劉杰峰, 吳曉彧, 張義雪, 程 蕾, 龐 劍

北部戰(zhàn)區(qū)空軍醫(yī)院 呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科,遼寧 沈陽 110042

裝備技術(shù)革新?lián)Q代,戰(zhàn)斗機(jī)性能不斷提高,以及飛行的高載荷、高加速度、高認(rèn)知負(fù)荷、長航程等特點(diǎn)均對飛行員的整體功能狀態(tài)提出了更高的要求。心肺儲(chǔ)備功能作為機(jī)體狀態(tài)評估的重要組成部分,能夠反映飛行員在極限環(huán)境下的適應(yīng)能力。因此,客觀評估心肺儲(chǔ)備功能水平并分析其影響因素有助于發(fā)現(xiàn)機(jī)體潛在風(fēng)險(xiǎn),保障飛行安全。目前,運(yùn)動(dòng)心肺功能測試(cardiopulmonary exercise testing,CPET)被認(rèn)為是評估心肺功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”[1],其是一種以無創(chuàng)方式測量氣道內(nèi)氣體交換情況,對運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)反應(yīng)進(jìn)行評估,可客觀、定量、全面地反映心肺代謝及整體功能的方法[2]。本研究旨在通過CPET調(diào)查戰(zhàn)斗機(jī)飛行員的心肺儲(chǔ)備功能,同時(shí)分析其相關(guān)影響因素?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取自2022年3月至2023年3月于北部戰(zhàn)區(qū)空軍醫(yī)院空勤科體檢的戰(zhàn)斗機(jī)飛行員112例為研究對象。排除標(biāo)準(zhǔn):患有不穩(wěn)定型心絞痛、急性心肌梗死、未控制的高血壓、嚴(yán)重心律失常、癥狀嚴(yán)重的主動(dòng)脈狹窄、未控制的哮喘、肺水腫、下肢血栓及其他可影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)或因運(yùn)動(dòng)而加重的疾病等。所有飛行員均為男性,平均年齡(34.51±7.16)歲,平均飛行時(shí)間(1 592.58±426.17)h。所有飛行員均簽署知情同意書。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 研究方法 (1)由專人測量飛行員的身高、體質(zhì)量、頸圍,并以問答形式填寫中醫(yī)體質(zhì)調(diào)查表。根據(jù)中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)的《中醫(yī)體質(zhì)分類與判定》[3]進(jìn)行中醫(yī)體質(zhì)類型判定。中醫(yī)體質(zhì)類型分為平和體質(zhì)和偏頗體質(zhì)兩大類。(2)所有飛行員接受CPET。應(yīng)用德國Jager公司心肺運(yùn)動(dòng)測試系統(tǒng)MasterScreen CPX型進(jìn)行測試。所有飛行員在檢查當(dāng)天于餐后2 h進(jìn)行CPET,可適量飲水;著寬松衣服,穿平底運(yùn)動(dòng)鞋;運(yùn)動(dòng)測試24 h內(nèi)避免其他劇烈運(yùn)動(dòng)。每次檢測前均進(jìn)行定標(biāo),錄入飛行員數(shù)據(jù)信息,連接氣體采集面罩、血壓計(jì)、血氧夾及12導(dǎo)心電圖。采用3 min靜息、3 min無負(fù)荷功率自行車熱身,功率車遞增負(fù)荷25 W/min,轉(zhuǎn)數(shù)維持55～65 r/min,5 min無負(fù)荷恢復(fù)期的方案。以鼓勵(lì)飛行員達(dá)到最大努力狀態(tài)為正常終止標(biāo)準(zhǔn)。提前終止測試標(biāo)準(zhǔn):①出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,如共濟(jì)失調(diào)、眩暈等。②心電圖ST段持續(xù)水平型或下斜型壓低>0.1 mV或抬高>0.2 mV;心電圖出現(xiàn)病理性Q波,或嚴(yán)重心律失常(如頻發(fā)室性心律失常等)。③運(yùn)動(dòng)中收縮壓高達(dá)250 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)或舒張壓高達(dá)115 mmHg,或血壓比運(yùn)動(dòng)時(shí)不升反降,下降超過基礎(chǔ)靜態(tài)血壓20 mmHg。④血氧飽和度≤80%,并伴有明顯胸悶、呼吸困難等低氧癥狀表現(xiàn)。

