士兵负重、损伤与康复

喻伯海，孙庆浩，黄鸿办

前言

士兵们被要求在穿着和背负沉重的职业负荷的同时为生存而战［1］。这些负重由确保保护性（防弹衣）、杀伤力（武器）、维持性（食物和水）的装备组成，还有戴在头上（防弹头盔）、躯干（防弹衣、承重背心、胸部装备、巡逻包）、大腿（贴身武器等）、脚（靴子）、手持（武器）。这些物品对士兵生存很重要，但由于疲劳和长时间高负荷等因素，这些负重会带来风险。士兵所承受的负荷可能会降低他们的生理能力、机动性、注意力、枪法和投掷能力。此外，负重任务与士兵受伤有关，受伤的历史增加了未来负重受伤的风险。因此，预防负重损伤和优化康复以减少损伤风险并提高身体、认知和技术性能非常重要。

1 士兵负荷的重量

负重并不是士兵独有的。执法人员需要承担日常职业负荷，从10公斤到约20-25公斤甚至专业人员的40公斤不等。消防员通常需要在穿着消防服时携带超过20公斤的负荷［2］。士兵必须携带更多的装备和物资。士兵的负荷因部队（例如步兵、装甲兵和炮兵）、角色（例如步枪手、掷弹兵和分队指挥官）和任务（例如巡逻、哨兵）不同而异，美军、澳军、英军、西班牙军和德军士兵携带的货物体重从约25—45公斤不等。无论武器装备的进步、战区的变化以及技战术的变化，士兵在战斗中承担的负荷在增加［3］。这些负荷的重量因职业而异，承载这些负荷的环境也有所不同，执法人员在其职业生涯中每天可能会穿着相对较轻的负荷，而消防员会在特定时期（例如火灾时）穿戴负荷，军事人员也取决于角色和任务。

2 对负重的生理反应

士兵负重会引起生理反应。负重增加会减少耐力并增加步行、跑动的能量消耗。负重会影响士兵对负重搬运任务的生理反应，负重的环境也会影响。承载负重时载体移动的速度很重要，移动速度的增加会增加能量消耗，速度增加可能对能量消耗的影响大于负重重量的增加［4］。地形坡度和地形表面的变化会影响负重运输的能源成本，坡度增加会增加承载负重的能源成本。与速度一样，地形坡度（角度）的增加可能比负重重量的增加给士兵带来更大的能量消耗。在考虑地形的倾斜度时，建议从能源成本的角度来看，坡度可能比负重更重要，因为坡度增加1%会使能源成本增加约10倍，超过负重增加1%且坡度不变的情况。每单位下坡坡度的能量消耗变化不是线性的，而是呈“U”形。还应考虑地形的性质，不同的表面会产生不同的生理反应。以下地形类型中承载负重时的能源成本会增加：密封道路、土路、轻灌木、重灌木、沼泽、沙地和深雪［5］。因此，不仅要考虑士兵携带的重量，而且还要考虑环境、行军速度、坡度和地形。

3 对负重的生物力学

除了生理成本外，负重任务还会改变生物力学，包括士兵姿势、步态运动学（步长、步频等）和行走时地面反作用力的变化。躯干前倾、脊柱形状、脊柱压缩、脊柱剪切力和胸骨盆节律的改变都与负重有关。负重增加了姿势摇摆和在内侧-外侧轴中产生的力的大小。同样，负重与步态参数的变化有关，包括双支撑阶段持续时间、步幅和步频的变化，这些变化取决于负重和载体的性别。最后，随着承载重量的增加，地面反作用力在向下、前后和中间横向方向上增加［6］。

4 与负重相关的损伤

承载负荷的生理反应会导致疲劳。负重任务会导致士兵受伤，从骨折到韧带损伤，从皮肤起泡到神经损伤。下肢是损伤的主要部位，膝盖、脚踝和足部是常见部位损伤。这些损伤在性别之间存在一些差异。女性士兵遭受足部伤害的可能性是男性士兵的两倍多，男性士兵脚踝是主要的损伤部位，占损伤的较大比例。男性和女性的所有其他损伤位置在他们所受损伤的比例上是相似的［7］。背部通常是仅次于下肢的第二大常见的负重损伤部位。背部是导致士兵无法完成行军的主要受伤部位。当伤病分为身体部位（例如膝、踝和足）时，下背部是男性和女性士兵受伤的主要部位。其中女兵虽然下背部受伤的比例相似，但下背部受伤比男性士兵更严重。当一个人背着背包走路时，前倾会增加，每走一步都会对椎骨、椎间盘、肌肉和其他脊柱结构产生力。

应力性骨折通常与活动中的重复骨负荷有关，例如负重行走和其他个人没有充分适应的重复动作。在军人群体中，应力性骨折的常见部位包括骨盆、胫骨、跟骨和跖骨。承载负重以外的因素（例如，跑步量）导致应力断裂，负重承载本身易发生应力断裂。这种损伤后来被称为“行军骨折”，因为它经常出现在参与负重行军的士兵中。神经损伤也与负重有关，感觉异常的原因包括通过背包肩带转移的负荷（臂丛神经麻痹）、不合脚的靴子（感觉异常性趾痛）或长时间坐着时穿着会压缩大腿的防弹衣（感觉异常性股骨痛）。尽管这些损伤的发生率与其他负重运输损伤相比并不高，但恢复需要长达数月时间［8］。

