专项抗荷体能训练对HP动作抗荷效果的影响

专项抗荷体能训练对HP动作抗荷效果的影响中华航空航天医学杂志2004且箜鲞箜塑in垒!堡型!笪:!:专项抗荷体能训练对HP动作抗荷效果的影响李立华耿喜臣陆霞颜桂定李宝辉王红徐艳李毅峰李茜【摘要】目的为我军高性能战斗机飞行员提出一套针对新的HP抗荷动作特点的专项抗荷体能训练方法.方法7名受试者,在60d内隔日分别进行针对HP动作特点的心肺功能和力量训练.心肺功能训练使用心率控制法控制训练强度;力量训练使用最大重复量的方法控制训练强度;配合训练前准备活动和训练后放松活动进行全身肌肉的协调性训练.测定,比较训练前后自身+G耐力,心率,呼吸功能等相关生理参数的变化.结果训练后受试者的基础G耐力,HP动作的G耐力和HP动作的抗荷效果显着提高.在有载荷情况下的心率降低,肺活量显着增大,最大呼气压力变化不大.结论新的专项抗荷体能训练方法可以显着提高HP动作的抗荷效果,HP动作的抗荷耐力和基础耐力.【关键词】加速度;抗荷动作;锻炼;身体素质【中图分类号】R852.21R875R851.2EffectofspecialantiGphysicaltrainingpnhealthyyoungmenwithhumancentrifugeexperienceservedassubjects.Aspecia1physica1trainingprogramwasapplied.Subjectswererrangedtohaveheartlungtrainingandstrengthtrainingalternativelyeveryotherdayfor60consecutivedays.TheintensityofheartlungfunctiontrainingwascontrolledbyHRcontrolmethodandstrengthtrainingwascontrolledbymaximumrepetitionmethod.+toleranceandheartlungparametersweremessuredbeforeandaftertrainingfor2wksand8wksrespectively.ResultsAftertrainingfor8wks,HPmaneuverGtolerance(7.296.95)wassignificantly(R一0.01)higherthanthatbeforetraining(4.930.53),andtheenhancedGprotectionbyHPmaneuver(3.5OO.65)wassignificantlyhigherthanthatbeforetraining.Theheartrateunderhigh-Genvironmentwasreduced,thevita1capacitywasenhanced,thebreathchangingratewasreduced.Themaximumexpirationpressure(MEP)wasnotchanged.ConclusionsThespecia1anti-GtrainingcansubstantiallyimproveGprotectionofHPmaneuverandenhancerelaxedGtoleranceaswel1.KeywordsAcceleration;Anti-Gstrainingmaneuver;Exercise;Physica1fitness目前,世界各国的第三代战斗机普遍装备了抗荷正压呼吸系统.它改变了飞行员正常的呼吸习惯,现有的M一1,L一1等抗荷动作已不能够很好地适应其需要.空军航空医学研究所耿喜臣等_1提出的HP抗荷动作是一种新型的抗荷动作.与其他抗荷动作相比,它具有抗荷效果好,心脏负荷小,呼吸节律易于控制,疲劳程度低,易与装备结合等优点iJ.HP动作如何才能与高性能战斗机的抗荷系统配合好,怎样做好HP抗荷动作,提高抗荷动作的抗荷效作者单位:100036北京,空军航空医学研究所?151?论着?