殲擊機飛行員高血壓病防治并保護其抗荷耐力運動處方研究

梁家林，董惠，徐建華，黃煒，宋佳，肖璐，邰凱瑜，張淑琴，蔣佳慧

高血壓病引起的腦卒中、冠心病等動脈粥樣硬化性疾病(arteriosclerotic cardiovascular disease，ASCVD) 是我國居民心腦血管疾病死亡的重要原因[1]。殲擊機飛行員作為特殊人群，是空軍戰(zhàn)斗主力，而其職業(yè)屬性又使得其是高血壓患病的高危人群，實踐發(fā)現(xiàn)，其靶器官損害出現(xiàn)得早，嚴(yán)重影響身心健康和飛行安全，由此造成很高的醫(yī)學(xué)停飛率[2-3]。運動作為高血壓病防治的重要手段同時也影響著抗荷耐力，如運動不當(dāng)還會降低抗荷耐力，而抗荷耐力是飛行能力構(gòu)成的關(guān)鍵要素[4-6]。因此找到一種既能防治高血壓病又能保護甚至提高抗荷能力的運動模式并進行推廣應(yīng)用顯得尤為重要。

1 對象與方法

1.1 對象 遴選2019年6月至2021年6月赴某中心參加醫(yī)學(xué)鑒定的殲擊機飛行員121名作為觀察對象，均為男性，年齡24～47歲，平均飛行時間(1 731.78±869.51)h。本次研究符合人體試驗倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，并得到空軍杭州特勤療養(yǎng)中心倫理委員會的批準(zhǔn)(批準(zhǔn)文號：KZTQ20190528)。

1.2 選取標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：參加醫(yī)學(xué)鑒定的殲擊機飛行員；參試飛行員知情并同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：糖尿病，心血管疾病，心律不齊，肺臟疾病；正在服用抗凝血藥、β受體阻滯劑、鈣拮抗劑、支氣管擴張劑、甾體類藥物；有認(rèn)知、感覺、神經(jīng)運動或肌肉骨骼問題。

1.3 方法

1.3.1 收集運動習(xí)慣 通過問卷調(diào)查，收集被試者的運動習(xí)慣(能堅持某項運動持續(xù)時間達4周以上者)，區(qū)分為有氧運動(如慢走、快走、中長跑、游泳等)和無氧運動(如短跑、投擲、器械訓(xùn)練等)，對每類運動收集其平均每周運動次數(shù)和時間。并實地驗證其運動強度，有氧運動強度使用心率控制法，有氧運動的訓(xùn)練心率(平均心率－安靜心率)占心率儲備的百分比評價[心率儲備＝最大心率(220－年齡)－安靜心率]，采用GARMIN D2 Charlie運動手表(GARMIN公司，臺灣)檢測平均運動心率，訓(xùn)練心率小于40%心率儲備，屬于低強度運動；40%～69%心率儲備，屬于中等強度運動；≥70%心率儲備，屬于高強度運動[7]；無氧運動強度采用器械訓(xùn)練重量占最大器械訓(xùn)練重量百分比評價(低等強度無氧運動指＜40%的最大訓(xùn)練重量，中等強度無氧運動指40%～69%的最大訓(xùn)練重量，高強度無氧運動指≥70%的最大訓(xùn)練重量)[8]。對于上述方法仍然無法評估強度的運動，采用代謝當(dāng)量(metabolic equivalent，MET)評 估，≤3 METs 的 為 低強度，＞3 METs且＜6 METs為中強度，≥6 METs為高強度，各運動METs值估算參考運動醫(yī)學(xué)手冊[9]。另外采集年齡、體質(zhì)量、身高，計算體質(zhì)指數(shù)。

1.3.2 運動分組

1.3.2.1 按運動強度分組 有氧運動分為：高強度有氧運動組(n＝60)，中強度有氧運動組(n＝34)，低強度有氧運動組(n＝27)；無氧運動分為：高強度無氧運動組(n＝21)，中強度無氧運動組(n＝30)，低強度無氧運動組(n＝70)。

1.3.2.2 按運動頻率分組 有氧運動分為：高頻率有氧運動組：每周≥4次有氧運動(n＝32)，中頻率有氧運動組：每周2～3次有氧運動(n＝66)，低頻率有氧運動組：每周≤1次有氧運動(n＝23)；無氧運動分為：高頻率無氧運動組：每周≥4次無氧運動(n＝17)，中頻率無氧運動組：每周2～3次無氧運動(n＝55)，低頻率無氧運動組：每周≤1次(n＝49)。

