第32届国际军事医学大会航空航天医学论文综述
张建伟
【关键词】(Key sords)航空航天医学(Aerospace medicine)军事医学(Military nedicine)加速度(Acceleration)高空防护(Altitude protection)失重(Weightlessness)体能(Physical fitness)
【中国图书资料分类法分类号】E852
第32届国际军事医学大会于1998年4月19-24在奥地利维也钠召开,共70多个国家和地区的代表参加了会议。会议交流了249篇学术论文,涉及军事医学的各个领域,其中有关航空航天医学方面的论文有25篇。现就航空航天医学领域的论文综述如下:
一、高空生理
多年来高空缺氧环境对人体的影响已进行过大量的研究。随着分子生物学等先进的技术方法的出现,国内外一些航空工作者对高空环境对机体分子生物学水平的影响开展了研究。南斯拉夫航空医学研究所对低压舱环境暴露下的受试者进行了过氧化物歧化酶和氧自由基的变化进行测定,发现高空暴露后人体血中的SOD和氧自由基含量比暴露前分别降低了77.5%和80%,提示SOD活性的降低可能是氧自由基下降的一个附加信号。
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希腊航空航天医学中心重点研究了吸烟对缺氧耐力的影响,认为尼古丁可刺激人体化学感受器,使其对缺氧的敏感性升高,不但可使缺氧耐力降低,而且还可使G耐力下降。
中国空军航空医学研究所在预防减压病提高吸氧排氮效果和ADS易感性方面进行了研究,提出了在起飞后提高吸入氧气浓度促使排氮预防ADS的观点,目前在ADS易感性指标的筛选和气核产生机制方面进行研究。对飞行员的高空缺氧防护方面也进行了加压供氧面罩系统,可在20km高空替代密闭头盔-代偿服系统,使飞行员的装备负荷明显减轻。该方案采用增设颈部防护的措施,使人体在加压呼吸状态下颈动脉窦-减压反射明显减轻,大大提高了人体对加压呼吸的代偿能力。
二、加速度生理
G-LOC(加速度引起意识丧失)问题是威胁高性能战斗机飞行员安全和限制飞机性能发挥的一个重要因素。因此,近年来各国空军都比较重视这方面的研究,包括G耐力飞行员的选拔、G-LOC对人体的影响以及高过载的防护。南斯拉夫航空医学研究所总结了选拔高G耐力飞行员15年的工作情况,8名在离心机上无灰视等先兆症状出现了G-LOC、发生G-LOC时的平均G水平为5.2Gz,G-LOC作为离心机测试判定飞行员不合格的唯一标志。如用周边视野丧失、心律失常和心率大于180次/min,作为G耐力终点,则可在7天后再测一次。中国航空医学研究所研制的囊式服抗G系统,采用增加下肢囊的面积、预充压和加压呼吸的综合措施,可使飞行员对+Gz的耐力达到+9Gz,对防止G-LOC提供了装备上的保障。
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三、战斗机飞行员的选拔与体能测试
由于飞机性能的提高,对飞行员的体能和心理素质的要求也越来越高。匈牙利国防军医务局对近几十年的事故原因分析认为,飞行员及其不适当活动是造成飞行事故的主要原因,这表明在“人-机环境系统中”飞行员是薄弱环节。为此,近几十年来航空医学部门的一项最重要的工作是完善检查手段,使之更接受真实的飞行负荷,客观地评定被选拔者和飞行员的生理和心理健康状态 。这些检查包括:①呼吸、循环--功量负荷检查;②被动立位耐力和主动立位耐力测试;③低压舱缺氧耐力检查;④飞行模拟器测试监测呼吸、心率、血压及飞行中ECG监测;⑤性格测试;⑥不同类型参数的注意力测试;⑦信息处理能力测试,对飞行员体能的测试。芬兰空军用12min的次极量功率踏车来对飞行员体能进行测试,也用肌肉训练器进行肢体肌力检查。近年来根据芬兰职业卫生研究所的经验和实验结果,认为肩部和颈部肌肉的耐力对战斗机飞行员非常重要,他们用肌电图设备测试执行空战任务时的飞行员工作负荷,发现肌肉的工作负荷从腰部到颈部是逐渐增加的。他们根据舱内飞行员的实际负荷状态 设计了地面新的测试装置。除此之外,对飞行员体能的测试包括15次快速跳跃测试,过柄掷球测试,和等长最大肌力测试。这些检查在军队中心医院每年一次的飞行员体检中进行,其目的是防止出现职业健康问题,使飞行员的体能保持在空战准备状态。
