歼击机飞行员高血压病防治并保护其抗荷耐力运动处方研究

梁家林，董惠，徐建华，黄炜，宋佳，肖璐，邰凯瑜，张淑琴，蒋佳慧

高血压病引起的脑卒中、冠心病等动脉粥样硬化性疾病(arteriosclerotic cardiovascular disease，ASCVD) 是我国居民心脑血管疾病死亡的重要原因[1]。歼击机飞行员作为特殊人群，是空军战斗主力，而其职业属性又使得其是高血压患病的高危人群，实践发现，其靶器官损害出现得早，严重影响身心健康和飞行安全，由此造成很高的医学停飞率[2-3]。运动作为高血压病防治的重要手段同时也影响着抗荷耐力，如运动不当还会降低抗荷耐力，而抗荷耐力是飞行能力构成的关键要素[4-6]。因此找到一种既能防治高血压病又能保护甚至提高抗荷能力的运动模式并进行推广应用显得尤为重要。

1 对象与方法

1.1 对象 遴选2019年6月至2021年6月赴某中心参加医学鉴定的歼击机飞行员121名作为观察对象，均为男性，年龄24～47岁，平均飞行时间(1 731.78±869.51)h。本次研究符合人体试验伦理学标准，并得到空军杭州特勤疗养中心伦理委员会的批准(批准文号：KZTQ20190528)。

1.2 选取标准 纳入标准：参加医学鉴定的歼击机飞行员；参试飞行员知情并同意。排除标准：糖尿病，心血管疾病，心律不齐，肺脏疾病；正在服用抗凝血药、β受体阻滞剂、钙拮抗剂、支气管扩张剂、甾体类药物；有认知、感觉、神经运动或肌肉骨骼问题。

1.3 方法

1.3.1 收集运动习惯 通过问卷调查，收集被试者的运动习惯(能坚持某项运动持续时间达4周以上者)，区分为有氧运动(如慢走、快走、中长跑、游泳等)和无氧运动(如短跑、投掷、器械训练等)，对每类运动收集其平均每周运动次数和时间。并实地验证其运动强度，有氧运动强度使用心率控制法，有氧运动的训练心率(平均心率－安静心率)占心率储备的百分比评价[心率储备＝最大心率(220－年龄)－安静心率]，采用GARMIN D2 Charlie运动手表(GARMIN公司，台湾)检测平均运动心率，训练心率小于40%心率储备，属于低强度运动；40%～69%心率储备，属于中等强度运动；≥70%心率储备，属于高强度运动[7]；无氧运动强度采用器械训练重量占最大器械训练重量百分比评价(低等强度无氧运动指＜40%的最大训练重量，中等强度无氧运动指40%～69%的最大训练重量，高强度无氧运动指≥70%的最大训练重量)[8]。对于上述方法仍然无法评估强度的运动，采用代谢当量(metabolic equivalent，MET)评 估，≤3 METs 的 为 低强度，＞3 METs且＜6 METs为中强度，≥6 METs为高强度，各运动METs值估算参考运动医学手册[9]。另外采集年龄、体质量、身高，计算体质指数。

1.3.2 运动分组

1.3.2.1 按运动强度分组 有氧运动分为：高强度有氧运动组(n＝60)，中强度有氧运动组(n＝34)，低强度有氧运动组(n＝27)；无氧运动分为：高强度无氧运动组(n＝21)，中强度无氧运动组(n＝30)，低强度无氧运动组(n＝70)。

1.3.2.2 按运动频率分组 有氧运动分为：高频率有氧运动组：每周≥4次有氧运动(n＝32)，中频率有氧运动组：每周2～3次有氧运动(n＝66)，低频率有氧运动组：每周≤1次有氧运动(n＝23)；无氧运动分为：高频率无氧运动组：每周≥4次无氧运动(n＝17)，中频率无氧运动组：每周2～3次无氧运动(n＝55)，低频率无氧运动组：每周≤1次(n＝49)。

1.3.2.3 按运动时间分组 有氧运动分为：长有氧运动时间组，指每次有氧运动时间≥45 min(n＝17)；较长有氧运动时间组，每次有氧运动时间30～44 min(n＝36)；中等有氧运动时间组，每次有氧运动时间15～29 min(n＝31)；短有氧运动时间组，每次有氧运动时间＜15 min(n＝37)。无氧运动分为：长无氧运动时间组，指每次无氧运动时间≥45 min(n＝34)；较长无氧运动时间组，每次无氧运动时间30～44 min(n＝25)；中等无氧运动时间组，每次无氧运动时间15～29 min(n＝15)；短无氧运动时间组，每次无氧运动时间＜15 min(n＝47)。

