2. 618419 四川 什邡, 77110部队;
3. 400038 重庆, 陆军军医大学(第三军医大学)军事预防医学系:环境卫生学教研室
2. Troop 77110, Shifang, Sichuan Province, 618419, China;
3. Department of Environmental Health, Faculty of Military Preventive Medicine, Army Medical University (Third Military Medical University), Chongqing, 400038
特种作战部队是新型的作战力量,在现代和未来战争中受到越来越高的重视[1]。众所周知,特种作战部队军事训练科目的训练强度、训练密度、训练标准及受伤风险远高于一般作战部队[2]。但不同特战训练科目对军人造成的疲劳程度如何,尚缺乏专业系统的定量研究。且目前用于评价训练科目疲劳程度的医学指标非常单一[3],亟需开展相关的研究筛选用于评价疲劳程度的系列敏感指标。本研究采用自身前后对照的方法,对特种作战部队特战专业岗位军人5公里武装越野训练的疲劳程度分别从生理、血液学及神经行为功能指标等方面进行检测和评价,对于进一步了解特种作战训练对军人身体机能的影响情况及合理科学施训具有重要意义。
1 对象与方法 1.1 调查对象2018年5-6月采用简单随机抽样的方法从陆军某特种作战部队中选择20名年龄、军龄、体质量、体型、体能和军事素质基本一致的特种作战专业岗位战士作为训练组观察对象,严格按照特战部队考核标准进行5公里全副武装越野训练。另外,采用整群抽样的方法先后从该部队中选择44名熟悉特种作战岗位军事训练的营连主官、小队长(干部组)以及420名长期从事特种专业岗位训练的战士(战士组),作为问卷调查组观察对象。
1.2 疲劳程度问卷调查 1.2.1 质量控制问卷调查正式开始前由课题组研究人员对调查对象进行调查前培训,明确调查的目的和要求,详细讲解问卷的内容和填写方法,按要求严格统一操作。课题组研究人员调查前进行统一培训,要求调查现场对调查对象的指导、解答语言一致,尽量减少人为误差,确保问卷科学性。问卷调查采用匿名填写的方式。
1.2.2 现场组织问卷调查以连为单位分批次集中进行,每批次调查对象人数控制在70~80人,调查过程中由课题组1名负责人统一讲解,指导调查对象逐题填写。共发放问卷464份,收回问卷464份。共回收有效问卷456份(其中干部44份,战士412份),问卷有效回收率98.3%。
1.2.3 问卷内容及评分标准特种作战专业岗位人员训练情况问卷为课题组自制,内容包括训练科目疲劳程度、危险程度、心理应激等方面。以5公里武装越野的疲劳程度为10分作为评分参考基准,调查对象根据自己训练的真实感受,分别对通信、射击、单兵等16项训练科目的疲劳程度依次给予0~20分评分,0分表示疲劳程度最低,20分表示疲劳程度最高。
1.3 5公里武装越野疲劳程度测试实验方法 1.3.1 现场组织训练组战士于5公里武装越野训练前1 d早晨起床后(6:30),空腹检测各项指标的静息数据;第2天上午9:00按照特战部队考核标准进行5公里武装越野。每4名战士为一组,各组间隔5 min先后从考核起跑点出发,到达终点后即刻检测上述各项指标。
1.3.2 检测指标血乳酸(德国EKF Lacata scout便携式乳酸盐分析仪)、唾液pH值(碧云天精密pH试纸,检测pH值范围为6.4~8.0)、心率、收缩压、舒张压、脉压差(欧姆龙HEM-1020臂式血压计)、血氧饱和度、血流灌注指数(深圳京柏JPD-500F指夹式脉搏血氧仪)、习惯手握力、非习惯手握力(香山EH101电子握力计)、皮肤空间两点阈(桂林广陆数显卡尺)、神经行为功能指数(上海海志达NES-C3神经行为能力测试系统)等12个检测项目21项指标。
1.3.3 主要指标检测方法 1.3.3.1 血乳酸指尖取约5 μL全血吸附于血乳酸测试试纸末端,等待15 s后读取血乳酸测试仪读数,每名战士测2次,取平均值。
1.3.3.2 皮肤空间两点阈选择受试者左前臂靠近尺骨头的背侧区域进行测量。根据预实验结果,采用随机数字表法每次从7个距离(24、28、32、36、40、44和48 cm)中选择1个距离,使用数显卡尺两脚尖端进行两点刺激。测试过程中数显卡尺两脚尖端必须同时垂直落下,两尖端刺激皮肤的压力适中且一致。受试者感到两点刺激报告“2”,感到一点刺激报告“1”。每名战士分别测试100次,采用直线内插法计算受试者的皮肤空间两点阈值。
