飞行训练前后飞行员血清铁和血红蛋白及胆红素的变化

赵超，祝筱姬，张春梅，任婧婧，张定益，郭思润，王莉莉，窦宁

飞行训练前后飞行员血清铁和血红蛋白及胆红素的变化

赵超，祝筱姬，张春梅，任婧婧，张定益，郭思润，王莉莉，窦宁

目的检测战斗机飞行员飞行训练前后血清铁、血红蛋白、胆红素生化指标变化，探讨其指标与冠状动脉疾病发生的相关性。方法飞行员组为歼轰-7飞行员40名，对照组为地勤人员40名，在飞行前和飞行后分别采取肘静脉血标本进行检测分析。结果血清铁在1、2、3次飞后与飞前比较显著降低（P＜0.01）；血红蛋白在1、2、3次飞后与飞前比较显著降低（P＜0.01，P＜0.05）；胆红素在1、2、3次飞后比飞前显著降低（P＜0.01），结论歼轰-7飞行员飞行训练后血清铁、血红蛋白、胆红素水平随着飞行强度的增加而降低加重，但这种生化指标的变化仍在正常生理范围。长期和反复的状态，可能会成为飞行员容易发生冠状动脉疾病的危险因素之一。

飞行员；飞行训练；血清铁；血红蛋白；胆红素

血清铁、血红蛋白、胆红素三者之间存在密切相关性，其中血清铁是合成后两者的重要元素。研究表明，高强度运动会影响机体血清铁、血红蛋白、胆红素的生理代谢[1-3]。飞行训练属一种特殊环境的运动，机体内血清铁的代谢会受加速度、低气压缺氧、体液丢失、应激等多因素的影响[4-6]。飞行训练前后飞行员血清铁、血红蛋白、胆红素生化指标变化如何，国内外文献报道甚少。本研究通过对高性能战斗机飞行员飞行训练前后血清铁、血红蛋白、胆红素生化指标的检测，以探讨飞行员生化指标的变化与冠状动脉疾病的发生有无相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象飞行员组：飞行员40名，男性，年龄24～44岁，身高168～178 cm，体重60～85 kg，飞行总时间300～4 400 h。飞机种类为歼轰-7。飞行高度5 km，飞行载荷4 G，飞行时间80 min/次，飞行间隔时间20 min。飞行时戴头盔、穿载荷服、吸混合氧。地勤组：地勤人员40名，男性，年龄22～44岁，身高165～180 cm，体重60～87 kg。所有人员既往身体健康，无血液系统疾病史，平时坚持体育锻炼，近1周内未服用各种药物。

1.2 检测方法

1.2.1 标本采集飞行员40名，上午飞行训练登机前1 h和每次飞行训练结束离机后10 min抽取肘静脉血4 ml。地勤人员40名，早晨8：00抽取肘静脉血4 ml。将1 ml静脉血沿管壁缓慢注入含1.5～2.0 mg/dl的EDTA－K2抗凝试管内，轻轻颠倒混匀，2 h内完成血细胞检测分析；将3 ml静脉血缓缓注入干燥试管，离心分离血清，3 h内完成血清铁和胆红素的检测分析。

1.2.2 检测方法血红蛋白采用日本Sysmex公司产XT-2000i全自动血细胞分析仪及配套试剂按仪器操作说明书规范进行；血清铁和胆红素采用瑞士Roche公司产MODULAR P800型全自动生化分析仪及原装配套试剂盒按仪器操作说明书规范进行。

2 结果

血清铁在1、2、3次飞后，与地勤组和飞前比较均有统计学差异（P＜0.01）；血红蛋白在1、2、3次飞后，与地勤组和飞前比较均有统计学差异（P＜0.01，P＜0.05）；胆红素在1、2、3次飞后，与地勤组和飞前比较均有统计学差异（P＜0.01），见表1。

表1 飞行训练前后血红蛋白、血清铁和胆红素检测结果（±s，n＝40）

表1 飞行训练前后血红蛋白、血清铁和胆红素检测结果（±s，n＝40）

与飞前比较，*P＜0.01，#P＜0.05

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3 讨论

在生理状态下，转铁蛋白仅1/3与铁结合，称血清铁。铁是人体代谢的重要元素，在红细胞生成中起重要作用，亦参与多种其它细胞代谢过程。铁调素是铁代谢的调节激素，它可抑制肠道铁的吸收和单核巨噬细胞系统铁释放[7]。研究证明，长时间高强度运动会导致铁丢失增多及铁分布紊乱[8-10]。人体的80%～85%血红蛋白源于衰老红细胞。正常血红蛋白由血红素和珠蛋白组成，而血红素由卟啉和铁合成[11]。大运动量可破坏机体内的铁平衡，引起铁缺乏，血红蛋白含量降低，二者呈正相关[12]。人体内的胆红素主要来自血红蛋白的分解。正常成人，每天约有6 g血红蛋白转化为胆红素。血红蛋白首先分解为珠蛋白和血红素。珠蛋白进一步被分解为氨基酸而被利用；血红素在血红素加氧酶的催化下，转变为胆绿素[13]。胆绿素在胆绿素还原酶催化下，还原成胆红素。胆红素具有毒性，可引起大脑不可逆损害。胆红素能够抑制氧化低密度脂蛋白的产生，保护血管内皮功能，避免氧化低密度脂蛋白引起补体活化和炎症反应带来的损伤，阻止或减慢动脉粥样硬化的进程[14]。研究表明，血红素氧合酶1促进铁的释放，可改变铁在体内的储存分布，加速铁蛋白的合成，保护血管内皮细胞免受氧化损伤[15]。可见，血清铁、血红蛋白、胆红素的代谢过程是机体内环境稳态的重要组成部分，使机体在抗氧化、抗缺氧、抗炎症、抑制氧化应激反应等方面发挥关键作用。

