空降兵地面跳台训练着陆冲击损伤的测试与分析

空降兵跳伞着陆损伤及防护是空降兵医学保障的重点、难点问题。研究跳伞着陆损伤的特点和规律，分析损伤的原因和时机，提出有效的医学防护措施，对降低空降兵跳伞损伤发生率，提高空降兵战斗力具有十分重要的意义。针对着陆伤是跳伞过程中最易发生的损伤这一特点，本研究对空降兵某师109名新兵进行了地面跳台训练的测试，为研究外力与损伤的关系、着陆姿势与损伤的关系提供参考数据，以期改进训练方式，提出具体的防护措施。

1 对象与方法

1.1 对象 在空降兵某师随机选取受过地面跳台训练的新兵共109人，年龄17～22岁，平均18.83岁，平均身高170.05 cm，平均体质量57.95 kg。

1.2 测试系统 由专门研制的，经国家计量单位检验的“PD-1型冲击着陆测量平台”及其记录系统组成。

1.3 测试方法 被试者在正规训练用的2 m高跳台上，按试验顺序，在指挥员的指挥下严格按我军现行标准着陆姿势依次跳下、着陆及撤离，每人重复3次，测试着陆冲击力和着陆姿势。

1.4 数据的测试和判读 在着陆处地下安放测力平台，使平台与地面同高，在平台上添加定量厚的沙土以保持着陆条件不受影响。测量数据经“医学信号数据处理”软件读出，应用Mathematica通用数学分析软件进行统计分析。

2 结果

2.1 身高、体质量、冲击力、冲击力曲线的积分结果 测试所得参数有被试者的身高、体质量、冲击力、冲击力曲线的积分（即冲量），对以上参数进行两两组合相关分析，结果显示，体质量和积分（冲量）两者密切相关，即体质量越重冲量越大，这一结果符合客观规律。相关系数为0.77。本次测得的最重体质量为71.92 kg，最轻体质量为46.65 kg，最大冲击力是1 934.02 kg，最小冲击力是786.72 kg，平均冲击力是1 342.04 kg，其他组合均无相关关系（图1）。

图1 体质量和测力曲线积分（冲量）相关图

2.1 训练伤发生率 本次测试中，仅1名战士发生踝关节扭伤，训练伤发生率为0.92%，其余人员未见损伤。该名战士体质量为70.01 kg，入伍前有踝关节损伤史。

3 讨论

空降兵跳伞损伤通常发生在开伞时和着陆时2个阶段。开伞时易发生颈部伤和臂丛神经损伤。着陆时易发生着陆冲击伤如四肢伤和脊柱伤等。李必才等[1]对478例空降兵伞降外伤进行研究，发现着陆时伞降外伤的发生率为87.7%，开伞时伞降外伤的发生率为12.3%。可见，跳伞中发生的主要损伤是着陆伤。王秀增[2]对150例空降兵跳伞着陆损伤的研究发现，着陆伤的损伤部位主要是下肢、脊柱，而脊柱压缩性骨折是造成伞兵致残率最高的损伤。谢雄等[3-4]对568例伞兵脊柱压缩性骨折的研究表明，造成脊柱压缩性骨折的主要原因为着陆冲击力。对1 759例空降兵跳伞伤的分析发现，因着陆姿势不正确、空中操纵不当、离机姿势不好、地形复杂等原因而发生的着陆外伤高达69.9%。因此，训练不足、跳伞姿势不正确、空中身体负重大是造成着陆伤的主要因素。本次地面跳台训练测试，发生1例踝关节扭伤，该名战士的体质量在测试人员中的平均体质量之上，从既往病史发现，该名战士有踝关节损伤史。资料显示，踝关节扭伤后的主要并发症是踝关节不稳定，可反复发作和扭伤[5-6]。Marion等[5]调查发现，踝关节损伤后发生踝关节不稳定的发生率为43.1%，其中伞兵占总数的2.3%。说明有踝关节损伤史的战士在地面跳台训练中可能更容易发生踝关节扭伤。因此，随队军医应做好健康教育和既往病史的调查工作，提前做好防护。

