軍事飛行員離心機訓練傷3例原因分析及對策

汪東軍，鄭 軍，劉紅巾，付兆君，王麗萍，劉啟明，王 星，王 軍

為提高軍事飛行員抗載荷能力，包括美國、德國、英國在內的許多國家都通過本國高載荷訓練中心，模擬高載荷環境對軍事飛行員實行離心機訓練[1]。在實施離心機訓練中由于飛行員自身加速度耐力不良，抗載荷動作欠佳，錯誤的抗荷姿勢等原因，導致飛行員在承受高載荷訓練期間出現不同程度的頸部及腰部損傷，最終影響訓練效果評估。筆者通過對我軍高性能戰機飛行員離心機訓練傷的3例典型病例報道，旨在重點分析導致離心機訓練損傷的原因，從而提出有針對性的處置措施，為今后軍事飛行員實施高效的抗載荷訓練，有效地預防離心機訓練傷提供有力保障，促使戰斗力生成。

1 病例資料

例1，某殲-7改裝殲-10飛行員，男，32歲，總飛行時間1 421 h。在行離心機8 G 10 s訓練時，由于自身耐力不足，當行至8 G 6 s時出現意識喪失（G-induced loss of consciousness，G-LOC），隨即出現腰部劇烈疼痛，活動受限，保障醫師立即將該飛行員平車轉運至中西醫正骨科，查體：腰曲平，腰椎活動明顯受限，前屈疼痛，腰5-骶1壓痛（+）。胸椎及腰椎MRI：胸椎MRI平掃未見明顯異常。腰椎MRI：腰1椎體下緣許莫氏結節。腰3-4、4-5椎間盤向后突出約4～5 mm，硬膜囊受壓，椎管未見狹窄。腰段椎管內未見異常信號。椎旁軟組織未見異常。診斷：腰椎間盤突出癥，脊上韌帶損傷。給予：①全休2周，避免腰部負重訓練；②腰部中藥熥敷；③休息為主，適當下地活動。骨科會診考慮腰肌軟組織損傷（輕度），無腰5及骶1神經壓迫癥狀。暫不考慮手術治療，給予適當理療熱敷，外用活血止痛膏1次/d。治療后效果明顯，飛行員自覺腰部輕松，腰部活動較前好轉，疼痛明顯緩解，給予暫時飛行不合格結論。1個月后返院復查并視情況繼續完成離心機訓練。

例2，某殲10飛行員，男，36歲，總飛行時間1 700 h。行離心機6 G 10 s訓練，訓練時因抗荷動作不到位，即抗荷時呼吸頻率過快，沒有配合好下肢蹬力，當離心機訓練行至6 G 10 s后，自訴腰背部疼痛，后逐漸加重。骨科會診后考慮腰背肌損傷，予外用膏藥等對癥治療，建議平臥1～2周觀察。全脊柱MRI示：頸4-5、5-6椎間盤突出；胸椎未見異常；腰4-5、腰5-骶1椎間盤突出。中西醫正骨科會診，查體：患者腰椎椎旁肌交叉痙攣，右側應力點處深壓痛（+），診斷：①腰椎間盤突出癥；②退行性脊柱炎。予以椎旁肌應力點壓痛處分筋理筋并行封閉治療，治療過程順利，封閉后即刻患者下地行走較前輕松，步態改善，步幅增大。給予飛行合格結論。

例3，某殲-11改裝殲-20飛行員，男，35歲，總飛行時間1 931 h。在行離心機側向復合加速度耐力2.5 G訓練時，由于脊柱沒有保持良好的抗載荷姿勢，導致腰部疼痛，活動受限。請中西醫正骨科會診，查體：腰骶上移，腰5棘突前傾順轉，壓痛（＋）。左側腰三橫突尖部壓痛。雙側直腿抬高試驗（－）。腰椎正側位片提示未見明確骨折征象。印象：急性腰扭傷，腰椎小關節紊亂癥。給予：①手法糾正椎體位移；②腰部中藥熱敷。治療后飛行員自覺疼痛較前好轉，腰部輕松，活動較前好轉，給予飛行合格結論。