1.3.3.3 神经行为功能指数运用最新中文版伯乐版-神经行为测试评价系统(Bole. Neurobehavioral Evaluation System,B.NES)[4-5]对受试人员神经行为功能进行测试。并于静息状态神经行为功能检测正式进行的前1 d统一由课题组研究人员对受试战士进行统一培训和实机操作,减少战士因测试系统初次操作不熟练而导致的系统误差。B.NES系统的测试项目按测试的功能分成5个大类,即情感、智力、学习与记忆、感知和心理运动,共计24个测试项目。本研究根据预实验结果和既往研究[6-7]选择其中10项敏感项目(系列加减、视觉保留、记忆扫描、运动视觉、视注意广度、空间位置记忆、视简单反应时、听简单反应时、曲线吻合、目标追踪)进行测试。测试严格按照操作指南进行,全部测试由专业人员指导战士,在光线柔和、四周安静的房间进行,在配置相同的平板电脑上完成。
1.4 统计学处理数据经校对后录入计算机,建立数据库。采用SPSS 19.0统计软件,计量资料以x±s表示,自身前后对照比较采用t检验。检验水准α=0.05。
2 结果 2.1 研究对象基线数据20例观察对象年龄(21.9±2.6)岁,从事特战专业的年数为(2.9±2.4)年,身高(172.1±3.5)cm,体质量(65.0±5.3)kg;吸烟情况:吸烟者占55%,不吸烟者占45%;饮酒情况:饮酒者0%,不饮酒者100%;测试前一晚睡眠质量情况:睡眠好者占10%,一般者占75%,差者占15%。
2.2 5公里武装越野训练对战士血乳酸和唾液pH值的影响5公里武装越野训练后即刻战士末梢血乳酸水平显著高于训练前静息水平(P=0.000),训练后唾液pH值显著低于训练前静息水平(P=0.013)。见表 1。
2.3 5公里武装越野训练对战士心血管系统的影响
5公里武装越野训练后战士心率和血流灌注指数显著增加(P=0.000, P=0.015),血氧饱和度显著降低(P=0.000)。见表 2。
检测时间点 | 心率/次·min-1 | 收缩压/mmHg | 舒张压/mmHg | 脉压差/mmHg | 血氧饱和度/% | 血流灌注指数/% |
训练前 | 63.9±10.0 | 123.3±8.0 | 72.4±7.0 | 50.9±7.4 | 98.2±1.0 | 6.3±3.7 |
训练后 | 117.7±12.6 | 130.1±15.5 | 72.3±10.7 | 57.8±15.1 | 97.1±0.6 | 8.8±3.6 |
P值 | 0.000 | 0.063 | 0.958 | 0.056 | 0.000 | 0.015 |
2.4 5公里武装越野训练对战士握力和皮肤空间两点阈的影响
5公里武装越野训练后战士习惯手、非习惯手握力及皮肤空间两点阈与训练前静息状态相比差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 3。
检测时间点 | 习惯手握力/kg | 非习惯手握力/kg | 皮肤空间两点阈/mm |
训练前 | 49.3±5.5 | 44.9±4.7 | 34.7±7.8 |
训练后 | 50.4±5.9 | 46.2±6.7 | 36.0±11.3 |
P值 | 0.307 | 0.253 | 0.371 |
2.5 5公里武装越野训练对战士神经行为能力的影响
5公里武装越野训练后战士神经行为能力各指标中记忆扫描、视注意广度及曲线拟合能力指数值与静息状态比较均显著降低(P=0.030, P=0.007, P=0.001)。见表 4。
检测指标 | 静息状态 | 科目训练后 | P值 |
系列加减 | 1.103±0.200 | 1.083±0.228 | 0.745 |
视觉保留 | 3.613±1.031 | 3.179±0.902 | 0.140 |
记忆扫描 | 2.431±0.217 | 2.127±0.546 | 0.030 |
运动视觉 | 5.428±0.680 | 5.079±1.173 | 0.183 |
视注意广度 | 0.953±0.140 | 0.828±0.182 | 0.007 |
空间位置记忆 | 0.790±0.294 | 0.720±0.239 | 0.346 |
视简单反应时 | 1.381±0.280 | 1.409±0.190 | 0.576 |
