军事医学
“深蓝、珠峰、戍边”科研与保障计划
高原作训部队作业能力现场评估分析
马 强,张志清,陈学伟,崔 博,陈照立,李培兵,武 磊
[摘要] 目的 探讨高原作训对进驻高原作业能力的影响,评估进驻高原部队战斗力真实情况,为进驻高原部队战斗力的有效提高提供科学依据。方法 依据标准,对进驻高原部队(2个月)、常驻高原部队(1年)和常驻平原部队3种类型部队的高原习服程度、体力作业能力(最大摄氧量、PWC170)和脑力作业能力(数字广度、数字译码、目标追踪、视觉反应时)进行测量评价。结果 进驻高原部队高原习服程度达基本习服程度;3类部队的有氧能力均在标准规定的中等水平,平原部队的最大摄氧量大于常驻高原部队(P <0.01),常驻高原部队的大于进驻高原部队的(P <0.01);与平原部队比较,进驻高原部队最大摄氧量下降25.7%,PWC170下降27.7%。与平原部队比较,进驻高原部队和常驻高原部队的数字广度、数字译码和目标追踪均属正常,没有明显降低;但进驻高原部队的视觉反应时延长(P <0.01),常驻高原部队的目标追踪成绩较进驻高原部队降低(P <0.05)。结论 促习服措施和高原作训虽然可促进驻部队高原习服形成,但不能克服高原低氧对体能的客观不利影响,2个月的高原作训措施没有起到提升部队体能的功效。为此,应特别
重视进驻高原部队在高原环境下体能训练科学性、有效性的研究。[关键词] 高原作训;军事人员;习服;作业能力[中图分类号] R594.3;E836.2
[文献标志码] A
june是什么意思[文章编号] 1674-9960(2014)09-0668-04 DOI :10.7644/j.issn.1674-9960.2014.09.004
Site asssment and analysis of military operation ability of plateau training troops
MA Qiang ,ZHANG Zhi -qing ,CHEN Xue -wei ,CUI Bo ,CHEN Zhao -li ,LI Pei -bing ,WU Lei
(InstituteofHealthandEnvironmentalMedicine,AcademyofMilitaryMedicalSciences,Tianjin300050,China)[Abstract ] Objective Toinvestigatetheeffectofplateautrainingonmilitaryoperationability,evaluatetherealsitua-tionofcombatforcesontheplateau,andtoprovidedataforeffectivelyimprovin
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gthecombateffectivenessofthearmystationedontheplateau.Methods Accordingtothestandards,thelevelsofhighaltitudeacclimatization,physicalworkcapacity(VO2max,PWC170)andmentalworkcapacity(digitspan,digitsymbol,pursuitaimingandvisualreactiontime)weremeasuredtoassessthemilitaryoperationabilityofplateautrainingtroops,includingtroopsthatenteredtheplateau
fromtheplain(plateau-enteringtroops),troopsstationedontheplateau(plateautroops)andtroopsstationedintheplain(plaintroops).Results Thetroopsontheplateauallreachedbasicacclimatization.Theaerobiccapacitiesofthesethreetypesoftroopswereofthestandardmediumlevel,andthemaximumoxygenuptake(VO2max)oftheplaintroopswasgreaterthanthatofthatofplateau-enteringtroops(P <
0.01),andtheVO2maxoftheplateautroopswasgreaterthanthatofplateau-enteringtroops(P <0.01).Comparedwiththeplaintroops,theVO2maxandPWC170oftheplateau-enteringtroopsdecreasedby25.7%and27.7%respectively.Therewasnosignificantdifferenceinthedigitspan,digitsymbol,pursuitaimingbetweenthese3kindsoftroops,butthevisualresponseoftheplateau-enteringtroopswasprolonged(P <
0.01),whilethepursuitaimingoftheplateautroopswaslowerthanthatoftheplateau-enteringtroops(P <0.05).Conclusion Acclimatization-promotingmeasuresandplateautrainingcancontributetohighaltitudeacclimatizationformation,butcannotovercometheobjectiveadverseeffectsoftheplateauonphysicalfitness.Twomonthsofplateau
trainingfailstoimprovephysicalfitness.Therefore,specialattentionshouldbepaidtotheresearchonscientificandeffectivemeasurestoimprovephysicalfitnessontheplateau.
