高性能战斗机飞行员疲劳程度与血清铁蛋白、乳酸脱氢酶等指标的相关性

胡德永 王立志 江燕芳 商慧娟 申森林 刘兆强

疲劳是躯体或心理能量的缺乏而影响自主活动的一种主观感受，高性能战斗机飞行员受到高正加速度、低气压、振动、噪声、辐射、精神紧张等有害因素的影响，致使血清铁蛋白合成减少，血红蛋白水平降低，甚至存在铁缺乏，故血清铁蛋白减少可能是预测慢性疲劳综合征的危险因素[1]。血乳酸值是测定躯体疲劳的客观指标，机体在缺铁、应激情况下加强糖酵解供能，机体产生乳酸增多，使乳酸脱氢酶水平升高，运动能力下降，出现身体酸痛等躯体疲劳症状，发生慢性疲劳综合征[2]。另外，缺铁还可引起体内许多含铁酶和铁依赖酶活性下降，降低5-羟色胺、儿茶酚胺、乙酰胆碱等多种神经递质的代谢，使脑组织中多巴胺受多种神经递质的代谢，使脑组织中多巴胺受体数目降低、多巴胺合成减少，干扰大脑的正常氧化代谢，脑内5-羟色胺水平下降[3]，引起中枢性疲劳，导致注意力不集中、记忆力下降、理解力下降等表现。因此，我们采用疲劳严重程度量表(fatigue severity scale，FSS)对高性能战斗机飞行员进行分组，使用疲劳量表-14(the fatigue scale-14，FS-14)评价高性能战斗机飞行员疲劳严重程度，筛选出32名疲劳组飞行员，检测其血清铁蛋白(SF)、乳酸脱氢酶(LDH)、血红蛋白(Hb)和红细胞计数(RBC)等指标与36名非疲劳组高性能战斗机飞行员进行比较，并探讨疲劳组飞行员疲劳总分值与血清铁蛋白、乳酸脱氢酶、血红蛋白和红细胞计数等指标的相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象 采取整群随机抽样法，抽取高性能战斗机飞行员76名作为研究对象，均为男性，年龄29～42岁，平均年龄(37.06±3.76)岁，平均飞行时间(2 018±685)h。近一周内服用抗抑郁药、地塞米松、雌激素、糖皮质激素等药物者除外。发放问卷76份，收76份，剔除无效问卷8份，有效问卷共68份 (有效率89.47%)。上述所选人员均排除肝、胆、肾系统及脏器疾病，两组有抑郁病史，或抑郁自评量表(SDS)评分≥50分者除外。

1.2 调查方法

1.2.1 分组 应用FSS对研究对象进行评价，FSS量表由9个条目组成，7个分值点评价，自1分至7分为非常不同意逐渐过渡为非常同意，9个条目评价分数的平均数即为FSS的总分，FSS评分≥4分者拟诊断为疲劳，该量表得分越高，表示疲劳越重。并据此将研究对象分为疲劳组与非疲劳组。疲劳组飞行员32名，男性，年龄36～40岁，平均年龄(37.5±0.51)岁，平均飞行时间(2 050±273)h；非疲劳组飞行员36名，男性，年龄29～42岁，平均年龄(36.92±4.33)岁，平均飞行时间(2 008±777)h。疲劳组飞行员与非疲劳组飞行员的年龄和飞行时间比较差异无统计学意义(P＞0.05)。

1.2.2 FS-14问卷调查表 主要用于测定疲劳症状的严重程度，评估疗效。包括14个项目，分别从不同角度反映疲劳的轻重程度，前8个是躯体疲劳项目，后6个是脑力疲劳项目。问卷内容简短，操作简便，易于掌握。除了第10、13、14条为反向计分，即回答“是”计为0分，回答“否”计为1分，其他11个条目都为正向计分，即回答“是”计为1分，回答“否”计为0分。躯体疲劳分值最高为8分，脑力疲劳分值最高为6分，总分值最高为14分，分值越高，疲劳越严重。疲劳总分值能有效反映疲劳严重程度和变化。此表对慢性疲劳飞行员在入院后大体检中进行问卷调查，并按躯体疲劳、脑力疲劳及总分值进行评分。

