軍事飛行員離心機(jī)訓(xùn)練傷3例原因分析及對(duì)策

汪東軍，鄭 軍，劉紅巾，付兆君，王麗萍，劉啟明，王 星，王 軍

為提高軍事飛行員抗載荷能力，包括美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家都通過本國(guó)高載荷訓(xùn)練中心，模擬高載荷環(huán)境對(duì)軍事飛行員實(shí)行離心機(jī)訓(xùn)練[1]。在實(shí)施離心機(jī)訓(xùn)練中由于飛行員自身加速度耐力不良，抗載荷動(dòng)作欠佳，錯(cuò)誤的抗荷姿勢(shì)等原因，導(dǎo)致飛行員在承受高載荷訓(xùn)練期間出現(xiàn)不同程度的頸部及腰部損傷，最終影響訓(xùn)練效果評(píng)估。筆者通過對(duì)我軍高性能戰(zhàn)機(jī)飛行員離心機(jī)訓(xùn)練傷的3例典型病例報(bào)道，旨在重點(diǎn)分析導(dǎo)致離心機(jī)訓(xùn)練損傷的原因，從而提出有針對(duì)性的處置措施，為今后軍事飛行員實(shí)施高效的抗載荷訓(xùn)練，有效地預(yù)防離心機(jī)訓(xùn)練傷提供有力保障，促使戰(zhàn)斗力生成。

1 病例資料

例1，某殲-7改裝殲-10飛行員，男，32歲，總飛行時(shí)間1 421 h。在行離心機(jī)8 G 10 s訓(xùn)練時(shí)，由于自身耐力不足，當(dāng)行至8 G 6 s時(shí)出現(xiàn)意識(shí)喪失（G-induced loss of consciousness，G-LOC），隨即出現(xiàn)腰部劇烈疼痛，活動(dòng)受限，保障醫(yī)師立即將該飛行員平車轉(zhuǎn)運(yùn)至中西醫(yī)正骨科，查體：腰曲平，腰椎活動(dòng)明顯受限，前屈疼痛，腰5-骶1壓痛（+）。胸椎及腰椎MRI：胸椎MRI平掃未見明顯異常。腰椎MRI：腰1椎體下緣許莫氏結(jié)節(jié)。腰3-4、4-5椎間盤向后突出約4～5 mm，硬膜囊受壓，椎管未見狹窄。腰段椎管內(nèi)未見異常信號(hào)。椎旁軟組織未見異常。診斷：腰椎間盤突出癥，脊上韌帶損傷。給予：①全休2周，避免腰部負(fù)重訓(xùn)練；②腰部中藥熥敷；③休息為主，適當(dāng)下地活動(dòng)。骨科會(huì)診考慮腰肌軟組織損傷（輕度），無腰5及骶1神經(jīng)壓迫癥狀。暫不考慮手術(shù)治療，給予適當(dāng)理療熱敷，外用活血止痛膏1次/d。治療后效果明顯，飛行員自覺腰部輕松，腰部活動(dòng)較前好轉(zhuǎn)，疼痛明顯緩解，給予暫時(shí)飛行不合格結(jié)論。1個(gè)月后返院復(fù)查并視情況繼續(xù)完成離心機(jī)訓(xùn)練。

例2，某殲10飛行員，男，36歲，總飛行時(shí)間1 700 h。行離心機(jī)6 G 10 s訓(xùn)練，訓(xùn)練時(shí)因抗荷動(dòng)作不到位，即抗荷時(shí)呼吸頻率過快，沒有配合好下肢蹬力，當(dāng)離心機(jī)訓(xùn)練行至6 G 10 s后，自訴腰背部疼痛，后逐漸加重。骨科會(huì)診后考慮腰背肌損傷，予外用膏藥等對(duì)癥治療，建議平臥1～2周觀察。全脊柱MRI示：頸4-5、5-6椎間盤突出；胸椎未見異常；腰4-5、腰5-骶1椎間盤突出。中西醫(yī)正骨科會(huì)診，查體：患者腰椎椎旁肌交叉痙攣，右側(cè)應(yīng)力點(diǎn)處深壓痛（+），診斷：①腰椎間盤突出癥；②退行性脊柱炎。予以椎旁肌應(yīng)力點(diǎn)壓痛處分筋理筋并行封閉治療，治療過程順利，封閉后即刻患者下地行走較前輕松，步態(tài)改善，步幅增大。給予飛行合格結(jié)論。