听简单反应时 | 1.234±0.221 | 1.282±0.140 | 0.357 |
曲线拟合 | 6.099±5.336 | 2.225±3.288 | 0.001 |
目标追踪 | 1.708±1.192 | 1.600±0.860 | 0.644 |
2.6 不同特战训练科目疲劳程度评分
以5公里武装越野疲劳程度为参考基准,评价16项特战训练科目的疲劳程度,其中疲劳程度高于5公里武装越野的训练科目有6项。战士组和干部组对于疲劳程度高于5公里武装越野的训练科目的种类完全一致。
3 讨论特种作战部队作为现代高技术条件下执行特殊作战任务的部队,其作战职能、训练风险和强度远高于其他常规作战部队[8]。特种作战专业岗位军人经过超高强度、极大负荷训练后,会出现体能消耗殆尽,从而产生疲劳感。疲劳是一种常见的、非特异性的生理心理现象,多见于机体脑力与体力活动过度,或是过多的精神刺激以及重复某种单调的活动[9]。人体处于疲劳状态将影响身体机能和心理素质,降低部队战斗力。大量研究表明[10-12],目前对于疲劳程度的评定主要依据不同的量表,但缺乏系列客观、敏感、可靠的疲劳评价指标[13]。目前也有研究报道[14]采用功率自行车进行30 s Wingate无氧功能实验计算疲劳指数,但该方法目前在特战基层部队实施难度较大。为了进一步了解特种作战训练队军人身体机能的影响情况,筛选适用于特战基层部队现场测试的系列敏感可行的疲劳程度评价指标,课题组在问卷调查的基础上,综合采用血液、生理及神经行为功能等系列指标,利用自身前后对照的方法,通过评价特战岗位军人5公里武装越野训练的疲劳程度来反映训练强度。
有研究表明[15],运动员机能下降时血乳酸的安静值明显高于平时安静值,且与疲劳程度有关,同时血乳酸也常用来评定运动强度和糖酵解供能能力。本研究结果显示,5公里武装越野训练后战士末梢血乳酸水平达(15.7±5.7)mmol/L,显著高于训练前1 d的静息水平(5.5±3.3)mmol/L (P=0.000),提示5公里武装越野训练能够导致战士产生严重的疲劳。同时,特战岗位军人血乳酸静息水平也显著高于正常人空腹、休息时的静脉血乳酸水平(0.45~1.30 mmol/L),提示特战岗位日常的科目训练能够导致战士出现一定的疲劳蓄积现象,日常训练导致的血乳酸堆积不能够被机体及时清除,将会进一步影响战士的训练成绩和效果,提示部队应合理安排训练和休息,以使疲劳得以恢复。
此外,我国多用心率来划分单项体力劳动强度等级,运动后心率(次/min)<92、92~110、111~130、131~150、151~165和>165分别为轻度、中度、次重度、重度、过重度和超重度劳动强度[16-18]。按照此标准,5公里武装越野训练后心率为(117.7±12.6)次/min,相当于次重度劳动强度。在训练后战士神经行为能力各指标中记忆扫描、视注意广度及曲线拟合能力指数值与训练前静息水平比较均显著降低(P=0.030, P=0.007, P=0.001),究其原因,可能是由于高强度训练后大脑轻度缺氧,脑集中能力减退和肌肉精细协调能力下降[19]。
从本研究的结果来看,5公里武装越野训练前后血乳酸、唾液pH值、心率、血氧饱和度、视注意广度及曲线拟合能力指数等指标均有显著改变,可作为评价特种作战专业岗位人员训练强度和疲劳程度的敏感指标;同时可结合劳动强度分级标准及其他生理、心理指标,实施多种检测手段,通过监测相关指标变化情况,建立综合评价不同训练科目疲劳程度标准。为合理安排训练强度,采取有针对性的干预措施,有效改善特种作战专业岗位人员疲劳程度,防止运动性疲劳损伤提供科学的指导。
本研究不足之处在于样本量较小。究其原因,一方面与特种部队日常训练繁重、现场组织难度较大有关,课题组只能在不影响其训练计划的条件下插空开展现场5公里训练的组织和指标检测,难以在现有条件下开展更大规模的人群调查研究;另一方面与研究的性质有关,一次高强度运动导致的疲劳属于急性效应,反映疲劳的相关检测指标随着时间的变化恢复很快。这决定了本研究必须在战士运动后尽量短的时间内完成相关指标的检测,因此不宜开展大样本量的人群研究。本研究在课题组检测极限内一次性完成20名战士运动前后自身对照试验研究,虽然样本量较小,但仍检测出了系列运动疲劳相关指标的特征性变化,对于进一步了解特种作战训练对军人身体机能的影响情况及合理科学施训具有重要意义。
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