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特种作战领域军事作业医学的研究进展
曹佳     
400038 重庆,陆军军医大学(第三军医大学)军事预防医学系毒理学研究所
[关键词] 特种作战     军事作业医学     军事训练伤     作业效能    
Advances of military operational medicine for special operations
CAO Jia     
Institute of Toxicology, Faculty of Military Preventive Medicine, Army Medical University (Third Military Medical University), Chongqing, 400038, China
[Abstract] Special operations are the main pattern of recent local wars and future operations. Special operations forces are important new strategic forces around the world to achieve national security goals and implement foreign policy. Military operational medicine focuses on maintaining the physical, intelligent and situational awareness of military personnel, and its ultimate goal is to maintain the physical and mental health of military personnel and enhance the military operational abilities of military personnel. This paper introduces the research status and hotspots of military operational medicine in the field of special operations in recent years, main gaps between our army and foreign troops, and future development trends.
[Key words] special operations     military operational medicine     military training injury     operational efficiency    

特种作战部队是指军队执行特殊任务、进行特殊训练、配备特殊装备的武装力量[1],是世界各国实现国家安全目标、执行外交政策的一支重要的新型战略力量,其作为近期局部战争和未来战争中的主要作战样式而受到越来越高的重视[2]。世界军事强国充分认识到特种兵在未来作战中的重要作用,因此更加重视特种部队和特战人员素质的不断提高,尤其是特种作战人员的身心素质和军事作业能力[3]。军事作业医学作为军事医学从伤病防治向能力医学拓展的前沿学科[4],受到美国等发达国家军事医学研究机构的高度重视,从维护军人的体能、智能、情景感知能力,到巩固军人的身心健康和提高军事作业能力等方面开展了系列的研究工作。尤其是近年来,将军事作业医学与特种作战领域相结合进行的开拓性的研究工作,为指导特战部队科学施训、提升特种作战人员的身心素质和军事作业能力做出了显著贡献。现就近十年来特种作战领域军事作业医学的研究进展评述如下。

1 军事作业医学的概念和内涵

“军事作业医学”最早是由美军提出的。1987年,美陆军医学研究与物资部启动“military operational medicine research program”(简称MOMRP),使命是建立针对各种应激压力的有效对抗措施,最大化维护和提升士兵体能、效能和健康。我军部分专家在结合项目研究内容和研究目标基础上,将“military operational medicine”翻译为“军事作业医学”。军事作业医学是军事医学的分支,属于军事医学的一部分[5]。根据军事作业医学研究的内容来看,之所以冠以英文“military operational medicine”,主要是取自“operation”为“军事行动”、“职业”、“使用、运作”和“(机器、设备等的)运转、运行”几个意思的结合[6]

军事作业医学主要是针对军事行动和部署中职业劳动和操作仪器设备过程中的医学问题,是发生在“职业”部署环境条件下和自身操作各种机器设备过程中。所以军事作业医学涵盖三个维度:一是军事作业环境,包括特殊自然环境和军事作业人工环境;二是军事作业环境下出现的健康和效能问题;三是维持和提升军人健康和作业效能的医学措施。军事作业医学关注的时间段为军人进入“环境”的那一刻起到整个部署/训练结束,涉及整个期间危害军人健康的相关要素和军人效能相关问题,其伤病属于非敌战造成的非战斗减员伤害,战斗期间产生的伤病救治问题不属于其研究的范畴[6]。与军事预防医学以群体为研究对象不同,军事作业医学研究的对象是在前期大规模流行病学调查的基础上,针对极端环境对个体所产生的各种应激因素进行实验室生理机制研究、生理建模和生理功能监测预测等研究[6]。其目的是维护和提升军人健康与效能,一方面重点关注的是“我”的健康与效能,而通过“控脑”、“致幻剂”、基因手段以及其他人效能改造手段作为对“敌”杀伤性武器方面的研究,不属于军事作业医学研究的内容;另一方面,关注的是“自我”环境造成的损伤,与敌方对抗产生的损伤不属于其研究范畴[6]。此外,军事作业医学的研究成果可用于提升军人的战斗力和武器装备发展,也可作为医学研究的先遣队,为医学提供相关的范式和标准,其先进的健康理念和研究手段应用于社会领域可以有效地维护和提高国民的健康。因此,军事作业医学作为一个有机的整体也同样具有其特有的军事功能、医学功能和社会功能[6]

