高空电磁辐射对运输机飞行员免疫球蛋白与补体的影响

晏雪婷，程苏琴，朱美财，孙绍权

飞行员作为特殊群体，受到了飞行环境中多种有害因素的影响，如精神紧张、缺氧、加速度以及来源于宇宙射线的电离辐射等［1-3］。国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)也将喷气飞机机组人员列为宇宙辐射受照职业人群［4］。为了研究飞行环境下飞行员免疫功能的改变，以及飞行时间对其的影响，我们对部分运输机飞行人员与地勤工作人员的免疫球蛋白和补体水平进行了检测分析。

1 对象与方法

1.1 研究对象 为2013－2015年来我院体检的运输机飞行员和地勤工作人员，所有研究对象均无自身免疫病、肾病综合征等病史，亦无免疫抑制剂治疗史。其中观察组为120例运输机现役飞行员，年龄为(36.37±8.24)岁。按飞行时间将观察组分为4个亚组，＜1000 h组35例;1000～1999 h组30例;2000～3000 h组15例以及＞3000 h组40例，各亚组之间年龄和飞行时间相比差异有统计学意义(P＜0.05)。对照组为100例现役地勤工作人员，年龄为(33.52±2.28)岁，观察组与对照组的年龄相比差异无统计学意义(P＞0.05)，见表1。

表1 各组的一般情况比较(±s)

注:与＜1000 h组比较，*P＜0.05

组别 n 年龄(岁) 飞行时间(h)对照组100 33.52 ±2.28观察组 120 36.37 ±8.24＜1000 h 组 35 28.26 ±3.16 511.43 ±225.45 1000 ～1999 h 组 30 33.87 ±4.32*1497.00 ±332.83*2000 ～3000 h 组 15 39.53 ±3.48*2213.33 ±247.46*＞3000 h 组 40 44.15 ±7.09*4598.25 ±1257.74*

1.2 方法 晨起空腹经肘静脉抽血5 mL，离心半径14.5 cm，3000 r/min 离心 5 min，吸取血清，检测其外周血免疫球蛋白和补体。

1.3 仪器与试剂 IMMAGE800双光径免疫浊度分析仪、免疫球蛋白与补体试剂由贝克曼库尔特有限公司提供。

1.4 统计学处理 采用SPSS 17.0统计软件进行统计学分析。符合正态分布的数据用均数±标准差(±s)表示，多组之间的比较采用方差分析Dunnett法;不符合正态分布的数据用中位数(四分位数差)［M(Qd)］表示，组间比较采用非参数检验Kruskal-Wallis H法分析。飞行时间与各免疫指标之间分别进行双变量相关分析，符合正态分布的使用Pearson相关，不符合的使用Kendall相关;再通过曲线估计选择出合适的函数，进一步拟合曲线。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组免疫球蛋白和补体的比较 各组IgA、IgM、C3与C4水平数据不符合正态分布，用中位数［M(Qd)］表示。与对照组相比，观察组的IgG、IgM水平降低，补体C3、C4水平增高(P＜0.05)。按照飞行时间进一步分组，与对照组相比，飞行时间＜1000 h组的 C3、C4水平增高;1000～1999 h组的IgG水平降低，C3、C4增高;2000～3000 h组的IgG降低;＞3000 h的观察组IgM降低，C3、C4增高(P＜0.05，见表 2、表 3)。

表2 各组与对照组IgG水平比较(±s)

表2 各组与对照组IgG水平比较(±s)

注:与对照组比较，*P＜0.05

组别 n IgG(g/L)100 12.81 ±2.22观察组 120 11.87 ±2.44*＜1000 h 组 35 12.15 ±2.41 1000 ～1999 h 组 30 11.64 ±2.23*2000 ～3000 h 组 15 11.35 ±2.49*＞3000 h组对照组40 11.99 ±2.63

2.2 观察组飞行时间与各指标之间的相关性分析飞行时间与IgM水平间呈负相关，相关系数(r)为－0.154(P＜0.05);与其余检测指标无相关性(P均＞0.05)。

2.3 观察组IgM水平与飞行时间的曲线估计 对IgM水平与飞行时间进行曲线估计，选择P＜0.05，相关程度最高的一个函数模型即Power(幂模型)，模拟出幂函数方程Y=1.904(X－0.094)。模拟曲线见图1。

图1 IgM与飞行时间的幂模型模拟图

3 讨论

本研究发现:与地勤组人员相比，运输机飞行员的IgG和IgM水平降低，C3和C4水平增高。缺乏IgG易患化脓性感染［5］。IgM是在体液免疫应答中最先产生的抗体。C3、C4是补体系统的主要成分，尤其是C3，补体激活的经典途径和旁路途经都要通过激活C3来进一步激活补体末端成分［6］。运输机飞行员是从事飞行工作的特殊群体，他们相对身体健康、生活规律、营养丰富，还拥有健全的医疗保障系统，本文亦显示运输机飞行员的免疫球蛋白和补体水平的改变与健康和营养因素关系不大。有研究发现紧张会导致C3轻微增高［7-8］。飞行时间越长，受到的紧张因素的影响应该越多，但本文中飞行时间在2000～3000 h的飞行员的补体水平并未发生增高，而飞行时间小于1999 h及大于3000 h的飞行员的补体水平增高，所以紧张因素似乎不是本文中补体变化的主要原因。飞行员在飞行环境中受到最常见的影响因素是加速度和电磁辐射。有研究表明高正加速度(+Gz)对飞行员唾液分泌型免疫球蛋白(secretory immu-noglobulin A，sIgA)浓度无影响［9］，说明加速度对免疫球蛋白的改变影响不大。飞行员也是宇宙辐射的职业受照人员，有研究表明，极地航线组空勤人员宇宙辐射的年平均有效剂量可达到(5.79±0.92)mSv/年，非极地航线空乘人员的宇宙辐射年平均有效剂量可达到(2.14 ±0.64)mSv/年［10］。并且飞行员在飞行过程中长时间处于飞机头部，暴露在玻璃窗下的时间较长，得不到有效的保护。有研究发现，电磁辐射暴露组与对照组比较，IgG和IgM水平均明显降低(P＜0.01)，C3和C4水平显著增加(P＜0.01)［11］。在低辐射剂量的环境下，辐射组的IgG、IgA与IgM含量降低［12］。综上所述，本文认为，飞行员免疫球蛋白与补体改变的主要原因可能是来自于飞行环境中的高空电磁辐射。

