飛行訓(xùn)練對飛行學(xué)員前庭功能及血漿促腎上腺皮質(zhì)激素水平的影響△

李大鵬 張紅蕾 李佳 郭睿

·臨床研究·

飛行訓(xùn)練對飛行學(xué)員前庭功能及血漿促腎上腺皮質(zhì)激素水平的影響△

李大鵬 張紅蕾 李佳 郭睿＊

目的 探討飛行訓(xùn)練對飛行學(xué)員前庭功能及血漿促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)水平的影響。方法 對517例男性飛行學(xué)員和314例地面人員進(jìn)行檢測。在黑暗環(huán)境中采取90(°)/s恒速旋轉(zhuǎn)后急停刺激模式，記錄受檢人員眼震電圖。對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。在接受刺激前后，分別采集2組參試人員血液，用放射免疫分析法測定血漿ACTH水平，觀察旋轉(zhuǎn)刺激對血漿激素水平的影響。結(jié)果 與地面人員比較，飛行學(xué)員垂直眼震的最大慢相速度降低(P<0.05)，慢相速度衰減時間常數(shù)延長(P<0.05)。刺激前后飛行學(xué)員組的血漿 ACTH水平均高于地面人員，尤其是旋轉(zhuǎn)刺激后的ACTH水平。結(jié)論 飛行學(xué)員經(jīng)過飛行訓(xùn)練后產(chǎn)生了前庭習(xí)服，體內(nèi)血漿的ACTH基礎(chǔ)水平升高。(中國眼耳鼻喉科雜志，2014，14：382-384)

前庭功能；眼震電圖；促腎上腺皮質(zhì)激素

良好的前庭功能對于飛行安全具有重要意義[1]，而在飛行中飛行員會受到復(fù)雜的運(yùn)動刺激，如前庭功能敏感，會誘發(fā)多種運(yùn)動病，因此飛行員為保持良好狀態(tài)需要經(jīng)常性的適應(yīng)性訓(xùn)練，盡量避免此類運(yùn)動病的發(fā)生。眼震電圖是目前評價(jià)前庭功能的檢測手段之一，國內(nèi)外一些研究[2-3]表明,血漿促腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocorticotropic hormone, ACTH)水平高的人群，發(fā)生運(yùn)動病的概率明顯小于正常人群。本研究對某航空大學(xué)517例飛行學(xué)員及314例地面人員進(jìn)行檢測，通過記錄眼震電圖及檢測血漿ACTH的水平來初步評估我國目前的飛行訓(xùn)練對飛行員機(jī)體產(chǎn)生的具體影響。

1 資料與方法

1.1 資料 隨機(jī)選取某航空大學(xué)517例飛行學(xué)員納入試驗(yàn)組，全部為男性，年齡20～26歲，飛行及飛行相關(guān)訓(xùn)練時間約2年(訓(xùn)練內(nèi)容包括上機(jī)飛行和飛行相關(guān)的地面訓(xùn)練項(xiàng)目，均為國家統(tǒng)一規(guī)定的訓(xùn)練科目)。對照組隨機(jī)選取314例機(jī)場工作人員和戰(zhàn)士，均為男性，年齡20～40歲，未接受過飛行相關(guān)訓(xùn)練。所有受檢人員前庭功能檢查正常，排除其他系統(tǒng)的疾病。

1.2 方法 設(shè)備:VTS-Ⅲ型前庭功能檢查系統(tǒng)(空軍航空醫(yī)學(xué)研究所研制，北京和平醫(yī)療儀器廠生產(chǎn))。

眼震測量方法：所有受檢人員常規(guī)貼附水平，垂直導(dǎo)聯(lián)眼震電圖電極，在暗室適應(yīng)后，頭直位進(jìn)行垂直眼動定標(biāo)。在暗室中戴眼罩睜眼條件下進(jìn)行測試，轉(zhuǎn)椅以1(°)/s的角速度上升到90(°)/s進(jìn)入恒速，運(yùn)轉(zhuǎn)1 min后，立即停動，記錄眼震電圖。轉(zhuǎn)椅順、逆時針各轉(zhuǎn)1次，2次之間休息5 min。在停動前，讓受檢者做連續(xù)減法心算，用以保證大腦覺醒水平，計(jì)算機(jī)自動采樣并計(jì)算出相關(guān)數(shù)據(jù)。

激素水平測定：在接受旋轉(zhuǎn)刺激前后，分別采集所有參試人員血樣，以5 mL注射器靜脈抽血3～5 mL，迅速置入肝素抗凝管中混勻，置于冷凍離心機(jī)中，4 ℃，3 000 r/min離心15 min，提取血漿，分裝于EP管中待測。具體檢測操作按試劑盒說明書進(jìn)行。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，各項(xiàng)參數(shù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，2組間差別用t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果