例3，某殲-11改裝殲-20飛行員，男，35歲，總飛行時(shí)間1 931 h。在行離心機(jī)側(cè)向復(fù)合加速度耐力2.5 G訓(xùn)練時(shí)，由于脊柱沒有保持良好的抗載荷姿勢(shì)，導(dǎo)致腰部疼痛，活動(dòng)受限。請(qǐng)中西醫(yī)正骨科會(huì)診，查體：腰骶上移，腰5棘突前傾順轉(zhuǎn)，壓痛（＋）。左側(cè)腰三橫突尖部壓痛。雙側(cè)直腿抬高試驗(yàn)（－）。腰椎正側(cè)位片提示未見明確骨折征象。印象：急性腰扭傷，腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥。給予：①手法糾正椎體位移；②腰部中藥熱敷。治療后飛行員自覺疼痛較前好轉(zhuǎn)，腰部輕松，活動(dòng)較前好轉(zhuǎn)，給予飛行合格結(jié)論。

2 討論

通過上述3例軍事飛行員離心機(jī)訓(xùn)練傷典型病例報(bào)道，分析其主要原因概括為加速度耐力不良、抗荷動(dòng)作欠佳及抗荷姿勢(shì)不正確，現(xiàn)將原因的具體分析及對(duì)策概述如下。

2.1 加速度耐力不良 飛行員加速度耐力是涉及飛行安全的航空醫(yī)學(xué)熱點(diǎn)問題之一[2-4]。加速度耐力是指飛行員對(duì)頭足、前后、左右方向的加減速度作用的耐受能力[5]。正加速度通常也稱為+Gz，是指飛行員在做盤旋、筋斗等特技飛行時(shí)所受到的向心加速度，離心機(jī)訓(xùn)練正是模擬這一環(huán)境，對(duì)飛行員實(shí)施持續(xù)性的正加速度。通常對(duì)于高性能戰(zhàn)機(jī)飛行員來講離心機(jī)訓(xùn)練要達(dá)到8 G 10 s才可以評(píng)估為合格，而對(duì)于某些高性能戰(zhàn)機(jī)飛行員還要增加側(cè)向復(fù)合加速度耐力測(cè)試，這對(duì)于飛行員自身的耐力提出更高的要求，否則很難通過此項(xiàng)訓(xùn)練。但是由于飛行員生理功能狀況不同，自身所具備的加速度耐力不同，所產(chǎn)生的結(jié)果不盡相同。本研究例1正是由于飛行員自身耐力不足，當(dāng)離心機(jī)行至8 G 6 s時(shí)出現(xiàn)意識(shí)喪失，隨即出現(xiàn)腰部劇烈疼痛，活動(dòng)受限。由于飛行員職業(yè)的特殊性，平時(shí)在高加速度飛行或進(jìn)行特殊戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作時(shí)，高載荷作用力使飛行員的脊柱始終受到非常規(guī)生物力學(xué)作用，飛行員的椎間盤長(zhǎng)期反復(fù)受+Gz作用，椎間盤內(nèi)環(huán)境受到的張力和壓力皆處于異常狀態(tài)，生物學(xué)應(yīng)力重新分配[6]。而離心機(jī)訓(xùn)練也正是模擬這一飛行環(huán)境，此時(shí)的作用原理與上述機(jī)制相同，在這種情況下唯有增強(qiáng)飛行員頸部及腰背肌的力量，才能對(duì)脊柱起到良好的支撐及穩(wěn)定作用，從而提高飛行員自身的耐力。因此，加強(qiáng)體能訓(xùn)練是有效解決飛行員自身耐力不足的方法之一，也是減少離心機(jī)訓(xùn)練傷的有效途徑。

