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
疲劳是特种作战部队日常训练最为普遍的现象。特种作战部队军事训练科目的训练强度高、难度大、训练标准严格[1],由此造成的特战部队战士的疲劳程度也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和比较研究。且目前用于评价训练科目疲劳程度的相关指标十分有限[3-4],现有的评价指标是否适用于特战部队战士的疲劳评价,以及新的神经行为能力系列指标评价疲劳程度的敏感性如何,亟需开展相关的研究进行筛选和验证。因此,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400 m障碍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,并且对400 m障碍和5公里武装越野训练[5]的疲劳程度进行比较,对于进一步了解不同的特种作战训练科目对军人身体机能的影响及合理科学施训具有重要的军事意义。
1 对象与方法 1.1 调查对象2018年5-6月从某特战部队中采用简单随机抽样的方法选择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400 m障碍训练。
1.2 实验方法 1.2.1 400 m障碍训练实施方法训练组战士于400 m障碍训练前1 d早晨起床后(6:30)步行至指标检测点(卫生连)空腹检测各项指标的静息数据;并于第2天上午9:00按照特战部队考核标准进行400 m障碍训练。为了保证后续检测项目有序开展,每名战士前后间隔1 min先后从考核起跑点出发,标准的400 m障碍训练终点亦在起跑点,即时指标检测点设在400 m障碍起跑点附近约10 m处,长时指标检测点设在卫生连,距离400 m障碍训练场起跑点约300 m。战士到达终点后即刻进行即时指标采集和检测,而后慢跑到卫生连进行长时指标检测。
1.2.2 5公里武装越野训练实施方法另从该特种部队中采用简单随机抽样的方法选择其他20名特种作战专业岗位战士,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各项指标,具体实施方案见文献报道[5]。
1.3 检测指标 1.3.1 即时指标血乳酸(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)。
1.3.2 长时指标皮肤空间两点阈(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)等指标。
1.4 主要指标检测方法 1.4.1 血乳酸左手中指指尖皮肤消毒后,采血针扎破指尖皮肤,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。
1.4.2 皮肤空间两点阈[5]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,随机选择7个距离(24、28、32、36、40、44和48 cm)采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。
1.4.3 神经行为功能指数运用最新中文版计算机神经行为评价系统:伯乐版-神经行为测试评价系统(Bole. Neurobehavioral Evaluation System, B.NES)[6-7]对受试人员神经行为功能进行测试。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[8-9]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,于光线柔和、四周安静的房间内在配置相同的平板电脑上完成,并于神经行为功能检测正式进行的前1 d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。
1.5 统计学分析所有数据经校对后录入计算机,建立数据库。采用SPSS 19.0软件进行统计分析,计量资料用x±s表示,采用t检验。检验水准α=0.05。
2 结果 2.1 研究对象基本特征本研究中观察对象年龄(23.8±3.6)岁,从事特战专业的年数(4.7±3.3)年,身高(175.0±4.0)cm,体质量(68.1±6.7)kg;吸烟情况:吸烟者占70%,不吸烟者占30%;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35%,一般者占65%,差者占0%。
2.2 400 m障碍训练对战士血乳酸和唾液pH值的影响400 m障碍训练后战士末梢血乳酸水平显著高于训练前静息水平(P < 0.000 1),训练后唾液pH值与训练前静息水平比较无统计学差异(表 1)。
2.3 400 m障碍训练对战士心血管系统的影响
与训练前静息水平比较,400 m障碍训练后战士心率、收缩压、舒张压和脉压差均显著增加(P < 0.000 1),血流灌注指数和血氧饱和度均显著降低(P < 0.000 1, P=0.001 5)。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 | 64.2±12.6 | 116.4±8.4 | 71.8±7.2 | 44.7±7.2 | 98.3±0.9 | 6.9±3.7 |
训练后 | 131.3±13.0 | 158.3±10.6 | 85.1±10.3 | 73.3±9.3 | 97.3±1.2 | 3.1±1.6 |
P值 | < 0.000 1 | < 0.000 1 | < 0.000 1 | < 0.000 1 | 0.001 5 | < 0.000 1 |
