陳 勇，王琪瑞

軍事飛行疲勞綜合評定與快速消除對策

陳 勇，王琪瑞

目的 探討軍事飛行疲勞的綜合評定方法與快速消除對策。方法 采用文獻(xiàn)薈萃的研究方法分析飛行疲勞的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，評述飛行疲勞的評定方法和快速消除措施。結(jié)果 飛行疲勞可使飛行工作能力和效率下降，過度疲勞嚴(yán)重威脅飛行安全。結(jié)論 采取綜合分析的方法判斷軍事飛行后疲勞的發(fā)生、飛行疲勞等級程度，利用多種手段快速緩解和恢復(fù)軍事飛行疲勞是航空醫(yī)學(xué)界亟待解決的重大理論和現(xiàn)實問題。

飛行疲勞;飛行安全;疲勞;疲勞評定

隨著主戰(zhàn)機(jī)型的更新?lián)Q代，飛機(jī)性能大大提高，飛行員可能反復(fù)地經(jīng)受高過載，長時間暴露于缺氧、噪聲、振動和狹小的座艙環(huán)境中［1］;同時，現(xiàn)代戰(zhàn)爭的特點使得航空兵作戰(zhàn)飛行續(xù)航時間長，夜航次數(shù)多，短期內(nèi)多次起降和在陌生機(jī)場起降，跨時區(qū)陌生空域飛行，睡眠無規(guī)律，工作負(fù)荷重，對認(rèn)知能力要求高［2］。持續(xù)的體力負(fù)荷和精神壓力易于產(chǎn)生軀體疲勞和精神神經(jīng)疲勞。飛行疲勞持續(xù)發(fā)展，機(jī)體心理和生理儲備降低，抗荷耐力和抗缺氧耐力下降，反應(yīng)遲鈍，覺醒和警戒水平降低，記憶能力和注意儲備能力下降，視覺功能降低，易發(fā)生判斷失誤，個性變?yōu)槔淠蛞准づ?。飛行疲勞可使飛行工作能力和效率下降，嚴(yán)重威脅飛行安全［3-4］。因此，判斷軍事飛行后疲勞的發(fā)生，確定飛行疲勞等級程度，如何緩解和快速恢復(fù)軍事飛行疲勞已成為航空醫(yī)學(xué)界亟待解決的重大理論和現(xiàn)實問題［5］。

1 疲勞、飛行疲勞及其分類

疲勞現(xiàn)象是機(jī)體暫時性的保護(hù)機(jī)制，其作用是防止活動過度，強(qiáng)迫作業(yè)者進(jìn)行休息。疲勞分為軀體疲勞和心理疲勞［5］。飛行疲勞是指由飛行應(yīng)激和飛行勞動負(fù)荷引起的一種正常的心理生理功能狀態(tài)，可分為急性疲勞、慢性疲勞和過度疲勞。急性疲勞是由于完成難度較大的飛行課目或連續(xù)多次、強(qiáng)度大的飛行負(fù)荷而引起，經(jīng)過積極休息和調(diào)理，到下一個飛行日前則消失。慢性疲勞是由于較強(qiáng)的負(fù)荷反復(fù)作用，并伴有不良因素的影響，如主觀疲憊乏力、工效顯著降低、失眠、消化功能紊亂、心理壓力明顯增加等，這種功能狀態(tài)是臨床病態(tài)臨界前狀態(tài)，這種疲勞只有經(jīng)過較長時間的休息才能恢復(fù)。長期處于疲勞和/或慢性疲勞狀態(tài)而得不到充分休息和調(diào)整，機(jī)體心理生理功能嚴(yán)重失調(diào)，健康受到明顯損害，達(dá)到臨床病態(tài)狀態(tài)，則稱為“過度疲勞”，過度疲勞的特點是伴有神經(jīng)官能癥的癥狀，表現(xiàn)為多種多樣的病痛和功能障礙，需要治療和康復(fù)療養(yǎng)才能恢復(fù)正常［1，5］。

2 飛行疲勞產(chǎn)生的原因及可能機(jī)制

飛行是一種具有較高技能的形象思維型的腦力勞動，但又伴有一定量的體力消耗。明顯的情緒反應(yīng)和心理負(fù)荷是飛行工作最突出的特點。持續(xù)的精神緊張以及瞬息萬變的情景波動貫穿于整個飛行過程。過度緊張會使思維狹窄，顧此失彼，破壞人的心理平衡，影響人的認(rèn)知能力，使人對挑戰(zhàn)和境遇難以做出正確的判斷和決定。中樞神經(jīng)系統(tǒng)處于長時間的高度應(yīng)激狀態(tài)，隨之會產(chǎn)生心理疲勞。同時，飛行過程中受到低氣壓、高空缺氧、高過載、異常溫度環(huán)境、振動、噪聲、空間定向障礙等各種異常環(huán)境因素的影響。上述因素的綜合作用，是產(chǎn)生飛行疲勞的主要原因［5-8］。

