16所空軍青少年航校學生抗荷身體圍度現狀調查分析

厲曉杰，晉 亮，杜俊杰，張靈婕，李 浩，王文辰，陳宇飛，吉保民，鄒志康

當今世界各大國戰斗機均向高機動性方向發展，飛行員所需要克服的飛行載荷也相應的提高，飛行員的抗載荷能力成為決定戰斗力的重要因素。肌肉收縮能夠有效提高回心血量，提高飛行員抗荷能力[1]。本研究調查了2018年全國16所青少年航空學校學生抗荷身體圍度情況，評估干預措施對青少年航校學生肌肉力量的影響，從而探索出一種適合青少年航空學校的有效的抗荷訓練方案，為提升空軍飛行員抗荷能力打下基礎。

1 對象與方法

1.1 對象 選取2016年和2018年進入空軍青少年航空學校學生，2016年入學學生620人，2018年入學學生729人，均為男性，入學時Tanner分期均為5期，入學平均年齡15.6歲。所有學生均通過《空軍青少年航空學校學生招生體格檢查標準（試行）》所有體檢項目。

1.2 方法

1.2.1 身體指標和圍度的測量 至檢測時，2016級學生（2016年入學）已進入高三年級學習，并且已經進行2年抗荷體質訓練，2018級學生（2018年入學）于高一年級學習，尚未系統開展訓練。在相同時間對2個年級的學生檢測身高、體質量、頸圍、雙上臂圍、腰圍、臀圍、雙大腿圍、縱跳，采用橫斷面調查法，對14所空軍航空學校所有2016年入學學員進行檢測，測量統計身高、體質量、胸圍、左臂長、右臂長、頸圍、左上臂圍、右上臂圍、腰圍、臀圍、左大腿圍、右大腿圍等指標。身高、體質量、胸圍均嚴格按照《空軍青少年航空學校學生招生體格檢查標準（試行）》所規定方法進行測量。頸圍：測量時，被測者身體直立，眼睛平視，雙臂自然下垂，口微張以減少頸部肌肉的緊張。測量者將皮尺水平置于第七頸椎棘突上緣和喉結下方。雙上臂圍：測量時，受試者自然站立，受試者上臂放松，前臂伸直并松拳，此時皮尺在上臂肘上10 cm圍繞1周，所測數值即為上臂圍。腰圍：測量時，被測者直立，兩臂自然下垂，不要收腹，呼吸保持平穩。在肚臍上緣上1 cm的水平面上進行腰圍測量。臀圍：測量時，被測者兩腿并攏直立，兩臂自然下垂。測量者將皮尺水平放在髖部左右大轉子骨的尖端，圍臀1周臀部最粗的地方所測得的圍度為臀圍。大腿圍：被測者兩腿分開與肩同寬，兩腿平均負擔體質量，測量者將皮尺放在膝上10 cm，水平測量大腿1周的圍度為大腿圍。體質量指數（BMI）=體質量/身高2（kg/m2）。全身體脂率（%）=50.875+0.572×臀圍（cm）+0.777×BMI（kg/m2）[2]。維爾維克指數＝（體質量+胸圍）/身高×100%，它主要反映人體的長、寬、圍、厚度和密度，并于心肺功能有密切關系。

1.2.2 縱跳檢測 采用Probotics公司生產的JUST JUMP OR RUN測試儀測量。測量過程中，要求受試者盡全力完成半蹲跳動作，雙手叉腰（避免手臂擺動影響運動效果），在測力臺上站直等待1～2 s，蹲至起跳姿勢（膝關節屈90°）并保持2 s，盡最大努力向上跳起（要求在起跳過程中無肉眼可見下蹲動作），采用正常動作下落，并站直1～2 s。其中半蹲跳為單個動作，采集有效動作3次。記錄每次縱跳高度（英寸）。

1.2.3 干預措施 所有學生均采用相同訓練方案，其中體育課時間進行高強度間歇訓練（跑步）和高強度間歇訓練（力量），第一學年周末進行高強度間歇訓練（跑步），第二學年周末進行力量訓練（徒手/器械）。高強度間歇訓練（跑步）要求學生全力跑20～35 s，進行4～6組，50%最大速度跑進行3～4 min。高強度間歇訓練（力量）通過平板支撐、深蹲跳、立臥撐收腹跳等動作進行，要求學生最低心率不低于120～150次/min，最高心率不高于150～180次/min。徒手力量訓練通過負重深蹲、跪姿前傾鍛煉下肢肌肉，平板支撐、側橋、臀橋訓練軀干肌肉，俯臥撐、肱三頭肌撐起和推小車訓練上肢肌肉。器械力量訓練主要通過負重深蹲、伸膝、屈膝、臥推、仰臥起坐和仰臥舉腿進行訓練。

1.3 統計學處理 應用SPSS 13.0軟件對數據進行統計分析，各組間數據采用t檢驗。數據均以±s表示。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2016級與2018級青少年航空學校學生抗荷相關圍度對比 經過2年的訓練的2016級學生身高、體質量、頸圍、胸圍、雙上臂圍、腰圍、臀圍、縱跳均顯著高于2018級（P＜0.05），而2個年級學生的雙大腿圍差異無統計學意義（表1）。