1.3 觀察指標(biāo) 記錄飛行員的CPET結(jié)果,分析影響CPET指標(biāo)的因素。CPET指標(biāo)包括峰值攝氧量、峰值公斤攝氧量、無氧閾公斤攝氧量、無氧閾占峰值攝氧量百分比、峰值代謝當(dāng)量、峰值心率、峰值氧脈搏、峰值運(yùn)動(dòng)負(fù)荷、峰值通氣量及峰值呼吸交換率。

2 結(jié)果

2.1 飛行員CPET結(jié)果 所有入組飛行員均達(dá)到極量運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn),負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)間控制在6～10 min,符合測試標(biāo)準(zhǔn)。飛行員平均峰值攝氧量為(2 391.63±372.08)ml/min,平均峰值公斤攝氧量為(33.16±4.67)ml/(minkg),平均無氧閾公斤攝氧量為(20.71±4.03)ml/(minkg),平均無氧閾占峰值攝氧量百分比為(62.51%±7.89%),平均峰值代謝當(dāng)量為(9.41±1.48),平均峰值心率為(169.01±11.83)次/min,平均峰值氧脈搏為(14.78±2.52)(mlmin)/次,平均峰值運(yùn)動(dòng)負(fù)荷為(215.47±27.80)Watt,平均峰值通氣量為(78.59±16.83)L/min,平均峰值呼吸交換率為(1.20±0.03)。

2.2 CPET指標(biāo)影響因素 年齡是峰值運(yùn)動(dòng)負(fù)荷、無氧閾公斤攝氧量、峰值心率、無氧閾占峰值攝氧量百分比的影響因素(P<0.05);吸煙是峰值攝氧量、峰值公斤攝氧量的影響因素(P<0.05);頸圍是峰值攝氧量的影響因素(P<0.05);體質(zhì)量指數(shù)是無氧閾公斤攝氧量、峰值代謝當(dāng)量、峰值心率、峰值公斤攝氧量、峰值通氣量的影響因素(P<0.05);偏頗體質(zhì)是無氧閾公斤攝氧量、峰值攝氧量、峰值公斤攝氧量的影響因素(P<0.05)。見表1。

表1 CPET指標(biāo)影響因素

3 討論

CPET通過監(jiān)測運(yùn)動(dòng)過程中人體攝氧量、二氧化碳排出量、心率、心電圖、血壓及血氧飽和度等指標(biāo)的變化情況反映整體病理生理變化及功能狀態(tài)。在本研究的每次測試前均對心肺運(yùn)動(dòng)測試系統(tǒng)進(jìn)行氣體、氣壓及容量方面的較正,確保測試準(zhǔn)確性,并參照心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的規(guī)范化操作要求[4],采用25 W/min功率車遞增方案,合理控制負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)間,降低試驗(yàn)方案中的誤差。測試飛行員的平均峰值呼吸交換率為(1.20±0.03)>1.15,結(jié)合測試過程中飛行員的心率、最大攝氧量、代謝當(dāng)量及主觀疲勞程度等因素,提示飛行員已盡最大努力[5]。本研究結(jié)果顯示,所有受試飛行員均達(dá)到了正常預(yù)計(jì)值范圍,指標(biāo)水平與黃煒等[6]研究結(jié)果相同,且心肺功能優(yōu)于當(dāng)下以亞健康人群為主體的社會(huì)人群[7],這也與薛白潔等[8]對空軍飛行員和普通人運(yùn)動(dòng)心肺能力比較的研究結(jié)論一致?？紤]原因在于:戰(zhàn)斗機(jī)飛行員職業(yè)特殊,工作需在高空環(huán)境中承受高強(qiáng)度的物理和心理壓力,需具備較高的心肺適能才能完成任務(wù);飛行員需接受嚴(yán)格的體檢篩查及定期的體能訓(xùn)練。