2 特种作战领域军事作业医学研究现状

特种部队强调以少胜多、以奇制胜、以快制胜,他们积极充当大军行动的“先头兵”, 具有常规部队不可替代的作用。第二次世界大战的爆发,给特种部队和特种作战的发展提供了新的契机,也使特种部队很快从一般部队中逐渐分离出来,特种作战已成为一种新的作战样式,在近期战争及未来战争中的作用举足轻重[3]。很多国家充分认识到特种兵在特种作战中的重要作用,也更加重视特种部队和特种兵人员素质的不断提高。军事作业医学是与军人体能、健康、作业效能紧密相关的特殊医学形式,是一种因战而生、与战相随、为战所用的军事医学学科,具有浓郁的军事特性。军事作业医学与特种作战领域的结合是世界新军事变革背景下实现“部队全面强健”和未来局部战争“保障打赢”的必然趋势,近十多年来越来越受到世界各国军事医学研究者的高度重视。

自美军1987年最早提出“军事作业医学”的概念至今,国外对军事作业医学的研究十分活跃,但特种作战作为军事作业医学研究的一个新的领域,目前相关的文献报道还不多。当然,由于相关研究的涉密性,文献难以获得也是原因之一。我们以Web of Science数据库为数据源,检索策略为“special operations forces” or “special forces” and “military” and “medicine”,共检索出2008-2019年特种部队军事作业医学领域相关文献85篇,整体数量较少。研究论文主要来自美国、加拿大、澳大利亚等国家,其中来自美国的文献量最多,为18篇,其H指数为6,同时随着年份的增加文献被引频次呈现递增趋势。美国在特种部队军事作业医学研究领域最为活跃,其研究水平和研究实力较强。我国该领域的研究多发表在国内期刊,Web of Science检索到的论文仅1篇。特种作战领域的军事作业医学研究内容广泛,斯里兰卡内战、创伤后应激障碍、精神损伤、特殊环境、兵员甄选、人体效能、军事体能、军事训练伤、预防、心理应激等为该领域研究关注的热点问题。相关研究的重点放在关注特种部队的兵员选拔、军事训练伤的预防和干预,以及军事作业效能和健康的优化等方面。

3 特种作战领域军事作业医学的研究热点和主要进展 3.1 特种兵员甄选与评估

特种作战部队通常用于执行特殊环境的侦察、爆破、暗杀、救援、破障、目标指引等常规武装力量无法完成的任务。由于特种部队作战任务的特殊性,对特战人员的体能、心理、技能等提出了极高的要求。为提高特战部队人员整体素质水平、缩短战斗力形成时间、充分发挥特战部队的作战能力,各国均十分重视对特种兵员的甄选研究,相关的研究结果对于指导特种兵员甄选和提升特战部队作战能力具有重要的军事价值。

价值观和性格特质对个人的领导力、执行力、适应能力及行为表现具有重要影响[7-8],在高风险的军事行动中,健全人格和优势性格对于高效发挥军事效能和出色完成军事任务至关重要[9]。但什么样的性格品质是特种作战人员完成各项军事行动所必备的优势性格呢?MATTHEWS等[10]通过对美国1 208名参加特战部队基础训练士兵的调查研究发现,成功通过该训练的战士在忠诚、执着、激情、领导力、英勇、团队协作、公正、乐观和自控力9种优势性格上的评分显著高于未通过的战士。另外两项澳大利亚的队列研究[7, 11]也发现,团队协作、正直和执着是成功通过特种作战部队新兵甄选考核的三种最重要的优势性格。在我军特种兵员的选拔工作中也把品质出众作为重要的评估标准,入选的人员必须具有不怕艰苦、不怕牺牲、勇敢战斗、勇于献身的精神,但将科学的研究方法应用到兵员的甄选工作中目前还未见报道。

