基层热室建立及热室中主动被动热习服训练效果评估

宁 波，刘 涛，韩玉明，关 林，张向阳，刘 珺

热习服训练（heat acclimation,HA）已经成为部队预防中暑主要手段。自然环境热习服训练效果好，可减轻热应激损害，能起到预防中暑/热射病作用，且已经被广泛接受。自然环境下热习服最佳训练环境为气温35 ℃～40 ℃，相对湿度20%～60%，训练周期10～14 d，达不到此标准时热习服训练效果较差，有建议增加衣服的方法提高微环境温度[1]。但是由于气候复杂性及实际操作安全性差等原因自然环境热习服训练实施有一定难度，有时很难达到满意热习服效果。特别是部队在紧急到热区布署、天气突然升、降温等情况下，往往无法完成热习服训练，所以需要一种不受天气干扰的热习服方法。为了准确评估热习服效果并有针对性安排热习服训练也需要较准确的热耐力检测方法。为此，在基层部队建立热室，参照国际普遍认可的热耐力检测方法，对新兵热耐力进行筛查，并对热耐力检测不合格人员在热室中主动或被动热习服训练提高热耐力。现报道如下。

1 对象与方法

1.1 对象 2021年1月—2021年2月海南岛某部，选取2020年底入伍新兵10人，均为男性，18～20岁，平均（19.2±0.8）岁，平均身高（1.74±0.03）m，平均体质量（67.3±7.7）kg。排除标准：拒绝签署知情同意书者，患有感冒、发热、腹泻、疲劳、失眠者。

1.2 方法

1.2.1 简易热室建立方法 简易热室房间：正常可居住生活用房，房间面积15 m2左右，有门窗，不需要密封。简易热室供电：热室需要连接独立供电线路。热室总供电能力＞1万W，房间内分布4～8个固定插座。热室制热设备：2 500 W油汀1台；可显示温度并可自动恒温热风机2 000 W×4台(工作环境温度＞50 ℃)，具备摇摆功能。热室除湿设备：可显示湿度并可恒湿高温除湿机280 W 3台，1～1.5匹带除湿功能单冷空调1台。热室加湿器：设备功率＞200 W，可调节达标湿度的自动加湿机1台。运动器械：商用级别跑步机1台。具备调节坡度及跑步速度功能。温湿度监测仪：有延长线可两点测温的电子温湿度计2台。三球温湿度计（或热指数仪）1台。热耐力检测时热室环境：控制室温（40±0.2）℃，湿度40%±5%。膝以下温度＜42 ℃。头部温度38 ℃～40 ℃。简易热室布局：跑步机位置在靠窗部位，方便医务人员操作、监护、观察及记录。加热器均匀分布在房间内，工作时启动摇摆功能，加热器与被测试人员距离＞1.5 m。油汀固定在房间中部。3台除湿机均匀分布，当湿度控制不达标时可使用单冷空调辅助除湿。除湿设备需远离测试者，除湿机出风不能吹到测试者。湿度偏低时，关闭除湿机，启动加湿器。温湿度仪安置在测试者周围，温度延长线分别位于被测试者膝、上腹、头的水平位置。热指数仪放置于房间中部。

1.2.2 监护 测试前测量血压、心率，异常者不能参加测试。测试时使用5导联心电监护。要求电极片具备防水功能，防止出汗导致脱落。测试中反复询问是否有不适症状。直肠温度测量，使用避孕套套在探头处，避孕套一次性使用。润滑剂使用凡士林膏。直肠温度探头深度距肛门口10～15 cm。

1.2.3 运动强度设置 跑步机坡度2°，跑步速度5 km/h，跑步时间2 h。

1.2.4 热耐力结果判定 在温度40 ℃，相对湿度40%热室环境中，跑步2 h。过程中，如果出现直肠温度＞38.5 ℃，或心率＞150次/min，且持续3 min以上为热耐力不良。

1.2.5 主动热习服训练 使用热耐力检测相同环境温湿度，相同运动强度做热习服训练。每日热习服训练2 h，连续训练7 d。当心率＞150次/min，直肠温度＞39 ℃，或者有任何不适症状时停止当日训练。