本研究結(jié)果還顯示:年齡是峰值運(yùn)動(dòng)負(fù)荷、無氧閾公斤攝氧量、峰值心率、無氧閾占峰值攝氧量百分比的影響因素(P<0.05);吸煙是峰值攝氧量、峰值公斤攝氧量的影響因素(P<0.05);頸圍是峰值攝氧量的影響因素(P<0.05);體質(zhì)量指數(shù)是無氧閾公斤攝氧量、峰值代謝當(dāng)量、峰值心率、峰值公斤攝氧量、峰值通氣量的影響因素(P<0.05);偏頗體質(zhì)是無氧閾公斤攝氧量、峰值攝氧量、峰值公斤攝氧量的影響因素(P<0.05)。隨著年齡增大,飛行員無氧閾占峰值攝氧量百分比、無氧閾公斤攝氧量呈上升趨勢,提示有氧耐力增強(qiáng)。考慮原因:一是CPET提示的是心肺功能和整體狀態(tài)[9],反映心、肺轉(zhuǎn)運(yùn)氧氣和二氧化碳的能力,同時(shí)也包括肌肉對氧氣的吸收和利用能力;二是與飛行員在高載荷、高認(rèn)知、高加速度環(huán)境中訓(xùn)練及執(zhí)行任務(wù)會(huì)不斷刺激心肺適能有關(guān)。隨著體質(zhì)量指數(shù)增加,飛行員峰值通氣量增加,無氧閾公斤攝氧量、峰值代謝當(dāng)量、峰值心率、峰值公斤攝氧量下降。這與孫海文等[10]關(guān)于體質(zhì)量指數(shù)對海軍飛行員運(yùn)動(dòng)心肺功能影響研究的結(jié)論一致。頸圍直接反映頸部皮下脂肪或呼吸道周圍的脂肪沉積,可作為上半身皮下脂肪的重要指標(biāo)[11]。有研究表明,頸圍可用于臨床篩查超質(zhì)量和中心性肥胖患者,其測量方法較體質(zhì)量指數(shù)、腰圍更簡便易行,且結(jié)果更穩(wěn)定可靠,是反映肥胖的可靠指標(biāo)[12-13]。這解釋了隨著頸圍增加,峰值攝氧量也會(huì)增加的原因。吸煙會(huì)引起戰(zhàn)斗機(jī)飛行員峰值攝氧量、峰值公斤攝氧量下降,提示吸煙會(huì)導(dǎo)致飛行員機(jī)體及周圍組織氧攝取能力下降,這與既往研究[14-16]結(jié)果相符。王惠賢等[17]發(fā)現(xiàn),戒煙后,包括峰值攝氧量在內(nèi)的心肺功能指標(biāo)均有顯著提升,從側(cè)面證實(shí)了吸煙對心肺功能的影響。在中醫(yī)體質(zhì)方面,傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)將體質(zhì)分為平和體質(zhì)、氣虛體質(zhì)、陽虛體質(zhì)、陰虛體質(zhì)、痰濕體質(zhì)、濕熱體質(zhì)、血瘀體質(zhì)、氣郁體質(zhì)、特稟體質(zhì)9個(gè)類型。本研究將除平和體質(zhì)外的其余8種體質(zhì)歸為偏頗體質(zhì)。中醫(yī)學(xué)研究認(rèn)為,平和體質(zhì)是對人體生理、心理領(lǐng)域起促進(jìn)作用的因素,其身體特征具有體型均勻健壯、精力充沛、對外界環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)等特點(diǎn),而偏頗體質(zhì)御邪抗病修復(fù)能力差,易感邪發(fā)病[18]。一項(xiàng)整合了1 441項(xiàng)體病相關(guān)臨床研究文獻(xiàn)的系統(tǒng)評價(jià)發(fā)現(xiàn),各偏頗體質(zhì)存在罹患不同疾病的風(fēng)險(xiǎn)[19]。這一結(jié)果反映了偏頗體質(zhì)對機(jī)體整體功能狀態(tài)的影響。

綜上所述,受試戰(zhàn)斗機(jī)飛行員均具備良好的心肺儲(chǔ)備功能水平,年齡、吸煙、頸圍、體質(zhì)量指數(shù)、偏頗體質(zhì)是飛行員心肺儲(chǔ)備功能的影響因素,應(yīng)注重飛行員的體質(zhì)量和頸圍情況,積極糾正偏頗體質(zhì),勸導(dǎo)其改變不良生活習(xí)慣,引導(dǎo)健康科學(xué)的生活方式,從而有效保持良好的心肺適能,保障飛行安全,提升軍事作戰(zhàn)能力。