空軍航空兵飛行員能量消耗調查

劉瑩 熊萬喜 余琳 王麗

(廣州軍區武漢療養院東湖療養區，430072)

飛行是一種較強的腦力勞動與中等量體力勞動相結合的活動。飛行員需要有非常健康的身體才能適應高空、高速飛行，才能克服在飛行中遇到的缺氧、低壓、加速度、噪音和振動等多種負荷的綜合作用，這就對飛行員的營養素提出了較高的要求[1-2]。為了解和掌握我軍飛行員一日生活所消耗的總能量，我們對190名飛行員進行了飛行日、不飛行日及療養期間一日生活跟蹤觀察調查，分析和評價飛行員一日生活總能量消耗量，結果報告如下。

1 對象與方法

1.1 對象 2005-08—2011-08到某航空兵部隊調查的飛行員110名，其中殲擊機70名(高性能殲擊機30名，普通殲擊機40名)，運輸機40名；以及來院療養的飛行員80名，其中殲擊機40名，運輸機40名；年齡25～48歲，平均35.6歲；飛行時間480～2 600 h，平均1 650 h。

1.2 方法 根據飛行機種、年齡梯次選擇有代表性的、身體健康、飛行合格的飛行員，采取24 h生活跟蹤觀察法，計算其熱能消耗情況。將調查的各項動作加以分類綜合，求出每人每日各種動作的熱能消耗量。計算方法：平均每名飛行員全日總熱能消耗量=每名飛行員全日各種動作消耗熱能[全日各種動作所用時間(min)×各種動作系數(kcal/h·min)×平均體表面積]+食物特別動力作用消耗熱能[每名飛行員全日各種動作消耗熱能×6％]。

1.3 統計分析 應用SPSS 11.0軟件包進行統計分析，統計學方法采用t檢驗，P＜0.01為差異有高度統計學意義。

2 結果分析

2.1 殲擊機飛行員平均每人一日能量消耗情況比較 (表1)對兩個航空兵部隊高性能殲擊機30名，普通殲擊機40名，共計70名飛行員進行了飛行日和不飛行日一日生活跟蹤觀察，按計算公式計算其24 h總熱能消耗量，結果發現飛行日平均每人一日能量消耗為3 512.33 kcal(1 kcal=4.187 kJ)，即：①平均每名飛行員全日各種動作熱能消耗=1 866.77× 1.775(平均體表面積)=3 313.52 kcal。②食物特別動力作用消耗熱能=3 313.52×6％=198.81 kcal。③平均每名飛行員全日總熱能消耗=3 313.52+198.81=3 512.33 kcal。不飛行日平均每人一日能量消耗為3 252.46 kcal，即：①平均每名飛行員全日各種動作熱能消耗=1 732.56×1.771 (平均體表面積)=3 068.36 kcal。②食物特別動力作用消耗熱能=3 068.36×6％=184.10 kcal。③平均每名飛行員全日總熱能消耗=3 068.36+184.10=3 252.46 kcal。經統計處理，飛行日熱能消耗明顯高于不飛行日(t=3.12，P＜0.05)。

2.2 運輸機飛行員平均每人一日能量消耗情況比較(表2)對某航空兵部隊運輸機40名飛行員進行了飛行日和不飛行日生活跟蹤觀察，按計算公式計算其24 h總熱能消耗量，結果發現飛行日平均每人一日能量消耗為3 407.52 kcal，即：①平均每名飛行員全日各種動作熱能消耗=1 814.13× 1.772(平均體表面積)=3 214.64 kcal。②食物特別動力作用消耗熱能=3 214.64×6％=192.88 kcal。③平均每名飛行員全日總熱能消耗=3 214.64+192.88=3 407.52 kcal。不飛行日平均每人一日能量消耗為3 206.29 kcal，即：①平均每名飛行員全日各種動作熱能消耗=1 707.96× 1.771=3 024.80 kcal。②食物特別動力作用消耗熱能= 3 024.80×6％=181.49 kcal。③平均每名飛行員全日總熱能消耗=3 024.80+181.49=3 206.29 kcal。經統計處理，飛行日熱能消耗也明顯高于不飛行日(t=2.41，P＜0.01)。

2.3 兩機種飛行員療養期間一日能量消耗情況比較(表3)對來院療養的80名飛行員(殲擊機40名，運輸機40名)進行了24 h生活跟蹤觀察，結果發現殲擊機飛行員平均每人一日能量消耗為3 323.37 kcal，即：①平均每名飛行員全日各種動作熱能消耗=1 768.33×1.773(平均體表面積)=3 135.25 kcal。②食物特別動力作用消耗熱能= 3 135.25×6％=188.12 kcal。③平均每名飛行員全日總熱能消耗=3 135.25+188.12=3 323.37 kcal。運輸機飛行員平均每人一日能量消耗為3 284.01 kcal，即：①平均每名飛行員全日各種動作熱能消耗=1 747.39×1.773(平均體表面積)=3 098.12 kcal。②食物特別動力作用消耗熱能= 3 098.12×6％=185.89 kcal。③平均每名飛行員全日總熱能消耗=3 098.12+185.89=3 284.01 kcal。經統計處理，殲擊機飛行員療養期一日總熱能消耗較運輸機飛行員差異無統計學意義(t=0.48，P＞0.05)。