[Key words ] plateautraining;militarypersonnel;acclimatization;militaryoperationability
[作者简介] 马 强,男,博士,副研究员,研究方向:军队劳动卫生学与人类工效学
[作者单位] 军事医学科学院卫生学环境医学研究所,天津 300050
作业能力是部队战斗力的具体体现,主要包括体力作业能力(简称体能)、脑力作业能力(简
称认知能力)和技能。高原低氧影响体能和认知能力,导致作业能力下降,影响部队战斗力。以往的研究报道,平原部队进驻高原初期(数周),体能下降明显,在高原驻扎一段时期(数月~数年)习服后,
体能虽有所恢复,但仍低于平原水平[1,2]
,即高原部
队体能的总体水平低于平原部队。以往的研究多关注进驻高原前的习服措施对进驻高原作训部队作业能力的影响,或者运动员高原训练对平原体育竞赛成绩的影响[3,4]。而对于进驻高原后经过一段时间的体能训练,作业能力的变化情况,尚没有详细的报道。
我们利用平原部队进驻高原地区开展军事训练的时机,开展了对在高原作训部队作业能力现场调查评估,旨在通过对不同类型高原作训部队作业能力的现场采集和科学评估,了解进驻高原部队开展高原训练的效果,以及战斗力的真实情况,为提高进驻高原部队战斗力有效措施的研究提供科学依据。
1 对象与方法
1.1 调查对象
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调查了3种类型部队,包括常年驻扎在高原地区的常驻高原部队、由平原进驻高原训练的进驻高原部队和平原常驻部队。各部队都非常重视体能训练,按要求开展常规体能训练。被调查的各部队都为健康男性,情况详见表1。
表1 各部队基本情况
部队人数年龄(岁)军龄(年)驻地海拔(m)
常驻高原部队3222.1±3.63.7±3.53600
进驻高原部队18121.4±2.82.8±2.64050
平原常驻部队7920.9±2.72.5±2.21400
调查时进驻高原部队进驻高原已达2个月,常驻高原部队在驻地工作生活已达1年以上。
1.2 调查指标
1.2.1 高原习服程度 依据GJB4301-2002枟高原习服评价指标与方法枠,采用指端血氧饱和度仪、袖带式血压计,测量的安静心率、血氧饱和度和血压,评价部队的高原习服程度。
1.2.2 体力作业能力 依据GJB2559-1996枟高原士兵体能评价枠、GJB1337-1992枟士兵体能的测量和评价枠,采用肺活量仪、秒表、体质量计、台阶负荷试验,测量的肺活量、屏气时间、体质量、最大摄氧量、体力劳动能力(PWC170),评价部队的有氧能力和体力劳动能力状况。t fire to the rain
1.2.3 脑力作业能力 依据GJB2125-1994枟部队健康综合评价枠,采用问卷和仪器测试,测试的数字广度、数字译码、目标追踪和视觉反应时,评价其认知能力状况。
1.3 统计方法
数据结果以珋x±s表示,用SPSS17.0软件进行统计分析。组间均数检验采用独立样本t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 高原习服程度
各部队安静心率、血氧饱和度和血压的情况见表2。进驻高原部队的上述指标均在标准规定的正常范围,达基本习服程度,部队中达基本习服者占89.4%。由于进驻高原时间已2个月,该结果符合进驻高原部队的正常习服规律。
进驻高原部队与常驻部队各指标间无明显差异,表明进驻部队的习服程度接近常驻部队。但与平原部队比较,进驻高原部队的各项指标、常驻高原部队的舒张压、血氧饱和度和肺活量差异有显著性(P<0.01),尤其是血氧饱和度和肺活量明显降低,显现出高原低氧对生理功能的负性影响客观存在,并且对高原环境的完全习服和当前的高原体能训练均不能完全克服这种极端自然环境的负性影响。
表2 各部队军队高原习服情况
部队安静心率(min)安静血氧(%)收缩压(mmHg)舒张压(mmHg)肺活量(L)进驻时间(月)习服程度习服者比率(%)进驻高原部队(n=180)78.3±8.6倡88.8±2.8倡124.0±12.5倡76.8±9.6倡3.731±0.564倡2基本习服89.4常驻高原部队(n=25)75.2±8.688.7±2.1倡120.7±8.568.5±8.8倡3.772±0.463倡≥12完全习服100平原常驻部队(n=79)73.6±10.096.8±1.9118.8±9.863.1±7.44.376±0.753
倡P<0.01,与平原部队比较
2.2 有氧能力
依据GJB2559-1996枟高原士兵体能评价枠和GJB1337-1992枟士兵体能的测量和评价枠标准,以最大摄氧量作为评估部队有氧能力的指标(表3)。依据不同海拔高度的评价标准,3类部队的有氧能力均在标准规定的中等水平,属正常水平,表明进驻高原和常驻部队的有氧能力达到基本要求,形成一定战斗能力,但距良好/优秀的高标准战斗力水平仍有较大差距。该结果还提示,进驻高海拔地区2个月后,部队军队有氧能力达到中等水平。