果,这对飞行人员的身体素质提出了新的要求.因此,探索出一套针对HP抗荷动作特点的专项抗荷体能训练方法是非常必要的.我们开展了专项研究,目的是为我军高性能战斗机飞行员提出一套针对新的HP抗荷动作特点的专项抗荷体能训练方法.对象与方法一,受试者及分组健康男性7名,年龄172O岁,体重6076kg,身高169176am.按”飞行人员体格检查中华航空航天医学杂志2004年9月第15卷第3期ChinJAerospaceMed,September2004,Vo1.15,No.3标准”均体检合格,平日坚持体育锻练,有3次以上离心机体验,能准确判断耐力终点和掌握停机要领.受试者对试验内容清楚,志愿参加.受试者试验前24h无繁重体力劳动,睡眠充分,饮食得当.试验时间均为上午8:3O11:OO.采用自身对照,基础耐力,HP动作耐力和有载荷情况下的心率分别在训练前,训练两周后和训练8周后测量,其余各项指标在训练前和训练8周后测量.按照数据测量的时间差异,将数据分为训练前,训练两周后和训练8周后3组.二,训练方法在8周内,心肺功能训练和力量训练以天为单位交替进行.在每次训练前后,配合训练前准备活动和训练后放松活动进行全身肌肉的协调性训练.1.心肺功能训练:采用心率储备法,对受试者进行759o心率储备强度的有氧训练.要求在运动的前3min内达到训练心率(心率储备=220一年龄一安静心率;训练心率一训练心率百分数x心率储备+安静心率).达到训练心率后保持这个心率水平,持续进行2030min的训练.训练方法有跑步,爬台阶,徒手健身操,功率脚踏车和划船练习等.心率储备所乘以的百分数多少应根据训练阶段和受训者的心肺功能情况确定.通常从75开始,当75心率储备的训练心率不能满足训练需要时,按5的心率储备来增加训练心率.增加训练心率的标准为达到训练心率后不出现心慌,恶心及四肢无力等不适反应,并且能够坚持隔日训练.2.力量训练:以下肢肌,腹肌及呼吸肌,辅助呼吸肌群训练为主,兼顾颈部,脊柱及上肢肌群的训练.对于除呼吸肌和辅助呼吸肌群以外的骨骼肌以812次最大重复量(最多不问断正确完成812次动作的力量负荷)为力量负荷,同一肌群每次训练3组,每组重复812次,组间休息0.53min.循序渐进,当力量负荷不能满足训练需要时,按原负荷的5增加训练负荷.主要训练方式有坐蹬或卧蹬,负重深蹲起,负重或斜板仰卧起坐,大阻力的划船练习,负重俯卧撑及单双杠练习等.在训练中配合HP呼吸动作,即在肌肉的用力对抗收缩阶段(向心收缩)以嘴唇形成适当阻力进行类似于HP抗荷动作的呼气,在肌肉的退让阶段(离心收缩)吸气.训练中应先训练大的和作为主要训练目的的肌群,如下肢肌群,呼吸肌群等,后训练脊柱,上肢等辅助训练的肌群.例如,在一个训练日内逐次进行下列各项练习:负重深蹲起,负重仰卧起坐,单双杠练习及划船练习.呼吸肌和呼吸辅助肌群的训练使用肺力泰,用13号孔进行训练,每次3组,每组812次克服呼气阻力和812次克服吸气阻力训练,组间休息约0.5min.三,仪器设备及数据采集方法1.加速度耐力:使用六三型载人离心机,+G增长率为1G/s,达到预期+G:值后持续lOS.以受试者周边视力丧失或耳脉搏波幅度下降75以上或受试者由于各种原因无法继续坚持试验为判断耐力终点的指标.先测受试者不使用抗荷装备,不做抗荷动作,自然端坐于座椅上的基础耐力;然后再测受试者不使用抗荷装备,只做HP动作时的耐力;HP动作的抗荷效果一HP动作耐力一基础耐力.同时记录加速度曲线,受试者耳脉搏曲线,受试者主观反映等.2.载荷情况下的心率:使用六三型载人离心机心电记录设备记录,取受试者达到预期+G值持续10S内的平均心率.3.肺活量:使用荷兰产VCTD2A呼吸流滤仪测量,重复测量3次,取最大值.4.最大呼气压力:使用北京布莱迪仪器仪表有限公司生产的微压表接软管和接嘴测量.让受试者深吸气后,用接嘴密封口部周围,尽最大力向外呼气,微压表指针稳定持续3S以上的最大值记为有效值,重复测量3次,取最大值.