1.2.3 调查步骤 参加调查的人员先经过统一培训，熟悉飞行员慢性疲劳的相关诊断及鉴别诊断。调查员向受试者详细讲解问卷要求和细节，并现场监督和解释，问卷当场统一收回。

1.3 检验方法 入院第2天06：00，抽取空腹静脉血，EDTA-K2抗凝。采用德国索灵公司生产2229型全自动化学发光分析仪及配套试剂检测SF。采用国际血液学标准化委员会(ICSH)推荐的酶法测定LDH水平。采用迈瑞BC-3200全自动血液细胞分析仪及稀释液、清洗液、溶血素、标准品，检测Hb、RBC；每份标本检测3次，取其均值为检测结果。

1.4 统计学分析 应用SPSS 11.5软件包进行统计学处理。所有数据均以(±s)表示，两组均数之间的比较采用t检验；对疲劳组高性能战斗机飞行员FS-14疲劳总分值与SF、LDH、Hb、RBC等指标间的关系进行线性相关分析；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组飞行员相关指标检验结果比较(表1)疲劳组飞行员疲劳各分值、LDH、RBC高于非疲劳组飞行员，SF、Hb低于非疲劳组飞行员，差异有统计学意义(t＝2.372～4.843，P＜0.05)。

表1 两组飞行员相关指标检验结果比较(±s)

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2.2 疲劳组FS-14疲劳总分值与年龄、飞行时间、SF、LDH、Hb、RBC的相关性(表2) 相关分析表明，疲劳总分值与年龄呈显著正相关 (r＝0.339，P＝0.000)，与飞行时间呈显著正相关 (r＝0.239，P＝0.007)，与SF呈显著负相关 (r＝－0.288，P＝0.001)，与LDH呈正相关 (r＝0.180，P＝0.043)，与Hb呈显著负相关(r＝－0.656，P＝0.000)，与RBC呈显著负相关(r＝－0.349，P＝0.000)。另外，SF与LDH呈负相关(r＝－0.201，P＝0.023)，与Hb呈显著正相关(r＝0.342，P＝0.000)，Hb与RBC呈显著正相关(r＝0.550，P＝0.000)。

表2 疲劳组FS-14疲劳总分值与年龄、飞行时间、SF、LDH、Hb、RBC的相关性(±s)

表2 疲劳组FS-14疲劳总分值与年龄、飞行时间、SF、LDH、Hb、RBC的相关性(±s)

相关性指标 年龄 飞行时间 SF LDH Hb RBC r值 0.339 0.239 －0.288 0.180 －0.656 －0.349 P值 0.000 0.007 0.001 0.043 0.000 0.000

3 讨论

疲劳是日常活动中由个体脑力活动或体力劳动过度、精神刺激过多、单调重复某种活动过多等原因所导致的，是一种复杂症状，包括持续的衰竭感觉、正常工作能力的缺失以及心理和生理功能下降[4]，普通人群中有5%～20%的人存在持续的疲劳现象[5]，慢性疲劳综合征是以全身持续或反复发作的严重疲劳为主要临床表现的症候群，其主要特征为不少于6个月的持续或反复发作的疲劳状态，且这种疲劳状态不是因正在从事的工作引起，经休息后不能缓解，临床评价后无法解释，并伴有记忆力减退、头痛、咽喉痛、关节痛、淋巴结肿大、睡眠紊乱及抑郁等多种躯体及精神神经症状[6]。高性能战斗机飞行员长期反复承受高载荷、高噪声，以及续航和夜航导致的生物节律紊乱，易产生疲劳。FSS是目前评估疲劳最常用的量表之一，曾用于评价慢性疲劳综合征[7]，它操作方便，对不同的疲劳以及不同程度的疲劳具有较高的灵敏度，可准确量化疲劳程度及其对生活工作的影响[8]，我们使用该量表筛选疲劳组飞行员和非疲劳组飞行员，两组在SF、LDH、Hb、RBC等方面比较差异有统计学意义(P＜0.05)。使用FS-14评价高性能战斗机飞行员疲劳严重程度，该问卷内容简短，操作简便，易于掌握，其疲劳总分值能有效反映疲劳严重程度和变化，而且可从躯体疲劳和脑力疲劳不同角度反映疲劳的轻重程度[9]，两组的疲劳各分值比较差异具有统计学意义(P＜0.05)，本研究表明应用FSS和FS-14评估战斗机飞行员慢性疲劳具有较好的一致性和可行性。