1.2.6 被动热习服训练 控制相对湿度40%。室内温度40 ℃起，每日增加1 ℃，最高45℃。每日舒适体位静坐4 h，可自由活动四肢，连续7 d。

1.3 计算生理应激指数 生理应激指数（physiological strain index，PSI）的计算方法为：PSI 39.5/180=5（TCt－TC0）/（39.5－TC0）+5（HRt－HR0）/（180－HR0），其中39.5为此组人群最大耐受温度，180为此组人群次极量最大心率；TC0和HR0为运动前的核心温度及心率，TCt和HRt为运动时的最高核心温度及最快心率[2-3]。

1.4 统计学处理 将所收集材料经过手动采集记录后，将数据统一录入到Excel表格中，应用SPSS 22.0软件对数据进行分析，计量资料以±s表示，采用配对t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 热习服训练效果 热习服期间平均每日最高气温（27.1±1.6）℃，日平均最高湿度（80.8±10.0）%。10名新兵热耐力9名热耐力不良，5名热耐力检测不合格者，经过7 d每天2 h主动热习服训练后全部通过热耐力检测，4名热耐力不良者参加被动热习服训练，经过每天4 h连续7 d被动热习服训练，4名新兵全部通过热耐力检测（表1）。热耐力检测、主动热习服训练、被动热习服训练均顺利完成，试验中受试者未出现任何影响训练的症状。

表1 热耐力不良人员及主动、被动热习服训练后检测时平均最高心率、最高直肠温度

2.2 热习服前后PSI对比 2组训练前、后热耐力检测时热应激指数比较差异有统计学意义（P＜0.01），主动热习服训练组及被动热习服训练组热习服训练后PSI比较差异无统计学意义（表2）。

表2 热习服训练前后PSI对比

3 讨论

自然环境下的热习服训练国内外已经有大量研究，而且已经广泛应用于部队及地方运动员预防中暑[1]。以往认为自然环境条件达标时热习服训练效果最好，但是执行军事任务前的准备时期自然环境往往不适合热习服训练，甚至无法完成热习服训练，因此近年模拟热环境下的热习服训练越来越受到重视。为应对自然环境不能达标，国外已经研究桑拿、热水浴等方法进行热习服，且取得了一定效果[4-5]。但是，桑拿、热水浴中热习服所需温度、湿度调节有一定难度，建造符合热习服训练条件的桑拿房及热水浴室成本高，且医务人员在桑拿室、热水浴室对训练者心率、体温监测较为不便。可调节温度、湿度的热室较桑拿及浴室更能接近自然环境，因此逐渐为各国部队所接受。

热习服又分为主动热习服及被动热习服，主动热习服是在高温、高湿环境下做有氧运动，完成热习服训练。除了通过主动热习服方法训练部队官兵外，还可以通过被动热习服方法进行训练，训练者只需暴露在热环境中，不做任何运动。

本研究在基层部队建立简易热室，成本不高，试验中维持稳定温度及湿度难度不大。在基层部队建立的热室完成了47次热耐力检测，并进行主动热习服训练35人次，被动热习服训练28人次。热耐力检测过程中除1人（热耐力检测不合格，直肠温度达39 ℃）出现轻度头晕症状，休息后很快缓解。其他人员均没有出现任何不适症状。当产热量大于散热量致核心温度超过39 ℃时，过度的热应激反应才会对人体组织细胞产生毒性，本研究直肠温度最高值限定在39 ℃停止试验，因此保证了试验过程安全[6-7]。