四,数据处理数据以均值标准差(-i-s)表示,使用SPSSlO.o统计软件进行数据处理,对基础耐力,HP动作耐力,HP动作抗荷效果和各种不同状态下的心率采用重复测量资料的方差分析,对最大呼气压力和肺活量采用配对t检验分析差异的显着性.结果一,+G:耐力的变化训练两周后,与训练前相比,HP动作耐力显着高于训练前(P一0.030),基础耐力和HP动作抗荷效果变化不明显.延长训练至8周后,基础耐力,HP动作耐力和HP动作抗荷效果显着高于训练前(P一0.008;P一0.001;P一0.001).训练8周后与训练两周时相比,HP动作耐力和HP动作抗荷效果显着提高(P一0.001;P一0.002),基础耐力变化不大.见表1.中华航空航天医学杂采乏o4生!旦箜鲞筮塑垒!翌!堡!墨!笪:!:!:表1不同训练时间基础耐力和HP动作耐力的变化(士s,一7)Tab1ComparisonofrelaxedG-toleranceandHPmaneuverG-tolerancebeforeandaftertrainingfor2wksand8wks(z土s,一7)与训练前比较,*P<O.05,*P<0.01;与训练两周时比较,#P<O.0IAscomparedwithbeforetraining.*P<0.05,*P<0.O1;ascomparedwithaftertrainingfortwoweeks,#P<0.01二,呼吸功能的变化肺活量在训练前后的差异有显着性意义.最大呼气压力在训练前后差异无显着性意义.见表2.三,训练前后心率的变化训练两周后与训练前相比,基础3.0G的心率显着低于对照组(P一0.007),其余各种情况下的心率变化无显着性意义.训练8周后与训练两周时相比,基础4.0G的心率显着降低(P=0.034),其余各种情况下的心率变化无显着性意义.训练8周后与训练前相比,各种情况下的心率差异无显着性意义.见表3.四,训练前后负重深蹲起力量负荷变化体能训练8周后负重深蹲起力量负荷(95.7120.24kg)较训练前(71.4314.29kg)显着增大(P一0.001)表2Tab2不同训练时间呼吸功能变化(zs,n=7)Changesofrespiratoryfunctionbeforeandaftertrainingfor8wks(s,=7)表3不同训练时间心率变化(s)Tab3ChangesofHRduringrestandcentrifugetestingsbeforeandaftertrainingfor2wksand8wks(s)状态例数Condition率(次/rrn)HR(beat/rain)型?l篓前.燃璺lfetoretrairmfor2,1.eeks.for8,eeks.与训练前比较,*P<0.05;与两周组比较,#P<0.05Ascomparedwithbeforetraining,*P<0.05;ascomparedwithaftertrainingfortwoweeks,#P<0.05讨论一,训练方法和特点针对高性能战斗机飞行和HP抗荷动作的特点,制订了本训练方案.它具有科学化,个体化,耗时少,易掌握,训练方式多样和受训者容易接受等特点.该训练方案根据个人不同的情况使用不同的训练强度.个体化的训练强度保证了每一名飞行员都能得到最适宜的运动刺激,达到最佳的训练效果.训练前后的协调性训练既满足了训练前热身和训练后放松的需要又可以提高飞行员全身的协调性.试验中所有的受试者都在35rain左右完成了每日的训练内容.这种省时高效的训练方式使其在高性能战斗机部队更容易实现.训练强度的计算简单易学.在心肺功能训练方面,确定训练强度后飞行员可以根据自己的爱好选择不同的训练方法来达到训练强度,这样的训练更具有趣味性,更容易被接受.1.力量训练:力量素质由肌肉力量和肌肉耐力两个部分组成.高阻力,低重复次数的训练倾向于强化肌肉力量,低阻力,高重复次数的训练倾向于提高肌肉耐力_Lz.HP抗荷动作要求小腿,大腿,腹,胸,臂等全身肌肉持续紧张用力对飞行员提出了耐力素质的要求,同时高性能战斗机飞行载荷增长率高的特点要求飞行员要有强大的肌肉爆发力量.