军事飞行人员缺氧耐力评定及缺氧主观症状观察

黄 炜，何 琳，李 雪，杨友东，沈祺静，陈小萍，陈晓健，王 军，徐建华

缺氧体验训练是军事飞行人员航空生理训练系统中一个重要课目，运用载人低压舱模拟上升高度来进行此项训练是最可取的手段，现我军现大部分军事飞行人员训练机构主要通过地面氧氮混合方式完成此项训练[1]。此训练目的是让飞行人员熟悉自身缺氧症状和体征特点，了解缺氧危害，提高对高空缺氧识别和处置能力。笔者研究了近3年完成此项训练飞行人员训练结果，分析目前我军飞行人员缺氧耐受能力现状以及缺氧状态下主观症状，为提高飞行安全提供科学数据支撑。

1 对象与方法

1.1 对象 选取2017年2月—2019年12月来空军杭州特勤疗养中心进行特勤疗养的飞行人员1 849人，年龄22～58岁，均飞行合格。纳入标准：①满足3年未进行航空生理训练条件；②特勤疗养入院大体检未出现单科“暂时飞行不合格”结论；③无航空生理训练禁忌证。按照飞行人员年龄分组：30岁以下（432人）、31～35岁（483人）、36～40岁（296人）、41岁以上（638人），研究比较不同年龄段飞行人员缺氧耐受情况。按照飞行机种及人员类别分成高性能战斗机飞行员组（A组）（266人）、第二代歼击机飞行员组（B组）（493人）、轰炸机（运输机、直升机）飞行员组（C组）（458人）、空中战勤人员组（D组）（632人），研究比较不同类别飞行人员缺氧耐受情况。

1.2 仪器设备 原空军航空医学研究所产DY-84型低氧检查仪、TK-11型飞行保护头盔、YM9915G型飞行供氧面罩、深圳迈瑞的IMEC8型心电监护仪、医用氧气、氮气、测氧仪等。

1.3 方法 参训飞行人员进行模拟7 500 m生理等效高度缺氧体验训练，记录训练时血氧、心电、血压、心率及呼吸频率等生理指标，并进行倒写数字测试（从1 000开始，依次递减3），统一以下列指针作为终止训练指针：书写数字速度显著减慢，字体变大或紊乱，计算连续错误不知更改；心率由加快突然显著减慢，动脉血氧饱和度低于65%；神志淡漠、出现意识丧失先兆；主诉不适，主动要求终止训练。准确记录飞行人员缺氧体验训练的缺氧耐受时间，训练结束后询问并记录飞行人员缺氧时的主观感觉。按大纲要求，飞行人员模拟7 500 m缺氧体验训练缺氧耐受时间2 min为合格标准之一，3 min为良好标准之一，4 min以上为优秀标准之一。

1.4 统计学处理 应用SPSS 25.0软件对数据进行统计分析，统计缺氧主观症状的发生频率，按照年龄分组、机种及人员类别分组对缺氧耐受时间达优秀、良好、合格的组间进行χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 飞行人员缺氧耐受情况 1 849名飞行人员缺氧体验训练缺氧耐受时间均达合格标准以上，其中达合格标准545人（29.5%）、达良好标准257人（13.8%）、达优秀标准1 047人（56.6%）。

2.2 飞行人员按年龄分组缺氧耐受情况 41岁以上组缺氧耐受时间达优秀标准与30岁以下、31～35岁、36～40岁比较，差异有统计学意义（χ2=204.454，P＜0.05；χ2=194.230，P＜0.05；χ2=82.095，P＜0.05）；36～40岁组与30岁以下组、31～35岁组比较，差异也有统计学意义（χ2=14.583，P＜0.05；χ2=9.810，P＜0.05）。其他组别间比较差异无统计学意义（P＞0.05）（表1）。

表1 不同年龄组飞行人员缺氧耐受情况

2.3 飞行人员机种及人员类别分组缺氧耐受情况 训练前各组间年龄比较差异无统计学意义（P＞0.05）。B组缺氧耐受时间达优秀标准与C组、D组比较，差异有统计学意义（χ2=5.476，P＜0.05；χ2=10.262，P＜0.05）；A组与D组缺氧耐受时间达优秀标准比较，差异有统计学意义（χ2=3.963，P＜0.05）。其他组别间比较差异无统计学意义（P＞0.05）（表2）。

表2 不同机种和人员类别飞行人员缺氧耐受情况

2.4 飞行人员缺氧体验训练时的主观症状 在缺氧状况下，一般出现的主观症状包括头晕、头胀、发热、心慌、手抖、手麻等。1 849例飞行人员，除402人（21.7%）无异常主观感觉外，其余1 447人（78.3%）均有不同症状体验，其中538人(29.1%)出现了2个（含）以上主观症状，主观症状出现的频率（表3）。

