不同強(qiáng)度飛行訓(xùn)練后飛行員血紅蛋白和紅細(xì)胞的變化

祝筱姬趙超張春梅任婧婧張定益郭思潤

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

不同強(qiáng)度飛行訓(xùn)練后飛行員血紅蛋白和紅細(xì)胞的變化

祝筱姬1趙超1張春梅1任婧婧1張定益2郭思潤2

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

目的 檢測不同強(qiáng)度飛行訓(xùn)練后殲轟-7飛行員血紅蛋白和紅細(xì)胞水平，以探討飛行員對氧應(yīng)激的反應(yīng)能力。方法 應(yīng)用血細(xì)胞分析儀，檢測20名殲轟-7飛行員不同強(qiáng)度飛行訓(xùn)練前后血紅蛋白和紅細(xì)胞水平，20名場站地勤人員為對照組，比較各組間指標(biāo)的差異。結(jié)果 飛行員飛行訓(xùn)練前后血紅蛋白水平低于對照組，飛行后組(一次飛行組、二次飛行組、三次飛行組)血紅蛋白水平低于飛行前組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；飛行后三組之間血紅蛋白水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；各組間紅細(xì)胞水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。結(jié)論 飛行訓(xùn)練可導(dǎo)致殲轟-7飛行員血紅蛋白水平下降，屬于機(jī)體對高空氧應(yīng)激的適應(yīng)性反應(yīng)。

飛行員；飛行訓(xùn)練；血紅蛋白；紅細(xì)胞；氧應(yīng)激

實(shí)驗(yàn)表明，哺乳動(dòng)物對高空缺氧具有可塑性和遺傳適應(yīng)性，屬于機(jī)體對高空應(yīng)激的生理性反應(yīng)[1-2]，高海拔適應(yīng)性與不同蛋白等位基因長時(shí)間多態(tài)性平衡維持和血紅蛋白適應(yīng)性功能修飾有關(guān)[3]。戰(zhàn)斗機(jī)飛行員和宇航員面臨的高空缺氧及加速度對人體所產(chǎn)生的氧應(yīng)激負(fù)荷，一直是航空航天醫(yī)學(xué)備受關(guān)注的熱點(diǎn)課題。本文通過檢測不同強(qiáng)度飛行訓(xùn)練后殲轟-7飛行員血紅蛋白和紅細(xì)胞水平，以探討飛行員對氧應(yīng)激的反應(yīng)能力。

1 對象與方法

1.1 對象 現(xiàn)役殲轟－7飛行員20名，男性，年齡24～38歲，身高168～175 cm，體質(zhì)量60～80 kg，總飛行時(shí)間680～4 400 h，飛行高度3～5 km，飛行載荷＋3 Gz～＋5 Gz，每次飛行60 min，兩次飛行間隔30 min，訓(xùn)練科目為特技、空戰(zhàn)、對地攻擊。飛行時(shí)按規(guī)定戴密閉頭盔、供氧面罩，吸混合氧，穿抗荷服。對照組為場站地勤人員20名，男性，年齡23～37歲，身高165～178 cm，體質(zhì)量60～82 kg。所有人員以往身體健康，無血液系統(tǒng)疾病史。

1.2 檢測方法 20名飛行員飛行前1 d和20名對照組地勤人員07：00抽取肘靜脈血1 mL，沿管壁緩慢注入含1.5～2.0 mg/dL的EDTA-K2抗凝試管內(nèi)，輕輕顛倒混勻，應(yīng)用日本Sysmex公司產(chǎn)XT-2000型血細(xì)胞分析儀，2 h內(nèi)完成血紅蛋白和紅細(xì)胞的檢測分析。同一批飛行員在不同飛行日分別于一次飛行后、二次飛行后和三次飛行后10 min抽取肘靜脈血1 mL，依同樣方法檢測。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件，數(shù)據(jù)用±s表示，計(jì)量資料組間采用單因素方差分析，兩兩比較采用SNK法，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果(表1)

飛行員飛行訓(xùn)練前后血紅蛋白水平低于對照組，飛行后組(一次飛行組、二次飛行組、三次飛行組)血紅蛋白水平低于飛行前組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；飛行后三組之間血紅蛋白水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；各組間紅細(xì)胞水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

表1 殲轟-7飛行員飛行訓(xùn)練前后血紅蛋白和紅細(xì)胞比較(±s，n＝20)

表1 殲轟-7飛行員飛行訓(xùn)練前后血紅蛋白和紅細(xì)胞比較(±s，n＝20)

注：與飛行前組比較，*P＜0.05

對照組 飛行前組 飛行后組一次飛行后 二次飛行后 三次飛行后血紅蛋白(g/L) 153.55±8.05* 149.88±6.47 143.43±7.46* 145.83±5.63* 146.05±6.21*紅細(xì)胞(×1012/L) 4.93 ±0.35 4.87±0.31 4.87±0.22 4.91±0.21 4.78±0.22