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四、失重状态生理变化
在早期航天飞行中就曾观察到在失重状态下和动物的红细胞数,细胞质量以及血红蛋白浓度都有所下降。后来认为这可能与肾脏促红细胞生成素的产生和释放减少有关。德、俄、法的医学工作者共同研究了模拟微重力状态作用下促红细胞生成素浓度的变化。发现:①头向下倾斜(-6度)可呈现促红细胞生成素迅速下降;②孤独和禁闭本身可使促红细胞生成素浓度下降;③4名宇航员中有2名在短时间的航天飞行中发现促红细胞生成素浓度非常低;④在长时间的航天飞行后即刻可见促红细胞生成素浓度增加。他们认为头向下倾斜-6度时促红细胞生成素浓度的下降和释放与微重力状态下时的变化最为近似。失重状态下,心血管系统的变化已有比较深入的研究。南斯拉夫航空医学研究所对人体模拟失重进行了系统研究中;中国第四军医大学对模拟失重状态下心肌收缩性能和心肌内生物化学的变化进行了研究,发现失重可以使运动心肌萎缩,肌球蛋白β重链mRNA的表达水平增高,肌球蛋白ATP酶活性降低,而出现每搏量减少。
五、飞行员疾病及其预防
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意大利空军采用一种危险因素计分系统评估了用负荷心电图预测飞行员冠脉疾病的价值,认为它对无症状飞行员的预测一般是无用的。南斯拉夫、斯洛文尼亚用Holter对实际飞行中的飞行员进行了心电异位节律产生的突然失能以及右束支传导阻滞潜在的疾病进行了研究。波兰航空医学研究所总结了1992年-1997年间飞行员主要疾病所占的百分比及其预防措施。心血管疾病的发病率占30%,神经机能病、心理失常占25%,脊椎疾病占15%,心血管系统疾病的发病率接近于波兰普遍人群,76%的飞行员有高胆固醇血症,50%的飞行员超重,6%的飞行员肥胖,21%的飞行员承认吸烟。在这些飞行员中采取的主要预防措施是健康的饮食、保持正常的体重和戒烟。神经机能病和心理异常占飞行员疾病的第二位,常见的病因包括职业前景不明确、人际关系不良和工作超负荷。希望加入北大西洋公约组织后这些飞行员的状况能够得到改善。脊柱疼痛综合症也是一个主要的问题,病变多出现在颈椎段,预防和治疗这类疾病包括训练飞行员在高过载时保持正确的姿势、体能肌肉耐力训练、游泳和在专家监督下进行理疗;并建议对年龄在45岁以上的飞行员进行前列腺疾病的检查。
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六、其它
空间定向障碍是造成飞行事故的一个重要因素。随着第四代战斗机的问世,空间定向障碍引起的飞行事故预计还要增加。因此,在空间定向障碍领域对飞行员进行训练是非常重要的。飞行定向训练器不仅可以对前庭造成一适宜于的生理刺激,还可以使飞行员暴露于空间定向障碍状态。德国航医研究所在飞行定向训练器上已开始对飞行员进行训练,以满足21世纪战斗机对飞行员的要求。
飞行员从高速飞行的飞机中弹射救生,造成飞行员损伤的危险性明显增加。英国空军总结了弹射救生一些资料。脊柱的损伤率占33%-60%,多是胸下段和腰段的压缩性骨折,内脏损伤占1-2%,最近有些事故中还发现有诊断不清楚的内脏损伤和神经系统损伤。1996年弹射成功的4例飞行速度均在600km/h之内。
志谢:本文得到空军航空医学研究所于立身研究员的审阅指导,特此致谢。
校对时间 99-12-7 轩趁喜, http://www.100md.com
