礦泉浴對戰(zhàn)斗機飛行員疲勞及血液微量元素影響的研究進展

張雪 周炫妤 張倩 江燕芳 孫亞超 李鵬飛 商丹

作者單位：125105 戰(zhàn)略支援部隊興城特勤療養(yǎng)中心(張雪，周炫妤，張倩，江燕芳，孫亞超，李鵬飛)；125003 中國人民解放軍92493 部隊醫(yī)院(商丹)

戰(zhàn)斗機飛行員因職業(yè)的特殊性，即使在非戰(zhàn)斗條件下也需要進行相關的鍛煉，以保證機體的免疫力，增強自身體質[1]。對于戰(zhàn)斗機飛行員而言，在作戰(zhàn)飛行中，受到加速度的作用，輕者出現(xiàn)大腦缺氧，重者出現(xiàn)意識喪失，嚴重影響了戰(zhàn)斗機飛行員的健康安全，對安全飛行造成極大的隱患[2]?；诖耍訌姂?zhàn)斗機飛行員的療養(yǎng)干預，可改善其機體狀態(tài)，緩解疲勞程度，為安全飛行提供重要的保障作用。礦泉浴中含有豐富的化學元素，其中微量元素多達20余種，有效化學元素多達10余種，礦泉中的氯可以刺激造血系統(tǒng)，有降低血脂作用；鉀、鈣具有增強血管的功效，可以調節(jié)神經(jīng)細胞；鎂具有鎮(zhèn)靜作用；鈉具有肌肉收縮作用，應用礦泉浴，能增強機體免疫功能，有一定延年益壽的功效。為此，本次就礦泉浴對戰(zhàn)斗機飛行員疲勞及血液微量元素影響情況展開綜述，旨在為治療提供參考。

1 戰(zhàn)斗機飛行員疲勞現(xiàn)狀及疲勞發(fā)生原因

1.1 戰(zhàn)斗機飛行員疲勞現(xiàn)狀 在保衛(wèi)祖國領空安全中，戰(zhàn)斗機飛行員作為特殊群體，擔負著艱巨的重任。戰(zhàn)斗機飛行員在日常訓練中需要進行戰(zhàn)斗值班、復雜氣象飛行等高難度訓練，然而此過程中容易產(chǎn)生生理負荷、心理負荷，導致內分泌失調，造成機體應激反應，表現(xiàn)出疲勞、乏力等癥狀，嚴重影響了部隊戰(zhàn)斗力[3]。王曉旭[4]研究發(fā)現(xiàn)，戰(zhàn)斗機飛行員易出現(xiàn)頸肩腰腿痛癥狀，增加生理疲勞感，發(fā)生原因與年齡(＞35歲)、看屏幕時間(＞4 h/d)、睡眠不良、飛行坐姿不正、飛行時間(＞600 h)有關。

高強度訓練，會使飛行員長期處于高度緊張狀態(tài)，并使機體處于高度應激狀態(tài)，出現(xiàn)血管平滑肌收縮、血壓升高情況，影響各器官組織血流灌注質量，影響整體生理機能，引發(fā)生理疲勞感。同時，高度應激情緒會增加其疲勞敏感度，并出現(xiàn)食欲下降、睡眠質量下降等情況，影響戰(zhàn)斗機飛行員情緒狀態(tài)及整體生理狀態(tài)，加重應激情緒，誘發(fā)心理疲勞感。心理疲勞與生理疲勞相互作用，進而影響訓練和飛行質量，從而降低軍隊整體戰(zhàn)斗質量，威脅飛行員生命安全，因此需積極控制治療。