除了性格特质外,特种兵独特的人体特征、强健的体能素质和过硬的心理素质也是目前关注的热点。研究者通过分析特种部队新兵训练损伤与人体测量特征指标的相关性,发现下肢不等长、“X”型腿、“O”型腿、扁平足、下肢力线不良、下肢过长是新兵训练损伤的危险因素,较高数值的肩宽、肩宽/坐高比值和上臂长是训练损伤的保护因素[12];HEEBNER等[13]发现较低的伸膝力和缩肩力是训练伤的危险因素,较高的BMI与较低的有氧运动能力与特战人员训练伤密切相关,提示在特种部队征兵查体时应重点关注对下肢力线指标的测量与评估,选择身体匀称和下肢力线良好的兵员。此外,心理因素与军事训练伤的发生密切相关,SCL-90恐怖、忧郁、精神等因子得分高是训练伤主要的保护因素,SCL-90躯体因子得分高是训练伤发生的危险因素[14];MORGAN等[15]认为非应激环境下健康个体的分离症状评分是预测军人创伤后应激障碍的重要易感性标志物,可作为特战新兵甄选的敏感指标。

3.2 训练伤的预防与干预

特种部队与传统作战部队相比,其训练科目更多、训练强度更大、危险度更高(除了基础训练外,还有伞训、机降、武装泅渡、水底爆破、反恐射击演练等特殊训练科目),从而导致其训练伤发病率也远高于传统作战部队[16]。由于军事训练伤是影响和制约特战人员军事体能、军事作业能力及健康的最重要因素,因此一直以来受到各国军事医学研究机构的高度关注,也是目前该领域研究最广泛、最深入和最系统的重点方向。特种部队高强度的军事训练是快速提高特战人员军事体能素质和军事作业能力的重要途径,但由此导致大量训练伤的发生却严重影响特战人员素质和能力的提升[17]。因此,开展军事训练伤的监测、评估、预防与干预研究,最大化提升特战人员军事体能素质的同时降低军事训练伤的发生率,为军事施训部门优化军事训练类型和训练量提供科学的证据,是军事作业医学研究关注的重要内容[17]。参照公共卫生与预防医学的研究策略,目前军事训练伤的相关研究主要包括以下5个层次:发病率的监测评估、危险因素的调查分析、干预措施研究、训练策略的优化和实施、实施后的效果评估[18-19]

各国特战部队军事训练伤的发生率普遍较高,我军年度发生率为36.4%~54.8%[20-22],英军约为58.5%[23],美军约为47.0%[24]。约75%训练伤是由于重复的体能训练引起轻微损伤逐渐累积而导致的,其中约2/3的训练伤为骨骼肌肉损伤[17]。不同类型的特战人员骨骼肌肉损伤的发病率、损伤类型和特点并不相同:特战专业军人、特战资格培训学员、特种战斗车辆专业操作人员及资格培训学员骨骼肌肉损伤的发生率分别为23.1%、46.5%、31.6%和17.0%;特战专业军人上肢骨骼肌肉损伤最为常见,其中发生率最高的是肩部损伤(21.6%),疼痛、痉挛是骨骼肌肉损伤的最常见表现(29.7%);其他类别的特战人员则以下肢骨骼肌肉损伤常见,资格培训学员以下肢的肌腱炎及腱鞘炎为最常见的病理表现类型(21.0%)[25],我军的研究结果与此类似[26]。近年来,学者们更加关注特种作战部队人员骨骼肌肉损伤的相关危险因素,为特战部队军事训练伤的预防和干预研究提供了重要的参考依据。军事训练相关的骨骼肌肉损伤的危险因素包括脚踝内转力量、腿肌腱柔韧性、动态平衡不对称性、有氧运动能力[27]、年龄增长[28-29]、高BMI[29-30]、高脂肪[30-31]、较高的身高[29]、较低的有氧健康状态[30, 32]、受伤史[30, 33]等,此外我军的研究还发现发病率随官兵服役年限增加而降低[20]

