战斗机女飞行员颈肌强度及训练

陈琼 李冀

战斗机女飞行员颈肌强度及训练

陈琼 李冀

目的研究战斗机女飞行员颈部各肌群的强度并探讨颈肌训练的方法和效果。方法①对8名战斗机女飞行员颈部损伤情况进行调查。②16例战斗机飞行员按性别分为M组(男)、F组(女)，每组各8例。采用CME-1飞行员颈肌训练器对M组飞行员颈部各肌群(前、后、左、右)的强度进行测试；对F组飞行员进行为期3周共9次的颈部各肌群(前、后、左、右)的强度训练，第1、3、4、6、7和9次为等长训练模式，第2、5和8次为可变阻力和可变速度训练模式，记录M组及F组第1(F1组)、6(F6组)和9(F9组)次训练飞行员前、后、左、右各肌群的平均颈肌强度以及平均10 s最大冲量。结果①8名战斗机女飞行员中87.5%曾有过颈部不适症状，75.0%颈部不适发生在飞行中；有50.0%曾有过颈部疼痛症状，50.0%颈部疼痛症状发生在飞行中。②F1组向前、后、左、右各肌群平均颈肌强度和平均10 s最大冲量值低于M组(P＜0.05)。③F6和F9组各肌群的颈肌强度和10 s最大冲量的均值较第1次数值均有显著提高(P＜0.05)；训练9次前、后、左和右各肌群的颈肌强度均值与第1次比较分别增长51.2%、46.6%、63.4%和48.6%，10 s最大冲量均值与第1次比较分别增长60.3%、54.4%、66.3%和54.2%。结论①战斗机女飞行员颈部损伤发生率高。②战斗机女飞行员各肌群颈肌强度和耐力较男飞行员低。③CME-1飞行员颈肌训练器能有效提高战斗机女飞行员的颈肌强度。

女性；战斗机飞行员；颈部损伤；颈肌强度

女战斗机飞行员的成功培养，标志着我国女性承担的飞行任务由原来的空中运输、空中加油等保障领域进入空中格斗的作战领域，女性将在今后的飞行任务中承担更加重要的任务。我军女性飞行员住院疾病谱分析，除妇科疾病外，颈腰部疾病高居首位，直接影响飞行任务的完成和飞行安全[1]。目前，国内战斗机女飞行员颈肌强度及训练的相关系统研究缺如，因此本研究对战斗机女飞行员颈部损伤情况进行了调查并应用CME-1型飞行员颈肌训练器测试、训练其颈部各方向肌群的强度和耐力，探寻了提高其颈肌强度的有效方法，为女战斗机飞行员的航卫保障提供依据。

1 对象与方法

1.1 对象8名女性及8名男性战斗机飞行员分别设为F组和M组，年龄为26～35岁，飞行时间为160～420 h，飞行合格，既往无明确颈椎疾病史。

1.2 方法采用问卷调查法对上述8例女性战斗机飞行员颈部损伤情况进行调查。调查表基于国外学者普遍应用的标准Nordic问卷调查表设计调查其颈部损伤情况[2]，包括过去1年中颈部症状及对飞行的影响。

采用空军航空医学研究所研制的CME-1飞行员颈肌训练器测试M组飞行员颈部各方向肌群的强度及耐力，测试模式与F组等长训练模式相同。对F组飞行员进行为期3周共9次颈肌训练：每周训练3次，分别在周一、三、五。每周三即第2、5和8次进行可变阻力和可变速度训练模式(CVR)训练，其余均为等长训练模式。训练前进行5～10 min的颈部热身运动。等长训练时前、后、左、右各肌群强度测试均在正中位，最大用力等长训练10 s/次，间隙休息10 s，共12次。进行CVR模式训练时，前屈(30°)后伸(15°)和左右侧屈(均为30°)各16次，各方向训练间休息3 min。第1次目标负荷设为300 N，其余每次以前一次相同训练模式的平均最大肌力为目标负荷。统计等长模式训练中各肌群12次测量中平均最大肌力的均值±标准差(±s)作为平均颈肌强度；等长模式训练中各肌群12次测量中平均10 s最大冲量(颈肌强度×作用时间)的均值±标准差(±s)作为平均颈肌的耐力。对：①M组和F组第1次训练(F1组)的前、后、左、右各肌群平均颈肌强度、平均10 s最大冲量的均值进行比较。②F组飞行员第1次(F1)、第6次(F6)及第9次(F9)颈部前、后、左、右肌群的平均颈肌强度、平均10 s最大冲量的均值进行对比并计算训练3周的相对增长率。