Specich等[6]研究发现，在运动应激状态下，机体受血流变学作用、应激反应、免疫反应、炎症参与，铁等微量元素会发生异常变化，其机制仍不清楚。近期对一组运动员高强度训练后的检测数据表明，血清铁、血红蛋白、胆红素水平均明显下降，证实了血清铁、血红蛋白、胆红素代谢三者间的相互依赖性[16-18]。胡德永等[19]报道，战斗机飞行员血清铁、血红蛋白、胆红素水平均明显低于正常对照组。认为高性能战斗机对机体会产生持续高加速度、高加速度增长率、高角加速度、高认知负荷、高视角负荷、留空时间长、在场时间长等不利影响，对血清铁浓度转铁蛋白的生成影响之大。结果提示，胆红素与血红蛋白呈正相关，与血清铁无相关性；血红蛋白与血清铁呈正相关。Kraml等[15]研究证实，机体铁储备与动脉硬化症存在相关性。铁与铁蛋白结合在催化剂的作用下形成氧自由基形式，引起动脉硬化症脂蛋白增多。结果推断，高血清铁蛋白在氧化应激作用下，可能成为冠状动脉疾病的危险因素。正如Schwerner所指出的，机体处在低血清铁和胆红素水平，可增加冠状动脉疾病发生概率[20，21]。

本文结果显示，飞行训练后飞行员血清铁、血红蛋白、胆红素均较飞前显著降低（P＜0.01），且随飞行强度的增加而降低。飞行员与地勤人员亦有显著性差异（P＜0.01，P＜0.05）。本文结果与国内报道一致[22]。结果提示，战斗机升空进行高速机动飞行时，飞行员会受到正加速度、低气压、振动、吸纯氧、噪声、辐射、精神紧张等诸多因素影响，机体易发生“氧化应激反应”，血红素氧合酶1系统不能被有效激活，或活性降低，使一氧化碳、铁离子及胆绿素生成减少，从而合成胆红素减少。胆红素水平的降低，随之机体抗炎及抗氧化能力下降，对血管内皮细胞保护作用功能减退，这样会促进动脉粥样硬化形成，增加冠状动脉疾病发生的可能性。本文中飞行员的指标变化均在正常的生理可调控范围内，但长期和反复的“叠加效应”，可能会成为飞行员容易发生冠状动脉疾病的危险因素之一。因此，应引起高度重视，采取干预措施，对保障飞行安全，减少冠心病发生的危险因素及延长飞行员的飞行寿命具有重要意义。

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[2011-06-17收稿，2011-07-19修回]

Changes of serum iron,hemoglobin,bilirubin metabolism pre-and post-flight training of pilots

ZHAO Chao,ZHU Xiao-ji,ZHANG Chun-mei,et al.
Department of Med.Laboratory,the 89th Hospital of PLA,Weifang,Shandong 261021,China

ObjectiveTo determine changes of serum iron,hemoglobin,bilirubin biochemical indicators before and after flight training of pilots the and its relativity to coronary artery disease.MethodsThe serum iron,hemoglobin,bilirubin indexes of 40 pilots were detected at pre-and post-flight;at same time the 40 ground crews as control group.ResultsSerum iron of the 1st postflight,the 2nd postflight,the 3rd postflight were significantly lower than preflight(P<0.01).Hemoglobin of the 1st postflight,2nd postflight,3rd postflight were significantly lower than preflight(P<0.01,P<0.05).Bilirubin of the 1st post-flight,the 2nd post-flight,the 3rd post-flight were significantly lower than preflight(P<0.01).ConclusionFor JH-7 pilots postflight training serum iron,hemoglobin,bilirubin level are more lower along with the flight strength increases,but the biochemical indicators are in the normal physiological range.Long-term and repeated status may make pilots susceptible to risk factors of coronary artery disease.

Pilot;Flight training;Serum iron;Hemoglobin;Bilirubin

R852

A

261021山东潍坊，89医院检验科（赵超，张春梅，任婧婧），呼吸科（祝筱姬）；261051山东潍坊，94303部队医院（张定益，郭思润，王莉莉，窦宁）

祝筱姬，Email:xiaojizhu@163.com

[本文编辑：韩仲琪王庆法]