飛行疲勞以腦應(yīng)激疲勞或心理疲勞為主，伴有一定的體力疲勞。在強(qiáng)烈的或單調(diào)的飛行勞動刺激初期，交感神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)活躍，警覺性較高，處于覺醒期，飛行工作效率逐漸提高并維持在高水平。中樞興奮會引起大腦皮層細(xì)胞儲存的能源(主要是葡萄糖)迅速消耗。隨著時間延長，當(dāng)消耗占優(yōu)勢時就會出現(xiàn)保護(hù)性抑制，以保證皮層神經(jīng)細(xì)胞不致遭受進(jìn)一步耗損。此時出現(xiàn)疲勞感和疲勞狀態(tài)，但此時機(jī)體功能狀態(tài)可完全代償，工作能力可以維持較高水平。飛行過程過半后飛行員可出現(xiàn)神經(jīng)-情緒緊張水平的增高和波動，中樞能源消耗進(jìn)一步增加和中樞保護(hù)性抑制擴(kuò)散，疲勞感加重，工作效率波動性降低，機(jī)體功能處于不完全代償?shù)囊种破?。飛行疲勞發(fā)生發(fā)展的可能機(jī)制和過程為飛行疲勞的客觀檢測和評定，為制定合理的飛行訓(xùn)練計劃和作息時間，為疲勞快速恢復(fù)措施的制定提供了理論依據(jù)。

3 疲勞對飛行的影響

飛行疲勞發(fā)生時，在飛行品質(zhì)上可表現(xiàn)為：(1)視聽覺、味覺、觸覺等能力下降，對外界的刺激缺乏敏銳性，易引起錯覺和判斷失誤;反應(yīng)遲鈍、思維遲緩、記憶力減退、綜合分析儀表和外界信息的能力差，決策的及時性和準(zhǔn)確性差;(2)注意能力下降，注意廣度窄，對重要儀表的注意分配不當(dāng)，穩(wěn)定性差，注意力的有效轉(zhuǎn)移出現(xiàn)困難;精力缺乏，反應(yīng)慢，協(xié)調(diào)性差，操作飛機(jī)的精度下降，飛行程序的執(zhí)行不嚴(yán)謹(jǐn);出現(xiàn)特殊情況時，易造成“錯、忘、漏”，或顧此失彼，或茫然失措，或緊握駕駛桿［3-4，6-7］。研究表明，多種飛行事故歸因于飛行員疲勞，60%～90%的飛行事故和事故征候是由“人的因素”引起。美國陸軍航空醫(yī)學(xué)研究所對241名飛行員和120名機(jī)組人員的調(diào)查說明，即使在平時，軍事飛行人員的疲勞亦是較突出的航衛(wèi)問題［8］。

筆者利用疲勞評價量表調(diào)查長途飛行后飛行員的主觀感受，發(fā)現(xiàn)飛行3 h以上即有疲勞感，但不一定引起工作功能降低和飛行作業(yè)績效下降，例如在長途飛行的著陸階段，雖然有較強(qiáng)的疲憊感，但飛行員在激勵斗志的驅(qū)動下，可出現(xiàn)交感激活的突發(fā)現(xiàn)象，促使其積極完成任務(wù)，安全降落，這種現(xiàn)象蘇聯(lián)生理、學(xué)家稱之為“終末振奮”，但此時飛行員可能耗盡了生理心理功能儲備，無法處置意外事件和特情。“終末振奮”現(xiàn)象僅能維持一段時間，飛行結(jié)束后半小時左右疲勞更加嚴(yán)重，機(jī)體儲備功能達(dá)到最低點［1］。

4 飛行疲勞的評定方法

判定飛行疲勞的方法很多，如觀察法、心理生理學(xué)方法，但尚無十分成熟的方法。對飛行員疲勞的觀察，可通過飛行員的主訴、生活作息情況、外在表現(xiàn)進(jìn)行判斷。蘇聯(lián)生理學(xué)家Доскин 1973年提出的“功能狀態(tài)評定”法，可主觀評價自我癥狀感覺、積極性、心情狀態(tài)等指標(biāo)，量表具有較高的效度和信度，評定快速簡單，當(dāng)前在俄羅斯飛行疲勞評定研究中廣泛應(yīng)用，并列入俄空軍航衛(wèi)保障條例［1］?？捎糜陲w行疲勞判定的心理生理學(xué)方法主要有如下幾種［1，5］。

