水下航行对潜水员应激反应的影响

李 慈，方以群，马 骏，姚 健，付国举，顾秀良，唐云翔，孟 淼，陈海庭，缪巍巍

·论著·

水下航行对潜水员应激反应的影响

李 慈，方以群，马 骏，姚 健，付国举，顾秀良，唐云翔，孟 淼，陈海庭，缪巍巍

目的 探讨水下航行对潜水员的应激和免疫功能的影响。方法 健康男性潜水员5名，在不同航速、不同深度、不同时间水下航行前后，应用美国国家航空航天局任务负荷指数量表评价其脑力负荷及紧张程度，应用放免法测定训练前后唾液皮质醇和分泌型免疫球蛋白A(sIgA)浓度的变化。结果 5名参试人员的主观心理负荷在训练深度增加到20 m时达到最高值;唾液皮质醇浓度在首次训练和深度增加到20 m时明显增高(P＜0.05)，而sIgA水平在各组间未显示明显变化(P＞0.05)。结论 水下航行对潜水员的应激作用随深度增加而明显增强，反复训练有助于人员应激水平恢复。

水下航行;应激;唾液皮质醇;NASA-TLX量表

潜水员在执行水下探摸等任务时可能需要在水下一定深度航行一段时间。由于航行速度、方向及航行深度的不断变化，水下航行对人员的心理生理状态产生极大应激，从而导致航行人员判断失误、发生事故。目前对水下航行人员的应激功能评价尚鲜见报道。本研究结合某所进行的水下航行训练，通过检测参试人员唾液应激激素水平和心理量表调查，从客观和主观角度评价参试人员的应激程度。

1 材料与方法

1.1 试验对象 成年男性潜水员5名，身体健康;年龄(25.8±8.9)岁，体质量(65.8±9.7)kg，潜水工龄(7.0±8.7)年。

1.2 试验方案 5名潜水员依次着干式潜水服，逐个进行水下航行。其中不同速度、不同时间(5～30 min)以及转弯加减速等训练均在3 m以浅，水下30 min为长时间航行。潜水员掌握技能后分别进行20 m、30 m水下航行，时间为5～10 min。

1.3 样本及试剂 采集训练前及每次训练后30min内参试人员的唾液，5 438×g(4℃)离心10 min，取上清。采用放射免疫法检测参试人员唾液中皮质醇、分泌型免疫球蛋白A(sIgA)浓度，试剂盒购自北京北方生物工程研究所和北京京原原子高科股份有限公司，检测仪器为中佳GC1500型放免检测仪。

1.4 调查问卷 采用改良的美国国家航空航天局任务负荷指数(National Aeronautics and Space Administration-task load index，NASA-TLX)脑力负荷自我评价量表。《NASA-TLX量表》是由美国航空航天局开发的多维脑力负荷评价量表［1］，涉及到6个负荷因素(维度)，即脑力需求、体力需求、时间需求、业绩水平、努力程度和受挫程度，并用一条10分制的直线表示，直线分别以低、高字样示标。调查对象根据自己所完成任务的实际情况，分别在代表各维度的直线上相应的位置标记，再将6个维度对总负荷的贡献进行排序，确定该维度对总脑力负荷的权重。总脑力负荷值为6个纬度的加权平均值，分值越大，表示脑力负荷越大。同时紧张程度也用一条10分制的直线表示，标记方法同上。

1.5 统计学处理 实验数据以均数±标准差(x± s)表示，采用SPSS 13.0版软件，不同组间采用单因素方差分析，两两比较采用LSD法，以双侧P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 唾液应激激素水平在训练前后的改变 与训练前相比，唾液皮质醇浓度在不同航速、不同科目训练后明显增加(P＜0.05)，在航行深度加大时再次增高(P＜0.01)，并且维持在高位。唾液sIgA水平变化规律与皮质醇基本一致，但由于标准差较大，未显示统计学差异。见表1。