本试验使用的热耐力检测标准是以色列、美国用于军事人员热耐力评估(heat tolerance test,HTT)的标准[8-9]。HTT目的是通过热环境中人体的生理反应判断评估热耐受能力，生理指标包括心率及核心温度，核心温度采用直肠温度。HTT检测时是跑步速度5 km/h，坡度2°，为中等运动强度，即可使机体产生足够的热量又可保证检测过程的安全。HTT运动时间为2 h，可有充足的时间观测机体体温调节能力。检测标准为跑步过程中心率＞150次/min，或直肠温度＞38.5 ℃，且持续3 min，判断热耐力不良。也有研究建议把HTT测试室温增高至45 ℃，或者缩短运动时间至1.5 h用于热耐力评估。本研究认为，提高温度至45 ℃增加了检测中引发中暑的风险，而缩短运动时间导致产热不足不能体现机体的体温调节能力。在运动强度低的情况下，又减少运动时间会出现热量产生不足，不能反应热对生理指标的影响。本研究结果显示，使用此HTT检测，运动强度及运动时间同样适合我国军人。检测结果提示，夏季到来前我军新兵中多数热耐力不达标，符合实际情况，初步证实以色列、美国军队热耐力检测标准同样适用于我军。热耐力不合格的新兵通过主动及被动热习服训练后，热耐力显著改善，且主动热习服训练效果与被动热习服效果差异不显著，同样证明该检测方案准确、可靠。该检测标准只能供军人或运动员使用，不适于普通人群。

本研究提示，主动热习服训练效果与被动热习服训练效果相差不大。但是，从安全性考虑，主动热习服训练体内短时热蓄积量大，有出现高热可能，测试时需要对受试者实施持续核心温度监测；且主动热习服训练需要跑步机，跑步机占地面积大，对场地条件要求也高，实际使用受到限制。被动热习服训练过程中核心温度增高不明显，相对安全，缺点是每日训练所需时间长，对于训练任务重的部队难以抽出足够时间完成被动热习服训练。

自然环境中的热习服训练一般需要10～14 d完成[1]，训练周期长主要原因是训练期间会有几天不能满足环境要求，所以训练周期长。因此，为满足环境要求，近年国外开展模拟热环境热习服训练研究，包括热水浴、桑拿等方法，最接近自然环境的方法是建立热室。一般推荐热室中热习服训练的最佳训练环境温度为35 ℃～40 ℃或者＜50 ℃，相对湿度20%～60%。热室中热习服训练都采用低强度或中等强度的运动[10]，一般采用跑步机或脚踏车等室内运动形式，每次训练持续1.5～2 h，连续训练10～14 d。国外被动热习服训练研究提示，每天在温度48 ℃～50 ℃，相对湿度50%的热室中静坐1 h，连续11 d可获得满意热习服效果[11-12]。而本研究简易热室中环境温度湿度控制满意，室内温度设定低于国外5 ℃～10 ℃，保障了热习服训练安全，为提高热习服效果延长了每日训练时间，结果热习服训练7 d就可以显著提高热耐力，与国外比较缩短了热习服训练周期。

热习服训练的机制是增加心血管功能，增加体温调节能力，降低运动时核心温度升高幅度。高热环境训练，心脏输出的血液主要分配到骨骼肌肉[13]，确保运动成绩，而皮肤供血量较少，散热能力减低，是体内热蓄积的原因之一[14]。热习服训练后，皮肤血流量会增加，散热能力改善[15]。热习服后下丘脑体温调节中枢敏感性增加，温度调定点会下移，提早开始下调体温，使热量在体内蓄积的机会减小。热习服后基础体温较习服前减低[16]。PSI是机体热应激量化指标，本研究热耐力不良者PSI＞5.0，热习服训练后热耐力改善后均PSI＜4.5，且热习服训练前后PSI均有显著降低，提示可用PSI衡量机体热耐受性，也可考虑使用PSI对热耐受性进行分层。热室中工作医务人员需要经过岗前培训，上岗前有热室中工作经验。医务人员至少每10 min观察一次热室内温湿度，发现异常及时调整。防止测试人员中暑，提醒测试人员补水，如果没有特殊检测要求也要提醒适当补盐。为避免散热障碍，建议测试人员只穿内裤。热室内需限制人员数量，室内工作人员一般不超过2人。被动热习服训练时可同时安排4～6人同时训练，人员过多时房间内湿度难以控制，空气质量难以保证。

基层部队建立热室做热耐力检测及热习服训练在我军还是新生事物，目前检测能力有限，只能针对新兵、休假归队人员、执行特殊任务之前的热耐受能力判断以及少数特殊需求人员热习服训练。本研究例数少，所得结论还需要大样本研究进一步证实，为建立大型热室奠定研究基础。