基層熱室建立及熱室中主動被動熱習服訓練效果評估

寧 波，劉 濤，韓玉明，關 林，張向陽，劉 珺

熱習服訓練（heat acclimation,HA）已經成為部隊預防中暑主要手段。自然環境熱習服訓練效果好，可減輕熱應激損害，能起到預防中暑/熱射病作用，且已經被廣泛接受。自然環境下熱習服最佳訓練環境為氣溫35 ℃～40 ℃，相對濕度20%～60%，訓練周期10～14 d，達不到此標準時熱習服訓練效果較差，有建議增加衣服的方法提高微環境溫度[1]。但是由于氣候復雜性及實際操作安全性差等原因自然環境熱習服訓練實施有一定難度，有時很難達到滿意熱習服效果。特別是部隊在緊急到熱區布署、天氣突然升、降溫等情況下，往往無法完成熱習服訓練，所以需要一種不受天氣干擾的熱習服方法。為了準確評估熱習服效果并有針對性安排熱習服訓練也需要較準確的熱耐力檢測方法。為此，在基層部隊建立熱室，參照國際普遍認可的熱耐力檢測方法，對新兵熱耐力進行篩查，并對熱耐力檢測不合格人員在熱室中主動或被動熱習服訓練提高熱耐力?，F報道如下。

1 對象與方法

1.1 對象 2021年1月—2021年2月海南島某部，選取2020年底入伍新兵10人，均為男性，18～20歲，平均（19.2±0.8）歲，平均身高（1.74±0.03）m，平均體質量（67.3±7.7）kg。排除標準：拒絕簽署知情同意書者，患有感冒、發熱、腹瀉、疲勞、失眠者。

1.2 方法

1.2.1 簡易熱室建立方法 簡易熱室房間：正?？删幼∩钣梅?，房間面積15 m2左右，有門窗，不需要密封。簡易熱室供電：熱室需要連接獨立供電線路。熱室總供電能力＞1萬W，房間內分布4～8個固定插座。熱室制熱設備：2 500 W油汀1臺；可顯示溫度并可自動恒溫熱風機2 000 W×4臺(工作環境溫度＞50 ℃)，具備搖擺功能。熱室除濕設備：可顯示濕度并可恒濕高溫除濕機280 W 3臺，1～1.5匹帶除濕功能單冷空調1臺。熱室加濕器：設備功率＞200 W，可調節達標濕度的自動加濕機1臺。運動器械：商用級別跑步機1臺。具備調節坡度及跑步速度功能。溫濕度監測儀：有延長線可兩點測溫的電子溫濕度計2臺。三球溫濕度計（或熱指數儀）1臺。熱耐力檢測時熱室環境：控制室溫（40±0.2）℃，濕度40%±5%。膝以下溫度＜42 ℃。頭部溫度38 ℃～40 ℃。簡易熱室布局：跑步機位置在靠窗部位，方便醫務人員操作、監護、觀察及記錄。加熱器均勻分布在房間內，工作時啟動搖擺功能，加熱器與被測試人員距離＞1.5 m。油汀固定在房間中部。3臺除濕機均勻分布，當濕度控制不達標時可使用單冷空調輔助除濕。除濕設備需遠離測試者，除濕機出風不能吹到測試者。濕度偏低時，關閉除濕機，啟動加濕器。溫濕度儀安置在測試者周圍，溫度延長線分別位于被測試者膝、上腹、頭的水平位置。熱指數儀放置于房間中部。

1.2.2 監護 測試前測量血壓、心率，異常者不能參加測試。測試時使用5導聯心電監護。要求電極片具備防水功能，防止出汗導致脫落。測試中反復詢問是否有不適癥狀。直腸溫度測量，使用避孕套套在探頭處，避孕套一次性使用。潤滑劑使用凡士林膏。直腸溫度探頭深度距肛門口10～15 cm。

1.2.3 運動強度設置 跑步機坡度2°，跑步速度5 km/h，跑步時間2 h。

1.2.4 熱耐力結果判定 在溫度40 ℃，相對濕度40%熱室環境中，跑步2 h。過程中，如果出現直腸溫度＞38.5 ℃，或心率＞150次/min，且持續3 min以上為熱耐力不良。

1.2.5 主動熱習服訓練 使用熱耐力檢測相同環境溫濕度，相同運動強度做熱習服訓練。每日熱習服訓練2 h，連續訓練7 d。當心率＞150次/min，直腸溫度＞39 ℃，或者有任何不適癥狀時停止當日訓練。

