h內(nèi)完成細(xì)胞計數(shù)檢測分析。第二批飛行員按不同分組同樣方法進行檢測。應(yīng)用日本Sysmex公司產(chǎn)XT-2000型血細(xì)胞分析儀，稀釋液、溶血素、清洗液、白細(xì)胞分類液均為原廠配套試劑。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件，計量資料用x±s表示，兩組間比較采用配對t檢驗，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 飛行員飛行訓(xùn)練前后外周血細(xì)胞計數(shù)比較(表1) 40名飛行員飛行后10 min白細(xì)胞、血小板與飛行前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，飛行后2 h白細(xì)胞、血小板與飛行前比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；飛行前后紅細(xì)胞比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

2.2 一次和二次飛行訓(xùn)練前后外周血細(xì)胞計數(shù)比較(表2)一次飛行后10 min、二次飛行后10 min白細(xì)胞、血小板分別與一次飛行前、二次飛行前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義 (P＜0.05)，一次飛行后2 h、二次飛行后2 h白細(xì)胞、血小板分別與一次飛行前、二次飛行前比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；一次和二次飛行前后紅細(xì)胞比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

表1 飛行員飛行訓(xùn)練前后外周血細(xì)胞計數(shù)比較(x±s，n=40)

2.3 晝航和跨晝夜飛行訓(xùn)練前后外周血細(xì)胞計數(shù)比較(表3) 晝航飛行后10 min、跨晝夜飛行后10 min白細(xì)胞、血小板分別與晝航飛行前、跨晝夜飛行前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，晝航飛行后2 h、跨晝夜飛行后2 h白細(xì)胞、血小板分別與晝航飛行前、跨晝夜飛行前比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；晝航和跨晝夜飛行前后紅細(xì)胞比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

2.4 +3 G和+5 G飛行訓(xùn)練前后外周血細(xì)胞計數(shù)比較(表4) +3 G飛行后10 min、+5 G飛行后10 min白細(xì)胞、血小板分別與+3 G飛行前、+5 G飛行前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，+3 G飛行后2 h、+5 G飛行后2 h白細(xì)胞、血小板分別與+3 G飛行前、+5 G飛行前比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；+3 G和+5 G飛行前后紅細(xì)胞比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

2.5 3 km和5 km飛行訓(xùn)練前后外周血細(xì)胞計數(shù)比較(表5) 3 km飛行后10 min、5 km飛行后10 min白細(xì)胞、血小板分別與3 km飛行前、5 km飛行前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，3 km飛行后2 h、5 km飛行后2 h白細(xì)胞、血小板分別與3 km飛行前、5 km飛行前比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；3 km和5 km飛行前后紅細(xì)胞比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

表3 晝航和跨晝夜飛行訓(xùn)練前后外周血細(xì)胞計數(shù)比較(x±s)

表4 +3 G和+5 G飛行訓(xùn)練前后外周血細(xì)胞計數(shù)比較(x±s)

表5 3 km和5 km飛行訓(xùn)練前后外周血細(xì)胞計數(shù)比較(x±s)

3 討論

白細(xì)胞具有滲出性、變形運動及吞噬作用等生理特性，是機體執(zhí)行防御功能的生理基礎(chǔ)[9]。航天飛行航天員血白細(xì)胞會發(fā)生集聚性增多，同時有血和尿激素水平的升高[10]。著陸時中性粒細(xì)胞是飛行前的1.5倍，表明航天飛行應(yīng)激和著陸可引發(fā)交感神經(jīng)介導(dǎo)循環(huán)中的白細(xì)胞重新分布[11-12]。動物實驗證實，狗在空中飛行時，中性粒細(xì)胞增多，淋巴細(xì)胞減少，糖皮質(zhì)激素和鹽皮質(zhì)激素水平升高[13]。紅細(xì)胞主要功能一是運輸氧和二氧化碳，二是維持血液的酸堿度不致太高或太低。紅細(xì)胞自身能產(chǎn)生多種造血調(diào)控因子，參與多種造血調(diào)控因子產(chǎn)生的調(diào)控，還具有免疫黏附清除免疫復(fù)合物的免疫功能及抗氧化損傷作用[14]。間歇性低氣壓缺氧會造成人和鼠血紅蛋白濃度增加，紅細(xì)胞聚集性增多，但機體自身具有血流變學(xué)適應(yīng)調(diào)節(jié)作用[15-16]。高空飛行飛行員紅細(xì)胞膜ATP酶明顯升高，提示機體在熱和噪音環(huán)境狀態(tài)下處于高分解代謝狀態(tài)[17]。血小板的功能主要是促進止血和加速凝血，還能維護毛細(xì)血管壁的完整性[18-19]。高海拔停留和短時間低氣壓缺氧可出現(xiàn)血小板計數(shù)減少，纖維蛋白溶解活性增加[20-21]?？棺栌?xùn)練和跑馬拉松會使血小板增多，血小板活性和凝集功能增加，訓(xùn)練后可逐漸恢復(fù)至訓(xùn)練前水平，表明屬于一種適應(yīng)性生理改變[22-23]。血小板聚集，血小板數(shù)量和功能發(fā)生改變是靜脈血栓形成的關(guān)鍵因素之一[24]。

