士兵負重、損傷與康復

喻伯海，孫慶浩，黃鴻辦

前言

士兵們被要求在穿著和背負沉重的職業負荷的同時為生存而戰［1］。這些負重由確保保護性（防彈衣）、殺傷力（武器）、維持性（食物和水）的裝備組成，還有戴在頭上（防彈頭盔）、軀干（防彈衣、承重背心、胸部裝備、巡邏包）、大腿（貼身武器等）、腳（靴子）、手持（武器）。這些物品對士兵生存很重要，但由于疲勞和長時間高負荷等因素，這些負重會帶來風險。士兵所承受的負荷可能會降低他們的生理能力、機動性、注意力、槍法和投擲能力。此外，負重任務與士兵受傷有關，受傷的歷史增加了未來負重受傷的風險。因此，預防負重損傷和優化康復以減少損傷風險并提高身體、認知和技術性能非常重要。

1 士兵負荷的重量

負重并不是士兵獨有的。執法人員需要承擔日常職業負荷，從10公斤到約20-25公斤甚至專業人員的40公斤不等。消防員通常需要在穿著消防服時攜帶超過20公斤的負荷［2］。士兵必須攜帶更多的裝備和物資。士兵的負荷因部隊（例如步兵、裝甲兵和炮兵）、角色（例如步槍手、擲彈兵和分隊指揮官）和任務（例如巡邏、哨兵）不同而異，美軍、澳軍、英軍、西班牙軍和德軍士兵攜帶的貨物體重從約25—45公斤不等。無論武器裝備的進步、戰區的變化以及技戰術的變化，士兵在戰斗中承擔的負荷在增加［3］。這些負荷的重量因職業而異，承載這些負荷的環境也有所不同，執法人員在其職業生涯中每天可能會穿著相對較輕的負荷，而消防員會在特定時期（例如火災時）穿戴負荷，軍事人員也取決于角色和任務。

2 對負重的生理反應

士兵負重會引起生理反應。負重增加會減少耐力并增加步行、跑動的能量消耗。負重會影響士兵對負重搬運任務的生理反應，負重的環境也會影響。承載負重時載體移動的速度很重要，移動速度的增加會增加能量消耗，速度增加可能對能量消耗的影響大于負重重量的增加［4］。地形坡度和地形表面的變化會影響負重運輸的能源成本，坡度增加會增加承載負重的能源成本。與速度一樣，地形坡度（角度）的增加可能比負重重量的增加給士兵帶來更大的能量消耗。在考慮地形的傾斜度時，建議從能源成本的角度來看，坡度可能比負重更重要，因為坡度增加1%會使能源成本增加約10倍，超過負重增加1%且坡度不變的情況。每單位下坡坡度的能量消耗變化不是線性的，而是呈“U”形。還應考慮地形的性質，不同的表面會產生不同的生理反應。以下地形類型中承載負重時的能源成本會增加：密封道路、土路、輕灌木、重灌木、沼澤、沙地和深雪［5］。因此，不僅要考慮士兵攜帶的重量，而且還要考慮環境、行軍速度、坡度和地形。

3 對負重的生物力學

除了生理成本外，負重任務還會改變生物力學，包括士兵姿勢、步態運動學（步長、步頻等）和行走時地面反作用力的變化。軀干前傾、脊柱形狀、脊柱壓縮、脊柱剪切力和胸骨盆節律的改變都與負重有關。負重增加了姿勢搖擺和在內側-外側軸中產生的力的大小。同樣，負重與步態參數的變化有關，包括雙支撐階段持續時間、步幅和步頻的變化，這些變化取決于負重和載體的性別。最后，隨著承載重量的增加，地面反作用力在向下、前后和中間橫向方向上增加［6］。

4 與負重相關的損傷

承載負荷的生理反應會導致疲勞。負重任務會導致士兵受傷，從骨折到韌帶損傷，從皮膚起泡到神經損傷。下肢是損傷的主要部位，膝蓋、腳踝和足部是常見部位損傷。這些損傷在性別之間存在一些差異。女性士兵遭受足部傷害的可能性是男性士兵的兩倍多，男性士兵腳踝是主要的損傷部位，占損傷的較大比例。男性和女性的所有其他損傷位置在他們所受損傷的比例上是相似的［7］。背部通常是僅次于下肢的第二大常見的負重損傷部位。背部是導致士兵無法完成行軍的主要受傷部位。當傷病分為身體部位（例如膝、踝和足）時，下背部是男性和女性士兵受傷的主要部位。其中女兵雖然下背部受傷的比例相似，但下背部受傷比男性士兵更嚴重。當一個人背著背包走路時，前傾會增加，每走一步都會對椎骨、椎間盤、肌肉和其他脊柱結構產生力。

應力性骨折通常與活動中的重復骨負荷有關，例如負重行走和其他個人沒有充分適應的重復動作。在軍人群體中，應力性骨折的常見部位包括骨盆、脛骨、跟骨和跖骨。承載負重以外的因素（例如，跑步量）導致應力斷裂，負重承載本身易發生應力斷裂。這種損傷后來被稱為“行軍骨折”，因為它經常出現在參與負重行軍的士兵中。神經損傷也與負重有關，感覺異常的原因包括通過背包肩帶轉移的負荷（臂叢神經麻痹）、不合腳的靴子（感覺異常性趾痛）或長時間坐著時穿著會壓縮大腿的防彈衣（感覺異常性股骨痛）。盡管這些損傷的發生率與其他負重運輸損傷相比并不高，但恢復需要長達數月時間［8］。