體能訓(xùn)練包括有氧訓(xùn)練及無氧訓(xùn)練，對(duì)于高性能戰(zhàn)機(jī)飛行員而言，著重強(qiáng)調(diào)的是無氧訓(xùn)練，即頸肌、腰背肌、腹肌及下肢肌肉的練習(xí)。隨著+Gz值的增加，抗荷裝備的防護(hù)性能達(dá)到終點(diǎn)，飛行員必須依靠下肢及腹部肌肉用力收縮，來提高抗載荷能力[7]，從而避免離心機(jī)訓(xùn)練給飛行員帶來的頸腰部損傷，因此，加強(qiáng)無氧訓(xùn)練成為提升自身加速度耐力的重要手段。

2.2 抗荷動(dòng)作欠佳 目前，國(guó)際上采取的抗載荷動(dòng)作主要有M-1、L-1、HP抗荷動(dòng)作，我軍主要使用HP抗荷動(dòng)作，HP動(dòng)作主要由兩部分構(gòu)成，第一部分為腰腹肌及下肢肌肉持續(xù)用力；第二部分為2.5 s一個(gè)周期的呼吸動(dòng)作，即在0.5 s內(nèi)用口快速吸氣，同時(shí)發(fā)出漢語拼音“H”，再通過半閉的雙唇用力進(jìn)行慢呼氣2 s，同時(shí)發(fā)出漢語拼音“P”。在此動(dòng)作中，由于肌肉的持續(xù)用力，使得肌肉收縮迫使血液向回心方向流動(dòng)，而呼吸方式的轉(zhuǎn)換也使得胸內(nèi)壓力增加，增加回心血量，從而提高飛行員的抗載荷能力。例2就是因?yàn)樵谛须x心機(jī)訓(xùn)練時(shí)，呼吸頻率過快，而下肢沒有持續(xù)地用力，在最后時(shí)刻抗載荷動(dòng)作不到位，沒有完全對(duì)抗載荷，抗載荷能力下降，從而引起腰背部疼痛。

正確的抗載荷動(dòng)作和正確的抗荷姿勢(shì)是提高飛行員抗荷能力，預(yù)防加速度損傷的有效方法[8]。做抗荷動(dòng)作時(shí)需要全身肌肉協(xié)調(diào)用力，并需與呼吸動(dòng)作緊密配合，具有很高的技巧性，其效果與飛行員掌握動(dòng)作是否正確及熟練程度密切相關(guān)[9]。當(dāng)離心機(jī)在高+Gz情況下，下肢肌肉用力收縮緊張可以減輕或防止血液向下身轉(zhuǎn)移及在這些部位淤積，有利于靜脈血回流，并可加強(qiáng)小動(dòng)脈的緊張度，使外周阻力增加和減少外周循環(huán)血量，從而提高血壓、保證腦部供血，最終達(dá)到抗載荷的目的[10]。

針對(duì)上述這種情況，一方面通過理論授課，使飛行員掌握抗載荷動(dòng)作的方法、機(jī)制、有效性及意義；另一方面通過實(shí)踐指導(dǎo)，即利用合肥江航氧氣設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為2007-2抗荷訓(xùn)練儀給予飛行員實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)操作及演練，對(duì)于錯(cuò)誤的呼吸方式給予及時(shí)地糾正，對(duì)于下肢蹬力不足的飛行員囑其加強(qiáng)肌肉力量訓(xùn)練，適時(shí)給予必要的反饋指導(dǎo)等，使飛行員抗載荷動(dòng)作達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.3 抗荷姿勢(shì)不正確 飛行員平時(shí)多采用前傾坐位駕駛飛機(jī)，椎間盤的壓力最高。當(dāng)存在高G值或重復(fù)的較小G值作用時(shí)，椎間盤內(nèi)壓還要增大，可能引起上下軟骨終板損傷，這樣損傷的軟骨終板滲透能力下降，使得供給髓核的營(yíng)養(yǎng)不足，就會(huì)導(dǎo)致椎間盤提早發(fā)生退變。退變的椎間盤彈性降低，其承載能力亦下降[11]。因此在行離心機(jī)訓(xùn)練時(shí)應(yīng)該使飛行員保持一個(gè)正確的抗載荷姿勢(shì)，即身體正直，頭頸部盡量靠近座椅后傾，使其減少頸部及腰部高G值的沖擊，防止急性腰椎扭傷。Nachemson等[12]曾對(duì)坐姿的力學(xué)特性進(jìn)行過研究，他們直接測(cè)量了椎間盤的壓力，發(fā)現(xiàn)人坐下時(shí)椎間盤的壓力還要增加。前傾坐位時(shí)椎間盤高壓力可能引起椎間盤退變或損傷。例2中的飛行員正是因?yàn)樵谕瓿煽馆d荷訓(xùn)練時(shí)，身體過于前傾，從而導(dǎo)致急性腰扭傷。

