军事跳伞训练伤的发病机制影响因素及其预防

赵　刚，孙　磊

军事跳伞训练伤的发病机制影响因素及其预防

赵刚，孙磊＊

［摘要］按照军事跳伞训练的不同训练阶段，分析了伞兵训练伤的发生机制及其主要影响因素，介绍了一些主要的预防措施。为进一步研究并降低伞兵训练伤的发病率，提高部队作战能力提供科学依据。

［关键词］军事跳伞；训练损伤；机制；影响因素；预防

军事跳伞（mlilitary parachuting）最早出现在第二次世界大战当中，因其能够将大量兵力快速空运、投送执行特定任务，已被各国广泛采用［1］。伞兵在现代战争中仍占有重要地位。这个群体具有快速、机动、突破性强等特点，是各国重要的军事力量之一。跳伞诸多环节都有潜在的损伤因素。因此研究跳伞损伤、指导并制定相应的预防措施具有重要意义。

1　伞兵训练伤的发病率及其特点

英国、澳大利亚、挪威、美国的军事跳伞受伤发生率分别为1.1%、0.7%、0.5%和0.6%［1］。Neves等［2］报道巴西伞兵训练伤总发生率为1.2%，脚踝损伤最多（32.8%）。国外伞兵跳伞受伤率因跳伞方式、类型和目的不同差别较大。舱内伞绳开伞跳伞损伤介于2.2～11.3/1000次伞降，携带武器装备时为13.7/1000次伞降，我军伞兵跳伞的损伤率为14/1000次伞降［3］。跳伞损伤部位主要集中在距小腿关节、膝关节和脊柱［3］。

2　伞兵主要常见的训练伤及发病机制

根据训练的不同阶段，损伤为地面动作训练伤和伞降训练伤。伞降训练伤又可分为开伞伤、坠落伤和着陆伤。李健等［4］报道地面动作训练主要损伤部位在踝、腰、小腿和膝，损伤率分别为22.6%、 26.9%、23.2%、13.3%；伞降训练伤主要损伤部位为距小腿关节、臀和手部，损伤率分别为27.1%、7.5%、4.1%；Knapik等［5］对美军96132次跳伞进行研究，导致头部闭合损伤310例，损伤率为3.22/1000次伞降。

2.1地面动作训练伤的发病机制相关数据显示，人行走时下肢的负荷量是体重的2.75倍，跑步时是体重的5倍，而跳跃时将增至体重的10倍以上。地面动作训练模拟次数多，易造成软组织损伤，出现腰腿痛。该阶段训练具有跑跳动作多、训练强度大、持续时间长、重复性强等特点。参训人员易疲劳，损伤易多发。特别是在着陆动作的训练（跳台训练）时，冲击力经下肢传到至脊柱，使其长时间、多次承载负荷，造成积累性的疲劳损伤，韧带炎、筋膜炎、应力性骨折及骨膜反应等十分常见。

2.2伞降训练伤的发病机制

2.2.1开伞伤开伞冲击力瞬间使躯体下降速度减小，使头、颈、肩承受强大的分离暴力，臂丛神经过度牵拉，腋下亦产生强大的挤压力量，致使臂丛神经损伤。谢雄等［6］分析了开伞冲击力致臂丛神经损伤158例，并得出机速大，则冲击力大；二级开伞能明显减低开伞冲击力。缺乏经验者更易受开伞冲击力的损伤。离机时姿势不好，空中身体翻滚、歪斜及松散，开伞瞬间冲击力的作用方向与身体纵轴不一致，突然减速，冲击力经背带系统传至脊柱胸腰段，特别是腰、背部肌肉没有充分收缩时，其负荷瞬间剧增，引起脊柱的损伤。谢雄等［7］报道的568例跳伞伤脊柱压缩性骨折中，25.0%的是由开伞冲击力过大所致。强烈的冲击力致使肱骨骨折，且常合并肩关节脱臼，称为“伞兵骨折”［4］。开伞冲击力对身体的损害程度与跳伞姿势间有密切的关系，姿势不正确，身体受力分部更加异常，更异损伤。