1.2.6 被動熱習服訓練 控制相對濕度40%。室內溫度40 ℃起，每日增加1 ℃，最高45℃。每日舒適體位靜坐4 h，可自由活動四肢，連續7 d。

1.3 計算生理應激指數 生理應激指數（physiological strain index，PSI）的計算方法為：PSI 39.5/180=5（TCt－TC0）/（39.5－TC0）+5（HRt－HR0）/（180－HR0），其中39.5為此組人群最大耐受溫度，180為此組人群次極量最大心率；TC0和HR0為運動前的核心溫度及心率，TCt和HRt為運動時的最高核心溫度及最快心率[2-3]。

1.4 統計學處理 將所收集材料經過手動采集記錄后，將數據統一錄入到Excel表格中，應用SPSS 22.0軟件對數據進行分析，計量資料以±s表示，采用配對t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 熱習服訓練效果 熱習服期間平均每日最高氣溫（27.1±1.6）℃，日平均最高濕度（80.8±10.0）%。10名新兵熱耐力9名熱耐力不良，5名熱耐力檢測不合格者，經過7 d每天2 h主動熱習服訓練后全部通過熱耐力檢測，4名熱耐力不良者參加被動熱習服訓練，經過每天4 h連續7 d被動熱習服訓練，4名新兵全部通過熱耐力檢測（表1）。熱耐力檢測、主動熱習服訓練、被動熱習服訓練均順利完成，試驗中受試者未出現任何影響訓練的癥狀。

表1 熱耐力不良人員及主動、被動熱習服訓練后檢測時平均最高心率、最高直腸溫度

2.2 熱習服前后PSI對比 2組訓練前、后熱耐力檢測時熱應激指數比較差異有統計學意義（P＜0.01），主動熱習服訓練組及被動熱習服訓練組熱習服訓練后PSI比較差異無統計學意義（表2）。

表2 熱習服訓練前后PSI對比

3 討論

自然環境下的熱習服訓練國內外已經有大量研究，而且已經廣泛應用于部隊及地方運動員預防中暑[1]。以往認為自然環境條件達標時熱習服訓練效果最好，但是執行軍事任務前的準備時期自然環境往往不適合熱習服訓練，甚至無法完成熱習服訓練，因此近年模擬熱環境下的熱習服訓練越來越受到重視。為應對自然環境不能達標，國外已經研究桑拿、熱水浴等方法進行熱習服，且取得了一定效果[4-5]。但是，桑拿、熱水浴中熱習服所需溫度、濕度調節有一定難度，建造符合熱習服訓練條件的桑拿房及熱水浴室成本高，且醫務人員在桑拿室、熱水浴室對訓練者心率、體溫監測較為不便。可調節溫度、濕度的熱室較桑拿及浴室更能接近自然環境，因此逐漸為各國部隊所接受。

熱習服又分為主動熱習服及被動熱習服，主動熱習服是在高溫、高濕環境下做有氧運動，完成熱習服訓練。除了通過主動熱習服方法訓練部隊官兵外，還可以通過被動熱習服方法進行訓練，訓練者只需暴露在熱環境中，不做任何運動。

本研究在基層部隊建立簡易熱室，成本不高，試驗中維持穩定溫度及濕度難度不大。在基層部隊建立的熱室完成了47次熱耐力檢測，并進行主動熱習服訓練35人次，被動熱習服訓練28人次。熱耐力檢測過程中除1人（熱耐力檢測不合格，直腸溫度達39 ℃）出現輕度頭暈癥狀，休息后很快緩解。其他人員均沒有出現任何不適癥狀。當產熱量大于散熱量致核心溫度超過39 ℃時，過度的熱應激反應才會對人體組織細胞產生毒性，本研究直腸溫度最高值限定在39 ℃停止試驗，因此保證了試驗過程安全[6-7]。

