高海拔环境下军事共同训练科目中新兵减员的相关预测因素

罗 凯,汤前军,王 勇,尹浩军,聂善化

军事训练是形成与提高战斗能力的基础[1]。军事训练是部队日常生活的一部分。士兵长期进行训练,会出现心理状态和激素水平的变化[2],有的因素影响新兵的训练及日常生活,甚至会发生新兵减员[3-5]。以往的研究大多只对军事训练单个时间点进行衡量,缺乏全面的生理指标和健康心理评估,因此如何筛选出新兵训练减员最具参考性的个人风险因素成为一个重点问题。本研究探讨高海拔环境下军事共同训练科目中新兵减员的相关预测因素,旨在为提高战斗力提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 随机选取武警云南某部2021年3月入伍新兵连战士64名为研究对象。入选标准:(1)年龄18～21岁,男性;(2)身体健康,适应海拔1700 m地区的生活及训练;(3)完成3个月新兵训练及共同训练科目;(4)新兵训练期间收集的数据完整。按是否在规定时间完成新兵共同科目训练进行分组,其中38名按规定时间完成的为按时完成组,其余26名未按时完成的为延迟完成组。所有战士均签署知情同意书。两组新兵的年龄、身高和体重均无统计学意义(P>0.05,表1),具有可比性。

表1 两组高海拔地区武警新兵基本情况对比

1.2 方法

1.2.1 训练情况 训练成绩主要为军事共同科目考核成绩,包括引体向上、俯卧撑、仰卧起坐、3 km跑及30 m蛇形往返跑。受伤部位包括下肢(臀部、大腿、膝盖、脚踝和脚)和躯干(胸部和背部)。受伤类型包括劳损/扭伤,主要是韧带损伤或肌腱复合体损伤,另外包括骨应力性损伤。记录训练成绩、步数、受伤情况、疾病和减员情况的相关数据。

1.2.2 唾液皮质醇、睾酮、恢复期心肌酶谱和恢复期白介素-6 训练1周后采集新兵唾液,在早晨醒来时、起床后30 min和睡前3个时间点进行采集,采用ELISA法检测唾液睾酮和皮质醇含量。训练1周后在休息日采集新兵唾液,检测肌酸激酶和白介素-6含量。

1.2.3 抑郁-焦虑-压力自评量表 在新兵训练第1、6和12周使用抑郁-焦虑-压力自评量表(DASS-21)评估新兵抑郁、焦虑和压力的症状。

1.2.4 间接法(Astrand推算法)推算VO2max 所有测试均在室内进行,保持通风及室温环境。受试者调整好车座和扶手后(记下车座高度),静坐5 min,开始正式测量最大摄氧量。测试过程中蹬车频率为60 r/min,利用polar表(芬兰SlO)监测心率,将心率控制为120～170次/min,起始负荷为600 kpm/min。前3 min蹬车过程中根据心率调整负荷,使心率控制在120次/min以上,然后按照最后负荷再持续蹬车3 min或直到测量结束,保证最后2 min的最大心率差≤5次/min。测试过程中保持室内安静,减少外界对受试者心率的影响。

1.3 观察指标及标准 从新兵训练基地的记录中收集两组新兵训练成绩、步数、受伤情况、疾病和减员情况的相关数据,并对训练各时间点受伤人数和偏离路径发生情况进行对比。采用ELISA法检测新兵唾液皮质醇、睾酮、心肌酶谱和白介素-6含量。采用抑郁-焦虑-压力自评量表[6](Depression anxiety and stress scale,DASS-21)评估新兵抑郁、焦虑和压力的情况。DASS-21全量表由抑郁、焦虑和压力3个分量表组成,每个分量表含7个项目,共21个项目。每个项目为李克特四级自评量表,受测者根据各项目的描述与自身情况的符合程度做出判断,0分为不符合,3分为总是符合。将各分量表得分乘以2,即为该分量表的分值。抑郁≤9分为正常,10～13分为轻度,14～20分为中度,21～27分为重度,≥28分为非常严重;焦虑 ≤7分为正常,8～9分为轻度,10～14分为中度,15～19分为重度,≥20分为非常严重;压力 ≤14分为正常,15～18分为轻度,19～25分为中度,26～33分为重度,≥34分为非常严重。采用间接法(Astrand推算法)推算新兵最大摄氧量(Maximal oxygen consumption,VO2max)。

2 结 果

2.1 新兵训练情况 经3个月新兵训练后,与延时完成组比较,按时完成组新兵在军事共同科目引体向上、俯卧撑、仰卧起坐、3 km跑及30 m蛇形往返跑中的训练成绩均显著提高,差异有统计学意义(P<0.05,表2)。另外,统计所有新兵在训练期间受伤的数量及受伤的时间点,新兵训练第1个月,受伤人数和偏离路径发生情况较后续训练期间多,具体见表3。

表2 两组高海拔地区武警官兵军事共同科目考核成绩变化整体情况

2.2 两组新兵在训练第1周基线指标情况 与延时完成组比较,按时完成组新兵步数和VO2max值均明显升高(P<0.05),恢复期唾液肌酸激酶和白介素-6含量明显降低,差异有统计学意义(P<0.05,表4)。

表4 两组高海拔地区武警官兵新兵训练第1周各项指标比较

2.3 DASS-21评估指标结果 与延时完成组比较,按时完成组新兵在训练第1周抑郁、焦虑和压力评分差异无统计学意义,在第6周抑郁和压力评分均明显降低,在第12周抑郁、焦虑和压力评分均明显降低,两组比较差异有统计学意义(P<0.05,表5)。