1.3.2.3 按運動時間分組 有氧運動分為：長有氧運動時間組，指每次有氧運動時間≥45 min(n＝17)；較長有氧運動時間組，每次有氧運動時間30～44 min(n＝36)；中等有氧運動時間組，每次有氧運動時間15～29 min(n＝31)；短有氧運動時間組，每次有氧運動時間＜15 min(n＝37)。無氧運動分為：長無氧運動時間組，指每次無氧運動時間≥45 min(n＝34)；較長無氧運動時間組，每次無氧運動時間30～44 min(n＝25)；中等無氧運動時間組，每次無氧運動時間15～29 min(n＝15)；短無氧運動時間組，每次無氧運動時間＜15 min(n＝47)。

1.3.3 血壓測量 要求受試者安靜休息至少5 min后開始測量坐位上臂血壓，排空膀胱尿液，上臂應(yīng)置于心臟水平。使用經(jīng)過驗證的上臂式醫(yī)用電子血壓計(HBP-1100u，歐姆龍)，使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的袖帶(氣囊長22～26 cm、寬12 cm)，肥胖者或臂圍大者(＞32 cm)使用大規(guī)格氣囊袖帶。首診時應(yīng)測量兩上臂血壓，以血壓讀數(shù)較高的一側(cè)作為測量的血壓。測量血壓時，應(yīng)相隔1～2 min重復(fù)測量，取2次讀數(shù)的平均值記錄。如果收縮壓或舒張壓的2 次讀數(shù)相差5 mmHg(1 mmHg＝0.133 kPa)以上，應(yīng)再次測量，取3次讀數(shù)的平均值記錄。在非同日測量3次血壓，取平均值作為其血壓水平。

1.3.4 抗荷耐力檢測 用抗荷抗缺氧檢測儀檢測殲擊機飛行人員的抗荷耐力，方法同文獻[10]所述，測心眼距(cm)、安靜時左肱動脈收縮壓(systolic blood pressure，SBP)和著抗荷服并做HP抗荷動作時左肱動脈SBP，根據(jù)經(jīng)驗公式，耐受G值＝[左肱動 脈SBP(mmHg)－40]/[心 眼 距(cm)/1.18]，耐 受G值提高＝耐受G值做抗荷動作－耐受G值基礎(chǔ)代表做抗荷動作提高的抗荷耐力，間接反映抗荷耐力大小。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 所有統(tǒng)計分析均使用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，運用雙因素(有氧運動、無氧運動分組)不重復(fù)試驗的協(xié)方差分析(協(xié)變量為年齡和體質(zhì)指數(shù))及最小顯著差t檢驗(LSD-t)檢驗不同運動強度、頻率、時間對收縮壓、舒張壓、抗荷耐力的影響，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同運動模式對殲擊機飛行員收縮壓的影響 與低強度(或低頻率或短時間)有氧運動組相比，其余強度、頻率和時間有氧運動組收縮壓均明顯下降(P＜0.05)，其中有氧運動強度越大、頻率越高，其收縮壓下降越多(P＜0.05)，中、較長、長時間有氧運動組間收縮壓有下降趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。與短時間無氧運動組相比，較長及長時間無氧運動組收縮壓明顯下降(P＜0.05)，但較長、長時間無氧運動組間收縮壓比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。不同強度、不同頻率無氧運動組間收縮壓差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見圖1。

圖1 不同運動模式對殲擊機飛行員收縮壓的影響

2.2 不同運動模式對殲擊機飛行員舒張壓的影響 與低強度(或低頻率或短時間)有氧運動組相比，其余強度、頻率和時間有氧運動組舒張壓均明顯下降(P＜0.05)，其中有氧運動頻率越高，其舒張壓下降越多(P＜0.05)，中、高強度有氧運動組間舒張壓差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，中、較長、長時間有氧運動組間舒張壓比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。與短時間無氧運動組相比，較長及長時間無氧運動組舒張壓明顯下降(P＜0.05)，不同強度、不同頻率無氧運動組間舒張壓比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見圖2。

圖2 不同運動模式對殲擊機飛行員舒張壓的影響

2.3 不同運動模式對殲擊機飛行員抗荷耐力的影響 與低強度(或低頻率或短時間)有氧運動組相比，其余強度、頻率和時間(除中時間有氧運動組外)有氧運動組耐受G值均明顯增加(P＜0.05)，但中、高強度有氧運動組間，中、高頻率有氧運動組間，以及較長、長有氧運動組間耐受G值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。與低強度(或低頻率或短時間)無氧運動組相比，其余強度、頻率和時間(除中時間無氧運動組外)無氧運動組耐受G值均明顯增加(P＜0.05)，其中強度呈劑量依賴性增加(P＜0.05)，見圖3。