2.4 400 m障碍训练对战士握力和皮肤空间两点阈的影响
400 m障碍训练后战士习惯手、非习惯手握力及皮肤空间两点阈与训练前静息水平相比差异无统计学意义。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 | 50.1±6.0 | 46.7±5.2 | 34.7±7.8 |
训练后 | 51.2±7.5 | 48.4±6.8 | 36.0±11.3 |
P值 | 0.366 7 | 0.301 7 | 0.105 8 |
2.5 400 m障碍训练对战士神经行为能力的影响
400 m障碍训练后战士神经行为能力各指标中视觉保留能力指数值与训练前静息水平比较显著降低(P=0.038 4),记忆扫描、视注意广度及曲线拟合等能力指数值与训练前静息水平比较差异无统计学意义。见表 4。
检测指标 | 静息状态 | 科目训练后 | P值 |
系列加减 | 1.183±0.179 | 1.101±0.250 | 0.089 7 |
视觉保留 | 4.060±1.218 | 3.348±1.323 | 0.038 4 |
记忆扫描 | 2.404±0.286 | 2.299±0.406 | 0.113 6 |
运动视觉 | 5.856±0.709 | 5.657±0.864 | 0.326 6 |
视注意广度 | 0.972±0.080 | 0.936±0.124 | 0.294 9 |
空间位置记忆 | 0.963±0.351 | 0.946±0.371 | 0.831 0 |
视简单反应时 | 1.436±0.160 | 1.462±0.170 | 0.591 1 |
听简单反应时 | 1.369±0.129 | 1.353±0.169 | 0.730 9 |
曲线拟合 | 5.816±4.058 | 3.965±5.429 | 0.146 6 |
目标追踪 | 2.077±0.740 | 1.963±0.889 | 0.660 8 |
2.6 400 m障碍训练与5公里武装越野对战士疲劳程度影响的比较
400 m障碍训练前后战士心率、脉压差增长倍数显著高于5公里武装越野训练(P=0.043 7, P < 0.000 1),血流灌注指数增长倍数显著低于5公里武装越野训练(P=0.000 1)。与5公里武装越野比较,400 m障碍训练前后战士血乳酸及唾液pH值增长倍数差异无统计学意义。见表 5。
检测指标 | 400 m障碍 | 5公里越野 | P值 |
血乳酸 | 4.56±2.34 | 4.04±2.93 | 0.538 1 |
唾液pH值 | 1.00±0.06 | 0.97±0.06 | 0.091 2 |
心率 | 2.11±0.43 | 1.87±0.28 | 0.043 7 |
脉压差 | 1.69±0.36 | 1.15±0.36 | < 0.000 1 |
血氧饱和度 | 0.99±0.01 | 0.99±0.01 | 0.903 1 |
血流灌注指数 | 0.58±0.44 | 1.85±1.25 | 0.000 1 |
3 讨论
特种作战部队的训练风险和强度远高于其他常规作战部队[10-11]。而长期高强度的军事训练造成的疲劳必然会影响特种作战专业岗位军人的作业能力和训练成绩[12-13]。为了进一步深入、科学的探究特战官兵军事训练疲劳状态的程度和特点,课题组采用前后自身对照试验的方法,重点对特种部队400 m障碍训练疲劳程度进行监测和评估,为进一步比较和评估不同特战训练科目疲劳对军人的身体机能和健康的影响奠定基础。
本研究结果显示,400 m障碍训练后战士末梢血乳酸水平达(16.3±2.4) mmol/L,显著高于训练前1日的静息水平(5.8±5.0)mmol/L (P=0.000),提示400 m障碍训练能够导致战士产生重度的疲劳。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[5],提示特战岗位日常的科目训练能够导致战士出现较明显的疲劳蓄积现象,由训练导致的血乳酸堆积不能够被机体及时的清除。提示部队应合理安排训练和休息,以使疲劳得以恢复。战士400 m障碍训练后心率为(131.3±13.0)次/min,按照我国单项体力劳动强度等级划分标准[5, 14-16],400 m障碍训练属于重度劳动强度。与训练前静息水平比较,400 m障碍训练后战士收缩压、舒张压和脉压差均显著增加,血流灌注指数和血氧饱和度均显著降低,提示400 m障碍训练对战士心血管负荷功能要求高。神经行为能力指标的检测结果提示,400 m障碍训练仅对战士视觉保留能力具有显著影响。课题组进一步将400 m障碍与5公里武装越野对战士疲劳程度影响进行比较发现,400 m障碍训练前后战士心率、脉压差增长倍数显著高于5公里武装越野训练,提示400 m障碍训练的劳动强度和疲劳程度均显著高于5公里武装越野;同时,血流灌注指数呈相反的增减趋势,提示两种训练科目对特战战士心功能要求和作用机制可能不同,值得深入开展后续研究。上述结果对于后续对不同训练科目开展针对性的防护和保障措施,提高特战战士的作业能力和训练成绩研究具有重要参考价值。
通过以上分析初步认为,400 m障碍训练为重度劳动强度,造成的机体疲劳程度高于5公里武装越野,血乳酸、心率、动脉压、血氧饱和度、视觉保留能力指数等指标可作为评价特种作战专业岗位人员400 m障碍训练疲劳程度的敏感指标。同时可结合劳动强度分级标准[14-16]及其他生理[4, 17]、心理指标[18-19],建立不同训练科目疲劳程度综合评价标准和体系,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及防止运动性疲劳损伤提供科学的指导和参考。
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