多飛行因素對飛行員外周血細胞計數的影響

趙超祝筱姬張定益張春梅任婧婧郭思潤

(1.山東濰坊解放軍第89醫院，261021；2.山東濰坊94303部隊醫院，261051)

研究表明，飛行應激受低氣壓缺氧、心理和生理反應、正加速度等因素影響[1-3]。飛行應激可使外周血白細胞和血小板聚集，機體發生可逆性凝血功能和免疫功能改變[4-6]。已證實外周血細胞計數變化是一項反映飛行員和航天員應激負荷的重要生理指標[7-8]。本研究通過對飛行員在不同條件下飛行訓練前后外周血白細胞、紅細胞、血小板定量分析與比較，以判斷多飛行因素對戰斗機飛行員外周血細胞計數的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象 現役戰斗機飛行員40名，男性，年齡24～44歲，身高168～178 cm，體質量60～85 kg。飛行機種：殲轟-7，總飛行時間300～4 400 h，飛行高度3～5 km，飛行載荷+3～+5 G，每次飛行時間80 min，兩次飛行間隔20 min，訓練項目為特技、空戰、對地攻擊，飛行員按規定使用密閉頭盔、供氧面罩，吸混合氧，穿抗荷服。依不同飛行強度(一次飛行和二次飛行)、不同飛行場次(晝航和跨晝夜)、不同飛行載荷(+3 G和+5 G)、不同飛行高度(3 km和5 km)各分為兩組，其年齡、身高、體質量、飛行時間大致相同。所有人員以往身體健康，無心腦血管及代謝疾病史，平時堅持體育鍛煉，近1周內未應用各種藥物。

1.2 檢測方法 分兩批檢測。第一批40名戰斗機飛行員在訓練前1 d、訓練結束后10 min、2 h抽取肘靜脈血1 mL，注入含1.5～2.0 mg/dL的EDTA－K2抗凝試管內，輕輕顛倒混勻，2 h內完成細胞計數檢測分析。第二批飛行員按不同分組同樣方法進行檢測。應用日本Sysmex公司產XT-2000型血細胞分析儀，稀釋液、溶血素、清洗液、白細胞分類液均為原廠配套試劑。

1.3 統計學處理 應用SPSS 16.0統計軟件，計量資料用x±s表示，兩組間比較采用配對t檢驗，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 飛行員飛行訓練前后外周血細胞計數比較(表1) 40名飛行員飛行后10 min白細胞、血小板與飛行前比較差異有統計學意義(P＜0.05)，飛行后2 h白細胞、血小板與飛行前比較差異無統計學意義(P＞0.05)；飛行前后紅細胞比較差異無統計學意義(P＞0.05)。

2.2 一次和二次飛行訓練前后外周血細胞計數比較(表2)一次飛行后10 min、二次飛行后10 min白細胞、血小板分別與一次飛行前、二次飛行前比較差異有統計學意義 (P＜0.05)，一次飛行后2 h、二次飛行后2 h白細胞、血小板分別與一次飛行前、二次飛行前比較差異無統計學意義(P＞0.05)；一次和二次飛行前后紅細胞比較差異無統計學意義(P＞0.05)。

表1 飛行員飛行訓練前后外周血細胞計數比較(x±s，n=40)

2.3 晝航和跨晝夜飛行訓練前后外周血細胞計數比較(表3) 晝航飛行后10 min、跨晝夜飛行后10 min白細胞、血小板分別與晝航飛行前、跨晝夜飛行前比較差異有統計學意義(P＜0.05)，晝航飛行后2 h、跨晝夜飛行后2 h白細胞、血小板分別與晝航飛行前、跨晝夜飛行前比較差異無統計學意義(P＞0.05)；晝航和跨晝夜飛行前后紅細胞比較差異無統計學意義(P＞0.05)。

2.4 +3 G和+5 G飛行訓練前后外周血細胞計數比較(表4) +3 G飛行后10 min、+5 G飛行后10 min白細胞、血小板分別與+3 G飛行前、+5 G飛行前比較差異有統計學意義(P＜0.05)，+3 G飛行后2 h、+5 G飛行后2 h白細胞、血小板分別與+3 G飛行前、+5 G飛行前比較差異無統計學意義(P＞0.05)；+3 G和+5 G飛行前后紅細胞比較差異無統計學意義(P＞0.05)。

2.5 3 km和5 km飛行訓練前后外周血細胞計數比較(表5) 3 km飛行后10 min、5 km飛行后10 min白細胞、血小板分別與3 km飛行前、5 km飛行前比較差異有統計學意義(P＜0.05)，3 km飛行后2 h、5 km飛行后2 h白細胞、血小板分別與3 km飛行前、5 km飛行前比較差異無統計學意義(P＞0.05)；3 km和5 km飛行前后紅細胞比較差異無統計學意義(P＞0.05)。

表3 晝航和跨晝夜飛行訓練前后外周血細胞計數比較(x±s)

表4 +3 G和+5 G飛行訓練前后外周血細胞計數比較(x±s)