【关键词】(Key sords)航空航天医学(Aerospace medicine)军事医学(Military nedicine)加速度(Acceleration)高空防护(Altitude protection)失重(Weightlessness)体能(Physical fitness)
【中国图书资料分类法分类号】E852
第32届国际军事医学大会于1998年4月19-24在奥地利维也钠召开,共70多个国家和地区的代表参加了会议。会议交流了249篇学术论文,涉及军事医学的各个领域,其中有关航空航天医学方面的论文有25篇。现就航空航天医学领域的论文综述如下:
一、高空生理
多年来高空缺氧环境对人体的影响已进行过大量的研究。随着分子生物学等先进的技术方法的出现,国内外一些航空工作者对高空环境对机体分子生物学水平的影响开展了研究。南斯拉夫航空医学研究所对低压舱环境暴露下的受试者进行了过氧化物歧化酶和氧自由基的变化进行测定,发现高空暴露后人体血中的SOD和氧自由基含量比暴露前分别降低了77.5%和80%,提示SOD活性的降低可能是氧自由基下降的一个附加信号。
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希腊航空航天医学中心重点研究了吸烟对缺氧耐力的影响,认为尼古丁可刺激人体化学感受器,使其对缺氧的敏感性升高,不但可使缺氧耐力降低,而且还可使G耐力下降。
中国空军航空医学研究所在预防减压病提高吸氧排氮效果和ADS易感性方面进行了研究,提出了在起飞后提高吸入氧气浓度促使排氮预防ADS的观点,目前在ADS易感性指标的筛选和气核产生机制方面进行研究。对飞行员的高空缺氧防护方面也进行了加压供氧面罩系统,可在20km高空替代密闭头盔-代偿服系统,使飞行员的装备负荷明显减轻。该方案采用增设颈部防护的措施,使人体在加压呼吸状态下颈动脉窦-减压反射明显减轻,大大提高了人体对加压呼吸的代偿能力。
二、加速度生理
G-LOC(加速度引起意识丧失)问题是威胁高性能战斗机飞行员安全和限制飞机性能发挥的一个重要因素。因此,近年来各国空军都比较重视这方面的研究,包括G耐力飞行员的选拔、G-LOC对人体的影响以及高过载的防护。南斯拉夫航空医学研究所总结了选拔高G耐力飞行员15年的工作情况,8名在离心机上无灰视等先兆症状出现了G-LOC、发生G-LOC时的平均G水平为5.2Gz,G-LOC作为离心机测试判定飞行员不合格的唯一标志。如用周边视野丧失、心律失常和心率大于180次/min,作为G耐力终点,则可在7天后再测一次。中国航空医学研究所研制的囊式服抗G系统,采用增加下肢囊的面积、预充压和加压呼吸的综合措施,可使飞行员对+Gz的耐力达到+9Gz,对防止G-LOC提供了装备上的保障。
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三、战斗机飞行员的选拔与体能测试
由于飞机性能的提高,对飞行员的体能和心理素质的要求也越来越高。匈牙利国防军医务局对近几十年的事故原因分析认为,飞行员及其不适当活动是造成飞行事故的主要原因,这表明在“人-机环境系统中”飞行员是薄弱环节。为此,近几十年来航空医学部门的一项最重要的工作是完善检查手段,使之更接受真实的飞行负荷,客观地评定被选拔者和飞行员的生理和心理健康状态 。这些检查包括:①呼吸、循环--功量负荷检查;②被动立位耐力和主动立位耐力测试;③低压舱缺氧耐力检查;④飞行模拟器测试监测呼吸、心率、血压及飞行中ECG监测;⑤性格测试;⑥不同类型参数的注意力测试;⑦信息处理能力测试,对飞行员体能的测试。芬兰空军用12min的次极量功率踏车来对飞行员体能进行测试,也用肌肉训练器进行肢体肌力检查。近年来根据芬兰职业卫生研究所的经验和实验结果,认为肩部和颈部肌肉的耐力对战斗机飞行员非常重要,他们用肌电图设备测试执行空战任务时的飞行员工作负荷,发现肌肉的工作负荷从腰部到颈部是逐渐增加的。他们根据舱内飞行员的实际负荷状态 设计了地面新的测试装置。除此之外,对飞行员体能的测试包括15次快速跳跃测试,过柄掷球测试,和等长最大肌力测试。这些检查在军队中心医院每年一次的飞行员体检中进行,其目的是防止出现职业健康问题,使飞行员的体能保持在空战准备状态。