2 討論

通過上述3例軍事飛行員離心機訓練傷典型病例報道，分析其主要原因概括為加速度耐力不良、抗荷動作欠佳及抗荷姿勢不正確，現將原因的具體分析及對策概述如下。

2.1 加速度耐力不良 飛行員加速度耐力是涉及飛行安全的航空醫學熱點問題之一[2-4]。加速度耐力是指飛行員對頭足、前后、左右方向的加減速度作用的耐受能力[5]。正加速度通常也稱為+Gz，是指飛行員在做盤旋、筋斗等特技飛行時所受到的向心加速度，離心機訓練正是模擬這一環境，對飛行員實施持續性的正加速度。通常對于高性能戰機飛行員來講離心機訓練要達到8 G 10 s才可以評估為合格，而對于某些高性能戰機飛行員還要增加側向復合加速度耐力測試，這對于飛行員自身的耐力提出更高的要求，否則很難通過此項訓練。但是由于飛行員生理功能狀況不同，自身所具備的加速度耐力不同，所產生的結果不盡相同。本研究例1正是由于飛行員自身耐力不足，當離心機行至8 G 6 s時出現意識喪失，隨即出現腰部劇烈疼痛，活動受限。由于飛行員職業的特殊性，平時在高加速度飛行或進行特殊戰術動作時，高載荷作用力使飛行員的脊柱始終受到非常規生物力學作用，飛行員的椎間盤長期反復受+Gz作用，椎間盤內環境受到的張力和壓力皆處于異常狀態，生物學應力重新分配[6]。而離心機訓練也正是模擬這一飛行環境，此時的作用原理與上述機制相同，在這種情況下唯有增強飛行員頸部及腰背肌的力量，才能對脊柱起到良好的支撐及穩定作用，從而提高飛行員自身的耐力。因此，加強體能訓練是有效解決飛行員自身耐力不足的方法之一，也是減少離心機訓練傷的有效途徑。

體能訓練包括有氧訓練及無氧訓練，對于高性能戰機飛行員而言，著重強調的是無氧訓練，即頸肌、腰背肌、腹肌及下肢肌肉的練習。隨著+Gz值的增加，抗荷裝備的防護性能達到終點，飛行員必須依靠下肢及腹部肌肉用力收縮，來提高抗載荷能力[7]，從而避免離心機訓練給飛行員帶來的頸腰部損傷，因此，加強無氧訓練成為提升自身加速度耐力的重要手段。

2.2 抗荷動作欠佳 目前，國際上采取的抗載荷動作主要有M-1、L-1、HP抗荷動作，我軍主要使用HP抗荷動作，HP動作主要由兩部分構成，第一部分為腰腹肌及下肢肌肉持續用力；第二部分為2.5 s一個周期的呼吸動作，即在0.5 s內用口快速吸氣，同時發出漢語拼音“H”，再通過半閉的雙唇用力進行慢呼氣2 s，同時發出漢語拼音“P”。在此動作中，由于肌肉的持續用力，使得肌肉收縮迫使血液向回心方向流動，而呼吸方式的轉換也使得胸內壓力增加，增加回心血量，從而提高飛行員的抗載荷能力。例2就是因為在行離心機訓練時，呼吸頻率過快，而下肢沒有持續地用力，在最后時刻抗載荷動作不到位，沒有完全對抗載荷，抗載荷能力下降，從而引起腰背部疼痛。

正確的抗載荷動作和正確的抗荷姿勢是提高飛行員抗荷能力，預防加速度損傷的有效方法[8]。做抗荷動作時需要全身肌肉協調用力，并需與呼吸動作緊密配合，具有很高的技巧性，其效果與飛行員掌握動作是否正確及熟練程度密切相關[9]。當離心機在高+Gz情況下，下肢肌肉用力收縮緊張可以減輕或防止血液向下身轉移及在這些部位淤積，有利于靜脈血回流，并可加強小動脈的緊張度，使外周阻力增加和減少外周循環血量，從而提高血壓、保證腦部供血，最終達到抗載荷的目的[10]。