军事训练伤的防护和干预措施研究非常广泛,主要集中在训练装备、训练方法标准、政策和策略等方面[17],包括训练前后做肌肉伸展运动、训练前热身运动、特定肌肉的强化训练、穿跑鞋替代军靴训练、行军训练中逐步增加负重量、穿吸振鞋垫、穿戴护踝绷带、穿戴护膝绷带、根据季节变化调整训练负荷、劝勉戒烟、损伤早期冰敷预防再损伤、损伤风险指数模型预测受伤风险、制定个性化的体能训练、调整训练伤相关的心理应激等40多种具体的预防和干预措施[34]。由于这些措施过于庞杂,相关研究报道的效果也不尽相同,因此美军国防部在2004年9月专门成立军事训练伤预防联合服务工作组(JSPTIPWG),采用标准化的评估流程和系统分析的评估方法,根据目前科学报道的相关证据对上述预防和干预措施进行综合评估,最终认为有足够证据支持的对军事训练伤具有确切效果的预防和干预措施仅有6种,按照优先顺序依次为预防过度训练、开展多方位本体感受性的神经肌肉敏捷度训练、高风险运动时使用护牙托、高风险运动时穿戴半刚性护踝绷带、高强度训练1 h后立即补充能量、穿戴半合成材质的袜子预防水泡,并在陆、海、空及海军陆战队中强烈推荐实施[34]。我军尚缺乏类似的系统性分析研究,美军关于军事训练伤干预措施的阶段性研究成果可推荐我军特种部队及其他军兵种采纳和试行,并且需要军事作业医学科研工作者们对后续的实施效果进行追踪和评估,进一步验证其有效性,筛选出适用于我军实战和实训条件的军事训练伤防护和干预措施。

3.3 作业效能与健康的监测与优化

在军事领域,人们逐步认识到“人”是军事活动的核心,是战场军事行动成功与否及战争胜负的决定性因素。美军发展特种部队的5个信条之一就是“人比硬件重要,人的素质比数量重要”。2009年,在美军医科大学推动下,时任美军参谋长联席会议主席马伦上将,以参谋长联席会议主席指令形式发布了“部队全面强健”构想;2015年,陆军则推出了军人“全维能力”战略目标[35-36];旨在通过对军人作业效能的优化,提升军人和部队作业能力,实现“部队全面强健”[37]。在军事医学领域,军人的作业能力与健康问题一直都是各国研究者关注的重点和永恒的主题。通过对2014年和2017年连续两届国际士兵体能大会(ICSPP)中来自世界30多个国家的726名军事医学和非军事医学领域的参会专家进行的问卷调查一致发现,“军人作业效能/健康的监测”和“军事作业环境中的体能需求”在40多个军事作业医学研究方向中被评估为最优先研究的重点方向[38-39]