戰(zhàn)斗機飛行員血液成分聚集狀態(tài)的病理學(xué)即血栓形成和出血危險因素已成為航空醫(yī)學(xué)研究的迫切問題。長時間飛行應(yīng)激可抑制或擾亂機體免疫功能，增加疾病的易感性。反之，短時間飛行應(yīng)激反應(yīng)是機體神經(jīng)內(nèi)分泌、心血管、肌肉與骨骼的基本防御機制之一[25]。一組研究資料表明，低強度訓(xùn)練后中性粒細(xì)胞增加5.97％，30 min后下降13.47％；淋巴細(xì)胞增加19.57％，30 min后下降17.73％。高強度訓(xùn)練后中性粒細(xì)胞增加4.30％，30 min后下降6.01％；淋巴細(xì)胞下降11.98％，30 min后增加12.37％。結(jié)果提示，低強度訓(xùn)練和長期訓(xùn)練有助于提高機體自身免疫力[26]。Kim等[27]研究雄性獼猴運送應(yīng)激反應(yīng)發(fā)現(xiàn)，獼猴經(jīng)15 h高空飛行后紅細(xì)胞和血小板無明顯變化，中性粒細(xì)胞增加，淋巴細(xì)胞降低，一周后恢復(fù)正常。表明運送過程可對獼猴產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，屬一種獲得性運送應(yīng)激，機體血液參數(shù)會發(fā)生適應(yīng)性改變。Hilberg等[28]研究健康人踏車訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練后外周血血小板數(shù)量增加，2 h后恢復(fù)到訓(xùn)練前水平。認(rèn)為這種參數(shù)的變化是一種生理適應(yīng)性改變。有研究發(fā)現(xiàn)，在低氣壓缺氧暴露時，增加血清促紅細(xì)胞生成素濃度不會加速紅細(xì)胞的生成。高空飛行盡管存在氧應(yīng)激，由于飛行員平時訓(xùn)練，其保護能力優(yōu)于正常人。體內(nèi)紅細(xì)胞在120 d生存期內(nèi)有助于調(diào)節(jié)機體的生理狀態(tài)[29-30]。由此可見，運動應(yīng)激和飛行應(yīng)激與運動員和飛行員外周血細(xì)胞參數(shù)變化存在相關(guān)性，外周血細(xì)胞參數(shù)變化可反映運動員和飛行員對應(yīng)激的生理適應(yīng)狀態(tài)。

本研究發(fā)現(xiàn)，飛行員飛行后10 min血白細(xì)胞和血小板計數(shù)明顯高于飛行前(P＜0.05)，飛行后2 h血白細(xì)胞和血小板計數(shù)與飛行前比較無明顯變化(P＞0.05)；不同飛行強度(一次飛行和二次飛行)、不同飛行場次(晝航和跨晝夜)、不同飛行載荷(+3 G和+5 G)、不同飛行高度(3 km和5 km)飛行后10 min血白細(xì)胞和血小板計數(shù)明顯高于飛行前(P＜0.05)，飛行后2 h血白細(xì)胞和血小板計數(shù)與飛行前比較無明顯變化(P＞0.05)，飛行前后血紅細(xì)胞無明顯變化(P＞0.05)。結(jié)果提示，短時間多因素飛行應(yīng)激飛行員外周血白細(xì)胞和血小板可發(fā)生一過性增多，變化值仍在正常范圍，是一種生理適應(yīng)性反應(yīng)。其變化值的大小與飛行員自身生理適應(yīng)密切相關(guān)。飛行員飛行后白細(xì)胞的聚集和血小板的促凝現(xiàn)象，反映飛行員具備較強的對飛行應(yīng)激的高反應(yīng)能力，同時提示飛行員處于趨向高凝前狀態(tài)的風(fēng)險性。飛行后2 h血白細(xì)胞和血小板計數(shù)恢復(fù)至接近飛行前水平，說明飛行員自身生理適應(yīng)性調(diào)節(jié)功能正常。正如Schreijer等[6]所指出的，長時間高空飛行可存在缺氧因素，觸發(fā)全身炎癥和激活血小板，引起凝血感應(yīng)和血小板脫顆粒。故加強飛行員平時的耐缺氧身體鍛煉和飛行訓(xùn)練，有助于不斷提高飛行員對飛行應(yīng)激的適應(yīng)性和機體的免疫功能[26]。

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