表3 飞行人员缺氧体验训练主观症状（n=1 849）

3 讨论

高空缺氧问题是人类接触航空环境后面临第一个致命问题，航空器经过一个多世纪发展，民用航空高空缺氧问题基本得以解决，但军事飞行领域，高空缺氧仍然是人的因素中致飞行事故主要原因[2]。据统计，飞行员发生空中失能事件中，因缺氧引起的占21.3%～30.2%[3]。美国空军和海军在1981—2003年间共发生1 055例军用飞机座舱减压事件，有221例出现高空缺氧，其中4例导致了致命事故[4]，国内报道因高空缺氧引发的飞行事故症候约占医学原因事故症候的6%～17%[5]。美军F-22是目前最先进第四代战机[6]，由于氧气系统原因飞行员面临过高空缺氧问题，具体产生原因这里不做细究。高空缺氧问题一直是航空医学领域研究热点。

缺氧体验训练是预防缺氧事故的有效途径，对于军事飞行人员至关重要，我军已明确列入飞行人员军事训练大纲，通过训练让飞行人员体验缺氧主观症状，飞行人员面对缺氧时的主观感觉存在个体差异，但具个人特点，Smith[7]研究得出，2次缺氧训练主观症状符合度达75%左右，提示飞行人员在2次缺氧体验训练中所体验到的症状具有较强的相似程度。由此可用此项训练来提高飞行人员对高空缺氧的快速识别能力，缩短面对高空缺氧问题的反应和处置时间，Cable[8]研究证明经过缺氧训练的飞行人员能够及时识别缺氧并采取有效应对措施。

本研究发现，我军飞行人员缺氧体验训练缺氧耐受时间均能达到合格以上，说明我军飞行人员确经过严格筛选的，但缺氧体验训练成绩评定还有其他因素标准，在此不作评价。原先缺氧体验训练中多用有效意识时间[9]作为评定标准，笔者认为此项训练的缺氧耐受时间不能完全等同于有效意识时间，现行大纲中的评定标准更加科学。

本研究发现随着年龄增大飞行人员的缺氧耐受时间要明显降低，41岁以上缺氧耐受时间达优秀标准的明显低于其他年龄组，36～40岁缺氧耐受时间达优秀标准的也要低于35岁以下的2组。关于人体缺氧耐力年龄因素影响，有人认为25～40岁间缺氧耐力无明显差别，但年轻的受试者有些人会耐力不良，这可能与血管系统的神经-体液调节功能不健全有关[10]，何劼等[11]研究也显示飞行员年龄越大，飞行时间越长，缺氧有效意识时间越短，而本研究发现35岁以上缺氧耐力就有明显下降，35岁这年龄界限可能与研究时年龄分组有关，但足可以提示应针对近40岁及超过40岁的飞行人员缺氧耐力显著下降问题，提出相应的解决方案。而高性能战斗机组和第二代歼击机组飞行员缺氧耐受时间达优秀标准的明显高于轰炸机、运输机和直升机的飞行人员。这可能与歼击机飞行员入选标准严格、飞行训练负荷高、飞行环境适应能力和专项体能训练严格有关，建议加强轰炸机、运输机和直升机飞行人员的专项体能训练和低氧适应性训练。

本探究对飞行人员缺氧体验训练出现的主观症状进行统计，按出现频率排列顺序为头晕、憋气、胸闷、发热、头胀、眼花、心慌、出汗、呼吸困难等。关于飞行人员缺氧主观症状统计研究国内外未查见如此大样本量，与Swan等[12]2006年对于美海军飞行员的研究排序略有不同，其排在第一位的空气饥饿感（憋气），第二位是头晕。本研究发现1 849名飞行人员中402人在缺氧体验过程中未出现明显主观症状，这充分证明缺氧的主、客观症状分离现象，客观表现已经很严重，达到训练终止指针，但主观无任何表现，值得每名飞行人员和航卫部门保障的重视。

通过载人低压舱完成飞行人员缺氧体验训练，其优点是低压舱可模拟高空低压低氧环境，体验缺氧过程中体验到低气压的影响，较为真实。有条件的低压舱亦可模拟迅速减压[13]同时体验缺氧。有些国家，比如日本[14]，在低压舱迅速减压训练终高到20 000 m，同时进行加压供氧训练。载人低压舱进行缺氧体验训练是高级训练手段，但存在造价昂贵、训练安全问题、耳气压损伤、减压病[15]发生等不确定因素。而本研究使用氮氧混合的方式也是目前常见的训练方法，航空医学认为，不同条件下的2个气体，只要氧分压一样，对人体的影响也基本一样，这就是生理等效高度[10]的概念，使用氮氧混合的方式进行缺氧体验训练有不少优点，包括训练安全、体积小、使用方便、造价低、可体验到的症状相似、遇到意外情况可随时进行急救处置等，但是常压低氧环境无法模拟出低气压对人体的其他影响，关于施训方式的选择各施训机构根据实际条件进行合理选择。

关于缺氧体验训练，笔者认为高空生理理论教育[16-17]同等重要，合理安排理训课程，在掌握理论前提下参加训练，可大幅度提升训练效果，笔者认为理训课程中以下内容必不可少：缺氧产生原因及应对措施、有效意识时间、高空减压病、迅速减压对人体的影响等。

军事飞行特别是空战，飞行人员面临缺氧问题同时伴随着迅速减压、气流吹袭、低温、加压供氧等航空医学问题。未来的高空生理训练应该由单一单项训练和评定向复合性训练和评定发展，要更加贴近实战，在保证训练安全的前提下，研究更为先进的专项训练装备，培养专业训练人才，切实为提高飞行部队战斗力服务。