2.2 潜水员进行水下航行训练时的脑力负荷及紧张程度的主观评价 由NASA-TLX量表结果可见，参试潜水员认为本次水下航行训练中脑力劳动强度稍高于体力劳动强度;对自己的表现及主观努力程度给予了很高的肯定评价(均值在6.3～8.5分)，失败感均较低(均值在2分以下)。个人紧张程度随训练次数增加而降低，紧张程度与航速、转弯、航行时间等关系不密切，而与训练深度密切相关，深度达到20 m以上，紧张度都在3分以上;并且深度增加，紧张度评分增加。根据调查表计算出的脑力负荷总分值和紧张强度分值如图1所示(10分为最高值)。

由图1可见，脑力负荷分值在首次训练和增加训练深度(由3 m以浅增加到20 m)后较高;而参训人员的紧张程度随训练次数增加而逐渐降低，在增加训练深度时又迅速增高。

表1 水下航行参训人员唾液中皮质醇和sIgA浓度(±s，n=5)

表1 水下航行参训人员唾液中皮质醇和sIgA浓度(±s，n=5)

注:与训练前1 d比较aP＜0.05;与训练前30 min比较bP＜0.05，cP＜0.01。sIgA:分泌型免疫球蛋白A

检测时间 训练科目训练特征深度(m)时间(min)皮质醇(μg/L) sIgA (mg/L) 6.20±3.01 1 d 4.66±1.48 5.72±3.34训练前30min 4.25±0.75 3.77±1.94训练第1天 不同航速 ＜3 5～10 6.02±1.33 4.48±3.06训练第2天 转弯加减速 ＜3 5～10 5.89±0.79b4.91±3.79训练第3天 长时间航行 ＜3 30 3.75±1.27 2.56±0.84训练第4天 水下航行 20 5～10 7.61±0.92ac3.77±3.23训练第5天 水下航行 30 5～10 6.91±1.35b训练前

图1 水下航行参训人员脑力负荷强度及紧张程度主观评价

3 讨论

各种应激源可通过影响个体的神经系统、内分泌系统而导致下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴功能的激活，通过免疫系统而导致T、B淋巴细胞中DNA损伤并进而导致免疫功能下降，从而引起感染性疾病增多和心身疾病的发生［2］。皮质醇是应激诱导的HPA轴产生的主要糖皮质激素，由于唾液取样方便，无创伤性，且唾液皮质醇浓度和血液中游离皮质醇浓度具有高度相关性，可以用于代表HPA轴活性，因此，近年来在应激研究中多采用唾液皮质醇代替血液皮质醇进行检测［3］。研究发现，心理应激可造成唾液皮质醇浓度上升，sIgA浓度降低［4-5］。

文献报道，唾液皮质醇浓度可作为应激反应的重要客观指标［6-7］。本次试验中，参试人员前两天在浅深度(3 m以浅)进行水下航行技能训练，包括不同速度、转弯加减速等，唾液皮质醇水平比训练前明显增高，但这两天之间没有明显差别。在第3天进行较长时间航行后，唾液皮质醇浓度反而降低到训练前水平。以上结果说明，陌生技能造成参试人员一定程度的应激，但这种应激可通过反复训练而消除;参试人员在掌握基本技能后，航行时间长短不能引起应激程度变化，即航行时间不是主要应激源。在第4天训练深度提高到20 m后，参训人员唾液皮质醇浓度急剧增高，不仅显著高于训练前，而且也高于第1、2天进行基本技能训练时。在第5天进行水下30 m航行后，唾液皮质醇浓度与第4天相比略下降，但仍显著高于训练前，说明水下航行深度是主要应激源，反复训练对其有一定的改善作用，但不能完全消除。

NASA-TLX量表是迄今使用最为广泛的主观心理负荷评估工具之一，不仅使用者接受程度最高，且被试间变异最小［8］。该量表能有效评估主观心理负荷，具有较好的信效度，而且优于其它一些主观评估工具。本次试验中，参试人员的主观心理负荷均较高，尤其在训练深度增加到20～30 m时，心理负荷分值明显增高，此时唾液中皮质醇浓度也明显增高，二者变化趋势大致相同，说明应激主要由脑力负荷增大引起。分析认为，水下航行时需要人员注意力高度集中，并且迅速对各种状况做出正确的反应，这样的工作负荷造成人员极大应激。而紧张程度主要与航行深度有关，深度增大，心理紧张度明显增强，这种紧张可能主要由害怕、担心、焦虑、恐惧等心理活动引起。本次训练中唾液sIgA浓度变化不明显，说明短期水下航行尚未引起机体免疫功能明显变化。