2.1 2組人員接受刺激后的垂直眼震電圖參數(shù)值 飛行學(xué)員和地面人員受刺激后垂直眼震電圖參數(shù)值見表1。與地面人員相比，飛行學(xué)員的垂直眼震的最大慢相速度顯著降低(P<0.05)，衰減后時間常數(shù)延長(P<0.05)，但是眼震持續(xù)時間和優(yōu)勢偏向比未見明顯變化(P>0.05)。

表1 飛行學(xué)員與地面人員受刺激后的垂直眼震電圖參數(shù)值±s)

注：試驗(yàn)組為飛行學(xué)員組；對照組為地面人員組；與地面人員比較，a示P<0.05

2.2 2組人員血漿ACTH水平的比較 不論飛行學(xué)員與地面人員，旋轉(zhuǎn)刺激后血漿ACTH水平均較基礎(chǔ)水平升高(P<0.05)(表2)。飛行學(xué)員的ACTH基礎(chǔ)水平與旋轉(zhuǎn)刺激后的水平較地面人員組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表2 旋轉(zhuǎn)刺激對血漿ACTH水平的影響(ng/L)

注：a示與基礎(chǔ)水平比較，b示與地面人員組比較，P值均<0.05

3 討論

前庭習(xí)服是指前庭系統(tǒng)受到一系列相同的刺激后，所表現(xiàn)出的反應(yīng)性逐漸降低或衰減的現(xiàn)象[4]。有研究[5]表明，長期的前庭功能鍛煉可使人或者動物獲得對該前庭刺激的適應(yīng)，使前庭自主神經(jīng)反應(yīng)性逐漸降低，機(jī)體的抗運(yùn)動病耐力提高，甚至不發(fā)生運(yùn)動病，從而達(dá)到習(xí)服。這一過程其實(shí)是對特定學(xué)習(xí)內(nèi)容的喚醒，其發(fā)生可能與腦內(nèi)某些特定中樞受前庭刺激后代償性的激活有關(guān)[6]。運(yùn)動病是因前庭器官受到刺激而引起的中樞及自主神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂，主要癥狀為眩暈、惡心、嘔吐、嗜睡以及心率、皮膚溫度改變等[7]。在生活中，暈車、暈船、暈機(jī)等運(yùn)動病癥狀，在經(jīng)過多次乘坐后，會逐漸減輕甚至完全消失。加強(qiáng)對前庭功能的鍛煉，提高前庭功能的穩(wěn)定性對飛行員具有重要意義。本研究發(fā)現(xiàn)，飛行學(xué)員和地面人員接受旋轉(zhuǎn)刺激后的垂直眼震電圖參數(shù)差異顯著，表現(xiàn)為飛行學(xué)員垂直眼震的最大慢相速度顯著降低，衰減后時間常數(shù)延長。這表明飛行學(xué)員在半規(guī)管受到刺激后產(chǎn)生的前庭反應(yīng)較地面人員有所抑制，這可能與飛行學(xué)員經(jīng)常接受飛行訓(xùn)練有關(guān)。本研究結(jié)果表明，我國目前的飛行訓(xùn)練方式可有效地使飛行員的前庭功能產(chǎn)生適應(yīng)，從而達(dá)到前庭習(xí)服的目的。

有研究[8-10]顯示，循環(huán)血液中某些激素的水平與運(yùn)動病敏感度個體差異存在聯(lián)系，如血管加壓素、ACTH等。本研究中試驗(yàn)組與對照組經(jīng)旋轉(zhuǎn)刺激后血漿ACTH水平均高于各自的基礎(chǔ)水平；飛行學(xué)員組的ACTH基礎(chǔ)水平與旋轉(zhuǎn)刺激后的水平均大于地面人員組，這與上述結(jié)論相一致。Kohl[11]發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動病敏感度低的受檢者血漿中的ACTH水平較高，此結(jié)論亦與本研究相符。本研究證實(shí)了飛行學(xué)員經(jīng)過飛行及飛行相關(guān)的地面訓(xùn)練，體內(nèi)的ACTH水平產(chǎn)生了一定變化，對飛行相關(guān)的刺激產(chǎn)生了一定的適應(yīng)性。

飛行訓(xùn)練對培訓(xùn)合格的飛行員至關(guān)重要。本研究通過對某航校飛行學(xué)員及隨機(jī)選取的地面人員的對比研究，證實(shí)在經(jīng)過2年的飛行及飛行相關(guān)訓(xùn)練后，飛行學(xué)員產(chǎn)生了前庭習(xí)服，體內(nèi)循環(huán)血液中的ACTH水平升高。希望本研究可以為飛行訓(xùn)練的改進(jìn)提供一定的參考。

由于樣本容量較大以及目前技術(shù)水平的局限，本研究中使用的前庭功能檢查方法僅能反映水平半規(guī)管的功能，無法反應(yīng)后半規(guī)管(垂直半規(guī)管)的功能[12]，應(yīng)激相關(guān)激素亦只檢測了ACTH。下一步我們將改進(jìn)前庭功能的檢測方法，增加相關(guān)應(yīng)激激素的檢測種類，對飛行訓(xùn)練對飛行員機(jī)體產(chǎn)生的影響做進(jìn)一步的深入研究。

[ 1 ] 徐先榮，張揚(yáng)，金占國.前庭功能與航空航天飛行[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志，2008,16(1)：29-31.