4.1 視覺運(yùn)動反應(yīng)時測定 用直接視覺運(yùn)動反應(yīng)時測定或以語言強(qiáng)化的視覺運(yùn)動條件反射試驗測定飛行員的疲勞，一般在第1次飛行后出現(xiàn)反應(yīng)時比飛行前縮短，反射量增加。在第2次飛行后則出現(xiàn)反應(yīng)時延長，反射量減少。

4.2 肌肉耐力測定 飛行疲勞時大腦皮層機(jī)能的變化也反映在肌肉握力和耐力的變化。筆者對126名飛行員飛行前后手握力和耐力的測定結(jié)果表明，耐力變化的程度與飛行條件、飛行課目有密切關(guān)系。

4.3 手臂肌肉穩(wěn)定性實驗 肌肉維持固定姿勢的穩(wěn)定性，可用于判定飛行疲勞。手臂穩(wěn)定性差則有疲勞的可能。

4.4 腦電圖檢查 疲勞時α波指數(shù)下降甚至完全消失，疲勞越明顯θ波越多，甚至有大量的δ波出現(xiàn)。腦電圖恢復(fù)時間的長短與疲勞程度有關(guān)。

4.5 臨界視覺閃光融合頻率測定 光刺激斷續(xù)作用于人眼時會引起閃爍的感覺，隨著閃爍頻率的不斷增加閃爍感覺就會逐漸消失，最后變成一個穩(wěn)定的光，稱為光的融合。介于閃爍與穩(wěn)定之間的能引起連續(xù)融合感覺的最小斷續(xù)頻率稱為“閃光融合頻率”。一般來說，閃光融合頻率值隨著視覺疲勞程度的加重而降低。

4.6 呼吸肌最大耐力實驗 最大呼氣末憋氣耐受時間和最大吸氣末憋氣耐受時間，可反映飛行員飛行時和飛行后的心血管和肺功能，疲勞發(fā)生時，呼吸肌最大耐力下降。

筆者認(rèn)為，在觀察對比飛行員飛行前生理心理指標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合飛行工作績效，對上述主客觀指標(biāo)變化量進(jìn)行綜合分析，篩選特異性強(qiáng)和敏感性高的指標(biāo)，是飛行疲勞評價的發(fā)展趨勢。

5 消除飛行疲勞的措施

航衛(wèi)保障部門為防止和消除飛行疲勞，目前主要采取衛(wèi)生教育、專項訓(xùn)練、保證睡眠、合理營養(yǎng)、嚴(yán)把身體放飛關(guān)等措施預(yù)防飛行疲勞［3］。但戰(zhàn)斗飛行后中重度飛行疲勞如何界定，采取何種措施快速恢復(fù)飛行員的功能狀態(tài)尚未得到解決。可能用于緩解疲勞的措施主要有以幾下種。

5.1 物理療法［9］通過熱水療法、穴位中頻電刺激以及吸氧療法，可改善血液循環(huán)，調(diào)節(jié)植物神經(jīng)及內(nèi)臟功能，放松肌肉，安撫緊張情緒，使心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)得到及時放松，是加快疲勞消除的基本手段。吳立紅等［10］研究表明，經(jīng)皮穴位電刺激刺激足三里具有健脾益氣、補(bǔ)虛培元之功效，可提高游泳大鼠運(yùn)動能力，延緩過度疲勞的發(fā)生。

5.2 按摩治療 在飛行員體表一定部位施以不同的手法技巧，可使經(jīng)絡(luò)疏通、氣血調(diào)和、放松安神。飛行后的足部按摩有可能放松身心，解除疲勞。

5.3 睡眠和小睡 睡眠是消除疲勞，恢復(fù)體力的好方式［2］。研究表明［4］，7 ～9 h 的高質(zhì)量睡眠可使身心放松和輕度疲勞消除。但戰(zhàn)時睡眠可能得不到保證，小睡(20 min至2 h)可能是疲勞快速消除的較好方式。

5.4 抗疲勞藥物和營養(yǎng)食品［11-12］近代高技術(shù)局部戰(zhàn)爭的戰(zhàn)例說明，合理應(yīng)用鎮(zhèn)靜催眠藥和興奮用藥在戰(zhàn)時緊張和生物節(jié)律紊亂狀態(tài)下調(diào)節(jié)飛行人員的睡眠、消除飛行疲勞方面具有重要作用［2］。俄羅斯空軍研究出了十分有效的抗疲勞藥物應(yīng)用方案，對減輕飛行疲勞，提高覺醒狀態(tài)效果顯著［11］。在越南戰(zhàn)爭和對利比亞空襲行動中，美軍飛行人員均使用了這一短效類催眠藥調(diào)節(jié)睡眠。中樞興奮藥莫達(dá)芬尼是由法國研制的新型中樞興奮藥，嚴(yán)重不良作用較少，迄今認(rèn)為無成癮性［12］。長期以來，我國飛行人員飛行中禁止用藥，對飛行間隔用藥也有嚴(yán)格的規(guī)定，受各種因素的制約，藥物抗飛行疲勞尚未普遍展開應(yīng)用，抗疲勞措施跟外軍還有一定差別。研究制定和合理應(yīng)用戰(zhàn)時飛行員催眠和抗疲勞用藥方案已成當(dāng)務(wù)之急。另外，從飛機(jī)設(shè)計上減輕長航對飛行人員狀態(tài)的影響，如進(jìn)行座艙和防護(hù)救生裝備的抗疲勞設(shè)計，也是航空工業(yè)部門和航空醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)重點關(guān)注的課題。對于慢性疲勞和過度疲勞，唯有通過長時間的積極休息和康復(fù)療養(yǎng)才能消除。

