頸肌強度訓(xùn)練對抗特定從業(yè)人員頸部負荷的預(yù)測價值分析

李交杰 陳曉健 成海平 夏 凌 陳 瓊 陳小萍 黃 煒

空軍杭州航空醫(yī)學(xué)鑒定訓(xùn)練中心 杭州 310007

頸肌強度訓(xùn)練對抗特定從業(yè)人員頸部負荷的預(yù)測價值分析

李交杰 陳曉健 成海平 夏 凌 陳 瓊 陳小萍 黃 煒

空軍杭州航空醫(yī)學(xué)鑒定訓(xùn)練中心 杭州 310007

頸肌強度訓(xùn)練；頸部負荷；預(yù)測價值

足球、舉重和賽車運動員做對抗性比賽運動時需要盡可能發(fā)揮頸肌強度，而飛行員由于飛行時頸部反復(fù)經(jīng)受振動、高載荷和高載荷增長率等作用，對頸肌強度要求較高[1]，尤其是艦載飛行員飛行著艦對頸肌強度要求更高。頸肌強度訓(xùn)練是提高頸肌強度、預(yù)防頸部損傷的有效方法之一。本研究試圖通過頸肌訓(xùn)練，預(yù)測分析頸肌強度訓(xùn)練的效果，為特定從業(yè)人員（足球、柔道、舉重、賽車運動員和軍事飛行員等）職業(yè)活動頸部安全提供依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 對 象 選取本中心成年男性體檢者30名，年齡23～35歲，身高165～182cm，體質(zhì)量54～90kg。各科體檢均屬健康，既往無明確頸椎疾病史。

1.2 方 法 30名被試者進行測試及訓(xùn)練前，對頸肌前屈、后伸、左側(cè)屈、右側(cè)屈各肌群進行熱身運動，以防止運動傷。測試頸肌強度精度在0.5%以內(nèi)。被試者坐在頸肌訓(xùn)練器[2-3]座椅上，將被試者第7頸椎棘突水平對準(zhǔn)訓(xùn)練器的定軸，取頭正中立位，固定頭部及軀干，雙手緊握座椅扶手，雙小腿自由放松懸空。采用等長訓(xùn)練、可變速度和可變阻力訓(xùn)練（CVR）模式進行頸肌強度訓(xùn)練。每周二、六進行0°前屈、后伸、左側(cè)屈、右側(cè)屈四個方向等長模式訓(xùn)練，每個方向連續(xù)10s×12次；周四進行CVR模式訓(xùn)練，前屈（30°）、后伸（15°）、左右側(cè)屈（均為30°）各16次，各方向肌群訓(xùn)練間隔休息3min。首次以300牛頓（N）為目標(biāo)負荷，此后每次以前一次同一方向CVR負荷峰值的均值作當(dāng)日的目標(biāo)負荷。以各肌群12次平均最大頸肌強度的均值±標(biāo)準(zhǔn)差作為平均頸肌強度。以第1次訓(xùn)練值作為訓(xùn)練前，第9次訓(xùn)練值作為訓(xùn)練3周時段，第18次訓(xùn)練值作為訓(xùn)練6周時段，共訓(xùn)練6周。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件，數(shù)據(jù)以（±s） 表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

訓(xùn)練前頸肌強度基礎(chǔ)值由高到低依次分別為后伸、右側(cè)屈、左側(cè)屈、前屈肌群。訓(xùn)練3周時段后各方向平均頸肌強度比訓(xùn)練前提高明顯，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。頸肌強度隨著訓(xùn)練時間與次數(shù)的增加而增強，增強幅度從高到低依次為左側(cè)屈、右側(cè)屈、前屈和后伸肌群。訓(xùn)練3周時段的前屈、后伸、左、右側(cè)屈頸肌強度均值增長率分別為44.6%、47.3%、76.5%和64.4%。見表1。

6周時段訓(xùn)練后，前屈、后伸、左右側(cè)屈肌群頸肌強度增長非常明顯，后伸肌群頸肌強度增長至286.3牛頓（N），各方向肌群頸肌強度訓(xùn)練前后差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；前屈、后伸、左右側(cè)屈肌群的頸肌強度均值增長率分別為 79.0%、88.4%、83.5%和81.3%。與訓(xùn)練3周時段比較，除左側(cè)屈頸肌外，其它各頸肌強度差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。機迫降或墜毀、高速飛行中彈射救生及開傘、航母艦載機飛行員彈射起飛和阻攔著艦等過程，均涉及單個軸向或復(fù)合軸向上的沖擊性加速度，由此均會造成沖擊性加速度損傷。因此，開展沖擊性加速度對特種從業(yè)人員頸肌強度訓(xùn)練和頸部損傷的防護研究十分迫切。解決這一問題的主要手段是加強頸部力量訓(xùn)練[4]，頸部力量訓(xùn)練是目前行之有效的預(yù)防和保護頸部損傷的措施。