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四、失重状态生理变化
在早期航天飞行中就曾观察到在失重状态下和动物的红细胞数,细胞质量以及血红蛋白浓度都有所下降。后来认为这可能与肾脏促红细胞生成素的产生和释放减少有关。德、俄、法的医学工作者共同研究了模拟微重力状态作用下促红细胞生成素浓度的变化。发现:①头向下倾斜(-6度)可呈现促红细胞生成素迅速下降;②孤独和禁闭本身可使促红细胞生成素浓度下降;③4名宇航员中有2名在短时间的航天飞行中发现促红细胞生成素浓度非常低;④在长时间的航天飞行后即刻可见促红细胞生成素浓度增加。他们认为头向下倾斜-6度时促红细胞生成素浓度的下降和释放与微重力状态下时的变化最为近似。失重状态下,心血管系统的变化已有比较深入的研究。南斯拉夫航空医学研究所对人体模拟失重进行了系统研究中;中国第四军医大学对模拟失重状态下心肌收缩性能和心肌内生物化学的变化进行了研究,发现失重可以使运动心肌萎缩,肌球蛋白β重链mRNA的表达水平增高,肌球蛋白ATP酶活性降低,而出现每搏量减少。
五、飞行员疾病及其预防
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意大利空军采用一种危险因素计分系统评估了用负荷心电图预测飞行员冠脉疾病的价值,认为它对无症状飞行员的预测一般是无用的。南斯拉夫、斯洛文尼亚用Holter对实际飞行中的飞行员进行了心电异位节律产生的突然失能以及右束支传导阻滞潜在的疾病进行了研究。波兰航空医学研究所总结了1992年-1997年间飞行员主要疾病所占的百分比及其预防措施。心血管疾病的发病率占30%,神经机能病、心理失常占25%,脊椎疾病占15%,心血管系统疾病的发病率接近于波兰普遍人群,76%的飞行员有高胆固醇血症,50%的飞行员超重,6%的飞行员肥胖,21%的飞行员承认吸烟。在这些飞行员中采取的主要预防措施是健康的饮食、保持正常的体重和戒烟。神经机能病和心理异常占飞行员疾病的第二位,常见的病因包括职业前景不明确、人际关系不良和工作超负荷。希望加入北大西洋公约组织后这些飞行员的状况能够得到改善。脊柱疼痛综合症也是一个主要的问题,病变多出现在颈椎段,预防和治疗这类疾病包括训练飞行员在高过载时保持正确的姿势、体能肌肉耐力训练、游泳和在专家监督下进行理疗;并建议对年龄在45岁以上的飞行员进行前列腺疾病的检查。
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六、其它
空间定向障碍是造成飞行事故的一个重要因素。随着第四代战斗机的问世,空间定向障碍引起的飞行事故预计还要增加。因此,在空间定向障碍领域对飞行员进行训练是非常重要的。飞行定向训练器不仅可以对前庭造成一适宜于的生理刺激,还可以使飞行员暴露于空间定向障碍状态。德国航医研究所在飞行定向训练器上已开始对飞行员进行训练,以满足21世纪战斗机对飞行员的要求。
飞行员从高速飞行的飞机中弹射救生,造成飞行员损伤的危险性明显增加。英国空军总结了弹射救生一些资料。脊柱的损伤率占33%-60%,多是胸下段和腰段的压缩性骨折,内脏损伤占1-2%,最近有些事故中还发现有诊断不清楚的内脏损伤和神经系统损伤。1996年弹射成功的4例飞行速度均在600km/h之内。
志谢:本文得到空军航空医学研究所于立身研究员的审阅指导,特此致谢。
校对时间 99-12-7 轩趁喜, http://www.100md.com