16所空军青少年航校学生抗荷身体围度现状调查分析

厉晓杰，晋 亮，杜俊杰，张灵婕，李 浩，王文辰，陈宇飞，吉保民，邹志康

当今世界各大国战斗机均向高机动性方向发展，飞行员所需要克服的飞行载荷也相应的提高，飞行员的抗载荷能力成为决定战斗力的重要因素。肌肉收缩能够有效提高回心血量，提高飞行员抗荷能力[1]。本研究调查了2018年全国16所青少年航空学校学生抗荷身体围度情况，评估干预措施对青少年航校学生肌肉力量的影响，从而探索出一种适合青少年航空学校的有效的抗荷训练方案，为提升空军飞行员抗荷能力打下基础。

1 对象与方法

1.1 对象 选取2016年和2018年进入空军青少年航空学校学生，2016年入学学生620人，2018年入学学生729人，均为男性，入学时Tanner分期均为5期，入学平均年龄15.6岁。所有学生均通过《空军青少年航空学校学生招生体格检查标准（试行）》所有体检项目。

1.2 方法

1.2.1 身体指标和围度的测量 至检测时，2016级学生（2016年入学）已进入高三年级学习，并且已经进行2年抗荷体质训练，2018级学生（2018年入学）于高一年级学习，尚未系统开展训练。在相同时间对2个年级的学生检测身高、体质量、颈围、双上臂围、腰围、臀围、双大腿围、纵跳，采用横断面调查法，对14所空军航空学校所有2016年入学学员进行检测，测量统计身高、体质量、胸围、左臂长、右臂长、颈围、左上臂围、右上臂围、腰围、臀围、左大腿围、右大腿围等指标。身高、体质量、胸围均严格按照《空军青少年航空学校学生招生体格检查标准（试行）》所规定方法进行测量。颈围：测量时，被测者身体直立，眼睛平视，双臂自然下垂，口微张以减少颈部肌肉的紧张。测量者将皮尺水平置于第七颈椎棘突上缘和喉结下方。双上臂围：测量时，受试者自然站立，受试者上臂放松，前臂伸直并松拳，此时皮尺在上臂肘上10 cm围绕1周，所测数值即为上臂围。腰围：测量时，被测者直立，两臂自然下垂，不要收腹，呼吸保持平稳。在肚脐上缘上1 cm的水平面上进行腰围测量。臀围：测量时，被测者两腿并拢直立，两臂自然下垂。测量者将皮尺水平放在髋部左右大转子骨的尖端，围臀1周臀部最粗的地方所测得的围度为臀围。大腿围：被测者两腿分开与肩同宽，两腿平均负担体质量，测量者将皮尺放在膝上10 cm，水平测量大腿1周的围度为大腿围。体质量指数（BMI）=体质量/身高2（kg/m2）。全身体脂率（%）=50.875+0.572×臀围（cm）+0.777×BMI（kg/m2）[2]。维尔维克指数＝（体质量+胸围）/身高×100%，它主要反映人体的长、宽、围、厚度和密度，并于心肺功能有密切关系。

1.2.2 纵跳检测 采用Probotics公司生产的JUST JUMP OR RUN测试仪测量。测量过程中，要求受试者尽全力完成半蹲跳动作，双手叉腰（避免手臂摆动影响运动效果），在测力台上站直等待1～2 s，蹲至起跳姿势（膝关节屈90°）并保持2 s，尽最大努力向上跳起（要求在起跳过程中无肉眼可见下蹲动作），采用正常动作下落，并站直1～2 s。其中半蹲跳为单个动作，采集有效动作3次。记录每次纵跳高度（英寸）。

1.2.3 干预措施 所有学生均采用相同训练方案，其中体育课时间进行高强度间歇训练（跑步）和高强度间歇训练（力量），第一学年周末进行高强度间歇训练（跑步），第二学年周末进行力量训练（徒手/器械）。高强度间歇训练（跑步）要求学生全力跑20～35 s，进行4～6组，50%最大速度跑进行3～4 min。高强度间歇训练（力量）通过平板支撑、深蹲跳、立卧撑收腹跳等动作进行，要求学生最低心率不低于120～150次/min，最高心率不高于150～180次/min。徒手力量训练通过负重深蹲、跪姿前倾锻炼下肢肌肉，平板支撑、侧桥、臀桥训练躯干肌肉，俯卧撑、肱三头肌撑起和推小车训练上肢肌肉。器械力量训练主要通过负重深蹲、伸膝、屈膝、卧推、仰卧起坐和仰卧举腿进行训练。

1.3 统计学处理 应用SPSS 13.0软件对数据进行统计分析，各组间数据采用t检验。数据均以±s表示。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2016级与2018级青少年航空学校学生抗荷相关围度对比 经过2年的训练的2016级学生身高、体质量、颈围、胸围、双上臂围、腰围、臀围、纵跳均显著高于2018级（P＜0.05），而2个年级学生的双大腿围差异无统计学意义（表1）。