2.2.2坠落伤伞兵坠落伤较其他伤型少见。常发生于进行高难、低空跳伞时。其损伤主要见于脊柱和下肢，脊柱伤中以腰椎压缩骨折最为常见。损伤性质与坠落的高度、伞衣失效程度、跳伞者体重、地面情况、着陆姿势和部位有关，其中坠落高度起主要决定作用。坠落的高度越高，过程中和着地时速度越快，着地瞬间人体所承受的冲击力就越大，对人体的损害就越严重。伞交替失效不同高度坠落伤的发生情况有一定规律性，坠落高度越高，机体受大的地面反冲击力就越大，损伤就越重，伤情就越复杂。坠落时，多数情况下人体可垂直下落，足部或臀部先着地，因此脊柱及下肢骨折多见。

2.2.3着陆伤从人体生物力学上讲，着陆时，脊柱和下肢所承受的负荷是最大的，极易产生损伤［3］。

距小腿关节位于身体最远端，最先接触地面，受力最大，承受时间最长，缓冲最小，最易损伤［3］。距小腿关节损伤占伞兵训练伤30%～60%［8］。外翻力量是距小腿关节骨折的主要外力［9］。距小腿关节的动态稳定是重力作用、肌肉活动及足与地面相互作用等的综合结果［10］。正确的着陆方式是并腿着陆。当地面不平或者有异物时，距小腿关节呈旋前或者旋后位，局部受力超越踝部骨与韧带约束力的极限，容易造成距小腿关节骨折。在伞降损伤中，距小腿关节骨折最常见的类型是旋前、旋后外翻；在距小腿关节骨折的原因中，外翻暴力占据重要地位。着陆时伞衣晃动是距小腿关节骨折的另一个原因。如在风速较大时跳伞，频繁地左右操伞常导致伞衣、跳伞员身体晃动，这样重力、风力以及晃动的力量将形成较大合力，着陆时作用于人体致下肢骨折。

着陆时，冲击力的向上传导，应力可集中于胸腰段，导致胸腰段的急、慢性损伤，其中以压缩性骨折最多见。损伤程度与伞员体重、负荷重量、着陆姿势及地面软硬等密切相关。多发性脊柱骨折常发生在腰椎及胸腰段，单一脊柱压缩性骨折多发生在腰椎4或腰椎5［7］。

普通人群中创伤性四肢大关节脱位以肘关节脱位最常见，其他依次为肩关节和髋关节脱位［11］。谢雄等［12］报道伞训致关节脱位的部位、类型等伤情有以下特点：新训者损伤多，老队员损伤少，着陆伤多于开伞伤；新训者以下肢关节脱位为主，距小腿关节骨折脱位最多见，其次为肘、肩关节；频繁跳伞者伞降技术熟练损伤少，上肢关节脱位多见。

跳伞着陆导致膝关节受伤，其中常见有关节脱位、关节内及其周围骨折、交叉及侧副韧带损伤、半月板急性损伤等［13，14］。在维持膝关节稳定的众多肌肉和韧带中，内侧副韧带（Medial Collateral Ligament，MCL）所起的作用最不能忽视。刘涛等［15］对120例膝关节损伤空降兵进行调查发现：膝关节损伤部位排列依次为：侧副韧带损伤、交叉韧带损伤、半月板损伤、骨挫伤、髌骨骨折等。MCL损伤多发生于膝关节轻度（130°～150°）屈曲位时，小腿突然外展外旋，或足及小腿固定不动而大腿内收内旋［16］。前交叉韧带（Anterior Cruciate Ligament，ACL）是膝关节重要的静力稳定结构，限制胫骨相对股骨向前移的力量中，86%的是由ACL承担［17］。研究证实，膝关节从屈曲40°伸至完全伸直时，胫骨过度内旋及内翻或外翻的应力使得ACL承受着最高的负荷和张力［18］。着陆时动作僵硬变形，伸膝状态着陆，常导致ACL损伤、断裂。着陆姿势不正确，膝关节发生旋转，容易造成半月板损伤。着陆缓冲距离是影响着陆冲击力大小的重要因素。土质松软，增加缓冲距离，减少着陆冲击力，减少损伤的发生。反之亦成立［19］。姚杰等［20］利用膝关节有限元模型和模拟跳伞着陆实验数据对半蹲式跳伞着陆进行研究，发现关节应力随跳落高度的增加而变大。在冲击作用下，外侧半月板、关节软骨承受载荷较大；前交叉韧带和内侧副韧带于屈膝角度最大时应力集中，进而可发生撕裂。

