高性能戰機飛行員航訓過度通氣致急性缺氧耐力不良兩例

310007 空軍杭州航空醫學鑒定訓練中心 陳曉健 李交杰 陳小萍

急性缺氧耐力評定是航空生理訓練基本內容之一，它是通過缺氧體驗和測定有效意識時間來評定缺氧耐力的，其客觀指標通過有效意識時間來體現。有效意識時間是指從中斷氧源開始到不能有效地采取自救措施的時間間隔[1]。急性缺氧耐力存在個體差異，航訓中訓練順序安排不合理或訓練方法不當也會導致個體的急性缺氧耐力下降。下文就是在航訓中發生兩例過度通氣從而導致急性缺氧耐力下降現象發生的報告。

1 臨床資料

例1，飛行員，男性，27歲，殲10飛行員，飛行總時間800 h，2008年于北京空四所進行改裝體檢，結論合格，平素體健，無不適，心理測試顯示心理適應度良好。2009年7月5日上午對其進行急性缺氧耐力評定，試驗前自訴身體良好，在倒寫數字測驗的1 min內，該飛行員書寫流利，字跡工整，數字準確。倒寫數字測驗結束后進行低氧體驗，用DY-84型氧檢測儀模擬7 500 m高空氧氣含量 (試驗當時氧氣壓力110 kg/cm2，氮氣90 kg/cm2，氮氣標準壓力指示值2.5 kgt/cm2，氧氣標準壓力指示值3.8 kgt/cm2，混合氣體流量20 L/min，用SGA單項氣體分析儀檢測實際氧含量為7.1％)，試驗進行前1 min內監測儀顯示生命體征變化平緩，血氧飽和度由98％下降至85％，心率由94次/min上升到121次/min，在其后15 s內，血氧飽和度急劇下降，由85％下降到60％，心率上升至139次/min。呼吸逐漸急促，指甲出現發紺，雙手輕度顫抖，書寫出現停頓，書寫速度變慢，即停止低氧耐力評定。松解面罩并緊急供純氧120 s后，呼吸逐步平緩，血氧飽和度恢復到100％，指甲紅潤。自述急性缺氧耐力評定過程中有眼花、手顫抖、全身肌肉僵直及出冷汗癥狀，試驗全過程中意識清醒。追問其訓練前休息及當日活動情況得知，本次急性缺氧耐力評定前10 min進行了兩腳蹬力120 kg持續1 min的抗荷訓練，自我感覺較疲憊。因此，初步考慮為抗荷訓練過度通氣所致，充分休息2 d后于7月7日再次對其進行急性缺氧耐力評定，有效意識時間達2 min 30 s，血氧飽和度由100％降至76％，心率由76次/min上升至96次/min，自我感覺除出現眼花癥狀外，無前次低氧體驗訓練過程中的其他癥狀。吸氧2 min后癥狀消失，各種生命體征恢復正常，評定急性缺氧耐力良好。

例2，某部飛行員，男性，31歲，蘇-27飛行員，飛行總時間1 200 h，平素體健，心理測試顯示心理適應度良好。2009年8月16日進行急性缺氧耐力評定，評定前自訴身體感覺良好，在試驗前進行的倒寫數字測驗的1 min內書寫流利，字跡工整，數字準確。倒寫數字測驗結束后進行低氧體驗，低氧檢測儀模擬7 500 m高空氧氣含量 (試驗當時氧氣壓力90 kg/cm2，氮氣100 kg/cm2，氮氣標準壓力指示值2.6 kgt/cm2，氧氣標準壓力指示值3.8 kgt/cm2，混合氣體流量20 L/min，用SGA單項氣體分析儀檢測實際氧含量為7.1％)。試驗進行前60 s內監測儀顯示生命體征變化平緩，血氧飽和度由99％下降至90％，心率由85次/min上升到100次/min，在其后20 s內，血氧飽和度急劇下降，由90％下降到65％，心率上升至139次/min，呼吸逐漸急促，面色蒼白，指甲出現發紺，書寫錯誤，自我耐受不了主動中斷倒寫數字而停止訓練。主檢軍醫立刻緊急供純氧120 s后，呼吸恢復正常，心率下降至87次/min，血氧飽和度恢復到100％，指甲轉紅潤。自述低氧吸入過程中有頭暈、眼花、手無力及出冷汗癥狀，試驗全過程中意識清醒。追問其訓練前休息及當日活動情況得知，本次低氧耐力測驗前15 min，已連續3次進行加壓供氧訓練約40 min。因此，考慮飛行員低氧耐力不良可能是過度換氣所致，囑其充分休息，并于2 d后同一時段對其再次進行急性缺氧耐力評定，測定有效意識時間達2 min 45 s，血氧飽和度由100％降至78％，心率由72次/min上升至93次/min，自我感覺僅有頭暈及出冷汗癥狀。吸氧2 min后癥狀消失，各種生命體征恢復正常。評定急性缺氧耐力良好。