表5 高海拔地区武警官兵新兵训练第1周DASS-21评估指标比较 [M(P25,P75)]

2.4 新兵训练受伤的预测因素 延时完成组新兵在军事训练过程中受伤的风险是按时完成组的3.26倍。新兵训练受伤发生的危险因素为较高的睡前皮质醇浓度,而保护因素为醒来时、起床后30 min和睡觉前较高的睾酮浓度和VO2max(表6)。

表6 高海拔地区武警新兵受伤的风险因素

2.5 新兵训练期间偏离路径的预测因素 受伤新兵出现偏离路径的风险是未受伤新兵的4.03倍;新兵偏离路径的危险因素是起床后30 min高浓度皮质醇、DASS抑郁和压力量表高评分;相反,保护因素为醒来时较高的睾酮浓度、较高的步数和VO2max(表7)。

表7 高海拔地区武警新兵偏离路径的风险因素

3 讨 论

生理压力、行为压力和心理压力都会引起几乎相同的应激反应[8,9]。这种生理应激反应主要由两个神经内分泌系统传播:交感神经-肾上腺髓质(sympathetic nerve-adrenal medulla,SAM)轴/交感神经系统(sympathetic nervous system,SNS)和下丘脑-垂体-肾上腺(Hypothalamic-pituitary-adrenal,HPA)轴。SAM/SNS和HPA轴都在协同努力维持体内平衡并促进机体存活[10,11]。SAM/SNS负责交感神经迷走神经平衡的变化,并与HPA轴下游变化相关,典型的应激反应导致SAM/SNS立即激活。然而HPA轴的响应较慢。HPA轴的下游生物标志物皮质醇在体内有多种生理作用,促进交感神经系统的“战斗或逃跑”反应[12]。在正常应激条件下,交感神经驱动的增加促使皮质醇分泌[12]。本研究发现,唾液皮质醇含量升高是新兵训练期受伤和偏离路径的危险因素,说明新兵训练的完成质量与神经系统的应激反应有关。

新兵训练是新入伍战士由普通公民向军人转变的第一步,需承受多种心理和生理压力,因此新兵训练是一种重要的应激行为。新兵训练为密闭作训环境,危害因素较为复杂,对身体和心理的影响大,极易发生军事训练伤。新战士入伍后所处环境和人际关系都与之前的生活环境发生了较大变化,且管理严格及训练艰苦,易出现紧张烦躁、焦虑不安等不稳定心理问题,产生强烈的应激反应[13]。本研究在新兵训练期间对客观和主观标志物进行连续测量,并评估其与训练伤和新兵训练延时完成的相关性,确定了在军事共同科目训练期间受伤或延时完成新兵训练的危险因素。结果表明,训练时抑郁、焦虑和压力情绪越严重,延迟完成军事训练和受伤的风险越大。与完成新兵训练的新兵相比,延时完成组表现出更高的清晨皮质醇浓度,表明延时完成组新兵压力反应升高。据报道,抑郁患者清醒唾液皮质醇浓度升高[14],表现为心理压力和焦虑反应强烈,并伴有反复发作的心理应激和倦怠情绪[15]。说明下丘脑-垂体轴失调可能与较差的情绪、较低的幸福感和较高的感知压力水平有关,这些都会损害军人身心健康,影响训练效果和进度,应引起部队的高度关注。本研究发现,随着训练期加长,新兵的抑郁、焦虑和压力评分均升高。因此,在新兵训练期采用合理适应的应对策略,如心理疏导,可能会缓和他们对训练负荷的强反应,并在一定程度上影响训练的成绩。

多项研究表明,新兵入伍前肌肉力量、耐力和心肺功能水平较低,与新兵受伤的风险增加相关[16-21]。本调查发现,在新兵训练期,较高的体能水平可减少新兵受伤及延时完成新兵军事训练。皮质醇已被证明是军事环境中训练压力的生物行为指标[22,23],并被认为是心理压力的经典标志,本研究提出的唾液皮质醇升高与新兵受伤风险呈正相关,与文献[24]睡前皮质醇浓度与受伤风险有关的结论一致。此外,有研究发现,较高水平的睾酮有利于机体保持骨骼和肌肉质量[25]。本研究发现,较高浓度的唾液睾酮与新兵受伤和延时完成训练的风险降低相关。说明睾酮水平的升高可作为预测新兵训练按时完成的指标,降低受伤风险。另外,新兵训练期间高步数和高VO2max值即身体运动素质高与延时完成训练的风险降低有关。提示我们应对新兵入伍之前进行补充性的体能训练,以改善其训练结果。

综上所述,在新兵训练管理过程中,建议应综合考虑主观因素和客观措施。首先,应该加强新兵训练开始时的心肺功能和肌肉耐力水平,减少受伤的风险;其次,每周应该进行一次心理压力评估和体能测量,如往返跑和俯卧撑等,及时反馈新兵的身体状况和训练进展;第三,部队应及时了解和识别导致训练减员和训练成绩下降的因素,提出干预措施,确保新兵的身体和心理得到充分恢复。本研究纳入分析的新兵人数有限,观察时间相对较短,下一步需扩大样本进行研究,建立一个简单而经济的客观和主观评估系统来监测新兵的训练状态。