針對(duì)抗荷姿勢(shì)不正確的問題，重點(diǎn)應(yīng)從幾個(gè)方面入手：①根據(jù)離心機(jī)座艙內(nèi)的環(huán)境，參考生物工程學(xué)，使座椅調(diào)整到更加適合飛行員行離心機(jī)訓(xùn)練，從而改變座椅的后傾角，改變頸椎的前凸，使頸椎累積性應(yīng)力減小[13]；②將飛行員頭盔保護(hù)繩與座椅緊密相連，防止飛行員因動(dòng)作過猛導(dǎo)致身體前傾；③離心機(jī)運(yùn)行前不斷叮囑飛行員保持良好的訓(xùn)練姿勢(shì)，運(yùn)行過程中不斷提示飛行員使其保持正確的抗載荷姿勢(shì)。

2.4 思考與建議 3例訓(xùn)練傷發(fā)生有以下特點(diǎn)，①不都是在離心機(jī)訓(xùn)練的目標(biāo)G值發(fā)生；②飛行員自身都有脊柱基礎(chǔ)性病變；③平時(shí)體能訓(xùn)練不系統(tǒng)；④飛行員自身防護(hù)存在不足；⑤離心機(jī)人機(jī)功效有欠缺。盡管離心機(jī)訓(xùn)練在維持和提高飛行員承受高載荷能力方面有很高的價(jià)值，但是對(duì)肌肉軟組織及脊柱損傷發(fā)展有潛在的風(fēng)險(xiǎn)[14-16]。通過以上案例表明，只有認(rèn)真總結(jié)離心機(jī)訓(xùn)練傷的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)采取有效應(yīng)對(duì)離心機(jī)訓(xùn)練傷的措施，才能有效降低離心機(jī)訓(xùn)練損傷的風(fēng)險(xiǎn)，因此，在做好原因分析及采取有效措施的同時(shí)，還應(yīng)著重關(guān)注以下幾點(diǎn)：①對(duì)飛行員進(jìn)行離心機(jī)訓(xùn)練前的風(fēng)險(xiǎn)宣教，這不僅僅是將訓(xùn)練中各種注意事項(xiàng)反饋給飛行員，還是使飛行員深刻地認(rèn)識(shí)到離心機(jī)訓(xùn)練風(fēng)險(xiǎn)的重要性；②采取多學(xué)科會(huì)診機(jī)制，即對(duì)飛行員實(shí)施離心機(jī)訓(xùn)練前進(jìn)行有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，利用我中心的優(yōu)勢(shì)學(xué)科醫(yī)療資源，請(qǐng)骨科及中西醫(yī)正骨科專家對(duì)飛行員行?？撇轶w，并結(jié)合飛行員全脊柱核磁檢查，對(duì)飛行員脊柱的穩(wěn)定性等給予離心機(jī)訓(xùn)練前評(píng)估，對(duì)于脊柱穩(wěn)定性欠佳，易造成肌肉、韌帶、椎間盤等損傷的飛行員實(shí)施個(gè)性化手法治療，確保飛行員保持良好的身心狀態(tài)，順利通過離心機(jī)訓(xùn)練。③飛行員在離心機(jī)訓(xùn)練前3 d要充分休息，避免熬夜，保持良好體力儲(chǔ)備，上機(jī)前要進(jìn)行充分熱身準(zhǔn)備。④科裝部門加快抗荷服更新?lián)Q代的研發(fā)，提高抗荷裝備的輔助抗荷性能。