1.2 疲勞感發(fā)生原因

1.2.1 乳酸 戰(zhàn)斗機飛行員在進行飛行訓練時，機體容易誘發(fā)程度不一的氧化應激反應，進而減少膽紅素合成，血紅蛋白水平、血清鐵濃度降低，一旦戰(zhàn)斗機飛行員出現(xiàn)缺鐵，機體則會分泌大量乳酸，進而降低運動能力，并引發(fā)疲勞綜合征。有研究發(fā)現(xiàn)[5]，戰(zhàn)斗機飛行員主要疾病為代謝性疾病、骨骼肌肉疾病，且其疾病發(fā)病率與年齡、飛行時間相關。而在代謝性疾病、骨骼肌肉疾病影響下，會出現(xiàn)乳酸水平大量增加情況，即乳酸是人體糖原在缺氧時分解的代謝產(chǎn)物，是導致疲勞的一種重要物質，一般情況下，在安全狀態(tài)時，肌肉內乳酸量相對較少，有氧運動時機體生成的乳酸量也不太多；肝臟、腎臟為乳酸處理主要器官，正常情況下，組織中產(chǎn)生乳酸，并由肝臟、腎臟進行乳酸吸收及代謝，在機體高強度負荷，或處于缺氧狀態(tài)下，乳酸生成量顯著提升，而腎臟代謝能力下降后，機體乳酸清除率下降，出現(xiàn)血清乳酸水平升高。而人體每天乳酸產(chǎn)生量恒定，在劇烈運動中，骨骼組織會迅速升高血清乳酸水平。戰(zhàn)斗機飛行員在高強度運動訓練下，運動強度增加、生理負荷加重，均會引發(fā)血液中乳酸水平升高情況。而當機體乳酸含量過高時，會降低血液中pH值，進而降低腦細胞工作能力，表現(xiàn)為腦疲勞，引發(fā)心理疲勞感。此外，乳酸分解后會產(chǎn)生氫離子，該離子可以與鈣離子骨骼肌肌蛋白結合位點產(chǎn)生競爭性，進而阻礙肌肉收縮，出現(xiàn)肌肉酸痛、器官組織負荷加重等情況，降低機體運動功能而表現(xiàn)為運動疲勞。

1.2.2 微量元素 微量元素與人體多種代謝密切相關，其主要來源與人體食物、飲水、環(huán)境或職業(yè)接觸有關，對維持機體免疫具有重要的作用。對于戰(zhàn)斗機飛行員，不規(guī)律夜航、高強度訓練等，導致機體生理發(fā)生改變，即在高強度訓練過程中，如作戰(zhàn)飛行中受到加速、操控脫節(jié)等多因素作用影響，新陳代謝速度增加，汗液、尿液量增加，而汗液中鉀離子豐富，尿液中鈣離子、鋅離子等微量元素豐富，在排汗、排尿過程中，會將微量元素一同排出體外，且在劇烈運動過程中會抑制機體對微量元素吸收作用，出現(xiàn)微量元素缺乏情況，嚴重者會出現(xiàn)水電解質紊亂，威脅生命安全。因此，戰(zhàn)斗機飛行員若長期存在微量元素缺乏情況，將直接影響戰(zhàn)斗機飛行員操作的精準性，嚴重者甚至危及其生命安全，會對飛行造成一定的安全隱患[6]。孟佳珩等[7]表示，微量元素通過形成結合蛋白、酶、激素共同影響機體健康水平，若出現(xiàn)微量元素缺乏，會出現(xiàn)運動水平下降、運動疲勞感增強、機體免疫能力下降等情況。如缺碘會引起地方性甲狀腺腫，出現(xiàn)呼吸困難、機體缺氧癥狀，加重其氧化應激反應，影響乳酸清除質量；缺鉻會誘發(fā)冠心病、糖尿病、動脈粥樣硬化，影響其各器官組織血流灌注質量，加重其生理負荷；缺鈷會引發(fā)維生素B12缺乏癥，易引發(fā)神經(jīng)障礙、巨幼紅細胞性貧血，出現(xiàn)面容乏力、貧血等癥狀，機體氧含量下降，增加其生理疲勞感；缺鐵、銅會引發(fā)缺鐵性貧血，出現(xiàn)疲勞、注意力下降等情況；缺硫蛋白會影響機體對不良癥狀(饑餓、寒冷、炎癥反應)適應能力，出現(xiàn)易疲勞、睡眠質量下降、感染性疾病發(fā)生率增加等情況；缺錳、硒、鐵、銅、鋅等元素時，會使免疫器官萎縮，出現(xiàn)細胞免疫及體液免疫下降等情況，影響其自身炎癥因子清除作用，影響戰(zhàn)斗機飛行員對疲勞感耐受性，并出現(xiàn)易疲勞、單次疲勞時間延長等情況，影響其日常訓練質量及戰(zhàn)斗質量。胡德永等[8]研究發(fā)現(xiàn)，高性能戰(zhàn)斗機飛行員疲勞程度，與其血清鐵蛋白(SF)呈負相關(r＝-0.288)，證實機體微量元素缺乏會增加其生理疲勞感。