表1 殲擊機組飛行員飛行日與不飛行日各種動作消耗熱能比較(n=70)

表2 運輸機組飛行員飛行日與不飛行日各種動作消耗熱能比較(n=40)

表3 兩機種組飛行員療養期間各種動作消耗熱能比較(n=80)

3 討論

在人體中，熱能的消耗除維持正常人體組織細胞代謝、心跳、呼吸運動以及攝入食物本身代謝外，還提供從事各種活動所消耗的熱能。它與活動強度、持續時間以及工作熟練程度有關。以基礎代謝為基準，安靜坐著時比基礎代謝高12％，站立時高20％，步行時高50％～100％，跑步時高400％，劇烈運動可高10倍之多。因此，人體總能量的消耗主要取決于勞動的強度，按《衛生防疫工作規范》規定：勞動強度分為3級，輕度勞動每日需要熱能2 600 kcal，中度勞動為3 000 kcal，重度勞動為3 500～4 500 kcal[3-4]。飛行是較強的腦力與中等量的體力勞動相結合的活動，飛行中各種加速度和震動增加骨骼肌的緊張和心血管系統的活動，使耗氧增加。當加速度增至5～6 G時，耗氧量幾乎增加1倍，高空飛行由于氧氣稀薄致使糖、脂肪、蛋白質代謝不完全，產生有毒物質在體內積聚，嚴重影響心臟及大腦等重要器官功能，輕者影響飛行耐力，重者危及飛行安全[5-6]。如果是急性嚴重缺氧，可使體內整個能量代謝遭到破壞，供氧量減少，使肺、肝、胃等腹腔器官組織內的溫度下降，導致耗氧量增加20％～50％。特別是高性能殲擊機因具有持續高載荷、高載荷增長率、高角加速度、高認知負荷及長時間、長距離飛行特性，其體力勞動相當于機械作業，熱能消耗接近于中等勞動強度，但腦力勞動復雜而緊張，接近于重度體力勞動，這就對飛行員的營養素提出了更高的要求。雖然飛行員能量攝入較高，由于飛行強度大，腦力、體力負荷大，加之飛行環境復雜多變，致使熱能消耗也大。在人體中總能量的消耗主要取決于勞動強度與時間，勞動強度越大，持續時間越長，能量消耗就越多[7-8]。因此，飛行員的勞動性質、環境因素、營養條件等都與能量代謝直接相關，也是確定勞動強度所耗能量以及制定營養素標準的科學依據。本文通過生活觀察法跟蹤調查了190名飛行員飛行日、不飛行日及療養期間一日熱能消耗情況，結果發現殲擊機組飛行員平均每人一日能量消耗：飛行日為3 512.33 kcal，不飛行日為3 252.46 kcal，療養期間為3 323.37 kcal；運輸機組飛行員平均每人一日能量消耗：飛行日為3 407.52 kcal，不飛行日為3 206.29 kcal，療養期間為3 284.01 kcal。這一結果說明，兩機種飛行員一日能量消耗雖達到了1998年11月總后勤部批準的《中華人民共和國國家軍用標準GJB 823A—1998》規定的飛行員熱能為3 100～3 600 kcal的下限；但隨著我軍飛機性能的不斷提升和裝備部隊，伙食費標準及食物、燃料定量標準也相繼提高，飛行員每日攝入的總能量明顯高于國家軍用標準[9-10]。齊峰[11]、周遠華[12]等，經3年對高性能殲擊機飛行員營養調查發現，雖然飛行員攝入總能量達4 029.4 kcal，但體質量無明顯增加，血脂正常，說明攝入能量與消耗能量基本達到動態平衡。本文也證實了這一觀點，現代飛行員由于飛行任務重，常常是長時間、長距離飛行，特別是高性能殲擊機飛行員要做大強度、高難度的特技飛行需要足夠的體能儲備，在增加食物能量，減少胃內容物體積的基礎上，還必須長時間維持血糖水平，體能消耗非常大，雖然飛行員能量攝入較高，但耗能也大，這就進一步說明現行飛行員營養素供給標準遠遠不能滿足現代飛機特性對飛行員的營養要求。我們認為飛行員對攝入食物的總熱能，應根據人體糖、脂肪、蛋白質和維生素代謝特點，以及勞動強度，特別是飛機性能對飛行員營養需求來供應，使熱能攝取和消耗保持平衡，才能保障營養素與機體的需要和飛行勞動相統一，才能保持最佳健康水平。

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