飞行训练对飞行学员前庭功能及血浆促肾上腺皮质激素水平的影响△

李大鹏 张红蕾 李佳 郭睿

·临床研究·

飞行训练对飞行学员前庭功能及血浆促肾上腺皮质激素水平的影响△

李大鹏 张红蕾 李佳 郭睿＊

目的 探讨飞行训练对飞行学员前庭功能及血浆促肾上腺皮质激素(ACTH)水平的影响。方法 对517例男性飞行学员和314例地面人员进行检测。在黑暗环境中采取90(°)/s恒速旋转后急停刺激模式，记录受检人员眼震电图。对相关数据进行统计学分析。在接受刺激前后，分别采集2组参试人员血液，用放射免疫分析法测定血浆ACTH水平，观察旋转刺激对血浆激素水平的影响。结果 与地面人员比较，飞行学员垂直眼震的最大慢相速度降低(P<0.05)，慢相速度衰减时间常数延长(P<0.05)。刺激前后飞行学员组的血浆 ACTH水平均高于地面人员，尤其是旋转刺激后的ACTH水平。结论 飞行学员经过飞行训练后产生了前庭习服，体内血浆的ACTH基础水平升高。(中国眼耳鼻喉科杂志，2014，14：382-384)

前庭功能；眼震电图；促肾上腺皮质激素

良好的前庭功能对于飞行安全具有重要意义[1]，而在飞行中飞行员会受到复杂的运动刺激，如前庭功能敏感，会诱发多种运动病，因此飞行员为保持良好状态需要经常性的适应性训练，尽量避免此类运动病的发生。眼震电图是目前评价前庭功能的检测手段之一，国内外一些研究[2-3]表明,血浆促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone, ACTH)水平高的人群，发生运动病的概率明显小于正常人群。本研究对某航空大学517例飞行学员及314例地面人员进行检测，通过记录眼震电图及检测血浆ACTH的水平来初步评估我国目前的飞行训练对飞行员机体产生的具体影响。

1 资料与方法

1.1 资料 随机选取某航空大学517例飞行学员纳入试验组，全部为男性，年龄20～26岁，飞行及飞行相关训练时间约2年(训练内容包括上机飞行和飞行相关的地面训练项目，均为国家统一规定的训练科目)。对照组随机选取314例机场工作人员和战士，均为男性，年龄20～40岁，未接受过飞行相关训练。所有受检人员前庭功能检查正常，排除其他系统的疾病。

1.2 方法 设备:VTS-Ⅲ型前庭功能检查系统(空军航空医学研究所研制，北京和平医疗仪器厂生产)。

眼震测量方法：所有受检人员常规贴附水平，垂直导联眼震电图电极，在暗室适应后，头直位进行垂直眼动定标。在暗室中戴眼罩睁眼条件下进行测试，转椅以1(°)/s的角速度上升到90(°)/s进入恒速，运转1 min后，立即停动，记录眼震电图。转椅顺、逆时针各转1次，2次之间休息5 min。在停动前，让受检者做连续减法心算，用以保证大脑觉醒水平，计算机自动采样并计算出相关数据。

激素水平测定：在接受旋转刺激前后，分别采集所有参试人员血样，以5 mL注射器静脉抽血3～5 mL，迅速置入肝素抗凝管中混匀，置于冷冻离心机中，4 ℃，3 000 r/min离心15 min，提取血浆，分装于EP管中待测。具体检测操作按试剂盒说明书进行。

1.3 统计学处理 采用SPSS 19.0统计软件进行数据处理，各项参数以均数±标准差表示，2组间差别用t检验进行统计分析。

2 结果

2.1 2组人员接受刺激后的垂直眼震电图参数值 飞行学员和地面人员受刺激后垂直眼震电图参数值见表1。与地面人员相比，飞行学员的垂直眼震的最大慢相速度显著降低(P<0.05)，衰减后时间常数延长(P<0.05)，但是眼震持续时间和优势偏向比未见明显变化(P>0.05)。

表1 飞行学员与地面人员受刺激后的垂直眼震电图参数值±s)

注：试验组为飞行学员组；对照组为地面人员组；与地面人员比较，a示P<0.05

2.2 2组人员血浆ACTH水平的比较 不论飞行学员与地面人员，旋转刺激后血浆ACTH水平均较基础水平升高(P<0.05)(表2)。飞行学员的ACTH基础水平与旋转刺激后的水平较地面人员组，差异均有统计学意义(P<0.05)。

表2 旋转刺激对血浆ACTH水平的影响(ng/L)

注：a示与基础水平比较，b示与地面人员组比较，P值均<0.05

3 讨论

前庭习服是指前庭系统受到一系列相同的刺激后，所表现出的反应性逐渐降低或衰减的现象[4]。有研究[5]表明，长期的前庭功能锻炼可使人或者动物获得对该前庭刺激的适应，使前庭自主神经反应性逐渐降低，机体的抗运动病耐力提高，甚至不发生运动病，从而达到习服。这一过程其实是对特定学习内容的唤醒，其发生可能与脑内某些特定中枢受前庭刺激后代偿性的激活有关[6]。运动病是因前庭器官受到刺激而引起的中枢及自主神经系统功能紊乱，主要症状为眩晕、恶心、呕吐、嗜睡以及心率、皮肤温度改变等[7]。在生活中，晕车、晕船、晕机等运动病症状，在经过多次乘坐后，会逐渐减轻甚至完全消失。加强对前庭功能的锻炼，提高前庭功能的稳定性对飞行员具有重要意义。本研究发现，飞行学员和地面人员接受旋转刺激后的垂直眼震电图参数差异显著，表现为飞行学员垂直眼震的最大慢相速度显著降低，衰减后时间常数延长。这表明飞行学员在半规管受到刺激后产生的前庭反应较地面人员有所抑制，这可能与飞行学员经常接受飞行训练有关。本研究结果表明，我国目前的飞行训练方式可有效地使飞行员的前庭功能产生适应，从而达到前庭习服的目的。