高性能战斗机飞行员发生慢性疲劳的机制可能与以下危险因素有关：①高性能战斗机飞行员是特殊职业，其贴近实战的大载荷战术动作加重飞行员的体能负荷、精神负荷，由于缺氧、低压等应激使细胞膜ATP酶活力降低，机体内自由基代谢旺盛，产生大量脂质过氧化物，进而使ATP酶活性降低，致使飞行过程中机体ATP合成效率下降，能量供应不足是飞行员慢性疲劳发生的原因之一。②高性能战斗机飞行员存在铁缺乏，疲劳组铁蛋白下降明显是飞行员慢性疲劳的危险因素之一[10]，影响血红蛋白的合成，血红蛋白含量下降10%说明机能下降，下降20%则代表出现较严重疲劳[11]，而本研究中疲劳组较非疲劳组飞行员血红蛋白下降接近10%，血液中红细胞携氧能力下降，致使乳酸堆积加剧，使作业效能下降，加重机体疲劳。③随着高性能战斗机载荷增大、续航时间的延长，飞行员全身肌肉，特别是颈项肌、腰背肌和下肢肌肉对抗作用增强且频繁，可引起的肌肉超微结构改变，首先是肌纤维断裂，有序排列遭到损坏，变得紊乱，甚至消失，线粒体肿胀和膜结构部分消失，可引起血中LDH增加，使机体糖酵解的速度加快，产生大量的乳酸，引起肌肉运动能力下降，使人体产生疲劳。④飞行过程中机体发生“氧化应激反应”，大量自由基的产生，脂质过氧化反应的增强，构成了对细胞膜系统的损害，从而破坏了生物膜的完整性，质膜通透性增加，组织细胞破坏时可将LDH释放入血，造成离子运输、分布及能量代谢紊乱，引起机体组织损伤，加重身体疲劳。⑤由于细胞中LDH的含量约为血清的100倍，只要有轻微溶血如1%的红细胞被破坏，就足以使血清LDH活性升高1倍，飞行应激还可致红细胞破坏增加，引起血中LDH增加。另外，缺铁会增加恐惧、焦虑和沮丧的情绪，这与铁缺乏导致的单胺代谢异常、神经信号传递异常有关[12]，致使神经元不能发放和维持足够的神经冲动，导致疲劳。⑥高性能战斗机飞行员存在铁缺乏，机体缺铁时，Hb合成速度减慢，从而导致细胞分裂次数增多，生成低色素的小细胞，骨髓中幼红细胞LDH含量多，幼红细胞裂解时LDH被释放至胞外成为血清LDH，使LDH水平升高，导致红细胞数量增加。⑦缺铁通过影响神经递质、去甲肾上腺素、肾上腺素和5-羟色胺的合成引起延迟行为、记忆受损以及运动功能障碍[13]，脑内5-羟色胺含量降低[3]，可出现中枢性疲劳，导致注意力不集中，记忆力减退，理解力下降等表现。综上所述，在飞行后这种疲劳状态持续或反复发作1个月或6个月以上则发展为“延时疲劳”和“慢性疲劳”。

本研究通过采用FSS、FS-14评估高性能战斗机飞行员的疲劳严重程度，筛选疲劳组和非疲劳组飞行员比较两组各生化指标变化差异具有统计学意义(P＜0.05)，研究结果表明，慢性疲劳飞行员疲劳总分值与SF、LDH、Hb、RBC具有线性相关性(P＜0.01～0.05)。故建议疗养期间高性能战斗机飞行员检测SF，可作为常规检查，同时与大体检生化指标如LDH、Hb、RBC等指标进行动态分析，评估飞行员是否存在铁缺乏，采用FSS表评估飞行员是否存在慢性疲劳，采用FS-14从躯体疲劳和脑力疲劳角度量化疲劳的轻重程度，积极采取补充铁剂，利用各疗养地独特的自然或人工疗养资源如矿泉浴、空气浴、日光浴、心理疏导、生物反馈疗法等干预措施，改善铁代谢，提高在携氧能力不变情况下的最大有氧工作效率，改善组织细胞线粒体呼吸能力，以有效解除慢性飞行疲劳为预期效果，对于通过疗养提高战斗机飞行员飞行耐力，保证飞行安全具有重要意义。