6 結(jié)論

綜上所述，飛行疲勞問題是制約航空兵部隊?wèi)?zhàn)斗力發(fā)揮、影響飛行安全的重大問題。疲勞程度和等級的評定尚無定量標(biāo)準(zhǔn)，對飛行疲勞程度把握的困難源于對飛行員功能狀態(tài)和疲勞發(fā)生發(fā)展規(guī)律的客觀認(rèn)識。軍事飛行后中重度疲勞尚無系列快速消除措施，能否在飛行后幾個小時內(nèi)解除飛行疲勞，使飛行員輕松投入下一次戰(zhàn)斗飛行，是我國軍事航空醫(yī)學(xué)必須解決的理論和現(xiàn)實問題。

［1］ Рудный НМ， Авиационная медицина［M］. Медицина，1986：324-337.

［2］ 詹皓.飛行疲勞評價方法與緩解措施的研究進(jìn)展［J］.空軍醫(yī)學(xué)雜志，2011，27(3)：153-157.

［3］ 成海平，柳松楊，俞夢孫.緩解軍事飛行疲勞的研究進(jìn)展與應(yīng)用［J］.中國臨床康復(fù)，2004，8(36)：8323-8325.

［4］ 胡文東，馬進(jìn)，韓文強(qiáng).飛行疲勞的預(yù)防和監(jiān)測手段［J］.中國臨床康復(fù)，2004，8(3)：542-543.

［5］ 吳興裕，常耀明.航空衛(wèi)生學(xué)［M］.西安：第四軍醫(yī)大學(xué)出版社，2003：88-96.

［6］ Jackson CA，Earl L.Prevalence of fatigue among commercial pilots［J］.Occup Med(Lond)，2006，56(4)：263-268.

［7］ Tvaryanas AP，Thompson WT.Fatigue in military aviation shift workers：survey results for selected occupational groups［J］.Aviat Space Environ Med，2006，77(11)：1166-1170.

［8］ Caldwell JA.The impact of fatigue in air medical and other types of operations：a review of fatigue facts and potential countermeasures［J］.Air Med J，2001，20(1)：25-32.

［9］ 陳景藻.現(xiàn)代物理治療學(xué)［M］.北京：人民軍醫(yī)出版社，2001：136-160.

［10］吳立紅，董曉敏.經(jīng)皮穴位電刺激對大鼠運(yùn)動疲勞時血乳酸的影響［J］.針灸臨床雜志，2006，22(8)：51-53.

［11］ Новиков ВС， Шустов ЕБ， Горанчук ВВ. Коррекция функциональных состояний при экстремальных воздействиях［M］.СПб.：Наука，1998：383-393.

［12］ Buguet A，Moroz DZ，Radomski MW.Modafinil-medical considerations for use in sustained operations［J］.Aviat Space Environ Med，2003，74(6 Pt 1)：659-663.

Comprehensive assessment of military flying fatigue and strategy of its rapid elimination

CHEN Yong，WANG Qi-ri
(Aircraft Office of the Navy Equipment Department，Beijing 100071，China)

Objective To explore methods for comprehensive assessment of military flying fatigue and strategy of its rapid elimination.Methods A retrospective review on fatigue assessment and rapid elimination from literature retrieval was made to analyze the regular pattern of the occurrence and development of flying fatigue，and in the meantime to assess the appraisal methods of flying fatigue and strategy of rapid elimination，and also to recommend suggestions for further research.Results Flying fatigue could cause decrease in flying performance and operating efficiency of pilots，and over-fatigue could seriously threaten flight safety.Conclusion The problems of how to determine the occurrence of fatigue after military flight，how to assess the grade of flying fatigue，and how to eliminate flying fatigue rapidly with the method of comprehensive analysis have become important theoretical and practical ones demanding urgent solution in the field of aviation medicine.

Flying fatigue;Flight safety;Fatigue;Fatigue assessment

R851

B

1009-0754(2012)03-0152-04

100071 北京，海軍裝備部飛機(jī)辦

2012-03-15)

(本文編輯：張陣陣)