统计学分析发现,3类部队之间的有氧能力有明显差异,平原部队的最大摄氧量大于常驻高原部队(P<0.01),常驻高原部队大于进驻高原部队(P<0.01)。其中,由于常驻高
原部队
驻地海拔(3600m)低于进驻部队驻地海拔(4050m),前者最大摄氧量高于后者10.7%,体现出海拔高度对有氧能力的不利影响。比较进驻高原部队和平原部队的数据发现,进驻高原部队的最大摄氧量较平原常驻部队下降了25.7%,结果符合高原低氧对体能影响的理论下降值(海拔1500m以上高原,每上升100m体能下降约1%),表明高原环境对有氧能力的影响客观明显存在,部队的习服措施和高原体能训练仍不能克服这种极端自然环境的负性影响。
表3 各部队有氧能力情况
部队最大摄氧量[ml/(kg·min)]评价等级
进驻高原部队(n=180)33.0±1.6倡#中等
常驻高原部队(n=25)36.9±1.9倡中等
平原常驻部队(n=79)44.4±2.9中等
倡P<0.01,与平原部队比较;#P<0.01,与常驻高原部队比较2.3 体力劳动能力
为实现不同海拔高度部队间体力作业能力的定量比较,与间接法测量最大摄氧量的结果相互验证,依据GJB1337-1992枟士兵体能的测量和评价枠标准,以可直接测量的PWC170作为评估高原和平原部队体力劳动能力的指标,PWC170也是直接反映体力作业能力的指标。用平原标准(GJB1337-1992)评价,进驻高原和常驻部队的PWC170均在差水平,平原部队在中等水平(表4)。比较进驻高原部队和常驻高原部队的PWC170发现,PWC170无明显差异,表明平原部队进驻高原2个月后,其体力劳动能力可达常驻高原部队的水平。
表4 各部队体力劳动能力情况
部队PWC170(kg·m/min)评价等级
进驻高原部队(n=152)755.8±127.6倡差
常驻高原部队(n=25)734.4±91.8倡差
平原常驻部队(n=78)1045.1±211.9中等
倡P<0.01,与平原部队比较
比较进驻高原部队与平原部队的结果发现,进驻高原的PWC170较平原下降了27.7%,基本符合高原低氧对体能影响的理论下降值(海拔1500m以上高原,每上升100m体能下降约1%),表明高原对体力劳动能力的影响明显,在此海拔高度该部队的PWC170属正常水平。尽管如此,结果进一步提示,进驻高原部队在高原的体能训练似乎只能起到恢复和维持的效果,无明显增强高原体能的效果,不能克服高原低氧对体能的客观影响。2.4 认知能力
采用数字广度(反映注意力和短期记忆)、数字译码(反映视觉感知、瞬时记忆、模拟学习及手部反应运动能力)和目标追踪(反映操作协调性和稳定性)对的认知能力进行评估(表5)。以平原部队上述3项指标的成绩为正常对照,进驻高原部队、常驻高原部队的上述3项指标均在正常范围,没有出现明显的降低,表明进驻高原2个月的进驻部队和常驻高原部队认知功能正常。但常驻高原部队的目标追踪成绩相对较低,与进驻高原部队比较有统计学差异(P<0.05),提示高原低氧对以操作协调性和稳定性为主的认知功能可能有潜在的负性影响。
表5 各部队认知功能状况
部队数字广度数字译码目标追踪
进驻高原部队(n=181)21.1±5.464.5±11.4132.6±30.5常驻高原部队(n=31)22.2±4.462.0±8.8119.8±17.7倡平原常驻部队(n=78)2
2.5±5.562.2±11.9133.7±30.3
倡P<0.05,与进驻高原部队比较
2.5 反应能力
采用仪器操作的视觉反应时作为测试视觉和操作反应能力的神经行为学指标,反应时越短,反应速度越快。表6可见,以平原部队的视觉反应时作为正常对照,进驻高原部队的视觉反应时明显延长(P<0.01),而常驻高原部队的视觉反应时正常,表明进驻高原初期对的反应能力有明显影响,而长期驻扎会逐渐好转,恢复正常。
表6 各部队反应能力状况
部队视觉反应时间(t/s)
进驻高原部队(n=75)1.098±0.423倡
常驻高原部队(n=21)0.943±0.309
平原常驻部队(n=32)0.821±0.194
倡P<0.01,与平原部队比较
3 讨论
高原低氧环境对机体有较大影响,平原人群进入高原后,生理功能下降,作业能力也显著降低,甚至会发生高原病。但人体对高原低氧环境也具有习服适应能力,可通过机体的适应性代偿反应,在进驻1周后达初步习服,1个月后基本习服,半年后完全习服[5]。并且有效地促习服措施和高原体能训练措施,可促进高原习服的快速形成,减缓高原低氧对作业能力的影响[3,6]。可见,促习服措施、高原训练、习服程度和作业能力存在着密切的关系。促习服措施主要对进驻部队的生理机能和作业能力的快速恢复和维持发挥重要作用,而高原体能训练主要对的生理机能和作业能力的进一步提升发挥作用。因此,了解和掌握部队进驻高原地区后的习服状况和军事作业能力,对于评估部队促习服和高原训练措施的效果,并进一步形成更有效的卫勤
