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编号:10261005
潜艇长航60d对艇员体能耐力影响及医疗卫生保障的研究
http://www.100md.com 《海军医学杂志》 1999年第1期
     作者:乐秀鸿 陈国根 李政年 杨玉明 余 浩 王德才 宋培军

    单位:乐秀鸿 陈国根 李政年 杨玉明 余 浩:海军医学研究所,上海 200433;王德才 宋培军:海军旅顺基地卫生处

    关键词:潜艇;长航;心肺功能;体能耐力;心理工效;医疗卫生保障

    海军医学杂志990105 摘要 目的:探讨新型常规潜艇长航60昼夜对艇员体能耐力及心理工效的影响。方法:通过临床体检、特殊检查观察长航艇员生理和心理方面的变化。结果:长航艇员视听力下降,心搏出量减少,心率增加,心脏每分输出量基本保持在航前水平,用力肺活量和最大通气量显著减少,体能耐力和工作能力下降。结论:潜艇长航对艇员视听力、心肺功能、体能耐力、工作能力和心理工效均有一定的影响。

    Studies on the Effects of a 60-Day Deployment on the Physical
, http://www.100md.com
    Tolerance of Submariners and Its Medical Support

    Le Xiuhong, Chen Guogen,Wang Decai,et al

    Naval Medical Research Institute, Shanghai, 200433

    Abstract Aim:To investigate the effects of a 60-day deployment on vision, hearing, cardiac and pulmonary functions, physical tolerance and psychological ergonomics of the submariners aboard a new-type diesel submarine.Methods: Changes in physiologic and psychologic functions were observed through clinical and special examinations.Results: Changes were found in medical indicators of the submariners during the deployment. Vision and hearing were declined. Heart rate increased significantly, while stroke volume decreased. Forcedvital capacity and maximal ventilatory volume were reduced obviously. The physical tolerance and physical work capacity were decreased ma rkedly. Conclusion: Vision, hearing, cardiac and pulmonary functions, physical tolerance, physical work capacity and psychological ergonomics of submariners were certainly influenced during a 60-d ayprolonged deployment.
, 百拇医药
    Key Words submarine;cruising;cardiac and pulmonary functions;physical tolerance;psychological ergonomics;medical support

    潜艇长航的能力除了取决于潜艇本身的性能外,还与艇员的耐受力密切相关。由于艇内设备复杂,空间狭小,影响艇员健康和体能耐力的因素较多,因此有必要探讨在长航环境下,潜艇综合因素对艇员的影响。

    1 研究方法

    1.1 研究对象 健康男性艇员54名,平均年龄28.2岁±6.3岁。

    1.2 测定项目

    (1)用常规视力表和透射式双变量对比度视力表测定视力;

, http://www.100md.com     (2)用DA-1型纯音听力计分别测定左、右耳气导听阈,测试频率为500Hz、1、2、3、4、和6kHz;

    (3)用NCCOM-3型无创血流动力心功能监测仪测定心功能;

    (4)用LAM-25型电子呼吸分析仪测定肺功能;

    (5)用登梯试验法测定体能耐力;

    (6)用SIMH精神卫生自评表、情感状态量表等6种量表和计算机化神经行为测试系统测评心理工效。

    1.3 测定时间 航行前和航行后48h内测定全部项目,并在航行第15、30、50天时,进行心理问卷测试。

    1.4 测定数据用t检验方法进行统计学处理。

    2 结 果
, 百拇医药
    2.1 长航后艇员视力的变化

    测试结果表明,长航后艇员两眼常规视力下降非常显著,对比度视力除了对比度为0.11以外,也有显著下降(表1~2)。

    表1 艇员常规视力测量值(±s,n=37) 测试时间

    左 眼

    右 眼

    航前

    1.51±0.13

    1.45±0.16

    航后

    1.27±0.14
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    1.21±0.17

    航后-航前

    -0.24±0.11**

    -0.24±0.12**

    **P<0.01

    表2 艇员对比视力测量值(±s,n=37) 测试时间

    对 比 度

    0.92

    0.30

    0.11
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    0.06

    航前

    1.21±0.24

    0.67±0.17

    0.42±0.14

    0.15±0.07

    航后

    1.15±0.24

    0.65±0.16

    0.41±0.12

    0.13±0.06

    航后-航前
, 百拇医药
    -0.06±0.15*

    -0.02±0.11*

    -0.01±0.09

    -0.02±0.06*

    *P<0.05

    2.2 长航后艇员听力的变化

    本试验测定35名艇员,根据国军标有关听力损失分级规定[1],航前听力正常者29名,占82.8%;早期听力损失者5名,占14.7%;1名右耳重度听力损失(左耳听力正常),占2.9%。测定结果表明:听力正常的艇员航后听阈偏移非常显著,尤以4和6kHz处听阈偏移更明显;航前早期听力损失的艇员主要表现在3kHz以上中高频听阈值较高,特别是4和6kHz处,听阈均超过50dB,航后听力进一步下降,其中1和3kHz听阈提高更明显(表3~4)。右耳重度听力损失的艇员,航后右耳语频平均听阈由81.25dB提高到95dB,左耳语频平均听阈也由11.25dB提高到40dB。
, 百拇医药
    表3 听力正常艇员长航前后的听阈偏移(dB,±s) 测试