3　伞兵训练伤发生的影响因素

伞兵训练伤的影响因素很多。常见于报道的有性别、体重、身高、心理因素、跳伞经验、跳伞时间、气候、温湿度、陆地与水面、空中跳伞与地面训练、飞行器种类（飞机、直升机、热气球）、机型、伞型（伞降速度）、装具、已知和未知着陆地、有无护踝、一起参加跳伞的人数等［21-23］。地形、气候、风速（＞5 m/s）以及风向、常着陆时姿势，导致冲击力增大，易造成损伤［24，25］。

跳伞危险性大，参训人员跳伞前心理应激水平非常高［26］，军事应激导致损伤［27］。恐惧心理常致伞降技术不能正常发挥，离机姿势不当，碰撞机门致伤；开伞时身体歪斜、翻滚、松散可增大开伞冲击力造成外伤，肢体松散开伞时易造成伞绳、伞带缠挂肢体致伤；密集跳伞时，两伞或多伞相撞、交叉及重叠失效致坠落伤。谢雄等［28］对某部1759例跳伞致伤因素的调查结果显示，着陆姿势不好（占37.9%）、空中操纵不当（占17.6%）和离机姿势不好（占16.9%），具损伤因素的前三位。

新训人员下肢肌肌力较弱，承受冲击能力差，易致机械性外伤。跳伞外伤与伞降技术掌握的熟练程度密切相关。负重量大可增加开伞及着陆冲击力，易造成下肢及腰部的损伤。带伤跳伞是引起严重跳伞伤的重要因素。

跳伞员心理素质差，低空操作不当和侧风着陆是常见的致伤因素。跳伞前及空中停留时心理因素与应急能力失衡造成常影响伞兵的判断、技术动作的正常完成和能力的正常发挥，增加训练伤的发生。使用不同类型的降落伞进行跳伞，损伤发生概率不同，且差异具有统计学意义［21］。

4　伞兵训练伤的预防

科学组训，合理安排训练项目，加强训练卫生教育，改善训练场地，软硬适度，做好充分的准备活动，加强地面着陆的理论和实践操作训练，掌握动作要领，训练后的彻底放松，使新兵了解预防外伤、腰腿疼知识。对地面训练所致的腰腿痛要及时治疗，避免单一训练科目长时间反复训练，可有效预防地面动作训练伤的发生。

王秀增等［29］进行的不同机速真人试跳及尸体头颈部加载试验结果显示：机速325 km/h，高度800 m，用伞兵-4降落伞跳伞，开伞过载生理允许值不>（10.79±1.64）G；使用具有二级开伞功能的伞具，出舱时机速应控制在335 km/h以下。国内亦有研究报道使用伞兵-4降落伞跳伞，机速在180～300 km/h比较合适，使用伞兵-9B降落伞，机速在350 km/h以下，人体可以承受开伞过载。通常情况下，当伞兵负重<50 kg时，开伞和着陆的冲击力很少对人体产生损伤。二级开伞伞具具有良好的缓冲功能，在很大程度上能降低了开伞冲击力，从而有效减少了开伞伤的发生［30-31］。

加强地面训练，积极进行意外险情的模拟演练，使伞兵熟练掌握伞降操纵技术，从而提高心理素质及意外险情的处理能力；加强对身体素质和技术较差的人员管理，不宜跳伞者取消跳伞；尽量避免在大风速、阴雨天及大机速状态下跳伞，避免坠落伤的发生。