4.1 士兵负重受伤的影响

伤病对军队的影响可能是毁灭性的，对其作战能力产生不利影响。伤害预防，包括通过康复预防复发，减少伤害和优化康复将大大提高作战能力。例如，如果一名士兵受伤并且不能出去徒步巡逻，那么该部队的其他成员必须用更少的人员执行任务，不得不携带额外的任务必需品（增加他们的负重），减少杀伤力（少一名士兵与敌人交战），这些因素都会增加剩余士兵受伤和死亡的风险。先前的伤病是未来伤病的因素，在基本训练负重受伤的士兵中，32%的在服役的前12个月内遭受了额外的伤害以及整体52%的受伤者报告说在他们的职业生涯中的某个时间遭受了额外的负重运输伤害。不仅预防负重伤害至关重要，而且优化受伤士兵重返工作岗位的康复（特别是在负重受伤后）也是如此，因为他们的恢复能力不仅影响单个士兵，而且影响其所在单位的战斗能力［9］。

5 身体条件

士兵通常是承载重物的载体，尤其是在不易获得替代方法的严峻或孤立环境中。在尝试降低负重环境中的伤害风险时，应考虑危害控制的层次结构。该层次结构包括消除、替代、隔离、工程控制、行政控制和个人防护设备。由于隐藏、移动（影响储备物品的贴身性）和自给自足等要求，消除、替代等很少被认为是控制军事训练和作战环境中负重引起的伤害风险的可行选择。因此，士兵的身体必须足够健壮，以承受他们必须携带的负载所施加的力。认识到士兵需要身体状况良好且足够强壮以负重的必要性并不新鲜，士兵进行体能训练以负重和长途行军，受伤后，必须支持士兵恢复，重返工作岗位并进行修整以供负重需要。

6 康复

受伤后必须立即重视，早期发现、稳定、诊断和治疗，防止进一步的损伤。在初始治疗阶段，士兵活动水平和工作参与度降低时，会出现状态下降、信心丧失、功能丧失和与工作团队的隔离。在对士兵安全和有益的范围内，一旦伤势稳定进行伤病治疗，就必须尽快开始身体调理和恢复工作。例如，一名经历过胫骨应力性骨折的士兵可能会被禁止在一段时间内完全负重以使其愈合，但假设应力性骨折稳定且不需要佩戴石膏模型，他们可能会在此期间能够参与深水中的“水上跑步”（通过受伤的腿消除负重），以保持有氧健康水平、肌肉功能和关节运动。还可以参加力量训练，坐姿或其他不需要通过受伤腿承重的姿势［10］。

士兵准备好恢复并重建能力时，就应该考虑负重活动的准备和恢复，以应对负重和其他军事任务。与大多数形式的适应和重返工作康复一样，特殊性很重要，诸如“特殊性原则”和“对强加要求的特殊适应”等概念应成为准备和重新适应士兵的负重和其他军事任务一部分。鉴于负重本身构成伤害风险的来源，在受伤后的准备或修复期间安排负重训练的频率很重要。研究表明，应至少每7到14天进行一次负重训练。然而，当训练次数超过每月4次时，受伤风险会增加，并没有发现负重性能的额外改善，建议每10到14天进行一次负重训练课，因为频率的进一步增加通常不会提高性能，但可能会增加受伤的风险。

强度和量需要以安全的速度增加，以满足士兵要求。训练量可以通过改变负重的持续时间或距离来控制，通过操纵行军速度、坡度和地形可以充分地控制训练强度。当需要限制负载、速度或施加到特定身体部位的力时，这些因素可能特别有用［11］。抗阻和有氧训练的结合与负载性能的改善有关。与下肢相对力量相比，上肢相对力量与负重行军表现的相关性更高。此外，增加有氧和肌肉骨骼健康对预防伤害至关重要，这些水平较低会增加士兵受伤的风险。因此，抗阻训练（特别是基于相对力量的）和有氧训练应该成为需要携带负载的士兵的负载训练／修复计划的一部分。

如果士兵在接受治疗时要留在部队中进行负重的调节或康复，则需要考虑其职责的影响，并在必要时减少以帮助预防伤害或再伤害。其他物理性质的职责和任务可能对执行身体调节程序的士兵产生影响。例如，士兵可能需要满载负重完成基本武器技能训练，或者在进行负重训练之前花一段时间在队列训练。这些额外的肌肉骨骼负荷可能会使士兵预先疲劳，会增加后续过程中受伤的风险［12］。在此基础上，如果要适当渐进地进行负重调节和修复计划而不导致过度超载，则需要考虑负重训练以外的日常计划。为了减轻一些担忧，该计划可以允许作为其他计划活动的一部分来完成负重调节。

7 结论

由于士兵需要承受越来越重的可能造成伤害的外部负荷，因此最佳的调节和修复（受伤后）方法对他们所服务的个人和军队都很重要。实施后，负重调节应包括每10-14天一次适当的负重特定课程，通过操纵负载重量、速度、距离、坡度和地形类型来实现训练进展。负重调节计划还应包括有氧训练和抗阻训练课程，同时考虑负重计划之外的因素，这些因素可以施加物理负载，包括其他军事职责和训练。