2 礦泉浴對戰(zhàn)斗機飛行員疲勞改善效果

2.1 礦泉浴對戰(zhàn)斗機飛行員乳酸清除率影響

提升乳酸清除率，為降低戰(zhàn)斗機飛行員生理疲勞的重要環(huán)節(jié)[9]。王晶等[10]發(fā)現(xiàn)，亞健康軍人在疲勞狀態(tài)下進行礦泉浴治療，與自來水浸浴治療相比，持續(xù)治療15 d后，應用礦泉浴療養(yǎng)軍人睡眠質量顯著改善，疲勞狀態(tài)明顯改善，證實對存在疲勞感軍人應用礦泉浴治療，可改善其疲勞感。劉茂均[11]在對72名30～40歲飛行員療養(yǎng)過程中，均應用礦泉浴治療，水溫37～39 ℃，全身浸浴，30 min/次，1次/d，持續(xù)治療10 d為1個療程，中間間隔5 d后開始下1個療程，治療28 d后發(fā)現(xiàn)，治療總有效率為97.2%，且夜間睡眠質量、日間功能障礙均顯著改善，疲勞感顯著緩解。胡德永等[12]在對飛行員前瞻性療養(yǎng)對照分析中，對照組未應用礦泉浴，觀察組應用礦泉浴，兩組飛行員訓練結束時，應用Borg自我疲勞感問卷調查其疲勞程度，評分18～20分，兩組均于入院第2天下午體能測試結束后進行浸浴治療，其中觀察組應用礦泉浴浸浴(40～43 ℃，全身浸泡，30 min/次)，對照組以療養(yǎng)房內溫熱水沖洗(≤20 min)，兩組均持續(xù)療養(yǎng)20 d后進行乳酸清除率比較，即在下午高強度運動后即刻、運動后12 h采集其指尖血，以乳酸分析儀進行其乳酸水平檢測，結果顯示，觀察組乳酸清除率顯著提升[(79.42±16.55)%VS(70.53±15.84)%]，考慮原因為：①礦泉水與可激活飛行員血紅素氧合酶-1系統(tǒng)活性，促進膽綠素、鐵離子、一氧化碳生成，促進鐵蛋白合成及膽紅素水平升高，進而可促進血紅蛋白合成，而血紅蛋白水平提升后，細胞核活性會隨之下降，停止細胞分裂，降低紅細胞計數(shù)及乳酸脫氫酶水平，進而降低其血清乳酸水平。②礦泉浴治療后，會促進其膽紅素水平升高，增強其抗自由基能力，抑制氧化應激反應過程，進而可調節(jié)胞漿中鎂離子水平，抑制肌質網(wǎng)中Ga2+、Mg2+、ATP酶活性代償性升高，細胞及肌質網(wǎng)保護能力提升，進而可降低其乳酸脫氫酶水平，抑制乳酸生成[13-15]。③鐵蛋白、血紅蛋白濃度升高后，紅細胞成熟能力提升，對氧攜帶能力增強，為其肌肉組織運動提供充足氧氣支持，減少氧化應激反應對其乳酸水平影響，同時氧水平提升，會提升線粒體氧化乳酸能力，促進血乳酸水平下降。④疲勞狀態(tài)下，肌肉收縮、肌內壓升高，引發(fā)局部缺血癥狀，引發(fā)局部缺血、缺氧癥狀，出現(xiàn)乳酸水平升高情況；全身礦泉浸浴后，溫度刺激會改善血液循環(huán)狀態(tài)，同時礦泉弱堿性作用，會改善全身新陳代謝作用，且在水浮力作用下緩解肌肉緊張感，改善全身血流狀態(tài)，降低血清乳酸水平[16-17]。