本試驗使用的熱耐力檢測標準是以色列、美國用于軍事人員熱耐力評估(heat tolerance test,HTT)的標準[8-9]。HTT目的是通過熱環境中人體的生理反應判斷評估熱耐受能力，生理指標包括心率及核心溫度，核心溫度采用直腸溫度。HTT檢測時是跑步速度5 km/h，坡度2°，為中等運動強度，即可使機體產生足夠的熱量又可保證檢測過程的安全。HTT運動時間為2 h，可有充足的時間觀測機體體溫調節能力。檢測標準為跑步過程中心率＞150次/min，或直腸溫度＞38.5 ℃，且持續3 min，判斷熱耐力不良。也有研究建議把HTT測試室溫增高至45 ℃，或者縮短運動時間至1.5 h用于熱耐力評估。本研究認為，提高溫度至45 ℃增加了檢測中引發中暑的風險，而縮短運動時間導致產熱不足不能體現機體的體溫調節能力。在運動強度低的情況下，又減少運動時間會出現熱量產生不足，不能反應熱對生理指標的影響。本研究結果顯示，使用此HTT檢測，運動強度及運動時間同樣適合我國軍人。檢測結果提示，夏季到來前我軍新兵中多數熱耐力不達標，符合實際情況，初步證實以色列、美國軍隊熱耐力檢測標準同樣適用于我軍。熱耐力不合格的新兵通過主動及被動熱習服訓練后，熱耐力顯著改善，且主動熱習服訓練效果與被動熱習服效果差異不顯著，同樣證明該檢測方案準確、可靠。該檢測標準只能供軍人或運動員使用，不適于普通人群。

本研究提示，主動熱習服訓練效果與被動熱習服訓練效果相差不大。但是，從安全性考慮，主動熱習服訓練體內短時熱蓄積量大，有出現高熱可能，測試時需要對受試者實施持續核心溫度監測；且主動熱習服訓練需要跑步機，跑步機占地面積大，對場地條件要求也高，實際使用受到限制。被動熱習服訓練過程中核心溫度增高不明顯，相對安全，缺點是每日訓練所需時間長，對于訓練任務重的部隊難以抽出足夠時間完成被動熱習服訓練。

自然環境中的熱習服訓練一般需要10～14 d完成[1]，訓練周期長主要原因是訓練期間會有幾天不能滿足環境要求，所以訓練周期長。因此，為滿足環境要求，近年國外開展模擬熱環境熱習服訓練研究，包括熱水浴、桑拿等方法，最接近自然環境的方法是建立熱室。一般推薦熱室中熱習服訓練的最佳訓練環境溫度為35 ℃～40 ℃或者＜50 ℃，相對濕度20%～60%。熱室中熱習服訓練都采用低強度或中等強度的運動[10]，一般采用跑步機或腳踏車等室內運動形式，每次訓練持續1.5～2 h，連續訓練10～14 d。國外被動熱習服訓練研究提示，每天在溫度48 ℃～50 ℃，相對濕度50%的熱室中靜坐1 h，連續11 d可獲得滿意熱習服效果[11-12]。而本研究簡易熱室中環境溫度濕度控制滿意，室內溫度設定低于國外5 ℃～10 ℃，保障了熱習服訓練安全，為提高熱習服效果延長了每日訓練時間，結果熱習服訓練7 d就可以顯著提高熱耐力，與國外比較縮短了熱習服訓練周期。

熱習服訓練的機制是增加心血管功能，增加體溫調節能力，降低運動時核心溫度升高幅度。高熱環境訓練，心臟輸出的血液主要分配到骨骼肌肉[13]，確保運動成績，而皮膚供血量較少，散熱能力減低，是體內熱蓄積的原因之一[14]。熱習服訓練后，皮膚血流量會增加，散熱能力改善[15]。熱習服后下丘腦體溫調節中樞敏感性增加，溫度調定點會下移，提早開始下調體溫，使熱量在體內蓄積的機會減小。熱習服后基礎體溫較習服前減低[16]。PSI是機體熱應激量化指標，本研究熱耐力不良者PSI＞5.0，熱習服訓練后熱耐力改善后均PSI＜4.5，且熱習服訓練前后PSI均有顯著降低，提示可用PSI衡量機體熱耐受性，也可考慮使用PSI對熱耐受性進行分層。熱室中工作醫務人員需要經過崗前培訓，上崗前有熱室中工作經驗。醫務人員至少每10 min觀察一次熱室內溫濕度，發現異常及時調整。防止測試人員中暑，提醒測試人員補水，如果沒有特殊檢測要求也要提醒適當補鹽。為避免散熱障礙，建議測試人員只穿內褲。熱室內需限制人員數量，室內工作人員一般不超過2人。被動熱習服訓練時可同時安排4～6人同時訓練，人員過多時房間內濕度難以控制，空氣質量難以保證。

基層部隊建立熱室做熱耐力檢測及熱習服訓練在我軍還是新生事物，目前檢測能力有限，只能針對新兵、休假歸隊人員、執行特殊任務之前的熱耐受能力判斷以及少數特殊需求人員熱習服訓練。本研究例數少，所得結論還需要大樣本研究進一步證實，為建立大型熱室奠定研究基礎。