保障技术,促进习服、增强进驻高原部队的军事作业能力,具有重要的意义。
本次调查结果显示,部队进驻高原2个月的习服程度达基本习服程度,接近常驻高原部队水平,达基本习服者占89.4%。研究报道,平原部队进驻4300m高原1周时初步习服者占84.40%,1个月基本习服者占90.16%,6个月达到完全习服者占88.98%[7]。本次调查结果与该报道一致,同时也说明,在进驻1个月时部队的习服程度即可达到目前水平。但与平原部队
sj是什么比较,进驻高原部队的生理指标(心率、血压、血氧饱和度和肺活量)仍有明显负面改变,显现出高原低氧对生理功能的不利影响。同时也提示,基本习服后再经过1个月的高原体能训练,仍不能克服这种影响。
高原低氧环境对以有氧耐力为主的体力作业能力(有氧能力、体力劳动能力)有明显不良影响,随海拔高度的上升,体能递次下降。此次评估的进驻高原2个月的体能水平在标准规定的中下等水平,结果基本符合高原低氧对体能影响的理论下降规律,但2个月高原训练没有体现出克服高原低氧影响和增强体能的效果。
高原训练可以提高耐力项目运动员的运动能力和生理机能,该训练效能在高原驻训的运动员平原竞赛表现上得到充分验证[8]。但对于进驻高原部队,其高原驻训的目的则是为了提高在高原上的作业能力,目前该方面的报道还相对较少。高原低氧环境严重影响体能训练的开展和效果。进驻高原习服后,从事强度小,运动量不大的活动,对人体影响较少。但进行运动量较大的体能训练时,就可能会产生呼吸困难、头痛头晕、胸痛、呕吐等现象,对人体健康产生危害[9]。因此,对于进驻海拔3000~4500
m的部队,一般只能进行一些运动强度小,运动量适中的体能训练,导致高原训练不能克服海拔高度对体能的负面影响,难以提高高原环境下部队的体能水平。
针对上述问题,建议在考虑高原促习服措施的同时,还应加强高原体能训练的科学性研究,运用科学先进的高原体能训练方法和技术,加速进驻高原部队体能的恢复和提高,以有效增强部队体能,克服高原低氧的不利影响。effectivedate
对于以数字广度、数字译码、目标追踪和视觉反应为指标的认知能力,进驻高原部队、常驻高原部队和平原部队总体上都在正常范围。但高原低氧对目标追踪和视觉反应时有不良影响,其中对以测试操作协调性和稳定性的目标追踪可能有长期影响,对以测试视觉和操作反应能力的视觉反应时可能有短期影响。
高原低氧环境对人的认知功能有明显影响,表现在知觉、学习记忆能力、注意力、语言功能、人格以及情绪等方面,并且其作用与海拔高度、进入高原时间和任务复杂程度均明显相关[10]。研究发现,在3680m高原,对认知功能的影响主要表现为反应时间延长,动作协调性和准确性降低,作业功效降低。在4350m高原,除了上述变化外,记忆功能出现减退[11],本次调查结果与之相似。还有研究发现,高原环境影响较复杂的认知功能,主要表现为注意广度和注意转移能力下降、短时记忆力下降、复杂思维判断力下降、思维灵活性下降等[12]。与本结果的数字广度和数字译码测试正常的结果不一致。可见高原环境对认知功能的影响相当复杂,目前尚不能真正摸清其作用规律,但高原低氧对认知功能的不利影响是客观存在的,会对高原驻训部队作业能力和部队战斗力造成影响。因此,针对高原低氧对认知功能的影响,建议开展影响机制和保障措施研究,以有效保护
在高原环境下的认知功能,提高官兵在高原环境中的脑力作业能力。
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色彩的搭配
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(钱 全 编辑 2014-04-17 收稿)
高原作训部队作业能力现场评估分析
作者:马强, 张志清, 陈学伟, 崔博, 陈照立, 李培兵, 武磊, MA Qiang, ZHANG Zhi-qing, CHEN Xue-wei, CUI Bo, CHEN Zhao-li, LI Pei-bing, WU Lei
作者单位:军事医学科学院卫生学环境医学研究所,天津,300050
刊名:
军事医学
英文刊名:Military Medical Sciences
年,卷(期):2014(9)
引用本文格式:马强.张志清.陈学伟.崔博.陈照立.李培兵.武磊.MA Qiang.ZHANG Zhi-qing.CHEN Xue-wei.CUI Bo .CHEN Zhao-li.LI Pei-bing.WU Lei高原作训部队作业能力现场评估分析[期刊论文]-军事医学 2014(9)