表1 2016、2018級青少年航空學校學生身體圍度與縱跳結果對比

2.2 2016級與2018級青少年航空學校身體脂肪指標與維爾維克指數對比 2016級BMI、體脂率、維爾維克指數高于2018級（P＜0.001）（表2）。

表2 2016、2018級青少年航空學校學生BMI、體脂率、維爾維克指數對比

2.3 2016級南北方青少年航空學校學生抗荷身體圍度與脂肪指標對比 2016級南北方青少年航空學校學生比較發現，北方學生體質量、頸圍、腰圍均高于南方學生，而雙大腿圍低于南方學生（P＜0.01），其余差異均無統計學意義（表3）。

表3 2016級南北方青少年航空學校學生身體圍度和脂肪指標對比

3 討論

飛行員的抗荷能力是關乎戰斗力的重要身體素質，眾多航空醫學工作者為提高飛行員抗荷能力做了大量卓越的工作。目前普遍認為，強大的肌肉力量有助于提高飛行員抗荷能力，是一種“天然的抗荷服”。肌肉收縮時，尤其是下肢肌肉收縮時，擠壓靜脈血回流，回心血量增加，從而減少正加速度引起的意識喪失（G-induced loss of consciousness，G-LOC）發生率，提高抗荷能力[3-4]。有研究表明，青少年時期是肌肉鍛煉的黃金時期[5-6]。空軍青少年航空學校的成立使抓住黃金時期，提前干預提高抗荷能力成為可能，為此本研究對青少年航空學校學生進行抗荷體質訓練。目前學術界普遍認為，在允許進行性器官和第二性征檢查的條件下，Tanner分期可有效反映青少年的身體發育情況，Tanner分期為5期的青少年學生身體發育已成熟[7]。為排除青春期生長發育的影響，本研究對入學時Tanner分級為5級的2016級、2018級學生進行檢測，記錄抗荷相關身體圍度指標及身體脂肪相關指標。

2018級學生尚未開始系統抗荷體質訓練，而2016級學生已經按照既定干預方案進行2年的抗荷體質訓練。進行橫斷面調查發現，2016級學生縱跳、雙上臂圍、胸圍高于2018級學生，雙大腿圍2個年級差異無統計學意義，對于BMI、體脂率、腰圍、頸圍和臀圍以及維克維爾指數，2016級學生顯著高于2018級學生。縱跳是與下肢肌肉爆發力緊密相關的指標，BMI、體脂率、腰圍等與脂肪含量相關。因此，可以推斷，2016級學生經過抗荷體質訓練，肌肉力量，尤其是爆發力有了一定的提高，但是身體脂肪含量增高。下一步的訓練中需要注意控制熱量攝入，注意增加減脂項目強度。維爾維克指數與心肺功能密切相關，而后者是抗載荷能力的基礎。因此，在經過抗荷體質訓練以后，青少年航空學校學生的抗荷能力基礎有了顯著提高。

由于我國南北方在飲食結構，生活習慣、遺傳因素等方面的差異，青少年航空學校學生在入學時身體圍度和脂肪指標等存在一定區別。在2016年對新入學學生（2016級學生）的橫斷面研究中發現，南北方學生BMI、腰圍、臀圍差異無統計學意義，南方學生頸部和上肢尺寸大于北方學生，而胸圍和下肢尺寸則小于北方學生[8]。從這個結果上看，當時南北方學生在脂肪含量上沒有差別，下肢肌肉體積南方學生小于北方學生。經過2年的訓練，2018年調查的結果發現北方學生在體質量、頸圍、腰圍均高于南方學生，這些指標與脂肪含量密切相關。而北方學生雙大腿圍低于南方學生，大腿圍本身是下肢肌肉和脂肪的綜合反映，在全身脂肪含量高于南方學生的情況下，北方學生大腿圍度的減低說明在大腿肌肉體積低于南方學生。2次橫斷面調查研究對比顯示，北方學生體脂含量增加較多，而下肢肌肉體積落后于南方學生。除了南北方學生個人體質和飲食習慣上差異外，抗荷體質訓練的執行效果也是造成這個變化的原因。根據本研究數據，南北方各學校抗荷訓練重點可作出相應的調整。

綜上所述，經過既定方案的干預訓練，青少年航校高年級的學生下肢肌肉力量有了提升，同時，也發現了高年級學生體脂控制不良的問題，需要控制熱量攝入，增加減脂訓練強度，南北方學校間干預訓練效果有差距，北方學校需要總結提升。強大的肌肉力量和爆發力可以提高身體耐力和快速反應能力，從而對抗長時間的飛行載荷和快速的載荷變化率。其中，下肢肌肉的作用尤其重要[9]。縱跳、立定跳遠等是評價和訓練下肢肌肉爆發力的重要方法[10]，下一步的訓練中，除了原有的無氧訓練以外，可以針對下肢爆發力，增加立定跳遠、縱跳等訓練項目。本研究為了解青少年航空學校學生抗荷體質水平現狀和各學校訓練水平提供了數據支持，為改進訓練方案，明確訓練目標指出了一個方向。但是，本研究缺乏對肌肉體積的直接測量手段。雖然身體圍度與肌肉體積關系密切，但也不能排除脂肪的影響。肌肉力量的測量缺乏精準性和多樣性，對肌肉力量的評估手段稍顯不足，在下一步的研究中還需繼續改進。