1.3.3 血压测量 要求受试者安静休息至少5 min后开始测量坐位上臂血压，排空膀胱尿液，上臂应置于心脏水平。使用经过验证的上臂式医用电子血压计(HBP-1100u，欧姆龙)，使用标准规格的袖带(气囊长22～26 cm、宽12 cm)，肥胖者或臂围大者(＞32 cm)使用大规格气囊袖带。首诊时应测量两上臂血压，以血压读数较高的一侧作为测量的血压。测量血压时，应相隔1～2 min重复测量，取2次读数的平均值记录。如果收缩压或舒张压的2 次读数相差5 mmHg(1 mmHg＝0.133 kPa)以上，应再次测量，取3次读数的平均值记录。在非同日测量3次血压，取平均值作为其血压水平。

1.3.4 抗荷耐力检测 用抗荷抗缺氧检测仪检测歼击机飞行人员的抗荷耐力，方法同文献[10]所述，测心眼距(cm)、安静时左肱动脉收缩压(systolic blood pressure，SBP)和着抗荷服并做HP抗荷动作时左肱动脉SBP，根据经验公式，耐受G值＝[左肱动 脉SBP(mmHg)－40]/[心 眼 距(cm)/1.18]，耐 受G值提高＝耐受G值做抗荷动作－耐受G值基础代表做抗荷动作提高的抗荷耐力，间接反映抗荷耐力大小。

1.4 统计学方法 所有统计分析均使用SPSS 19.0统计软件，计量资料用均数±标准差(±s)表示，运用双因素(有氧运动、无氧运动分组)不重复试验的协方差分析(协变量为年龄和体质指数)及最小显著差t检验(LSD-t)检验不同运动强度、频率、时间对收缩压、舒张压、抗荷耐力的影响，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同运动模式对歼击机飞行员收缩压的影响 与低强度(或低频率或短时间)有氧运动组相比，其余强度、频率和时间有氧运动组收缩压均明显下降(P＜0.05)，其中有氧运动强度越大、频率越高，其收缩压下降越多(P＜0.05)，中、较长、长时间有氧运动组间收缩压有下降趋势，但差异无统计学意义(P＞0.05)。与短时间无氧运动组相比，较长及长时间无氧运动组收缩压明显下降(P＜0.05)，但较长、长时间无氧运动组间收缩压比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。不同强度、不同频率无氧运动组间收缩压差异无统计学意义(P＞0.05)，见图1。

图1 不同运动模式对歼击机飞行员收缩压的影响

2.2 不同运动模式对歼击机飞行员舒张压的影响 与低强度(或低频率或短时间)有氧运动组相比，其余强度、频率和时间有氧运动组舒张压均明显下降(P＜0.05)，其中有氧运动频率越高，其舒张压下降越多(P＜0.05)，中、高强度有氧运动组间舒张压差异无统计学意义(P＞0.05)，中、较长、长时间有氧运动组间舒张压比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。与短时间无氧运动组相比，较长及长时间无氧运动组舒张压明显下降(P＜0.05)，不同强度、不同频率无氧运动组间舒张压比较，差异无统计学意义(P＞0.05)，见图2。

图2 不同运动模式对歼击机飞行员舒张压的影响

2.3 不同运动模式对歼击机飞行员抗荷耐力的影响 与低强度(或低频率或短时间)有氧运动组相比，其余强度、频率和时间(除中时间有氧运动组外)有氧运动组耐受G值均明显增加(P＜0.05)，但中、高强度有氧运动组间，中、高频率有氧运动组间，以及较长、长有氧运动组间耐受G值比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。与低强度(或低频率或短时间)无氧运动组相比，其余强度、频率和时间(除中时间无氧运动组外)无氧运动组耐受G值均明显增加(P＜0.05)，其中强度呈剂量依赖性增加(P＜0.05)，见图3。

