高原軍事作業(yè)醫(yī)學的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向思考

羅　剛，袁　超，李　鵬

高原軍事作業(yè)醫(yī)學的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向思考

羅剛，袁超，李鵬

高原；軍事作業(yè)；體能；認知；軍事醫(yī)學

隨著軍事醫(yī)學從傷病醫(yī)學向能力醫(yī)學轉型，軍事作業(yè)醫(yī)學的研究日益受到各國的重視。美軍近年把軍事作業(yè)醫(yī)學研究的目標定位于通過及時實用的手段，確保每一位軍人在任一環(huán)境和時刻的健康和作業(yè)效能，并尤其重視高原、寒區(qū)和熱區(qū)等特殊環(huán)境下的作業(yè)能力研究[1-2]。我國國土的1/6位于海拔3000 m以上的高原地區(qū)[3]，高原低氧、寒冷等因素能對包括勞動能力在內的人體機能產(chǎn)生重要影響。我軍高原軍事作業(yè)醫(yī)學研究盡管起步較早，但當前新軍事變革和我軍使命任務的拓展，對該學科的研究提出了更高的要求。本研究將對國內外高原軍事作業(yè)醫(yī)學研究進行總結和展望，希望能對我軍在該領域的發(fā)展方向有所啟示。

1　高原軍事作業(yè)醫(yī)學的研究現(xiàn)狀

1.1高原環(huán)境對腦體作業(yè)能力的影響及機制國內外普遍認為，高原環(huán)境下人的腦體作業(yè)能力明顯下降，海拔越高，缺氧越重，作業(yè)能力下降越明顯。如美軍近年觀察到士兵的射擊成績在3500 m地區(qū)和平原相比沒有明顯變化，但在進入4300 m地區(qū)8 d和30 d時均顯著低于平原成績[4]。一般認為，初入高原時腦力和體力下降最明顯，隨著對低氧的習服可以有所恢復，但始終達不到其在平原的水平，甚至會隨著高原居留年限的延長逐漸加重[5]。高原低氧對體力的影響主要表現(xiàn)為有氧勞動能力下降，而無氧勞動能力無明顯改變，但無氧勞動之后，乳酸性氧債的增加和疲勞感更加明顯。高原環(huán)境導致腦力作業(yè)能力的降低是多方面的，包括感知、記憶、思維、情感等[6]，研究發(fā)現(xiàn)，復雜的認知功能和經(jīng)過訓練獲得的腦力技能在低氧環(huán)境下更易受到損害[7]。個體因素、睡眠質量、情緒狀態(tài)等是高原認知功能降低的重要影響因素。

高原體力作業(yè)能力降低的機制與組織細胞缺氧、呼吸和循環(huán)系統(tǒng)負荷增加、骨骼肌功能下降、無氧閾降低、致疲勞物質堆積等因素有關。中樞性疲勞也可能在高原體力降低中發(fā)揮重要作用。高原腦力降低的機制包括，皮層與海馬等腦區(qū)神經(jīng)元氧化性與炎性損傷、神經(jīng)遞質及受體變化、大腦興奮與抑制的平衡被破壞、突觸功能的降低等。隨著功能性磁共振（fMRI）、事件相關電位（ERP）、基因與蛋白組學等新技術的應用[8]，近年對高原低氧導致認知能力降低的機制有了更多的了解，如觀察到各腦區(qū)活動度和灰白質比例的變化，膠質細胞及炎癥機制在低氧神經(jīng)損傷中的重要作用等，反映出高原認知損傷這一現(xiàn)象背后機制的復雜性。