1.3 统计学处理采用SPSS 13.0统计软件包进行统计学分析，实验数据采用均数±标准差(±s)表示，两组数据对比分析采用配对样本t检验，F1、F6及F9组间的比较采用单因素方差分析(ANOVA)，多组间两两比较采用SNK(Stundent-Newman-Keuls)检验；P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.18 例女战斗机飞行员颈部损伤及对飞行影响情况调查统计(表1)

2.2 不同性别飞行员各肌群平均颈肌强度、平均10 s最大冲量均值的比较(表2～3)M组与F1组相比，平均颈肌强度、平均10 s最大冲量均值差异均有统计学意义(P＜0.05)。

2.3 女战斗机飞行员第1、6和9次训练时各肌群平均颈肌强度、平均10 s最大冲量均值的比较(表4～5)各肌群平均颈肌强度以及平均10 s最大冲量均值F6组和F9组与F1组相比以及F6组与F9组相比差异均有统计学意义(P＜0.05)，训练9次各肌群的颈肌强度均值与第1次比较分别增长51.2%、46.6%、63.4%和48.6%，训练9次各肌群的10 s最大冲量均值与第1次比较分别增长60.3%、54.4%、66.3%和54.2%。

表18 例女战斗机飞行员颈部损伤及对飞行影响情况调查统计

表2 不同性别飞行员平均颈肌强度(N)的比较(±s)

表2 不同性别飞行员平均颈肌强度(N)的比较(±s)

注：与F1组相比，*P＜0.05

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表3 不同性别飞行员平均10 s最大冲量(N·s)的比较(±s)

表3 不同性别飞行员平均10 s最大冲量(N·s)的比较(±s)

注：与F1组相比，*P＜0.05

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表4 训练不同次数肌群颈肌强度(N)的比较(±s)

表4 训练不同次数肌群颈肌强度(N)的比较(±s)

注：与F1相比，*P＜0.05；与F6组相比，#P＜0.05

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表5 训练不同次数肌群10 s最大冲量(N·s)的比较(±s)

表5 训练不同次数肌群10 s最大冲量(N·s)的比较(±s)

注：与F1相比，*P＜0.05；与F6组相比，#P＜0.05

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3 讨论

2009年，我军诞生了首批女性战斗机飞行员。选拔和训练女性战斗机飞行员，是空军飞行员队伍发展的需要，也是今后发展的必然趋势。

目前，我军对于女性战斗机飞行员选拔、训练的研究报道较少。男女性别差异客观存在，除体型结构方面的差别外，在肌肉力量、骨骼强度、循环系统和呼吸系统等方面，女性均较男性弱。在高强度运动中，女性受训人员骨骼、肌肉受损伤危险性大于男性。在美海军陆战队征兵部的试点研究中，女性骨骼、肌肉损伤的发生率高达45%[3]。空军总院刘洪巾等的研究表明，我军女飞行员疾病谱中骨骼、肌肉病症高居第二，甚至造成停飞[1]。与运输机相比，战斗机的高机动性产生持续高载荷、高载荷增长率、高角加速度，而人体颈椎的解剖学特点和相对薄弱的颈部肌肉，使得女性飞行员在人-机-环境系统中颈部更容易产生损伤，早期出现颈部疲劳、不适和颈痛，从而对肌力造成影响，肌力下降意味着维持颈椎稳定的功能下降，即承担载荷的能力下降。当作用于头部的负荷超过颈部正常耐限，就可能激发疼痛、肌肉痉挛乃至功能失调。同时我们的调查也显示女性战斗机飞行员颈部不适及疼痛的发生率分别为87.5%、50.0%，飞行中上述问题发生率为75.0%、50.0%，认为影响飞行的高达50.0%，高于柳松杨等对我军男性飞行员的调查数据[4]，已经妨碍飞行工作、训练效率，影响飞行安全。另外，我们的研究也显示，训练前，女战斗机飞行员在前屈、后伸、左、右侧屈4个方向颈肌强度及耐力均小于男性，尤其是颈肌强度。这也提示我们男女战斗机飞行员在颈部肌肉强度及耐力方面存在差距，可能造成其颈部损伤发生率高于男性战斗机飞行员，因此，女战斗机飞行员颈部损伤问题应引起足够关注，同时我们也建议在女性战斗机飞行员的选拨中应关注相关问题。

目前，解决飞行员颈部损伤问题的方法包括限制头部与躯干不利的相对运动，减轻头盔、夜视仪等装备的重量，人机工效学指标的进一步优化以及加强颈部力量训练[5-6]。通过地面颈肌强度训练能最大限度地减少飞行员颈部损伤[7]，具有重要的作用和军事价值。英、美、俄等发达国家都很重视颈部肌肉的强度训练[8]，所用的训练设备包括Berg等报道的液压阻力计，Schall报道西点军校使用的4通道颈部训练器，新加坡空军所用的等长模式的颈肌测力计，还有德国和我国所用的等张(砝码提供阻力)颈肌训练器[9]等，但是等长训练不能提供颈部关节全活动范围的训练，等张训练不能保证超负荷时颈部不受损，存在安全性问题，由砝码提供负荷，也难以精确负荷。