圖3 不同運動模式對殲擊機飛行員抗荷耐力的影響

3 討論

高血壓病作為常見慢性代謝性疾病，主要危害是引起冠心病、腦卒中等ASCVD，每年約940萬人死于冠心病和腦卒中，居于我國成人死亡病因的首位[1]。軍事飛行人員高血壓病患病率為3.96%～7.1%，低于普通人群，這可能與飛行員大部分為青年人，另外招飛時的嚴(yán)格篩選有關(guān)，但是55.42%～68.06%的軍事飛行人員血壓處于正常高值[2-3]，這提示飛行環(huán)境如噪音、加速度負荷、精神壓力等可能對其血壓調(diào)節(jié)有影響。研究顯示正常高值血壓人群10年后心血管風(fēng)險比血壓110/75 mmHg人群增加1倍以上，10年后發(fā)展為高血壓病患者的概率高達45%～64%[11]。而血壓增高對飛行安全和飛行壽命均造成影響，因此對于軍事飛行員的正常高值血壓的防治需引起特別重視。

體育運動是高血壓病防治的首要手段，與藥物治療相比，更能降低死亡率[12]。有氧運動和無氧運動均能降壓，但有氧運動降壓作用更明顯，目前對于有氧運動頻率、強度、時間降壓效果并無一致結(jié)論[13]。本研究顯示有氧運動呈強度和頻率依賴性降低收縮壓，有氧運動呈頻率依賴性降低舒張壓，有氧運動降低血壓有時間依賴性趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義，結(jié)果與文獻報道的頻率、強度、時間依賴性有相似性[12，14]。而無氧運動強度、頻率降壓作用差異無統(tǒng)計學(xué)意義，僅較長時間的無氧運動才能降低血壓。無氧運動降低血壓作用目前尚不明確，部分研究顯示其有一定降壓作用，美國心臟協(xié)會建議把無氧運動作為高血壓病有氧運動主導(dǎo)的治療方案的補充部分[15]。

抗荷耐力特別是正加速度(positive acceleration in the head-foot direction，+Gz)耐力是殲擊機飛行員飛行能力構(gòu)成的關(guān)鍵要素。如果+Gz耐力不良，由此導(dǎo)致的直接后果是周圍視野縮小、灰視、黑視或意識障礙(G-force induced loss of consciousness，G-LOC)，間接后果包括疲勞、頸部損傷等[16]。在抗荷耐力選拔或檢測時，最好的方法是載人離心機，但由于載人離心機數(shù)量稀少，檢查成本高，不便作為常規(guī)方法推廣，因此多國均研制了地面抗荷動作訓(xùn)練器，通過經(jīng)驗公式可以估計抗+Gz耐力[10]。為排除靜息血壓對抗荷耐力檢測的影響，本研究采用做抗荷動作提高的抗荷耐力來反映抗荷耐力的大小。

體育運動也是提升殲擊機飛行人員抗荷耐力的重要手段[17]?，F(xiàn)有研究顯示無氧運動特別是舉重或類舉重運動較有氧運動更能提高抗荷能力[5]，適量的有氧運動能保持抗荷能力，但過量的有氧運動卻不利于抗荷能力[6，18]。既往研究多采用前瞻性試驗短期運動干預(yù)飛行員而得出的結(jié)論，本研究所不同的是，采用回顧性分析，觀察的是運動對抗荷耐力的長期作用效果。結(jié)果顯示：有氧和無氧運動均能提高抗荷能力，而且與運動強度、頻率、時間均相關(guān)。多個研究顯示有氧運動聯(lián)合無氧運動能很好地提高抗荷能力[19]。

通過上述回顧性分析得出的結(jié)論可靠性受被試飛行人員主觀陳述數(shù)據(jù)的可靠性、抗荷動作掌握程度、試驗過程的配合程度、統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)處理以及年齡和體質(zhì)量等協(xié)變量的影響，盡管試驗過程中盡量避免額外因素的影響，但仍然難以避免其他因素的影響，后續(xù)已經(jīng)設(shè)計了前瞻性試驗運用運動處方干預(yù)殲擊機飛行員以驗證該結(jié)果，目前結(jié)果已經(jīng)得到了驗證。

綜合如上結(jié)果得出防治殲擊機飛行員高血壓病又能提高其抗荷能力的最佳運動模式可能是：高強度、高頻率和較長時間的有氧運動聯(lián)合高強度、中頻率和較長時間無氧運動。該運動模式與Gillingham KK建議的提高高性能殲擊機飛行員抗荷耐力的運動模式(每周非連續(xù)性3 d的舉重或其他阻力訓(xùn)練，在其間隔日進行3次/周跑步或其他需要訓(xùn)練活動，規(guī)定跑步的限度為3 d/周，4.8 km/d或30 min)有一定相似性[19]，均為高強度、中頻率和較長時間的無氧運動聯(lián)合高強度、較長時間的有氧運動，不同的是本模式為兼顧降壓效果，有氧運動不是中頻率而是高頻率。受既往關(guān)于過量有氧運動不利于抗荷耐力結(jié)論的影響，我軍高性能殲擊機飛行員體能訓(xùn)練科目中有氧運動量不足[20]，本研究結(jié)果建議殲擊機飛行員體能訓(xùn)練方案中應(yīng)增加有氧運動量。