戰斗機女飛行員頸肌強度及訓練

陳瓊 李冀

戰斗機女飛行員頸肌強度及訓練

陳瓊 李冀

目的研究戰斗機女飛行員頸部各肌群的強度并探討頸肌訓練的方法和效果。方法①對8名戰斗機女飛行員頸部損傷情況進行調查。②16例戰斗機飛行員按性別分為M組(男)、F組(女)，每組各8例。采用CME-1飛行員頸肌訓練器對M組飛行員頸部各肌群(前、后、左、右)的強度進行測試；對F組飛行員進行為期3周共9次的頸部各肌群(前、后、左、右)的強度訓練，第1、3、4、6、7和9次為等長訓練模式，第2、5和8次為可變阻力和可變速度訓練模式，記錄M組及F組第1(F1組)、6(F6組)和9(F9組)次訓練飛行員前、后、左、右各肌群的平均頸肌強度以及平均10 s最大沖量。結果①8名戰斗機女飛行員中87.5%曾有過頸部不適癥狀，75.0%頸部不適發生在飛行中；有50.0%曾有過頸部疼痛癥狀，50.0%頸部疼痛癥狀發生在飛行中。②F1組向前、后、左、右各肌群平均頸肌強度和平均10 s最大沖量值低于M組(P＜0.05)。③F6和F9組各肌群的頸肌強度和10 s最大沖量的均值較第1次數值均有顯著提高(P＜0.05)；訓練9次前、后、左和右各肌群的頸肌強度均值與第1次比較分別增長51.2%、46.6%、63.4%和48.6%，10 s最大沖量均值與第1次比較分別增長60.3%、54.4%、66.3%和54.2%。結論①戰斗機女飛行員頸部損傷發生率高。②戰斗機女飛行員各肌群頸肌強度和耐力較男飛行員低。③CME-1飛行員頸肌訓練器能有效提高戰斗機女飛行員的頸肌強度。

女性；戰斗機飛行員；頸部損傷；頸肌強度

女戰斗機飛行員的成功培養，標志著我國女性承擔的飛行任務由原來的空中運輸、空中加油等保障領域進入空中格斗的作戰領域，女性將在今后的飛行任務中承擔更加重要的任務。我軍女性飛行員住院疾病譜分析，除婦科疾病外，頸腰部疾病高居首位，直接影響飛行任務的完成和飛行安全[1]。目前，國內戰斗機女飛行員頸肌強度及訓練的相關系統研究缺如，因此本研究對戰斗機女飛行員頸部損傷情況進行了調查并應用CME-1型飛行員頸肌訓練器測試、訓練其頸部各方向肌群的強度和耐力，探尋了提高其頸肌強度的有效方法，為女戰斗機飛行員的航衛保障提供依據。

1 對象與方法

1.1 對象8名女性及8名男性戰斗機飛行員分別設為F組和M組，年齡為26～35歲，飛行時間為160～420 h，飛行合格，既往無明確頸椎疾病史。

1.2 方法采用問卷調查法對上述8例女性戰斗機飛行員頸部損傷情況進行調查。調查表基于國外學者普遍應用的標準Nordic問卷調查表設計調查其頸部損傷情況[2]，包括過去1年中頸部癥狀及對飛行的影響。

采用空軍航空醫學研究所研制的CME-1飛行員頸肌訓練器測試M組飛行員頸部各方向肌群的強度及耐力，測試模式與F組等長訓練模式相同。對F組飛行員進行為期3周共9次頸肌訓練：每周訓練3次，分別在周一、三、五。每周三即第2、5和8次進行可變阻力和可變速度訓練模式(CVR)訓練，其余均為等長訓練模式。訓練前進行5～10 min的頸部熱身運動。等長訓練時前、后、左、右各肌群強度測試均在正中位，最大用力等長訓練10 s/次，間隙休息10 s，共12次。進行CVR模式訓練時，前屈(30°)后伸(15°)和左右側屈(均為30°)各16次，各方向訓練間休息3 min。第1次目標負荷設為300 N，其余每次以前一次相同訓練模式的平均最大肌力為目標負荷。統計等長模式訓練中各肌群12次測量中平均最大肌力的均值±標準差(±s)作為平均頸肌強度；等長模式訓練中各肌群12次測量中平均10 s最大沖量(頸肌強度×作用時間)的均值±標準差(±s)作為平均頸肌的耐力。對：①M組和F組第1次訓練(F1組)的前、后、左、右各肌群平均頸肌強度、平均10 s最大沖量的均值進行比較。②F組飛行員第1次(F1)、第6次(F6)及第9次(F9)頸部前、后、左、右肌群的平均頸肌強度、平均10 s最大沖量的均值進行對比并計算訓練3周的相對增長率。