表5 3 km和5 km飛行訓練前后外周血細胞計數比較(x±s)

3 討論

白細胞具有滲出性、變形運動及吞噬作用等生理特性，是機體執行防御功能的生理基礎[9]。航天飛行航天員血白細胞會發生集聚性增多，同時有血和尿激素水平的升高[10]。著陸時中性粒細胞是飛行前的1.5倍，表明航天飛行應激和著陸可引發交感神經介導循環中的白細胞重新分布[11-12]。動物實驗證實，狗在空中飛行時，中性粒細胞增多，淋巴細胞減少，糖皮質激素和鹽皮質激素水平升高[13]。紅細胞主要功能一是運輸氧和二氧化碳，二是維持血液的酸堿度不致太高或太低。紅細胞自身能產生多種造血調控因子，參與多種造血調控因子產生的調控，還具有免疫黏附清除免疫復合物的免疫功能及抗氧化損傷作用[14]。間歇性低氣壓缺氧會造成人和鼠血紅蛋白濃度增加，紅細胞聚集性增多，但機體自身具有血流變學適應調節作用[15-16]。高空飛行飛行員紅細胞膜ATP酶明顯升高，提示機體在熱和噪音環境狀態下處于高分解代謝狀態[17]。血小板的功能主要是促進止血和加速凝血，還能維護毛細血管壁的完整性[18-19]。高海拔停留和短時間低氣壓缺氧可出現血小板計數減少，纖維蛋白溶解活性增加[20-21]。抗阻訓練和跑馬拉松會使血小板增多，血小板活性和凝集功能增加，訓練后可逐漸恢復至訓練前水平，表明屬于一種適應性生理改變[22-23]。血小板聚集，血小板數量和功能發生改變是靜脈血栓形成的關鍵因素之一[24]。

戰斗機飛行員血液成分聚集狀態的病理學即血栓形成和出血危險因素已成為航空醫學研究的迫切問題。長時間飛行應激可抑制或擾亂機體免疫功能，增加疾病的易感性。反之，短時間飛行應激反應是機體神經內分泌、心血管、肌肉與骨骼的基本防御機制之一[25]。一組研究資料表明，低強度訓練后中性粒細胞增加5.97％，30 min后下降13.47％；淋巴細胞增加19.57％，30 min后下降17.73％。高強度訓練后中性粒細胞增加4.30％，30 min后下降6.01％；淋巴細胞下降11.98％，30 min后增加12.37％。結果提示，低強度訓練和長期訓練有助于提高機體自身免疫力[26]。Kim等[27]研究雄性獼猴運送應激反應發現，獼猴經15 h高空飛行后紅細胞和血小板無明顯變化，中性粒細胞增加，淋巴細胞降低，一周后恢復正常。表明運送過程可對獼猴產生應激反應，屬一種獲得性運送應激，機體血液參數會發生適應性改變。Hilberg等[28]研究健康人踏車訓練發現，訓練后外周血血小板數量增加，2 h后恢復到訓練前水平。認為這種參數的變化是一種生理適應性改變。有研究發現，在低氣壓缺氧暴露時，增加血清促紅細胞生成素濃度不會加速紅細胞的生成。高空飛行盡管存在氧應激，由于飛行員平時訓練，其保護能力優于正常人。體內紅細胞在120 d生存期內有助于調節機體的生理狀態[29-30]。由此可見，運動應激和飛行應激與運動員和飛行員外周血細胞參數變化存在相關性，外周血細胞參數變化可反映運動員和飛行員對應激的生理適應狀態。

本研究發現，飛行員飛行后10 min血白細胞和血小板計數明顯高于飛行前(P＜0.05)，飛行后2 h血白細胞和血小板計數與飛行前比較無明顯變化(P＞0.05)；不同飛行強度(一次飛行和二次飛行)、不同飛行場次(晝航和跨晝夜)、不同飛行載荷(+3 G和+5 G)、不同飛行高度(3 km和5 km)飛行后10 min血白細胞和血小板計數明顯高于飛行前(P＜0.05)，飛行后2 h血白細胞和血小板計數與飛行前比較無明顯變化(P＞0.05)，飛行前后血紅細胞無明顯變化(P＞0.05)。結果提示，短時間多因素飛行應激飛行員外周血白細胞和血小板可發生一過性增多，變化值仍在正常范圍，是一種生理適應性反應。其變化值的大小與飛行員自身生理適應密切相關。飛行員飛行后白細胞的聚集和血小板的促凝現象，反映飛行員具備較強的對飛行應激的高反應能力，同時提示飛行員處于趨向高凝前狀態的風險性。飛行后2 h血白細胞和血小板計數恢復至接近飛行前水平，說明飛行員自身生理適應性調節功能正常。正如Schreijer等[6]所指出的，長時間高空飛行可存在缺氧因素，觸發全身炎癥和激活血小板，引起凝血感應和血小板脫顆粒。故加強飛行員平時的耐缺氧身體鍛煉和飛行訓練，有助于不斷提高飛行員對飛行應激的適應性和機體的免疫功能[26]。

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