本试验选用812次最大重复量的训练方法能够同时中华航空航天医学杂志2004年9月第15卷第3期ChinJAerospaceMed,September2004,Vo1.15,No.3兼顾提高肌肉的力量和耐力,符合高性能战斗机飞行工作和HP抗荷动作对飞行员力量素质的要求.HP抗荷动作要求吸气时腿,腹部肌肉持续用力,呼气时腹,胸部肌肉更加紧张用力,因此平时加强对这些部位肌肉的训练是非常必要的.本研究中以下肢肌,腹肌及呼吸肌,辅助呼吸肌群训练为主的训练方式正是为这一需要而设计的.大阻力力量训练中呼吸不能间断,习惯性憋气可能引起头晕,严重时甚至失去知觉.在力量训练中进行类似HP呼吸动作的换气,符合运动生理学的要求,可以防止出现上述问题,同时可以让飞行员形成全身肌肉收紧的同时即进行HP呼吸动作的条件反射,防止在飞行中因高度紧张而造成错误动作.2.心肺功能训练:高性能战斗机飞行员单次飞行时间长,认知负荷重,需要频繁做抗荷动作且要使用抗荷正压呼吸系统,因此体力消耗大,容易疲劳.因此高性能战斗机飞行员的心肺功能训练是必不可少的.许多国内外的研究早已证实,过度的有氧运动会使得飞行员出现心跳缓慢,心律不齐和心血管应激能力减弱等迷走神经张力增高的表现,并且飞行员患运动病的机率也会增加l6书.这将严重影响飞行员的加速度耐力和控制飞机的能力.但也有试验证明,只要合理地控制有氧运动的强度和量就可以趋利避害,防止出现迷走神经张力增高的现象.本试验采用心率控制法来确定训练的强度,并且把训练时间控制在2030min之间,给机体足够运动刺激的同时避免了过量刺激造成损伤和对+G:耐力的影响.通常,低于6O心率储备强度的训练不能够给机体足够的刺激,而大于9o心率储备强度的训练则是危险的.考虑到飞行员群体年轻,健康且平时坚持体育锻练,因此,确定了最低为75心率储备的训练强度.二,训练效果1.抗载荷能力:通过训练,受试者的基础耐力有所提高.基础耐力主要反映的是受试者血液循环系统的应激代偿能力.受试者的基础耐力提高再一次验证了只要心肺功能训练的方法得当,不仅不会使迷走神经张力过高反而降低G耐力,而且还会通过改善心血管系统的应激代偿能力而增加G耐力.训练后受试者的HP动作耐力显着提高,受试者的耐力平均大于7G,其中有一名受试者通过了9G,两名受试者通过了8G.如果再加上抗荷装备的效果,所有受试者都可以轻松通过9G.经过8周的训练,HP动作抗荷效果平均达到了3.5G,较体能训练前平均提高了2G,表明该体能训练方法是确实有效的.2.呼吸功能变化:HP抗荷动作要求在吸气时腹部肌肉持续用力,呼气时腹,胸部肌肉更加紧张用力.这使得飞行员在做抗荷动作过程中实际上呼吸肌和辅助呼吸肌始终处于紧张状态.这种呼吸方式的改变加重了呼吸肌的负担,而这种负担更多考验的是飞行员上述肌群的耐力素质而不是力量素质.本试验中受试者的最大呼气压力变化不显着,可能是由于肺力泰训练比较枯燥且训练过程未进行严格监督造成训练任务不能彻底执行引起的.3.有载荷情况下的心率变化:在有载荷的情况下,血液比重随载荷增大呈倍数增加,还有因载荷造成的对心脏的机械牵拉和血液向下身转移而造成的回心血量不足,这些因素大大加重了心脏的负担.通过训练,受试者部分有载荷情况下的心率降低.这说明受试者的心功能得到了增强,通过增加心脏每一次搏动的效果而降低了心脏在单位时间内搏动的次数.4.下肢肌肉力量变化:强有力的下肢力量是歼(强)击机飞行员所必需的.在高+G情况下,下肢肌肉收缩阻止血液向下身转移,加大外周循环阻力和减少外周循环血量,保证了心水平收缩压不降低,从而提高飞行员的抗载荷能力l4.俄罗斯特别强调对飞行员下肢肌力的训练,要求飞行员单侧下肢蹬力要达到140kg并且持续30S.本试验中,受试者下肢力量有很大提高,训练负荷平均增加24.28kg,再一次验证了下肢肌力与加速度耐力间的关系.参考文献1耿喜臣,金朝,徐艳,等.新的抗荷动作:HP与PHP动作抗荷效果的评价.中华航空航天医学杂志,2002,13(4):209213.2BergerRA.实用运动生理学.周石,周安,周佳音,等译.北京:人民卫生出版社,1983.105106.3王璇.