1.3 統計學處理采用SPSS 13.0統計軟件包進行統計學分析，實驗數據采用均數±標準差(±s)表示，兩組數據對比分析采用配對樣本t檢驗，F1、F6及F9組間的比較采用單因素方差分析(ANOVA)，多組間兩兩比較采用SNK(Stundent-Newman-Keuls)檢驗；P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.18 例女戰斗機飛行員頸部損傷及對飛行影響情況調查統計(表1)

2.2 不同性別飛行員各肌群平均頸肌強度、平均10 s最大沖量均值的比較(表2～3)M組與F1組相比，平均頸肌強度、平均10 s最大沖量均值差異均有統計學意義(P＜0.05)。

2.3 女戰斗機飛行員第1、6和9次訓練時各肌群平均頸肌強度、平均10 s最大沖量均值的比較(表4～5)各肌群平均頸肌強度以及平均10 s最大沖量均值F6組和F9組與F1組相比以及F6組與F9組相比差異均有統計學意義(P＜0.05)，訓練9次各肌群的頸肌強度均值與第1次比較分別增長51.2%、46.6%、63.4%和48.6%，訓練9次各肌群的10 s最大沖量均值與第1次比較分別增長60.3%、54.4%、66.3%和54.2%。

表18 例女戰斗機飛行員頸部損傷及對飛行影響情況調查統計

表2 不同性別飛行員平均頸肌強度(N)的比較(±s)

表2 不同性別飛行員平均頸肌強度(N)的比較(±s)

注：與F1組相比，*P＜0.05

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表3 不同性別飛行員平均10 s最大沖量(N·s)的比較(±s)

表3 不同性別飛行員平均10 s最大沖量(N·s)的比較(±s)

注：與F1組相比，*P＜0.05

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表4 訓練不同次數肌群頸肌強度(N)的比較(±s)

表4 訓練不同次數肌群頸肌強度(N)的比較(±s)

注：與F1相比，*P＜0.05；與F6組相比，#P＜0.05

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表5 訓練不同次數肌群10 s最大沖量(N·s)的比較(±s)

表5 訓練不同次數肌群10 s最大沖量(N·s)的比較(±s)

注：與F1相比，*P＜0.05；與F6組相比，#P＜0.05

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3 討論

2009年，我軍誕生了首批女性戰斗機飛行員。選拔和訓練女性戰斗機飛行員，是空軍飛行員隊伍發展的需要，也是今后發展的必然趨勢。

目前，我軍對于女性戰斗機飛行員選拔、訓練的研究報道較少。男女性別差異客觀存在，除體型結構方面的差別外，在肌肉力量、骨骼強度、循環系統和呼吸系統等方面，女性均較男性弱。在高強度運動中，女性受訓人員骨骼、肌肉受損傷危險性大于男性。在美海軍陸戰隊征兵部的試點研究中，女性骨骼、肌肉損傷的發生率高達45%[3]。空軍總院劉洪巾等的研究表明，我軍女飛行員疾病譜中骨骼、肌肉病癥高居第二，甚至造成停飛[1]。與運輸機相比，戰斗機的高機動性產生持續高載荷、高載荷增長率、高角加速度，而人體頸椎的解剖學特點和相對薄弱的頸部肌肉，使得女性飛行員在人-機-環境系統中頸部更容易產生損傷，早期出現頸部疲勞、不適和頸痛，從而對肌力造成影響，肌力下降意味著維持頸椎穩定的功能下降，即承擔載荷的能力下降。當作用于頭部的負荷超過頸部正常耐限，就可能激發疼痛、肌肉痙攣乃至功能失調。同時我們的調查也顯示女性戰斗機飛行員頸部不適及疼痛的發生率分別為87.5%、50.0%，飛行中上述問題發生率為75.0%、50.0%，認為影響飛行的高達50.0%，高于柳松楊等對我軍男性飛行員的調查數據[4]，已經妨礙飛行工作、訓練效率，影響飛行安全。另外，我們的研究也顯示，訓練前，女戰斗機飛行員在前屈、后伸、左、右側屈4個方向頸肌強度及耐力均小于男性，尤其是頸肌強度。這也提示我們男女戰斗機飛行員在頸部肌肉強度及耐力方面存在差距，可能造成其頸部損傷發生率高于男性戰斗機飛行員，因此，女戰斗機飛行員頸部損傷問題應引起足夠關注，同時我們也建議在女性戰斗機飛行員的選撥中應關注相關問題。

目前，解決飛行員頸部損傷問題的方法包括限制頭部與軀干不利的相對運動，減輕頭盔、夜視儀等裝備的重量，人機工效學指標的進一步優化以及加強頸部力量訓練[5-6]。通過地面頸肌強度訓練能最大限度地減少飛行員頸部損傷[7]，具有重要的作用和軍事價值。英、美、俄等發達國家都很重視頸部肌肉的強度訓練[8]，所用的訓練設備包括Berg等報道的液壓阻力計，Schall報道西點軍校使用的4通道頸部訓練器，新加坡空軍所用的等長模式的頸肌測力計，還有德國和我國所用的等張(砝碼提供阻力)頸肌訓練器[9]等，但是等長訓練不能提供頸部關節全活動范圍的訓練，等張訓練不能保證超負荷時頸部不受損，存在安全性問題，由砝碼提供負荷，也難以精確負荷。