1.2高原軍事作業(yè)能力的評價方法勞動時心率是評價體力勞動能力最簡單和基礎性的指標，但其在高原的應用有一定局限性。首先高原靜息心率的個體差異較大；其次高原低氧時，隨著運動強度的增大，許多人心率升高到大約140～150次/min后，不再像平原時那樣繼續(xù)升高達170次/min以上，這影響了心率及其衍生指標如PWC170在評價高原體力中的應用。最大攝氧量（VO2max）能很好反映心肺功能和血液攜氧能力，被認為是評價高原體能的理想指標，我軍在20世紀90年代制定的高原士兵體能評價標準（GJB 2559-1996），其中有氧運動能力即采用VO2max和1000 m跑進行測定，由于直接測定VO2max對儀器和受試者要求較高，該標準通過肺活量、心率、海拔高度等指標間接估算VO2max，具有一定的便捷性。此外，無氧代謝閾、臺階指數(shù)、心功能適應指數(shù)、12 min跑和6 min步行距離等也都被用于高原體能評價[9]，但缺乏對上述指標科學性的系統(tǒng)研究。

目前，國內外評價高原腦力的研究中，多采用以衡量完成系列腦力任務效率和準確性的行為學指標，但測試方法和工具很不統(tǒng)一，受檢測指標的低氧敏感性、檢測方法的友好性、測試中腦力負荷的程度等因素影響，研究結論也不一致。相比之下，美軍的同類研究多統(tǒng)一使用由其國防部研制的自動化神經(jīng)心理評估系統(tǒng) （automated neuropsychological assessment metrics，ANAM），該測試在計算機上完成，專門針對軍人特點所開發(fā)，被廣泛應用于研究各種作業(yè)有害因素對腦功能的影響[10]。

1.3維護高原軍事作業(yè)能力的措施研究階梯習服和預缺氧被公認是最有效的預防急性高原病、提高進入高原后作業(yè)能力的預適應訓練方法[11]。各國軍隊提出的階梯習服程序盡管有所不同，但基本思想是一致的，即限制每天攀登高度，同時結合中等強度的體育鍛煉，逐步適應高原低氧環(huán)境[12]。進駐高原前預缺氧訓練的效果主要取決于間斷性缺氧的程度、時間和次數(shù)[13]。近年認為局部組織缺血預處理也具有提高缺氧耐受力、促進腦體作業(yè)能力的效果，但其實際作用存在爭議[14]。初入和久居高原者低流量吸氧也能提高體能和認知能力，利用高壓氧艙或人工富氧室也可達到類似的促進效果[15]，可能與給氧后各系統(tǒng)的能量代謝障礙得到緩解，損傷得以修復有關。但由于組織細胞的缺氧只是暫時解決，一旦停止給氧后，腦體功能可能會逐漸降低到給氧前水平。

在促進高原作業(yè)能力的營養(yǎng)措施和藥物方面，國內外一致認為，進入高原早期，高糖膳食能增強機體的習服能力，提高體力和腦力[16]。動物實驗發(fā)現(xiàn)，一些具有抗氧化作用的維生素、微量元素和氨基酸也具有改善高原勞動能力的效果[17]。此外，通過適當?shù)臓I養(yǎng)策略，還可以預防在高原的體重降低和機體成分發(fā)生變化，也具有維護體力的效果[18]。在藥物方面，美軍發(fā)現(xiàn)乙酰唑胺、西地那非、地塞米松等具有提高高原作業(yè)效能的作用[19]，但實際效果還存在爭議，如有研究發(fā)現(xiàn)乙酰唑胺不具有提高高原腦力的作用[20]。在天然藥物方面，印軍觀察發(fā)現(xiàn)草藥復合制劑能夠提高高原人群的生理機能，我軍也發(fā)現(xiàn)中藏藥如銀杏葉、紅景天、黨參、剌五加等對改善高原腦力和體力具有較好的效果[21]，其中的抗缺氧成分有望成為提高高原作業(yè)能力的候選藥物。