在特种作战领域,现有的文献多集中在对疲劳的评估、作业效能影响因素及干预措施研究等方面。陆军军医大学曹佳团队采用国际公认的多维疲乏量表结合健康体检发现,我军特种作战专业岗位军人疲乏程度普遍较重[40-41];通过对456名长期从事特种专业岗位训练的特战官兵的疲劳问卷调查发现,在16项特战训练科目中,极限意志等6项科目训练疲劳程度高于5公里武装越野训练[42];并进一步采用自身前后对照试验对20名特战岗位战士进行5公里武装越野和400 m障碍训练疲劳程度评估,发现5公里武装越野和400 m障碍训练分别为次重度和重度劳动强度,均能造成严重的疲劳,且两者造成的疲劳程度显著高于一般的田径短跑极限训练项目[42-43]。我军特战部队疲劳问题比较突出,是严重影响特战人员作业效能和健康的重要因素,该项研究是目前我军首次对特战部队专业岗位军人疲劳问题进行的比较系统的研究报道,为指导特战部队科学合理训练及开展疲劳干预措施研究提供了重要参考依据。外军重点关注各种因素对军事训练及作业效能的影响。如美军的研究发现,较高的BMI对军人的作业效能发挥可能具有积极作用,丰富了我们对BMI与军人体能素质关系的认识,并进一步建议权衡和修订美军军人体质标准[44]。此外,有研究发现低温季节有利于力量型训练项目成绩提高,高温季节有利于耐力性训练项目成绩的提高[45];不同作业环境对军人体能消耗的影响具有明显差异,与适宜温度环境相比,寒冷环境或者高海拔作业条件对军人的体能消耗较高,而热环境对军人能量消耗无显著差异[46];特战人员后背痛史[47]和骨骼肌肉损伤史[48]能显著影响其单腿平衡能力或肌肉运动能力,从而影响作业效能的发挥。在干预措施方面,主要尝试采用理疗和药物的方式提升军人作业能力,如将脊柱按摩法运用到特战部队能够显著降低特战队员的瞬时反应时间,但不能持续提升其反应能力[49-50];二十八烷醇能增强军人高原劳动能力[51],军事特种营养可作为维持和增强军人作业能力与健康的“倍增器”[52]

4 我军与外军在特种作战领域军事作业医学研究的主要差距 4.1 与实战结合不够

军事作业医学的研究从1914年第一次世界大战开始的萌芽阶段到现在已有100多年的历史[6],我国军事作业医学研究开展的时间较晚,而且我军特种作战部队的组建到现在不过数十年的时间。因此,虽然军事作业医学的研究内容和手段已经得到了极大的丰富,但是将军事作业医学的研究方法应用到特种作战领域,解决特战部队军人的健康和效能实际问题的研究非常有限。特战部队的职能和性质决定了其面临的环境更多的是以实训、甚至实战条件为主,外军的研究尤其注重实训实战条件下特战军人的健康和能力问题,而我军在此方面的研究几乎缺如。如SOLBERG等[53]研究挪威海军特战队员在实战条件下进行长时间的逃跑和被捕入狱演练对其生理、心理、生化及体能的影响;THORLUND[54]及JESPERSEN[55]等研究丹麦特种部队人员在实战背景下进行长达8 d的潜伏对其肌肉力量、快速运动能力、跳跃能力、肌肉形态及蛋白质代谢通路靶分子表达的影响;HANWELLA等[56]研究发现在战斗环境中,特战部队战士面对的精神应激事件远多于一般部队,但其精神障碍发生率远低于一般部队,同时首次揭示了特战部队战士之间的战友情和团队的凝聚力是减少战斗环境下军人精神障碍发生的重要保护因素;另外STRANDENES等[57]发现1个单位(450 mL)的献血量对特战人员实际战场条件下的战斗能力没有显著影响,为实战条件下战士之间相互献血的可行性提供了科学依据。由此可见,外军的研究更注重与实战背景紧密结合,对特种部队实战条件下的军事卫勤保障具有十分重要的参考价值。

4.2 向能力医学转变不够

军事作业医学是解决军人所处极端环境条件下,维持和提升军人健康和作业效能的军事医学分支学科。军事医学的演化经历了由伤病医学向健康医学、再向能力医学发展的过程,军事作业医学研究的最终目标不仅是维护军人的生理健康,更是维护军人的军事作业能力[58]。国外对军事医学的研究主要以美军为主,美军是最早提出“军事作业医学”的国家,并且在1987年由美陆军医学研究与物资部提出“military operational medicine research program”,目的是建立针对各种应激压力的有效对抗措施,最大化维持和提升士兵体能、效能和健康。经过30年的研究取得了辉煌的成就,尤其是在极端环境条件下军人生理模型的构建、战斗条件下效能增强或维持药物、睡眠与军人效能关系以及军事应激与心理学方面,为军事医学发展积累了丰富的研究方法和科研成果[6]。在我国,军事作业医学的整体科研基础和实力比较薄弱,向能力医学的转变严重不足,现有的关于一般部队或特种部队作业医学的研究绝大部分集中在“伤”和“病”的层面,而与作业能力维护和提升相关的系统性研究少见报道。