表1 2016、2018级青少年航空学校学生身体围度与纵跳结果对比

2.2 2016级与2018级青少年航空学校身体脂肪指标与维尔维克指数对比 2016级BMI、体脂率、维尔维克指数高于2018级（P＜0.001）（表2）。

表2 2016、2018级青少年航空学校学生BMI、体脂率、维尔维克指数对比

2.3 2016级南北方青少年航空学校学生抗荷身体围度与脂肪指标对比 2016级南北方青少年航空学校学生比较发现，北方学生体质量、颈围、腰围均高于南方学生，而双大腿围低于南方学生（P＜0.01），其余差异均无统计学意义（表3）。

表3 2016级南北方青少年航空学校学生身体围度和脂肪指标对比

3 讨论

飞行员的抗荷能力是关乎战斗力的重要身体素质，众多航空医学工作者为提高飞行员抗荷能力做了大量卓越的工作。目前普遍认为，强大的肌肉力量有助于提高飞行员抗荷能力，是一种“天然的抗荷服”。肌肉收缩时，尤其是下肢肌肉收缩时，挤压静脉血回流，回心血量增加，从而减少正加速度引起的意识丧失（G-induced loss of consciousness，G-LOC）发生率，提高抗荷能力[3-4]。有研究表明，青少年时期是肌肉锻炼的黄金时期[5-6]。空军青少年航空学校的成立使抓住黄金时期，提前干预提高抗荷能力成为可能，为此本研究对青少年航空学校学生进行抗荷体质训练。目前学术界普遍认为，在允许进行性器官和第二性征检查的条件下，Tanner分期可有效反映青少年的身体发育情况，Tanner分期为5期的青少年学生身体发育已成熟[7]。为排除青春期生长发育的影响，本研究对入学时Tanner分级为5级的2016级、2018级学生进行检测，记录抗荷相关身体围度指标及身体脂肪相关指标。

2018级学生尚未开始系统抗荷体质训练，而2016级学生已经按照既定干预方案进行2年的抗荷体质训练。进行横断面调查发现，2016级学生纵跳、双上臂围、胸围高于2018级学生，双大腿围2个年级差异无统计学意义，对于BMI、体脂率、腰围、颈围和臀围以及维克维尔指数，2016级学生显著高于2018级学生。纵跳是与下肢肌肉爆发力紧密相关的指标，BMI、体脂率、腰围等与脂肪含量相关。因此，可以推断，2016级学生经过抗荷体质训练，肌肉力量，尤其是爆发力有了一定的提高，但是身体脂肪含量增高。下一步的训练中需要注意控制热量摄入，注意增加减脂项目强度。维尔维克指数与心肺功能密切相关，而后者是抗载荷能力的基础。因此，在经过抗荷体质训练以后，青少年航空学校学生的抗荷能力基础有了显著提高。

由于我国南北方在饮食结构，生活习惯、遗传因素等方面的差异，青少年航空学校学生在入学时身体围度和脂肪指标等存在一定区别。在2016年对新入学学生（2016级学生）的横断面研究中发现，南北方学生BMI、腰围、臀围差异无统计学意义，南方学生颈部和上肢尺寸大于北方学生，而胸围和下肢尺寸则小于北方学生[8]。从这个结果上看，当时南北方学生在脂肪含量上没有差别，下肢肌肉体积南方学生小于北方学生。经过2年的训练，2018年调查的结果发现北方学生在体质量、颈围、腰围均高于南方学生，这些指标与脂肪含量密切相关。而北方学生双大腿围低于南方学生，大腿围本身是下肢肌肉和脂肪的综合反映，在全身脂肪含量高于南方学生的情况下，北方学生大腿围度的减低说明在大腿肌肉体积低于南方学生。2次横断面调查研究对比显示，北方学生体脂含量增加较多，而下肢肌肉体积落后于南方学生。除了南北方学生个人体质和饮食习惯上差异外，抗荷体质训练的执行效果也是造成这个变化的原因。根据本研究数据，南北方各学校抗荷训练重点可作出相应的调整。

综上所述，经过既定方案的干预训练，青少年航校高年级的学生下肢肌肉力量有了提升，同时，也发现了高年级学生体脂控制不良的问题，需要控制热量摄入，增加减脂训练强度，南北方学校间干预训练效果有差距，北方学校需要总结提升。强大的肌肉力量和爆发力可以提高身体耐力和快速反应能力，从而对抗长时间的飞行载荷和快速的载荷变化率。其中，下肢肌肉的作用尤其重要[9]。纵跳、立定跳远等是评价和训练下肢肌肉爆发力的重要方法[10]，下一步的训练中，除了原有的无氧训练以外，可以针对下肢爆发力，增加立定跳远、纵跳等训练项目。本研究为了解青少年航空学校学生抗荷体质水平现状和各学校训练水平提供了数据支持，为改进训练方案，明确训练目标指出了一个方向。但是，本研究缺乏对肌肉体积的直接测量手段。虽然身体围度与肌肉体积关系密切，但也不能排除脂肪的影响。肌肉力量的测量缺乏精准性和多样性，对肌肉力量的评估手段稍显不足，在下一步的研究中还需继续改进。