类举重训练提高+G.耐力的研究.中华航空医学杂志,1990,1(2):778O.4CrismanRP,BurtonRR.PhysicalfitnessprogramtoenhanceaircrewGtolerance.1988.AD-A204689.5TeschPA,HjoftH,BalldinUI.Effecsofstrengthtrainingon主堡堕窒堑里堂塑查!生!旦箜!鲞箜塑垒!tolterance,.AviatSpaceEnvironMed,1983,54(8):691695.6BalldinULPhysicaltrainingand+Gtolerance.AviatSpaceEnvironMed.1984,55(11):991992.7WhinneryJE.ParnellMJ.Theeffectoflong-termaerobicconditioningon+Gtolerance.AviatSpaceEnvironMed,1987,58(3):199204.ceMed.September2004,Vo1.15,No.3?155?8张立藩,王守岩,张志远,等.有氧锻炼前后立位应激下血压变异性的比较.中华航空航天医学杂志,1998,9(4):223228.9陆霞,尹桂月,马力,等.有氧训练强度与G耐力的研究.中华航空航天医学杂志,2002,13(3):144147.20030713收稿张向阳编校扣和和和和和和和扣和和和扣和飞行员外伤性颞颌关节紊乱病停飞一例尹音郑延李晓华柯杰?病例报告?【关t词】(Keywords)飞行员(Pilot);颞下颌关节紊乱症(Temporomandibularjointdisorders)汐伤(uries)【中圈分类号】R851.3R782.63一,临床资料患者男性,22岁,歼教一6飞行员,总飞行时间298h.2002年8月打篮球时撞伤右侧面部后出现耳前区肿痛及开口受限等症状,经治疗,症状缓解.2003年8月在飞行时戴头盔的右侧头面部出现明显疼痛,影响飞行,由后舱教员驾机返航,遂入院诊治.X线片报告,双侧颞下颌关节间隙不对称,给予理疗及封闭治疗,病情好转出院.2003年9月改飞歼击机后,自诉上述症状明显加重,咀嚼困难,不能大张口,右耳前区疼痛明显并诱发头痛,精神,饮食及睡眠欠佳.CT影像显示双侧颞颌关节间隙不对称,多次住院保守治疗,效果均不理想,建议转空军总医院进一步鉴定.空军总医院检查:右髁状突后方略肿胀,压痛明显,连续开,闭口时,颞下颌作者单位:100036北京,空军总医院关节区疼痛明显,呈痛苦病容,且疼痛向颞区,枕区放射,张口度受限,颌力减小,咬合关系无明显异常.x线片及MRI检查均有颞下颌关节疾病表现.右颞颌关节平扫显示:闭口位时,右颞颌关节间隙变窄,关节盘轻度向前移位,关节组成骨质结构未见明显异常.开口位时,髁状突向上移位,关节盘显示不清,两者距离较近.临床最后诊断为:右颞下颌关节紊乱病(右颞下颌关节关节盘后区损伤)给予相应治疗,均无明显效果.根据中国人民解放军空军飞行人员体格检查标准第六十七条,结论飞行不合格.二,讨论已有研究证实:高正加速度对飞行员的颞颌关节会产生损伤作用.临床调查发现,飞行员颞颌关节病的患病率,尤其是战斗机飞行员的患病率要比普通机种飞行员的患病率高1,甚至个别飞行员已严重影响到飞行任务的完成.动物实验也证实,高正加速度重复性暴露可导致颞下颌关节损伤以及咀嚼肌的损伤2.该病例提示:对有损伤史的颞颌关节,一旦发生颞颌关节疾病,往往很难修复,对正常飞行和生活都造成很大影响.因而其主诉症状和体征,应引起重视.参考文献1尹音,田惹颖,孙振宇,等.不同机种飞行员颞颌关节病发病情况比较.解放军医学杂志,2001,26(7):517-518.2尹音,孙振宇,胡敏,等.持续高加速度重复作用对大鼠颞下颌关节的影响.中华航空航天医学杂志,2001,12(2):8183.3孙振宇,胡敏,尹音,等.持续性高正加速度重复作用对咀嚼肌的影响分析.中华口腔医学杂志,2002,37(5);327329.2004.一0604收穑谭桂春编校