2.2 礦泉浴對戰(zhàn)斗機飛行員血液微量元素改善效果 不同地理位置礦泉中微量元素，均存在顯著差異。《中國醫(yī)療礦泉定義與分類方案專家共識(2017年)》[18]中對療養(yǎng)礦泉有明確礦化度、主要成分及特殊性質要求，特別在對微量元素要求中，需要針對療養(yǎng)者微量元素缺乏情況予以針對性療養(yǎng)，通過微量元素皮膚滲透作用進行補充，以滿足微量元素補充性治療。劉君等[19]在研究中，對飛行員療養(yǎng)治療中發(fā)現(xiàn)，與單純熱水浴治療相比，實施礦泉浴療養(yǎng)治療后，應用礦泉浴治療的飛行員血清鐵蛋白顯著提升[(187.32±50.20)ng/mL VS(156.24±38.57)ng/mL]，血紅蛋白水平顯著提升[(153.09±4.42)g/L VS (148.21±3.67)g/L]，考慮原因與礦泉療養(yǎng)治療后可滿足飛行員補鐵治療效果，進而可改善其缺鐵引發(fā)的貧血、疲勞等癥狀有關。周林甫等[20]研究中，將45名飛行員均分為3組，其中1組常規(guī)療養(yǎng)，另外兩組分別實施礦泉游泳、礦泉浴干預，并在療養(yǎng)2周后進行血清微量元素測量(銅、鋅、鈣、鎂、鐵、鎘、鉛)，結果顯示，接受礦泉浴、礦泉游泳治療飛行員，療養(yǎng)2周時血清銅、鈣、鎂、鋅水平均升高，鉛、鎘水平下降，與常規(guī)療養(yǎng)方式相比存在顯著差異，但在接受礦泉療養(yǎng)的兩組飛行員，組間血清微量元素水平相比沒有顯著差異，考慮原因為，在礦泉療養(yǎng)過程中，礦泉中微量元素可通過皮膚滲透作用進行治療，對于飛行員缺乏微量元素予以有效補充，且在內外微量元素濃度差異影響下，可通過濃度梯度作用清除體內超量微量元素，對體內微量元素起到調節(jié)作用。但在對戰(zhàn)斗機飛行員礦泉浴治療中，微量元素缺乏水平存在一定差異性，且不同礦泉中微量元素含量同樣存在一定差異，因此在對其礦泉浴療養(yǎng)中，不同礦泉浴是否可滿足其實際療養(yǎng)需求仍有待研究。建議在對戰(zhàn)斗機飛行員礦泉浴療養(yǎng)中，需充評估礦泉中微量元素含量情況，并結合飛行員實際情況針對性選擇療養(yǎng)礦泉，避免影響微量元素糾正情況。

3 小結

戰(zhàn)斗機飛行員在高強度訓練及心理壓力下，易存在強烈疲勞感，其疲勞感發(fā)生原因與乳酸清除率下降、微量元素異常有關，出現(xiàn)肌肉酸痛、不適感耐受性下降等情況，影響其訓練及飛行質量。在對其礦泉浴療養(yǎng)中，通過全身浸浴、礦泉成分等作用影響，可糾正微量元素異常情況，提升乳酸清除率，緩解因微量元素缺乏、乳酸清除率下降對疲勞感的影響，改善整體生理機能，促進作戰(zhàn)能力恢復。但不同地區(qū)礦泉成分存在明顯差異，且不同飛行員血液微量元素缺乏情況同樣存在一定差異性，因此在療養(yǎng)過程中，需結合戰(zhàn)斗機飛行員實際情況進行針對性選擇，以滿足個性化療養(yǎng)需求。