有研究[8-10]显示，循环血液中某些激素的水平与运动病敏感度个体差异存在联系，如血管加压素、ACTH等。本研究中试验组与对照组经旋转刺激后血浆ACTH水平均高于各自的基础水平；飞行学员组的ACTH基础水平与旋转刺激后的水平均大于地面人员组，这与上述结论相一致。Kohl[11]发现，运动病敏感度低的受检者血浆中的ACTH水平较高，此结论亦与本研究相符。本研究证实了飞行学员经过飞行及飞行相关的地面训练，体内的ACTH水平产生了一定变化，对飞行相关的刺激产生了一定的适应性。

飞行训练对培训合格的飞行员至关重要。本研究通过对某航校飞行学员及随机选取的地面人员的对比研究，证实在经过2年的飞行及飞行相关训练后，飞行学员产生了前庭习服，体内循环血液中的ACTH水平升高。希望本研究可以为飞行训练的改进提供一定的参考。

由于样本容量较大以及目前技术水平的局限，本研究中使用的前庭功能检查方法仅能反映水平半规管的功能，无法反应后半规管(垂直半规管)的功能[12]，应激相关激素亦只检测了ACTH。下一步我们将改进前庭功能的检测方法，增加相关应激激素的检测种类，对飞行训练对飞行员机体产生的影响做进一步的深入研究。

[ 1 ] 徐先荣，张扬，金占国.前庭功能与航空航天飞行[J].听力学及言语疾病杂志，2008,16(1)：29-31.

[ 2 ] 祝筱姬，赵超，王敏，等.战斗机飞行员飞行训练前后血皮质醇和睾酮的对比研究[J].实用医药杂志，2011，28(10)：865-867.

[ 3 ] Kohl RL .Endocrine correlates of susceptibility to motion sickness [J]. Aviat Space Environ Med,1985,56(12):1158-1165.

[ 4 ] 孔维佳，耳的生理学[M]//黄选兆，汪吉宝.实用耳鼻咽喉科学.北京：人民卫生出版社，1998:689.

[ 5 ] Shupak A, Gordon CR. Motion sickness: advances in pathogenesis, prediction , prevention , and treatment [J]. Aviat Space Environ Med,2006，77(12)：1213-1223.

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[ 7 ] Golding JF. Motion sickness susceptibility questionnaire revised and its relationship to other forms of sickness[J]. Brain Res，1998, 47(5):507-516.

[ 8 ] Hughe FM，Tjandrawinata R，Fitzgerald J，et al. Effects of microgravity on osteoblast growth[J]. Grait Space Biol Bull，1998，11(2)：51-60.

[ 9 ] 汤冠荣，蒋锐，姜正林,等.前庭功能锻炼对运动病大鼠血浆应激相关激素水平的影响[J].中国病理生理杂志，2013，29(6)：1065-1069.

[10] 邱晓霞，姜正林，周维镕.大鼠运动病敏感性与血浆皮质醇和促肾上腺皮质激素含量关系[J].中华航海医学与高气压医学杂志，2005,12(1)：22-25.

[11] Kohl RL. Beta-endorphin and arginine vasopression following stressful sensory stimuli in man[J]. Aviat Space Environ Med，1992，63(11):986-993.

[12] 谢溯江，杨伟炎，贾宏博,等，歼击机飞行员垂直半规管功能的检测及其特征[J].中华航空航天医学杂志，2004,15(3)：156-159.

(本文编辑 杨美琴)

Influence of the flight training on flying cadets′ vestibular function and adrenocorticotropic hormone levels of plasma

LIDa-peng，ZHANGHong-lei，LIJia，GUORui＊.

AirForceMedicalCollegeofMedicalUniversityofAnhui,Bejing100142,China

Corresponding author：GUO Rui, Email: gr522@sina.com

Objective To study the influence of the flight training on flying cadets’vestibular function and adrenocorticotropic hormone (ACH) levels of plasma. Methods Five hundred and seventeen male flying cadets and 314 ground personnels were tested. The stimulus mode of emergency stop after 90(°)/s constant speed rotation was adopted in the dark environment. The electronystagmography(ENG) of research objects was recorded. The relevant data were analyzed statistically. The blood of the two groups were collected before and after the stimulation. The radioimmunoassays were used to determine the ACTH levels of plasma. The effect of rotation stimulation on ACTH levels of plasma was observed. Results As compared with those of ground personnel, the maximum slow-phase speed (SPEV) of vertical nystagmus on flying cadets significantly decreased (P<0.05), attenuation time constant of SPEV significantly increased in flying cadets (P<0.05). ACTH levels of plasma in flying cadets were higher than those of the ground personnel before and after the stimulation,especially the ACTH levels of plasma after rotation stimulation were obvious. Conclusions Flying cadets breed vestibular habituation after a long flight training, the basis ACTH levels of plasma in the body increased. (Chin J Ophthalmol and Otorhinolaryngol,2014,14:382-384)

Vestibular function； Electronystagmography; Adrenocorticotropic hormone

中国人民解放军总后勤部“十二五”重大课题项目(AKJ11J003)

安徽医科大学空军临床学院 合肥 230032;＊中国人民解放军空军总医院耳鼻喉科 北京 100142

郭睿(Email：gr522@sina.com)

2014-04-28)