4.3 研究的系统性不够

纵观美国军事作业医学发展的历史,有两个成功的经验非常值得我们借鉴。一是顶层设计合理,执行力度较大;二是研究机构分工明确,避免重复低效研究。如以美军“骨骼肌肉训练伤的预防研究”为例,由美国陆军总部先后组织或构建美国陆军环境医学研究中心(1982-1991年)、国防部损伤监控和预防工作组(1992-1998年)、全军流行病学损伤预防控制工作组(1994-1997年)、国防安全监督委员会军事训练特遣队(2004-2012年)、训练伤预防联合服务工作组(2004-2010年)多个研究机构合理分工、相互协作,按照公共卫生策略,分别从发病率的监测评估、危险因素的调查分析、干预措施研究、训练策略的优化和实施、实施后的效果评估5个层次依次开展相关的研究工作[17],提出了系列标准化体能训练流程、防护和干预措施,使美军的军事训练伤降低了40%[59]。而反观我国军事作业医学的研究现状,大量的文献报道属于低水平的重复研究,各个研究单位之间各自为政,缺乏严密的顶层设计和合理任务分工,同一个单位内的相关研究也缺乏历史的继承性。

5 特种作战领域军事作业医学研究未来的发展趋势 5.1 更加重视多学科的交叉融合

虽然军事作业医学是从影响因素入手研究军人体能和效能的防护和干预策略,但是军事训练和体能训练仍然是目前快速提升军人素质和作业效能的最重要手段[13]。因此,仅仅依靠军事作业医学研究来消除军人健康和效能的有害因素往往并不能完全解决问题,必须依靠多学科的交叉融合和协调发展才能提供更有效的综合策略,包括军事体育学[2, 60]、特殊环境卫生学、人机功效学、心理学及应激医学[61]等学科。将这些学科的研究方法和成果综合应用到特种作战领域来解决其军事作业医学的关键问题将是未来军事医学研究的必然趋势。

5.2 更加重视军人的效能优化

2006年美国国防部提出“人效能优化”(HPO)概念,并认识到HPO对军事与战备至关重要,被美军高层确定为国家安全的最高战略和优先行动,成为美军军事医学发展的重要转折点,使军事医学发展的重点从极端自然环境作业医学发展到从整体上提升军人的体能、技能和智能[6, 37],最终实现“部队全面强健”。未来特种作战领域军事作业医学将会更加重视军人的效能优化,重点关注增强军人认知和决策能力、功能性营养干预及睡眠与军人效能等方面的研究[6]

5.3 更加重视面向真实战场

特种作战部队为战而生,相比传统的作战部队,其作业条件更接近实战环境。由于人的心理、生理等方面的表现受环境因素的影响十分剧烈,因此以平时环境或训练环境为背景开展的以军人的效能为终点的军事作业医学研究,难以趋近于实战条件下军人的真实表现。未来特战部队军事作业医学的研究很可能从极端自然环境转变到未来战争的实战环境,将更加重视实战环境中军人的心理、体能、效能、智能等方面的研究;同时,由于实战环境的不可设计性和不可重复性,虚拟原型技术、虚拟仿真技术、人工智能技术及无线遥测技术等现代高科技手段将被广泛应用到特战领域军事作业医学研究中。

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http://dx.doi.org/10.16016/j.1000-5404.201903001
中国人民解放军总政治部、国家科技部及国家新闻出版署批准,
由第三军医大学主管、主办

文章信息

曹佳.
CAO Jia.
特种作战领域军事作业医学的研究进展
Advances of military operational medicine for special operations
第三军医大学学报, 2019, 41(11): 999-1006
Journal of Third Military Medical University, 2019, 41(11): 999-1006
http://dx.doi.org/10.16016/j.1000-5404.201903001

文章历史

收稿: 2019-03-05
修回: 2019-04-06

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