解决减少跳伞着陆伤的问题，应依据损伤的原因，从跳伞人员自身和跳伞装备2个方面采取针对性的措施，加以克服。进行地面跳台训练是克服着陆伤，保证跳伞安全的重要手段。在跳伞训练中，各国都强调通过着陆姿势减少着陆冲击伤，各国规定的着陆姿势也不一样，如英国为侧滚式，美国是前滚翻式，中国和俄罗斯是半蹲式[7]。根据本试验所测的结果可以证明，2 m高的跳台，地面为沙土地，在伞兵跳伞姿势正确的情况下不至造成损伤，着陆时的冲量大小与体质量有关。这一结果和国内外的研究结果一致[8-9]，也比较符合客观实际。但这并不能说明，此种训练可完全避免跳伞着陆损伤，因为大部分跳伞着陆伤发生在实际跳伞中，与飞机的类型、个人负重、伞具装备、跳伞姿势、地形和风速等环境因素密切相关。

在实际跳伞中跳伞员的体质量很难控制，着陆姿势和地面缓冲条件尤为重要，根据力学原理，作用在跳伞员身上的反作用力等于其体质量乘以因数（h/△h），即F= mg ·（h/△h）。因数是跳下的高度（h）除以弯膝减速时人体质心移动的距离（△h）。这些参数可以通过建立相应的数学模型和高速摄影技术得到，可以对每个人的动作作出评价，有针对性地开展训练，使训练更科学。人体的胖瘦、高矮会影响自身着陆冲击的缓冲能力，继而影响到着陆冲击力的幅值。下肢长、体质量轻可以减少着陆冲击力，特别是大腿对驱干以上各部位缓冲最为明显，对保护内脏和神经中枢的正常生理功能都十分有利。因此，从招收体检时就选拔适合从事空降兵职业的人员，可以在不增加和改变任何设备的情况下有效避免过大的着陆冲击力，在一定程度上减少着陆损伤。在跳伞过程中，跳伞员可以巧妙地利用身体构型给自身缓冲，使内脏、脊椎和头颅免予受损，但四肢、脚和腕部极易受伤，严重影响战斗力。因此，掌握正确的着陆姿势，加强地面跳伞训练就变得尤为重要。以往部队对新兵跳伞动作的学习主要是依靠老兵的讲解、示范、新兵的模仿开展的。新兵模仿的好坏靠老兵的经验和目测进行评价，没有客观的衡量标准。条件许可时，可利用跳伞着陆冲击估算系统，结合高速摄影技术客观地分析跳伞着陆的各种姿势和状态，选择合理的着陆姿势有针对性地指导地面跳伞训练，客观的评价训练质量，提高对着陆冲击力的耐受力，有效地减少着陆冲击伤的发生。体验实际跳伞，加强意外险情模拟训练，也可降低着陆伤的发生。掌握开伞时机，掌握空中正确纠正身体旋转、翻滚、歪斜的应急处置能力等都也对减少损伤具有至关重要的作用。在训练过程中采取心理预防措施，克服由于焦虑、害怕引起的反应迟钝，克服由于恐惧导致的感觉和运动不协调，克服由于惧怕引起的意志与精神状态的失调，培养临危不惧、处变不惊、沉着果断的心理素质，可提高其心理调节能力和信心，大大减少着陆伤的发生。此外，在改进跳伞装备的同时应加强研制和完善适用伞兵跳伞的护颈、护腰、护膝、护踝装备，配备多功能便携式固定器材。如跳伞鞋应鞋跟宽、底平、面积大，接地稳，穿着大小要合适。同时，为了避开不利的着陆地形，必须加强降落伞的可控性，最大限度地减少损伤发生。