4.1 士兵負重受傷的影響

傷病對軍隊的影響可能是毀滅性的，對其作戰能力產生不利影響。傷害預防，包括通過康復預防復發，減少傷害和優化康復將大大提高作戰能力。例如，如果一名士兵受傷并且不能出去徒步巡邏，那么該部隊的其他成員必須用更少的人員執行任務，不得不攜帶額外的任務必需品（增加他們的負重），減少殺傷力（少一名士兵與敵人交戰），這些因素都會增加剩余士兵受傷和死亡的風險。先前的傷病是未來傷病的因素，在基本訓練負重受傷的士兵中，32%的在服役的前12個月內遭受了額外的傷害以及整體52%的受傷者報告說在他們的職業生涯中的某個時間遭受了額外的負重運輸傷害。不僅預防負重傷害至關重要，而且優化受傷士兵重返工作崗位的康復（特別是在負重受傷后）也是如此，因為他們的恢復能力不僅影響單個士兵，而且影響其所在單位的戰斗能力［9］。

5 身體條件

士兵通常是承載重物的載體，尤其是在不易獲得替代方法的嚴峻或孤立環境中。在嘗試降低負重環境中的傷害風險時，應考慮危害控制的層次結構。該層次結構包括消除、替代、隔離、工程控制、行政控制和個人防護設備。由于隱藏、移動（影響儲備物品的貼身性）和自給自足等要求，消除、替代等很少被認為是控制軍事訓練和作戰環境中負重引起的傷害風險的可行選擇。因此，士兵的身體必須足夠健壯，以承受他們必須攜帶的負載所施加的力。認識到士兵需要身體狀況良好且足夠強壯以負重的必要性并不新鮮，士兵進行體能訓練以負重和長途行軍，受傷后，必須支持士兵恢復，重返工作崗位并進行修整以供負重需要。

6 康復

受傷后必須立即重視，早期發現、穩定、診斷和治療，防止進一步的損傷。在初始治療階段，士兵活動水平和工作參與度降低時，會出現狀態下降、信心喪失、功能喪失和與工作團隊的隔離。在對士兵安全和有益的范圍內，一旦傷勢穩定進行傷病治療，就必須盡快開始身體調理和恢復工作。例如，一名經歷過脛骨應力性骨折的士兵可能會被禁止在一段時間內完全負重以使其愈合，但假設應力性骨折穩定且不需要佩戴石膏模型，他們可能會在此期間能夠參與深水中的“水上跑步”（通過受傷的腿消除負重），以保持有氧健康水平、肌肉功能和關節運動。還可以參加力量訓練，坐姿或其他不需要通過受傷腿承重的姿勢［10］。

士兵準備好恢復并重建能力時，就應該考慮負重活動的準備和恢復，以應對負重和其他軍事任務。與大多數形式的適應和重返工作康復一樣，特殊性很重要，諸如“特殊性原則”和“對強加要求的特殊適應”等概念應成為準備和重新適應士兵的負重和其他軍事任務一部分。鑒于負重本身構成傷害風險的來源，在受傷后的準備或修復期間安排負重訓練的頻率很重要。研究表明，應至少每7到14天進行一次負重訓練。然而，當訓練次數超過每月4次時，受傷風險會增加，并沒有發現負重性能的額外改善，建議每10到14天進行一次負重訓練課，因為頻率的進一步增加通常不會提高性能，但可能會增加受傷的風險。

強度和量需要以安全的速度增加，以滿足士兵要求。訓練量可以通過改變負重的持續時間或距離來控制，通過操縱行軍速度、坡度和地形可以充分地控制訓練強度。當需要限制負載、速度或施加到特定身體部位的力時，這些因素可能特別有用［11］。抗阻和有氧訓練的結合與負載性能的改善有關。與下肢相對力量相比，上肢相對力量與負重行軍表現的相關性更高。此外，增加有氧和肌肉骨骼健康對預防傷害至關重要，這些水平較低會增加士兵受傷的風險。因此，抗阻訓練（特別是基于相對力量的）和有氧訓練應該成為需要攜帶負載的士兵的負載訓練／修復計劃的一部分。

如果士兵在接受治療時要留在部隊中進行負重的調節或康復，則需要考慮其職責的影響，并在必要時減少以幫助預防傷害或再傷害。其他物理性質的職責和任務可能對執行身體調節程序的士兵產生影響。例如，士兵可能需要滿載負重完成基本武器技能訓練，或者在進行負重訓練之前花一段時間在隊列訓練。這些額外的肌肉骨骼負荷可能會使士兵預先疲勞，會增加后續過程中受傷的風險［12］。在此基礎上，如果要適當漸進地進行負重調節和修復計劃而不導致過度超載，則需要考慮負重訓練以外的日常計劃。為了減輕一些擔憂，該計劃可以允許作為其他計劃活動的一部分來完成負重調節。

7 結論

由于士兵需要承受越來越重的可能造成傷害的外部負荷，因此最佳的調節和修復（受傷后）方法對他們所服務的個人和軍隊都很重要。實施后，負重調節應包括每10-14天一次適當的負重特定課程，通過操縱負載重量、速度、距離、坡度和地形類型來實現訓練進展。負重調節計劃還應包括有氧訓練和抗阻訓練課程，同時考慮負重計劃之外的因素，這些因素可以施加物理負載，包括其他軍事職責和訓練。