图3 不同运动模式对歼击机飞行员抗荷耐力的影响

3 讨论

高血压病作为常见慢性代谢性疾病，主要危害是引起冠心病、脑卒中等ASCVD，每年约940万人死于冠心病和脑卒中，居于我国成人死亡病因的首位[1]。军事飞行人员高血压病患病率为3.96%～7.1%，低于普通人群，这可能与飞行员大部分为青年人，另外招飞时的严格筛选有关，但是55.42%～68.06%的军事飞行人员血压处于正常高值[2-3]，这提示飞行环境如噪音、加速度负荷、精神压力等可能对其血压调节有影响。研究显示正常高值血压人群10年后心血管风险比血压110/75 mmHg人群增加1倍以上，10年后发展为高血压病患者的概率高达45%～64%[11]。而血压增高对飞行安全和飞行寿命均造成影响，因此对于军事飞行员的正常高值血压的防治需引起特别重视。

体育运动是高血压病防治的首要手段，与药物治疗相比，更能降低死亡率[12]。有氧运动和无氧运动均能降压，但有氧运动降压作用更明显，目前对于有氧运动频率、强度、时间降压效果并无一致结论[13]。本研究显示有氧运动呈强度和频率依赖性降低收缩压，有氧运动呈频率依赖性降低舒张压，有氧运动降低血压有时间依赖性趋势，但差异无统计学意义，结果与文献报道的频率、强度、时间依赖性有相似性[12，14]。而无氧运动强度、频率降压作用差异无统计学意义，仅较长时间的无氧运动才能降低血压。无氧运动降低血压作用目前尚不明确，部分研究显示其有一定降压作用，美国心脏协会建议把无氧运动作为高血压病有氧运动主导的治疗方案的补充部分[15]。

抗荷耐力特别是正加速度(positive acceleration in the head-foot direction，+Gz)耐力是歼击机飞行员飞行能力构成的关键要素。如果+Gz耐力不良，由此导致的直接后果是周围视野缩小、灰视、黑视或意识障碍(G-force induced loss of consciousness，G-LOC)，间接后果包括疲劳、颈部损伤等[16]。在抗荷耐力选拔或检测时，最好的方法是载人离心机，但由于载人离心机数量稀少，检查成本高，不便作为常规方法推广，因此多国均研制了地面抗荷动作训练器，通过经验公式可以估计抗+Gz耐力[10]。为排除静息血压对抗荷耐力检测的影响，本研究采用做抗荷动作提高的抗荷耐力来反映抗荷耐力的大小。

体育运动也是提升歼击机飞行人员抗荷耐力的重要手段[17]。现有研究显示无氧运动特别是举重或类举重运动较有氧运动更能提高抗荷能力[5]，适量的有氧运动能保持抗荷能力，但过量的有氧运动却不利于抗荷能力[6，18]。既往研究多采用前瞻性试验短期运动干预飞行员而得出的结论，本研究所不同的是，采用回顾性分析，观察的是运动对抗荷耐力的长期作用效果。结果显示：有氧和无氧运动均能提高抗荷能力，而且与运动强度、频率、时间均相关。多个研究显示有氧运动联合无氧运动能很好地提高抗荷能力[19]。

通过上述回顾性分析得出的结论可靠性受被试飞行人员主观陈述数据的可靠性、抗荷动作掌握程度、试验过程的配合程度、统计学数据处理以及年龄和体质量等协变量的影响，尽管试验过程中尽量避免额外因素的影响，但仍然难以避免其他因素的影响，后续已经设计了前瞻性试验运用运动处方干预歼击机飞行员以验证该结果，目前结果已经得到了验证。

综合如上结果得出防治歼击机飞行员高血压病又能提高其抗荷能力的最佳运动模式可能是：高强度、高频率和较长时间的有氧运动联合高强度、中频率和较长时间无氧运动。该运动模式与Gillingham KK建议的提高高性能歼击机飞行员抗荷耐力的运动模式(每周非连续性3 d的举重或其他阻力训练，在其间隔日进行3次/周跑步或其他需要训练活动，规定跑步的限度为3 d/周，4.8 km/d或30 min)有一定相似性[19]，均为高强度、中频率和较长时间的无氧运动联合高强度、较长时间的有氧运动，不同的是本模式为兼顾降压效果，有氧运动不是中频率而是高频率。受既往关于过量有氧运动不利于抗荷耐力结论的影响，我军高性能歼击机飞行员体能训练科目中有氧运动量不足[20]，本研究结果建议歼击机飞行员体能训练方案中应增加有氧运动量。