2 討論

過度通氣(hyperventilation)是指因通氣量過量增加導致肺泡氣中二氧化碳分壓降低的狀態[2]。其主要特點是從肺泡、血液和組織中排除過多的二氧化碳，導致肺泡氣、動脈血和組織中二氧化碳分壓降至正常水平以下，又由于血液中二氧化碳分壓降低，血液酸堿平衡遭到破壞，使堿量過多，低碳酸血癥和堿中毒是過度通氣引發的主要結果，這兩者改變組織細胞呼吸，其癥狀通常是逐步出現，常見有頭暈、眩暈、四肢和嘴唇周圍表皮麻木并有刺痛感、視力模糊和思考能力減退等。當動脈血二氧化碳分壓下降至2.7～3.3 kPa(20～25 mmHg)時，可以產生肌肉痙攣，特別是四肢和面部肌肉痙攣，嚴重時可產生手足痙攣。在發生急性高空缺氧時，機體的癥狀和體征通常很快出現，常見頭暈、頭脹和心慌，但一般不會出現肌肉僵直和手足痙攣等體征。但過度通氣和缺氧的癥狀在實際工作十分類似，不便區分。

在機體發生急性高空缺氧時，機體主要通過循環和呼吸系統來代償，其中呼吸系統代償占有重要地位。在單純急性高空缺氧情況下，動脈血氧分壓降低至一定水平時，頸動脈體及主動脈體內的感受器興奮性增強，引起肺通氣量的增加；但同時出現的“繼發性缺二氧化碳”又可抑制呼吸中樞，限制肺通氣量增加的程度，防止二氧化碳分壓降低過多。在合并過度通氣時，這種反饋調節機制因過度通氣致使動脈血中二氧化碳分壓過低而失靈，組織缺氧和缺二氧化碳兩者相互影響、綜合作用，導致機體缺氧耐力急劇下降。

本文報告這兩例急性缺氧耐力評定前進行大運動量抗荷訓練及加壓供氧訓練，導致飛行員發生急性缺氧耐力不良，經過充分休息后，再次評定急性缺氧耐力良好，說明大運動量后產生了過度通氣，產生的癥狀體征是過度通氣和急性缺氧綜合作用所導致的。

在日常航訓中，飛行員因為趕進度，有時在出現過度通氣尚未完全恢復時就開始急性缺氧體驗，此時急性高空缺氧合并過度通氣早期表現與缺氧癥狀的表現無明顯區別，飛行員主觀上還可能誤認為“缺氧癥狀加重”或者“呼吸阻力仍然過大”，反而有意地加強呼吸，如此反復，以致引起嚴重缺二氧化碳，致使機體反應癥狀更顯突出，從而影響了航訓效果的評定。據文獻報道，在航空兵部隊飛行訓練中，有90％的飛行人員經歷過度通氣，美軍1970～1973年在多坐飛機上因過度換氣而發生14例空中暈厥[3-4]，且發生率隨機種性能提高而增加[5]；若合并發生缺氧或其他異常因素影響，即可能成為造成事故癥候甚至引起飛行失事的原因。

3 建議

鑒于過度通氣對航空生理訓練的影響，以及對航空兵部隊實際飛行的危害，現提出以下幾點建議。

3.1 增加相應生理教育 在航空生理教育課時，詳細向空勤人員講解產生過度通氣的原因、癥狀表現和體征及其與缺氧的區別，并通過抗荷抗缺氧試驗正確掌握動作要領，預防過度通氣的發生；航訓前囑其注意休息，確保航訓順利完成。

3.2 增加過度通氣體驗 合理利用抗荷訓練和加壓供氧訓練，使之達到過度通氣效果，讓空勤人員體驗過度通氣的感覺并體會與低氧體驗的異同。

3.3 航訓時加強責任心 在低氧耐力體驗前仔細詢問受訓飛行員休息情況，著重觀察其一般情況，并注意和加壓供氧及抗荷訓練間隔時間，防止過度通氣和缺氧相互影響，從而加重其癥狀。

3.4 改進航訓相關裝備 改進加壓供氧設備，使之呼吸氣流阻力符合國家軍用標準(GJB 1013-91)。對抗荷抗缺氧設備操作規范進一步研討，防止發生過度通氣情況。在加壓供氧試驗的過程中，囑被試飛行員逐步減低呼吸深度，但不要閉氣，防止肺內壓升高刺激肺部位拉長器刺激迷走神經導致心率變緩，從而影響航訓效果。

[1]國防科學技術委員會.國家軍用標準：急性缺氧耐力的綜合評定[S].GJB 1092-91，P1.

[2]馬瑞山.航空航天生理學[M].西安：陜西科學技術出版社，1999：97.

[3]David H.Karney.Hyperventilation-causes and cures.U.S[J]. Army Aviation Digest，1976，7：36-37.

[4]Reider DR.Hyperventilation:USAF experience for the period 1970-1973 and physiological review[A].In:Aerospace medical association 1975 Annual Scientific Meeting.San Francisco，1975[C].San Francisco:Aerospace Medical Association，1975：250-251.

[5]Balke B，Wells JG，Clark R T，Jr.In-flight hyperventilation during jet pilot training[J].JAviat Med，1957，28(3)：241-248.