2　下一步的研究方向設想

2.1注重高原實戰(zhàn)化背景下腦力作業(yè)能力維護相關研究當前，軍事勞動已逐漸從力量型向智力型轉化，高技術戰(zhàn)爭條件下，指戰(zhàn)員必須同時接受、分析和處理大量信息，要求其必須保持健康的高級神經(jīng)活動能力，因此，針對高原腦力作業(yè)能力的變化規(guī)律和維護措施研究非常重要。一是應在實戰(zhàn)化的背景下，研究高原低氧因素復合現(xiàn)代戰(zhàn)爭心理應激對腦力的疊加影響；二是應結合軍兵種特點，研究各種作業(yè)有害因素，如噪聲、輻射、有害氣體復合高原因素對腦力的綜合影響；三是應借鑒腦科學的發(fā)展成果，深入研究高原腦力下降的內在機制，尋找通過藥物、營養(yǎng)和訓練等進行干預的有效靶點。

2.2完善高原腦體軍事作業(yè)能力系列評價標準評價高原軍人的腦體作業(yè)能力，對維護戰(zhàn)斗力、指導人員選拔和訓練、預防事故等具有重要意義，也有利于客觀評價各種干預措施的真實效果。我軍曾制定的高原士兵體能評價標準，對于指導高原部隊訓練發(fā)揮了重要作用，但還需要針對實戰(zhàn)化需求、評價方法的準確性和可操作性進一步修訂和優(yōu)化。在高原軍人腦力作業(yè)效能評估方面，目前尚無一套科學全面的評價標準。應針對高原軍人的適宜性，篩選出若干靈敏性高、可行性強、與軍事作業(yè)能力聯(lián)系緊密的檢測指標，建立行為學、生理、生化指標等相結合的評價方法。在上述研究基礎上，還可以開發(fā)出一套可評估及預測不同海拔、進駐高原不同時間、不同個體因素的高原軍人腦體作業(yè)能力的信息化系統(tǒng)。

2.3創(chuàng)新和集成高原軍事作業(yè)能力實用性維護措施在高原適應性訓練方面，盡管階梯習服和預缺氧訓練的效果確切，但限于訓練耗時長、效果維持時間有限，對于常駐平原部隊短時間快速移動遂行高原突發(fā)性軍事任務的適宜性并不強，應研究如何在平原士兵體能訓練中開展能持久有效提高高原作業(yè)能力的實用性訓練內容。另一方面，對于高原常駐部隊，目前尚無進入高原后不同階段和不同海拔的軍事訓練衛(wèi)生規(guī)程，需要瞄準實戰(zhàn)需求，針對訓練的模式方法、適宜的強度等進行系統(tǒng)詳細的研究。

目前從維護高原人群健康和提高高原作業(yè)能力角度已研發(fā)的營養(yǎng)制劑和藥物種類很多，但多數(shù)效果并不確切，應制定科學統(tǒng)一的細胞、動物和人群層面的優(yōu)效性篩選標準。對于效果肯定的品種，應穩(wěn)定配方和劑型，盡快配發(fā)部隊。過去對提高高原腦力的營養(yǎng)策略研究重視不夠，從膳食營養(yǎng)角度保障高原軍人腦功能，可能有較好的應用前景。

3　結語

軍人在戰(zhàn)爭中不僅要能夠生存，而且要能夠打贏。隨著國家核心利益的拓展，我軍在高原遂行各種類型軍事任務越來越頻繁，衛(wèi)勤需求越來越迫切。通過多學科協(xié)作，多措并舉，加快維護軍人在高原腦體作業(yè)能力系列技術、方案和裝備的研究及勤務轉化，將為我軍在高原的戰(zhàn)斗力提升起到不可估量的作用。

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R 82/135.6

A

1004-0188（2016）01-0080-04

10.3969/j.issn.1004-0188.2016.01.029

軍隊“十二五”重大項目（AWS14L005）

400038重慶,第三軍醫(yī)大學高原軍事醫(yī)學系

李鵬，電話:0801-752393；E-mail：lipengv@aliyun. com

（2015-09-08）