综上所述，水下航行由于高危险、高复杂、高技术性而给航行人员造成较大应激，这种应激与技能掌握的熟练程度和航行深度密切相关。反复训练可使其应激程度降低，因此应重视积极开展潜水员水下航行的常规训练，以规避较强应激引起的事故高发。

［1］ Hart SG，Staveland LE.Development of NASA-TLX(Task Load Index):resultsofempirical and theoretical research［A］.//Hancock PA＆Meshkati N(Eds)，Humanmentalworkload［M］.New York:Elsevier，1988:5-39.

［2］ Ghazi A.Psychosomatic disorders:theoretical and clinical aspects［J］.New York:Brunner/Mazel Publishers，1996:129-130.

［3］ 龙国文.唾液皮质醇及其检测应用评价［J］.国外医学临床生物化学与检验学分册，1996，17(3):102-104.

［4］ Jansen LM，Gispen-deWied CC，Jansen MA，etal.Pituitary-adrenal reactivity in a child psychiatric population:salivary cortisol response to stressors［J］.Eur Neuropsychopharmacol，1999，9(1-2):67-75.

［5］ 林实，赵士芳，闫福华.应激中述情障碍对唾液SIgA及皮质醇的影响［J］.上海口腔医学，2005，14(6):561-564.

［6］ 陈良恩，安瑞卿，张晓丽，等.新兵跳伞心理应激对唾液皮质醇水平的影响［J］.华南国防医学杂志，2011，25(3):243-245.

［7］ 杨娟，侯燕，杨瑜，等.特里尔社会应激测试(TSST)对唾液皮质醇分泌的影响［J］.心理学报，2011，44(4):403-409.

［8］ 杨玚，邓赐平.NASA-TLX量表作为电脑作业主观疲劳感评估工具的信度、效度研究［J］.心理研究，2010，3(1):36-41.

Evaluation of stress reaction in divers during underwater navigation

LICi，FANG Yi-qun，MA Jun，YAO Jian，FU Guo-ju，GU Xiu-liang，TANG Yun-xiang，MENGMiao，CHEN Hai-ting，MIAOWei-wei

(Naval Medical Research Institute，Shanghai200433，China)

Objective To investigate the effects of underwater navigation on the stress reaction and immune function in divers.Methods Brain load and stress reaction of 5 male divers working with different speeds，at different depths and different times both before and after underwater navigation were evaluated by using National Aeronautics and Space Administration-Task Load Index Scale.Changes in the concentrations of salivary cortisol and secretory immunoglobulin A(sIgA)both before and after underwater training were detected by radio-immunoassay.Resu lts The subjective stress load experienced by the 5 divers reached peak value，when they came to the depth of 20 meters.The concentration of salivary cortisol during the firstunderwater training and at the depth of20 m was increased significantly(P＜0.05)，however，no significant changes in the concentration of sIgA could be noted between different groups(P＞0.05).Conc lusion Stress reaction experienced by divers during underwater navigation increased with the increase in depth，but repeated training was beneficial to the recovery of stress reaction.

Underwater navigation;Stress reaction;Salivary cortisol;NASA-Task Load Index

R842

A

10.3969/j.issn.1009-0754.2014.05.001

2013-08-29)

(本文编辑:林永丽)

海军装备部科研课题(09A101);海军后勤部科研课题(AHJ10L001)

200433 上海，海军医学研究所(李慈、方以群、马骏、姚健、付国举、顾秀良、孟淼、陈海庭、缪巍巍);第二军医大学(唐云翔)

方以群，电子信箱:yqfang126@gmail.com