研究發(fā)現(xiàn)[5-6]，體能訓(xùn)練和頭頸部拉伸訓(xùn)練的F-16飛行員比只作全身體能訓(xùn)練的飛行員頸部損傷幾率明顯下降，美軍飛行員頸部訓(xùn)練6周后頸部相對強度增加92%。

本研究結(jié)果表明，在進行3周和6周頸肌訓(xùn)練后，受訓(xùn)者的頸肌強度得到有效提高，且隨著訓(xùn)練時段的延長進行性提高。其結(jié)果與筆者以往的研究結(jié)果[7]基本一致。對艦載機飛行員而言，飛機著艦時前后方向的加速度大約為-4.0G，由此值計算，飛行員后伸頸肌群能經(jīng)受286.2N的載荷理論值才有保護能力；本研究中3周時段訓(xùn)練后平均后伸頸肌強度僅為223.9N；6周時段訓(xùn)練后伸肌群的平均頸肌強度達到286.3N，這個數(shù)值基本滿足了實際著艦時的頸肌強度需求，這對艦載機等高性能戰(zhàn)機飛行員頸肌訓(xùn)練時間周期、頸肌強度訓(xùn)練結(jié)果評估提供了量化參考指標(biāo)。

盡管頸肌強度隨著訓(xùn)練時間、次數(shù)的增加而提高，頸肌訓(xùn)練對保護頸椎有效，但是針對特定從業(yè)人員通過訓(xùn)練提高工作效率和安全認(rèn)識、由此提高訓(xùn)練的自覺性還亟待提高，據(jù)報道[8]僅有26.9%的美戰(zhàn)斗機飛行員堅持常規(guī)的頸部拉伸訓(xùn)練，因此對特殊從業(yè)人員認(rèn)真落實好訓(xùn)練制度非常重要。

本研究由于研究條件限制，未能針對不同特定從業(yè)人員進行更加精細訓(xùn)練時間及其效果評估。

表1 訓(xùn)練前后各肌群平均頸肌強度均值比較（±s） N

表1 訓(xùn)練前后各肌群平均頸肌強度均值比較（±s） N

注：與訓(xùn)練前比較，*P＜0.05；與訓(xùn)練3周時段比較，▲P＜0.05

觀察時間訓(xùn)練前訓(xùn)練3周訓(xùn)練6周例數(shù)30 30 30前屈肌80.1±18.7 115.8±15.4* 143.4±33.5*▲后伸肌152.0±40.4 223.9±33.2* 286.3±76.0*▲左側(cè)屈肌96.3±30.7 170.0±28.0* 176.7±56.3*右側(cè)屈肌108.7±33.5 178.7±31.1* 197.1±60.7*▲

整個訓(xùn)練過程中訓(xùn)練設(shè)備性能穩(wěn)定，運轉(zhuǎn)正常。受訓(xùn)人員無一例出現(xiàn)頸部不適或頸痛加重的訓(xùn)練損傷。

3 討 論

沖擊性加速度峰值高而作用時間很短，通常＜1s，足球、柔道、舉重、賽車運動員競技特殊動作、飛

［1］Hoek van Dijke GA，Snujders CJ，Roosch ER，et al.Analysis of biomechanical and ergonomic aspects of the cervical spine in F-16 flight situations［J］.J Biomech，1993，26（9）：1017-1025.

［2］成海平，王致潔，柳松楊，等.CME-1型飛行員頸肌訓(xùn)練器的研制及其應(yīng)用［J］.中華航空航天醫(yī)學(xué)雜志，2008，19（3）：215.

［3］成海平，郭云，王致潔.一種頸肌訓(xùn)練器.ZL 2010 2 0517055.7

［4］Netto KJ，Burnett AF.Neck muscle activation and head postures in common high performance aerial combat maneuvers［J］.Aviat Space Environ Med，2006，77（10）：1049-1055.

［5］Netto KJ，Burnett AF，Coleman JL.Neck exercises cornpared to muscle activation during aerial combat maneuvers［J］. Aviat Space Environ Med，2007，78（4）：478-484.

［6］成海平，柳松楊，俞夢孫.頸肌強度訓(xùn)練對預(yù)防加速度致飛行員頸部損傷的作用［J］.中國臨床康復(fù)，2005，9（12）：204-206.

［7］李交杰，徐建華，成海平，等.軍事飛行員不同時段頸肌強度訓(xùn)練效果研究［J］.醫(yī)用生物力學(xué).2013，28（4）：466-471.

［8］Coakwell MR，Bloswick DS，Moser JR R.High-risk head and neck movements at high G and associated neck injury［J］.Aviat Space Environ Med，2004，75（1）：68-80.

修回日期：2014-07-20

2014-03-30