    时间

    测 试 频 率(Hz)

    500

    1000

    2000

    3000

    4000

    6000

    航前(n=29)

    14.66±4.28
, 百拇医药
    10.34±4.28

    13.10±5.20

    10.78±4.57

    13.67±6.06

    18.10±11.91

    航后(n=29)

    16.29±4.14

    12.84±3.64

    15.17±5.85

    12.50±4.89

    17.84±7.62
, 百拇医药
    21.98±12.32

    航后-航前

    1.64±2.87**

    2.50±2.85**

    2.07±2.97**

    1.72±2.90**

    4.22±4.27**

    3.88±4.09**

    **P<0.01

    表4 5例早期听力损失艇员长航前后的听阈偏移(dB,±s) 测试
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    时间

    测 试 频 率(Hz)

    500

    1000

    2000

    3000

    4000

    6000

    航前

    18.50±6.26

    12.00±5.87

    14.50±6.85

, 百拇医药     28.50±17.49

    54.50±23.86

    57.50±21.89

    航后

    20.50±6.85

    16.50±7.84

    16.50±7.47

    31.00±17.49

    57.00±20.98

    59.00±22.09

    航后-航前

    2.00±3.50
, 百拇医药
    4.50±4.97*

    2.00±3.50

    2.50±2.64*

    2.50±5.40

    1.50±3.38

    *P<0.05

    2.3 长航后艇员心功能的变化

    航后艇员的心搏出量(SV)下降非常显著(表5),平均下降11.2%,其中Ⅱ、Ⅳ舱及Ⅲ舱艇员分别下降17.5%和15.1%,但由于心率(HR)显著增加,使心脏每分输出量(CO)基本保持在航前水平。

    表5 长航后艇员心功能的变化(±s,n=44) 测试时间
, 百拇医药
    TFI(Ω)

    VET(s)

    HR(次/min)

    SV(ml/次)

    CO(L/min)

    航前

    23.48±2.66

    0.30±0.023

    67.07±8.94

    101.05±17.29

    6.75±1.26

    航后
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    27.17±4.62**

    0.29±0.030*

    76.95±10.78**

    89.70±23.20**

    6.70±1.26

    *P<0.05 **P<0.01

    2.4 长航后艇员肺功能的变化

    艇员的用力肺活量(FVC)和最大通气量(MVV)航后下降非常显著(表6),平均下降7.0%和8.4%。其中63.4%的艇员FVC有不同程度的下降,下降最大的达30.5%。73.2%的艇员MVV有不同程度的下降,下降最大的达31.4%。
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    表6 长航后艇员肺功能的变化(±s,n=54) 项 目

    航 前

    航 后

    FVC(L)

    4.17±0.50

    3.88±0.58**

    FEV1.0(L)

    3.43±0.42

    3.39±0.43

    FEV1.0%
, 百拇医药
    82.63±9.75

    88.37±7.17**

    VC%

    99.49±11.48

    91.27±14.67**

    FEV1.0/VCpr

    81.73±10.42

    79.93±9.98

    PER(L/s)

    7.03±1.29

, 百拇医药     6.99±1.46

    MVV(L/min)

    112.66±14.92

    103.15±19.04**

    MVV%

    84.22±10.71

    79.41±12.20*

    MVV/BSA(L/min.m2)

    59.54±7.76

    55.93±8.66**
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    *P<0.05 **P<0.01

    2.5 长航后艇员PWC170的变化

    长航后艇员体力工作能力(PWC170)和摄氧能力(VO2max)下降非常显著(表7),平均下降16.1%和9.9%。其中72.7%的艇员PWC170和VO2max值有不同程度下降。航后艇员PWC170和VO2max优良率分别由航前的50%和31.8%下降到22.7%和4.5%,经秩和检验,其优良率相差非常显著。

    2.6 长航后艇员心理工效的变化

    SIMH精神卫生自评表、情感状态量表、睡眠情况调查表、工作能力预测、反应时和联想记忆能力测试表明:长航对艇员心理工效的影响主要表现在艇员产生紧张与焦虑、疲惫与惰性、困惑与迷茫、睡眠质量降低、视觉简单反应时延长、联想记忆力减退及工作能力下降等。
, 百拇医药
    表7 长航后艇员PWC170和VO2max的变化(±s,n=22) 项 目

    航 前

    航 后

    PWC170

    (J/min)