3 討論

紅細(xì)胞運(yùn)輸氧是通過紅細(xì)胞生成和血紅蛋白的氧親和力來實(shí)現(xiàn)的。紅細(xì)胞計(jì)數(shù)的改變或循環(huán)中紅細(xì)胞聚積現(xiàn)象可反映其攜氧能力。嚴(yán)重缺氧時(shí)，機(jī)體可代償性調(diào)節(jié)血細(xì)胞比容和血紅蛋白對氧的親和力，以改善組織氧供的不足[4-5]。血紅蛋白運(yùn)輸氧有兩種途徑：①長期作用通過調(diào)節(jié)腎臟紅細(xì)胞生成素的分泌，增加紅細(xì)胞群；②短期作用通過控制通風(fēng)、心輸出量、血紅蛋白對氧的親和力、氧彌散屏障及局部組織微循環(huán)灌注[6]。高空缺氧激發(fā)血紅蛋白氧親和力的變化主要取決于以下因素：①體內(nèi)絕對溫度和溫度梯度；②體內(nèi)毛細(xì)血管波爾效應(yīng)；③紅細(xì)胞對氧的親和力；④控制高空堿血癥；⑤血紅蛋白對一氧化氮的運(yùn)輸作用；⑥紅細(xì)胞通過毛細(xì)血管的不同效應(yīng)[7]。實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，對高空缺氧的適應(yīng)或高海拔生存的關(guān)鍵因素是血紅蛋白結(jié)構(gòu)改變，以提高攜氧量[8-12]。短時(shí)間主要是調(diào)節(jié)血紅蛋白的結(jié)構(gòu)，長時(shí)間是通過改變血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)遺傳密碼以適應(yīng)高空缺氧[13]。由此可見，血紅蛋白和紅細(xì)胞水平對維持高空或宇宙環(huán)境下機(jī)體對氧應(yīng)激的適應(yīng)性起著重要作用。

對飛行員和宇航員在高空缺氧和失重條件下血紅蛋白和紅細(xì)胞變化的研究文獻(xiàn)已有報(bào)道。Kobayashi等[14]采用近紅外線光度儀對3名F-15DJ戰(zhàn)斗機(jī)飛行員航炮訓(xùn)練中實(shí)施氧合血紅蛋白、還原血紅蛋白、總血紅蛋白、組織氧合指數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)加速度時(shí)，氧合血紅蛋白、總血紅蛋白、組織氧合指數(shù)減少，認(rèn)為加速度使飛行員大腦處于低血流量狀態(tài)。一項(xiàng)4名直升機(jī)飛行員大腦血氧檢測表明，飛行員認(rèn)知需求加大時(shí)，大腦氧合血紅蛋白濃度增加，而脫氧血紅蛋白濃度輕微改變[15]。另一項(xiàng)6名F-15戰(zhàn)斗機(jī)飛行員空對空戰(zhàn)斗演習(xí)中監(jiān)測大腦氧合血紅蛋白濃度的研究發(fā)現(xiàn)，隨著加速度的變化(Gz－0.4～＋9.5)，氧合血紅蛋白和組織氧合指數(shù)減少[16]。文獻(xiàn)報(bào)道，宇宙飛行時(shí)宇航員可減少大量血漿和水分，血紅蛋白和血細(xì)胞比容降低，紅細(xì)胞減少和形態(tài)異常，被稱為紅細(xì)胞應(yīng)激綜合征[17]。由此表明，高空和宇宙飛行機(jī)體紅細(xì)胞系的變化，屬于一種正常生理反應(yīng)和再適應(yīng)過程[1，18]。

本研究發(fā)現(xiàn)，飛行員飛行訓(xùn)練前后血紅蛋白水平低于對照組，飛行后組(一次飛行組、二次飛行組、三次飛行組)血紅蛋白水平低于飛行前組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；飛行后三組之間血紅蛋白水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＞0.05)；各組間紅細(xì)胞水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。隨著飛行次數(shù)增加，訓(xùn)練負(fù)荷加重，飛行后血紅蛋白水平呈現(xiàn)逐漸遞增趨勢，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究提示，飛行訓(xùn)練雖可使飛行員的血紅蛋白水平降低，但在正常生理范圍內(nèi)波動(dòng)，分析可能與飛行員反復(fù)飛行訓(xùn)練機(jī)體已適應(yīng)氧應(yīng)激狀態(tài)有關(guān)。本研究結(jié)果與國外學(xué)者的報(bào)道有相同之處[19-20]。研究結(jié)果同時(shí)表明，機(jī)載供氧裝備和抗載荷系統(tǒng)不能完全克服高空氧應(yīng)激對飛行員生理的影響。飛行訓(xùn)練氧應(yīng)激對紅細(xì)胞水平無明顯影響，分析是否與先進(jìn)的機(jī)載防護(hù)裝備能保證飛行時(shí)飛行員大腦的血流量和生理氧合的需求有關(guān)。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，平素飛行員的耐缺氧適應(yīng)性訓(xùn)練 (如短時(shí)間的高原飛行和高原生活)，對提高飛行員在高空氧應(yīng)激狀態(tài)下血紅蛋白的氧親和力至關(guān)重要，即調(diào)節(jié)血紅蛋白結(jié)構(gòu)的改變，以增加血紅蛋白的攜氧能力。

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Objective To check the changes of hemoglobin and erythrocyte levels in JH-7 pilots after flight training of different intensity in order to explore the pilot's responsiveness to oxidative stress.Methods Hematology analyzers were used to detect the levels of hemoglobin and erythrocyte levels in 20 JH-7 pilots before and after flight training of different intensity，and 20 station ground crew were taken as the control group.The differences of each index between the groups were compared.Results The hemoglobin levels of the pilots before flight training were lower than those of the control group.In post-flight groups(1flight group，two flights group，three flights group)，the hemoglobin levels were lower than each previous group，and the differences were of statistical significance(P＜0.05).The differences of post-flight hemoglobin levels among the three groups were not of statistical significance(P＞0.05).Changes of erythrocyte levels were not of statistical significance in each group(P＞0.05).Conclusion Flight training can lead to the decrease of hemoglobin levels in JH-7 pilots，which is the body's adaptive response to oxidative stress in the high sky.

Pilots；Flight Training；Hemoglobin；Erythrocyte；Oxidative Stress

1005-619X(2012)12-1070-02

2012-09-28)