本研究運用CME-1型飛行員頸肌訓練器對8例戰斗機女飛行員進行了為期3周共9次，等長模式與CVR模式相結合的主動訓練。既往我們在男性飛行員中的研究也證實了該設備的安全及高效性[10-11]。該訓練器將等長模式、CVR模式肌力訓練的原理和生物反饋技術應用于測試和主動訓練飛行員的頸肌強度和耐力，自動調節訓練速度和訓練負荷。本實驗記錄并對比了訓練前后女戰斗機飛行員頸部各肌群的頸肌強度和耐力。結果顯示，訓練2～3周后，女飛行員頸肌強度和耐力均有顯著提高，尤其是訓練3周，前者提高幅度在46.6%～63.4%；后者提高幅度在54.2%～66.3%，整個訓練安全且顯著有效。既往飛行員往往忽視頸部損傷的影響，尤其對于頸肌鍛煉的重要性未能引起足夠關注。因此，在今后的日常生活，健康鑒定和療養中對其加強頸部健康宣教，重視頸部生理健康，尤其是加強針對性的頸部強度訓練將是今后訓練女性戰斗機飛行員的重點。因目前我軍戰斗機女飛行員較少，且來院療養時間有限，故參與本研究中的調查和訓練的樣本量較小，我們將在今后的研究中加強相關資料的積累。

[1]劉洪巾，徐先榮，趙磐林，等.女飛行人員住院疾病譜分析[J].空軍醫學雜志，2013，29(2)：63-66．

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[3]Trone D，Leone D，Shaffer R，et al.Using anthropometrics to evaluateknee/lowerleginjurysusceptibilityamongwomen marine corps recruits in basic training 1338[J].Medicine&Science in Sports&Exercise，1997，29(5)：234-240．

[4]柳松楊，叢紅，王鶴，等.軍機飛行員的頸部損傷研究[J].醫用生物力學，2010，25(4)：262-265．

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ObjectiveTo evaluate the strength of neck muscle groups of female fighter pilots and to explore the methods and effects of strength training.Methods①An investigation was conducted among 8 female fighter pilots with neck injuries.The questionnaire consist of the relevant issues on neck injuries，including symptoms and their influences on flight.②16 fighter pilots were divided into 2 groups according to gender：Mgroup(male fighter pilots)and F group(female fighter pilots)with 8 pilots in each group.CME-1 neck muscle training apparatus was adopted to practice strength testing in neck muscle groups in Mgroup(front，rear，left，right).F group were given strength training in neck muscle groups(front，rear，left，right)altogether for 9 times in 3 weeks.Among the 9-time training，the 1st，3rd，4th，6th，7th，and 9th were isometric exercises，while the 2nd，5th and 8th were exercises with changeable velocity and resistance.The mean of neck muscle strength in the front，rear，left，and right muscle groups in Mgroup and F group of the 1st，6th，and 9th(F1，F6，F9)time and the mean of maximum impulse in 10 seconds were recorded.Results①The investigation showed that 87.5%of the female fighter pilots had uncomfortable neck symptoms and 75.0%of them had the symptoms during flight.50.0%of the pilots had suffered neck pain and 50.0%of such pains took place during flight.②The mean of neck muscle strength in the front，rear，left，and right muscle groups and the mean of maximum impulse in 10 seconds in F1group were lower than those of the Mgroup(P＜0.05).③The mean of neck muscle strength and the mean of maximum impulse in 10 seconds in F6and F9were significantly higher than those in F1(P＜0.05).After 9 times of training，the mean of neck muscle strength in the front，rear，left，and right muscle groups increased respectively by 51.2%，46.6%，63.4%，and 48.6%compared with the first time，and the mean of maximum impulse in 10 seconds increased respectively by 60.3%，54.4%，66.3%，and 54.2%compared with the first time.Conclusion①The incidence rate of neck injuries in the female fighter pilots is very high.②Strength and endurance of all neck muscle groups in female fighter pilots were relatively weaker than those of the male fighter pilots.③CME-1 neck muscle training apparatus can effectively improve neck muscle strength of female fighter pilots.

Female；Fighter pilots；Neck injury；Neck muscle strength

2015-07-15)

1005-619X(2015)10-1018-03

10.13517/j.cnki.ccm.2015.10.004

310007空軍杭州航空醫學鑒定訓練中心

總后衛生部保健專項科研課題(12BJZ22)