着陆是受伤的主要环节［32］，因此要选择适宜的着陆场地。开阔地、平坦的丘陵地域是比较理想的着陆地域，同时应避开树木、线杆、烟筒等。着陆损伤发生的根本原因是着陆动载过大。通常情况下，在以6 m/s的速度降落时，采取正确姿势着陆，很少发生着陆伤。减轻跳伞总重量，减小接地前瞬间的合成速度，接地过程中正确缓冲可以减少着陆动载［33］。当地面风速大于降落伞自身水平运动速度时，应顺风着陆；顶风着陆时，应尽量下拉降落伞的后两匹操纵带或拉操纵棒，以减小合成速度；当地面风速小于或等于降落伞自身水平运动速度时，应逆风着陆，以充分利用降落伞自身水平运动速度抵消或减小地面风速的影响，达到减小着陆动载的目的；避免着陆前降落伞摆动，否则会导致合成速度的增大。

国际上跳伞着地时通常采取前滚式、下蹲式和侧滚式三种方法。我国采用下蹲式着陆。正确的着陆姿势可以归纳为“三紧一平”：膝、踝、两脚的内侧均并紧，此为“三紧”，同时双脚掌务必要与地面保持平行，此为“一平”。在平坦、松软的场地着陆可使缓冲距离增大，减小着陆动载，从而有效地减少和避免着陆损伤；运用翻滚方法着陆可显著增加缓冲，但需要跳伞员具有良好的身体素质、一定的跳伞经验和较高的技巧。

积极研究影响跳伞员心理健康的因素，改进不正确和不恰当的训练方式、方法，避免加重心理应激的事件，确保将跳伞员在高强度应激过程中心理健康的损害程度达到最小。

正确穿着跳伞鞋（靴）、护踝、护膝和头盔等，能对跳伞员在承受着陆动载过程中起到一定的保护作用，以减少伞兵训练伤的发生。伞兵着牛皮伞靴，戴弹力护踝可以减少距小腿关节骨折的发生率［22，34］。Schmidt等［35］通过对223 172名空降兵的研究，指出穿戴小牛皮保护伞靴可以减少距小腿关节损伤的发生率，同时不会由于穿戴伞靴而引起其他部位损伤的风险，此外，可以通过穿戴弹力护踝，吸收并缓冲距小腿关节的外翻暴力，从而减少踝损伤的发生。

新型防护装备的研究使用也是减少伞兵距小腿关节损伤发生率的有效措施。王旸等［36］研究分析弹性绷带和半刚性护踝对下肢运动学和动力学参数的影响：弹性绷带能在一定程度上减弱高度对水平方向地面反力和距小腿关节最大内翻角度增大的影响；刚性护踝可显著减小距小腿关节的最大内翻角度，但显著增加了竖直方向的地面反力。牛文鑫［37］、王旸［38］对双侧下肢对称性进行的半蹲式跳伞着陆运动生物力学研究发现右下肢在特定情况下承受更大的地面反力，并且内翻角度更大。因此在设计新的防护装具时应考虑类似上述的因素。

伞兵训练伤的发生，在一定程度上降低了部队的战斗力，战时也必然会影响结局。其有效预防仍然是有待于解决的实际问题。在加强严格、系统、正规训练的同时，增强官兵的心理素质，培育自信心，使其在跳伞训练中保持高度的精力集中，提高对意外情况的应变能力。相关部门也要通过调查与研究，研制、制定保护装备及措施，防止伞训伤的发生，为提高空降战斗力做出自己应有的贡献。

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［2015-08-27收稿，2015-09-24修回］［本文编辑：韩松］

The pathogenesis，risk factors and prevention of military parachuting injuries

ZHAO Gang，SUN Lei.
Orthopaedic Centre of the 88th Hospital of Chinese PLA，Taian，Shandong 271000，China

［Abstract］According to the different stages of military parachuting training，this review mainly analyses the pathogenesis，risk factors and prevention of military parachuting injuries，and introduces the prevention measures for different injuries，also provides the theoretical support for further research for Military parachuting injuries，reducing the parachuting training injuries，improving the war power of the paratroops.

［Key words］Mlilitary parachuting；Training injury；Pathogenesis；Risk factors；Prevention

［中图分类号］R821.9

［文献标志码］A

［作者单位］271000山东泰安，解放军88医院骨科（赵刚，孙磊）

［通讯作者］孙磊，Email：sl88h@163.com

DOI：10.14172/j.issn1671-4008.2016.02.004