本研究运用CME-1型飞行员颈肌训练器对8例战斗机女飞行员进行了为期3周共9次，等长模式与CVR模式相结合的主动训练。既往我们在男性飞行员中的研究也证实了该设备的安全及高效性[10-11]。该训练器将等长模式、CVR模式肌力训练的原理和生物反馈技术应用于测试和主动训练飞行员的颈肌强度和耐力，自动调节训练速度和训练负荷。本实验记录并对比了训练前后女战斗机飞行员颈部各肌群的颈肌强度和耐力。结果显示，训练2～3周后，女飞行员颈肌强度和耐力均有显著提高，尤其是训练3周，前者提高幅度在46.6%～63.4%；后者提高幅度在54.2%～66.3%，整个训练安全且显著有效。既往飞行员往往忽视颈部损伤的影响，尤其对于颈肌锻炼的重要性未能引起足够关注。因此，在今后的日常生活，健康鉴定和疗养中对其加强颈部健康宣教，重视颈部生理健康，尤其是加强针对性的颈部强度训练将是今后训练女性战斗机飞行员的重点。因目前我军战斗机女飞行员较少，且来院疗养时间有限，故参与本研究中的调查和训练的样本量较小，我们将在今后的研究中加强相关资料的积累。

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[3]Trone D，Leone D，Shaffer R，et al.Using anthropometrics to evaluateknee/lowerleginjurysusceptibilityamongwomen marine corps recruits in basic training 1338[J].Medicine&Science in Sports&Exercise，1997，29(5)：234-240．

[4]柳松杨，丛红，王鹤，等.军机飞行员的颈部损伤研究[J].医用生物力学，2010，25(4)：262-265．

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[11]陈琼，朱超，陈晓健，等.轰炸机飞行员颈肌强度及训练效果的研究[J].中国疗养医学，2011，20(11)：963-965.

ObjectiveTo evaluate the strength of neck muscle groups of female fighter pilots and to explore the methods and effects of strength training.Methods①An investigation was conducted among 8 female fighter pilots with neck injuries.The questionnaire consist of the relevant issues on neck injuries，including symptoms and their influences on flight.②16 fighter pilots were divided into 2 groups according to gender：Mgroup(male fighter pilots)and F group(female fighter pilots)with 8 pilots in each group.CME-1 neck muscle training apparatus was adopted to practice strength testing in neck muscle groups in Mgroup(front，rear，left，right).F group were given strength training in neck muscle groups(front，rear，left，right)altogether for 9 times in 3 weeks.Among the 9-time training，the 1st，3rd，4th，6th，7th，and 9th were isometric exercises，while the 2nd，5th and 8th were exercises with changeable velocity and resistance.The mean of neck muscle strength in the front，rear，left，and right muscle groups in Mgroup and F group of the 1st，6th，and 9th(F1，F6，F9)time and the mean of maximum impulse in 10 seconds were recorded.Results①The investigation showed that 87.5%of the female fighter pilots had uncomfortable neck symptoms and 75.0%of them had the symptoms during flight.50.0%of the pilots had suffered neck pain and 50.0%of such pains took place during flight.②The mean of neck muscle strength in the front，rear，left，and right muscle groups and the mean of maximum impulse in 10 seconds in F1group were lower than those of the Mgroup(P＜0.05).③The mean of neck muscle strength and the mean of maximum impulse in 10 seconds in F6and F9were significantly higher than those in F1(P＜0.05).After 9 times of training，the mean of neck muscle strength in the front，rear，left，and right muscle groups increased respectively by 51.2%，46.6%，63.4%，and 48.6%compared with the first time，and the mean of maximum impulse in 10 seconds increased respectively by 60.3%，54.4%，66.3%，and 54.2%compared with the first time.Conclusion①The incidence rate of neck injuries in the female fighter pilots is very high.②Strength and endurance of all neck muscle groups in female fighter pilots were relatively weaker than those of the male fighter pilots.③CME-1 neck muscle training apparatus can effectively improve neck muscle strength of female fighter pilots.

Female；Fighter pilots；Neck injury；Neck muscle strength

2015-07-15)

1005-619X(2015)10-1018-03

10.13517/j.cnki.ccm.2015.10.004

310007空军杭州航空医学鉴定训练中心

总后卫生部保健专项科研课题(12BJZ22)