表3 各组与对照组IgA、IgM、C3与C4水平比较［M(Qd)］

天然的辐射主要是宇宙射线、地球原生核素，人工的主要是机载雷达、激光武器和大功率的机械电子设备［13］。有研究表明，电磁辐射可以引起免疫组织细胞出现大量凋亡，其凋亡可能与活性氧的增高有关［14］。因此，本文认为IgG和IgM水平的降低可能是辐射导致的免疫损伤。C3、C4性状不稳定，易受理化损伤、震荡、紫外线、温度的影响。我们认为补体的升高一方面可能是因为震荡、辐射导致的免疫损伤后的代偿反应，另一方面可能是由于飞行时心理因素对机体产生的刺激作用。具体变化的机制有待于进一步研究。

在不同飞行时间分组研究以及相关性分析中发现，IgG的降低出现在飞行时间较长的观察组。IgG在早期无变化可能是因为机体产生免疫损伤后的代偿作用。随着飞行时间的增加，电磁辐射造成免疫损伤的累积，损伤累积大于机体的代偿作用，进而引起IgG水平降低。而C3、C4在早期的增高可能是由于心理的刺激作用以及损伤后的代偿作用;先升高后降低的趋势表现为机体的适应性过程，以及机体的自身免疫修复功能;而在晚期的增高则可能是因为长期的电磁辐射对补体系统造成的影响，有待于进一步研究。IgM水平在飞行＞3000 h的时候显著降低，并随着飞行时间的增加逐渐降低，可能是由于低电磁辐射造成免疫损伤的长期累积效应。

综上所述，IgG、IgM水平降低以及C3、C4水平增高均是免疫损伤的反映，是对飞行员健康的不利因素。应该及时监测飞行员早期补体的变化以及飞行后期的免疫球蛋白的变化，定时的疗养［15］以及加强飞行环境中电磁辐射的防护也很有必要。

［1］ 任兆生，李路平，李俊勤，等.高温、噪声、振动复合应激时人体血压和缩血管激素的变化［J］.中华航空航天医学杂志，1997，8(2):111-114.

［2］ De Luca C1，Deeva I，Mariani S.et al.Monitoring antioxidant defenses and free radical production in space-flight，aviation and railway engine operators，for the prevention and treatment of oxidative stress，immunological impairment，and pre-mature cell aging［J］.Toxicol Ind Health，2009，25(4-5):259-267.

［3］ 沈思云，白 菁.浅谈飞行员缺氧训练中的护理体会［J］.东南国防医药，2007，9(4):298-299.

［4］ 冯英进，陈蔚如，仲 晶.飞行人员宇宙辐射有效剂量的估算和分析［J］.环境与职业医学，2004，21(4):271-274.

［5］ 于繁荣.巨细胞病毒感染与宿主的免疫机能损伤［J］.南京部队医药，1998，1(2):78-80.

［6］ 宋水江，张成国，黄鉴政.脑血管病患者体液免疫功能的初步研究［J］.浙江大学学报:医学版，1995，24(4):148-150.

［7］ 刘继文，王治明，王绵珍，等.职业紧张对免疫功能的影响［J］.中国工业医学杂志，2002，15(2):100-101.

［8］ 张育红，李国玉，孙 磊，等.医务人员职业紧张与补体水平关系研究［J］.中国工业医学杂志，2010，23(4):289-291.

［9］ 李卫东，薛 霞，薛 红，等.高+Gz暴露对飞行员唾液分泌型免疫球蛋白A和皮质醇浓度的影响［J］.中华航空航天医学杂志，2013，24(2):113-116.

［10］拓 飞，姚永祥，周 炼，等.极地与非极地航线空勤人员所受光子和中子宇宙辐射剂量比较［J］.中华放射医学与防护杂志，2010，30(4):469-471.

［11］李延忠，陈少华，赵科伕，等.微波辐射对机体健康和免疫功能的影响［J］.中华劳动卫生职业病杂志，2013，31(8):602-605.

［12］刘新梅，谭卫国，曾 红，等.某市放射作业人员免疫球蛋白含量的影响分析［J］.工业卫生与职业病，2012，38(1):47-48.

［13］彭章平，白 菁，冯松锦，等.飞行员外周血T淋巴细胞免疫功能初步研究［J］.环境与健康杂志，1999，16(4):210-212.

［14］郭 瑛，崔玉芳，李 燕，等.高功率微波对大鼠免疫组织活性氧水平的影响［J］.中国预防医学杂志，2007，8(5):528-530.

［15］徐 莉，周林甫，扬长斌，等.临潼疗养地自然疗养因子对飞行员免疫功能的影响［J］.中华保健医学杂志，2010，12(6):465-466.