    11422.20±3430.56

    9586.39±1871.40*

    PWC170/kg

    [J/(min.kg)]
, 百拇医药
    164.16±41.09

    135.72±22.85*

    VO2max

    (ml/min)

    3220.06±594.69

    2901.82±324.41*

    VO2max/kg

    [ml/(min.kg)]

    46.54±7.05

    41.37±4.49*
, 百拇医药
    *P<0.01

    3 讨 论

    本次长航后,艇员常规视力和对比视力均显著下降,反映视觉系统识别不同大小和对比度物体的综合能力下降[2]。造成视觉功能下降的因素是多方面的,光照度不足、视野狭小、频繁值班、注意力高度集中、长时间近距离凝视低对比度细小目标,使眼的屈光系统经常处于调节状态,尤其是晶状体得不到放松,造成视疲劳、视力下降。

    艇员长时间在连续噪声下暴露,尤其是Ⅴ、Ⅵ舱噪声强度超过人体安全限值,而不少艇员缺乏自我保护意识,没有采取有效的防护措施,使得所测35名艇员长航后听阈都有一定提高,其中航前听力正常的艇员以4和6kHz的高频听阈偏移更明显;航前有早期听力损失的艇员,航后各频率的听阈在原有提高的基础上又有进一步提高。另有1名艇员负责开启升降口盖,承受瞬间压力急骤变化,航前右耳重度听力损失,航后语频平均听阈超过95dB,已达到重度听力损失(全聋)。左耳语频平均听阈也由11.25dB提高到40dB,达到轻度听力损失的程度。
, 百拇医药
    长航后艇员SV显著减少,但由于HR加快,使CO仍然能够维持在航前的水平。SV和CO在很大程度上反映心脏的功能,通常情况下,随着机体的活动量增加,HR也随之加快,以提高CO来满足机体需要。长航艇员却不然,由于长航劳累及环境中氧浓度降低,使心肌供氧减少(部分艇员心电图ST-T改变也提示存在心肌缺血),收缩力减弱,导致SV减少,反射性的心跳加快,使得CO能够维持在航前的水平。由此可见,长航对艇员心功能有一定的影响。影响心功能的艇员主要分布在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ舱,这可能与Ⅱ、Ⅳ舱有害气体如一氧化碳等浓度及舱室温度比其它舱室更高些,另外Ⅲ舱工作人员年龄偏大,机体的适应性和代偿能力相对要差些有关。长航后艇员肺通气功能明显下降,表明航后艇员的呼吸肌有不同程度的疲劳,即呼吸肌力减弱。

    PWC170机能试验是一种定量的体力负荷试验,它对于评价受试者体格发育、体力耐力以及机体心血管系统和呼吸系统功能状态有较大意义[3]。本次长航艇员的体能状况较好,所测22名艇员中PWC170和VO2max优良率分别达到50.0%和31.8%,明显高于《士兵体能的测量和评价》标准和中国体质学会推荐的分级比例[4,5]。长航后艇员PWC170和VO2max均有非常显著下降,这与艇员受到摇摆、噪声、振动、高温及有害气体等多种理化因素的影响,以及艇员活动受限、疲劳和胃纳减少有关。
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    长航对艇员心理工效也有一定的影响,这是由于长航执行特殊任务,艇员产生很大压力,以及频繁值勤,打破了正常人的生物节律,造成累积性疲劳,导致艇员疲惫乏力、头晕、睡眠质量降低,视觉与大脑的反应时延长,引起记忆联想和工作能力明显下降以及产生紧张、焦虑等精神症状。

    为增强艇员体质,提高艇员体能耐力,平时应全面掌握艇员营养状况,航前应根据长航时间及区域,科学地制订食谱,以保证艇员摄入充足的营养素,同时适当补充维生素。适当增加舱室内光照度,艇员观察仪表,不要靠得太近,观察一段时间后,应做眼保健操,眺望远目标,防止视觉过度疲劳。应积极采取有效的个人防护措施,防止噪声性耳聋,建议建立艇员听力档案,定期听力检查。艇员平时应坚持经常性体育锻炼,长航前1~2个月应有组织地进行强化训练,长航中应因地制宜地坚持锻炼,并建议开展提高艇员长航体能耐力的保健食品和饮料的研究。

    (参加本项工作的还有柏继文、韩永堂、丛 颖、胡家庆 项光强)
, 百拇医药
    参考文献

    1 中华人民共和国国家军用标准.军事噪声性听力损失诊断标准及处理原则.GJB2121-94,1994

    2 王 珏,张克政,王学义等.对比敏感度、视锐度与目标识别的相关性研究.海军医学,1993,11:293

    3 潘明达,曾宪英,朱应芬等.52名指战员PWC170机能试验.海军医学,1990,8:10

    4 中华人民共和国国家军用标准.士兵体能的测量和评价.GJB1337-92,1992

    5 中国体质研究会.体质测定.北京:人民体育出版社,1984

    (收稿:1996-06-01), http://www.100md.com