針對上述這種情況，一方面通過理論授課，使飛行員掌握抗載荷動作的方法、機制、有效性及意義；另一方面通過實踐指導，即利用合肥江航氧氣設備有限公司生產的型號為2007-2抗荷訓練儀給予飛行員實施現場操作及演練，對于錯誤的呼吸方式給予及時地糾正，對于下肢蹬力不足的飛行員囑其加強肌肉力量訓練，適時給予必要的反饋指導等，使飛行員抗載荷動作達到標準要求。

2.3 抗荷姿勢不正確 飛行員平時多采用前傾坐位駕駛飛機，椎間盤的壓力最高。當存在高G值或重復的較小G值作用時，椎間盤內壓還要增大，可能引起上下軟骨終板損傷，這樣損傷的軟骨終板滲透能力下降，使得供給髓核的營養不足，就會導致椎間盤提早發生退變。退變的椎間盤彈性降低，其承載能力亦下降[11]。因此在行離心機訓練時應該使飛行員保持一個正確的抗載荷姿勢，即身體正直，頭頸部盡量靠近座椅后傾，使其減少頸部及腰部高G值的沖擊，防止急性腰椎扭傷。Nachemson等[12]曾對坐姿的力學特性進行過研究，他們直接測量了椎間盤的壓力，發現人坐下時椎間盤的壓力還要增加。前傾坐位時椎間盤高壓力可能引起椎間盤退變或損傷。例2中的飛行員正是因為在完成抗載荷訓練時，身體過于前傾，從而導致急性腰扭傷。

針對抗荷姿勢不正確的問題，重點應從幾個方面入手：①根據離心機座艙內的環境，參考生物工程學，使座椅調整到更加適合飛行員行離心機訓練，從而改變座椅的后傾角，改變頸椎的前凸，使頸椎累積性應力減小[13]；②將飛行員頭盔保護繩與座椅緊密相連，防止飛行員因動作過猛導致身體前傾；③離心機運行前不斷叮囑飛行員保持良好的訓練姿勢，運行過程中不斷提示飛行員使其保持正確的抗載荷姿勢。

2.4 思考與建議 3例訓練傷發生有以下特點，①不都是在離心機訓練的目標G值發生；②飛行員自身都有脊柱基礎性病變；③平時體能訓練不系統；④飛行員自身防護存在不足；⑤離心機人機功效有欠缺。盡管離心機訓練在維持和提高飛行員承受高載荷能力方面有很高的價值，但是對肌肉軟組織及脊柱損傷發展有潛在的風險[14-16]。通過以上案例表明，只有認真總結離心機訓練傷的經驗，同時采取有效應對離心機訓練傷的措施，才能有效降低離心機訓練損傷的風險，因此，在做好原因分析及采取有效措施的同時，還應著重關注以下幾點：①對飛行員進行離心機訓練前的風險宣教，這不僅僅是將訓練中各種注意事項反饋給飛行員，還是使飛行員深刻地認識到離心機訓練風險的重要性；②采取多學科會診機制，即對飛行員實施離心機訓練前進行有效的風險評估，利用我中心的優勢學科醫療資源，請骨科及中西醫正骨科專家對飛行員行專科查體，并結合飛行員全脊柱核磁檢查，對飛行員脊柱的穩定性等給予離心機訓練前評估，對于脊柱穩定性欠佳，易造成肌肉、韌帶、椎間盤等損傷的飛行員實施個性化手法治療，確保飛行員保持良好的身心狀態，順利通過離心機訓練。③飛行員在離心機訓練前3 d要充分休息，避免熬夜，保持良好體力儲備，上機前要進行充分熱身準備。④科裝部門加快抗荷服更新換代的研發，提高抗荷裝備的輔助抗荷性能。