[ 2 ] 祝筱姬，趙超，王敏，等.戰(zhàn)斗機(jī)飛行員飛行訓(xùn)練前后血皮質(zhì)醇和睪酮的對比研究[J].實(shí)用醫(yī)藥雜志，2011，28(10)：865-867.

[ 3 ] Kohl RL .Endocrine correlates of susceptibility to motion sickness [J]. Aviat Space Environ Med,1985,56(12):1158-1165.

[ 4 ] 孔維佳，耳的生理學(xué)[M]//黃選兆，汪吉寶.實(shí)用耳鼻咽喉科學(xué).北京：人民衛(wèi)生出版社，1998:689.

[ 5 ] Shupak A, Gordon CR. Motion sickness: advances in pathogenesis, prediction , prevention , and treatment [J]. Aviat Space Environ Med,2006，77(12)：1213-1223.

[ 6 ] Wood CD，Stewart JJ，Wood MJ，et al. Habituation and motion sickness[J]. J Clin Pharmacol，1994，34(6):628-634.

[ 7 ] Golding JF. Motion sickness susceptibility questionnaire revised and its relationship to other forms of sickness[J]. Brain Res，1998, 47(5):507-516.

[ 8 ] Hughe FM，Tjandrawinata R，F(xiàn)itzgerald J，et al. Effects of microgravity on osteoblast growth[J]. Grait Space Biol Bull，1998，11(2)：51-60.

[ 9 ] 湯冠榮，蔣銳，姜正林,等.前庭功能鍛煉對運(yùn)動病大鼠血漿應(yīng)激相關(guān)激素水平的影響[J].中國病理生理雜志，2013，29(6)：1065-1069.

[10] 邱曉霞，姜正林，周維镕.大鼠運(yùn)動病敏感性與血漿皮質(zhì)醇和促腎上腺皮質(zhì)激素含量關(guān)系[J].中華航海醫(yī)學(xué)與高氣壓醫(yī)學(xué)雜志，2005,12(1)：22-25.

[11] Kohl RL. Beta-endorphin and arginine vasopression following stressful sensory stimuli in man[J]. Aviat Space Environ Med，1992，63(11):986-993.

[12] 謝溯江，楊偉炎，賈宏博,等，殲擊機(jī)飛行員垂直半規(guī)管功能的檢測及其特征[J].中華航空航天醫(yī)學(xué)雜志，2004,15(3)：156-159.

(本文編輯 楊美琴)

Influence of the flight training on flying cadets′ vestibular function and adrenocorticotropic hormone levels of plasma

LIDa-peng，ZHANGHong-lei，LIJia，GUORui＊.

AirForceMedicalCollegeofMedicalUniversityofAnhui,Bejing100142,China

Corresponding author：GUO Rui, Email: gr522@sina.com

Objective To study the influence of the flight training on flying cadets’vestibular function and adrenocorticotropic hormone (ACH) levels of plasma. Methods Five hundred and seventeen male flying cadets and 314 ground personnels were tested. The stimulus mode of emergency stop after 90(°)/s constant speed rotation was adopted in the dark environment. The electronystagmography(ENG) of research objects was recorded. The relevant data were analyzed statistically. The blood of the two groups were collected before and after the stimulation. The radioimmunoassays were used to determine the ACTH levels of plasma. The effect of rotation stimulation on ACTH levels of plasma was observed. Results As compared with those of ground personnel, the maximum slow-phase speed (SPEV) of vertical nystagmus on flying cadets significantly decreased (P<0.05), attenuation time constant of SPEV significantly increased in flying cadets (P<0.05). ACTH levels of plasma in flying cadets were higher than those of the ground personnel before and after the stimulation,especially the ACTH levels of plasma after rotation stimulation were obvious. Conclusions Flying cadets breed vestibular habituation after a long flight training, the basis ACTH levels of plasma in the body increased. (Chin J Ophthalmol and Otorhinolaryngol,2014,14:382-384)

Vestibular function； Electronystagmography; Adrenocorticotropic hormone

中國人民解放軍總后勤部“十二五”重大課題項(xiàng)目(AKJ11J003)

安徽醫(yī)科大學(xué)空軍臨床學(xué)院 合肥 230032;＊中國人民解放軍空軍總醫(yī)院耳鼻喉科 北京 100142

郭睿(Email：gr522@sina.com)

2014-04-28)