矿泉浴对战斗机飞行员疲劳及血液微量元素影响的研究进展

张雪 周炫妤 张倩 江燕芳 孙亚超 李鹏飞 商丹

作者单位：125105 战略支援部队兴城特勤疗养中心(张雪，周炫妤，张倩，江燕芳，孙亚超，李鹏飞)；125003 中国人民解放军92493 部队医院(商丹)

战斗机飞行员因职业的特殊性，即使在非战斗条件下也需要进行相关的锻炼，以保证机体的免疫力，增强自身体质[1]。对于战斗机飞行员而言，在作战飞行中，受到加速度的作用，轻者出现大脑缺氧，重者出现意识丧失，严重影响了战斗机飞行员的健康安全，对安全飞行造成极大的隐患[2]。基于此，加强战斗机飞行员的疗养干预，可改善其机体状态，缓解疲劳程度，为安全飞行提供重要的保障作用。矿泉浴中含有丰富的化学元素，其中微量元素多达20余种，有效化学元素多达10余种，矿泉中的氯可以刺激造血系统，有降低血脂作用；钾、钙具有增强血管的功效，可以调节神经细胞；镁具有镇静作用；钠具有肌肉收缩作用，应用矿泉浴，能增强机体免疫功能，有一定延年益寿的功效。为此，本次就矿泉浴对战斗机飞行员疲劳及血液微量元素影响情况展开综述，旨在为治疗提供参考。

1 战斗机飞行员疲劳现状及疲劳发生原因

1.1 战斗机飞行员疲劳现状 在保卫祖国领空安全中，战斗机飞行员作为特殊群体，担负着艰巨的重任。战斗机飞行员在日常训练中需要进行战斗值班、复杂气象飞行等高难度训练，然而此过程中容易产生生理负荷、心理负荷，导致内分泌失调，造成机体应激反应，表现出疲劳、乏力等症状，严重影响了部队战斗力[3]。王晓旭[4]研究发现，战斗机飞行员易出现颈肩腰腿痛症状，增加生理疲劳感，发生原因与年龄(＞35岁)、看屏幕时间(＞4 h/d)、睡眠不良、飞行坐姿不正、飞行时间(＞600 h)有关。

高强度训练，会使飞行员长期处于高度紧张状态，并使机体处于高度应激状态，出现血管平滑肌收缩、血压升高情况，影响各器官组织血流灌注质量，影响整体生理机能，引发生理疲劳感。同时，高度应激情绪会增加其疲劳敏感度，并出现食欲下降、睡眠质量下降等情况，影响战斗机飞行员情绪状态及整体生理状态，加重应激情绪，诱发心理疲劳感。心理疲劳与生理疲劳相互作用，进而影响训练和飞行质量，从而降低军队整体战斗质量，威胁飞行员生命安全，因此需积极控制治疗。

1.2 疲劳感发生原因

1.2.1 乳酸 战斗机飞行员在进行飞行训练时，机体容易诱发程度不一的氧化应激反应，进而减少胆红素合成，血红蛋白水平、血清铁浓度降低，一旦战斗机飞行员出现缺铁，机体则会分泌大量乳酸，进而降低运动能力，并引发疲劳综合征。有研究发现[5]，战斗机飞行员主要疾病为代谢性疾病、骨骼肌肉疾病，且其疾病发病率与年龄、飞行时间相关。而在代谢性疾病、骨骼肌肉疾病影响下，会出现乳酸水平大量增加情况，即乳酸是人体糖原在缺氧时分解的代谢产物，是导致疲劳的一种重要物质，一般情况下，在安全状态时，肌肉内乳酸量相对较少，有氧运动时机体生成的乳酸量也不太多；肝脏、肾脏为乳酸处理主要器官，正常情况下，组织中产生乳酸，并由肝脏、肾脏进行乳酸吸收及代谢，在机体高强度负荷，或处于缺氧状态下，乳酸生成量显著提升，而肾脏代谢能力下降后，机体乳酸清除率下降，出现血清乳酸水平升高。而人体每天乳酸产生量恒定，在剧烈运动中，骨骼组织会迅速升高血清乳酸水平。战斗机飞行员在高强度运动训练下，运动强度增加、生理负荷加重，均会引发血液中乳酸水平升高情况。而当机体乳酸含量过高时，会降低血液中pH值，进而降低脑细胞工作能力，表现为脑疲劳，引发心理疲劳感。此外，乳酸分解后会产生氢离子，该离子可以与钙离子骨骼肌肌蛋白结合位点产生竞争性，进而阻碍肌肉收缩，出现肌肉酸痛、器官组织负荷加重等情况，降低机体运动功能而表现为运动疲劳。

1.2.2 微量元素 微量元素与人体多种代谢密切相关，其主要来源与人体食物、饮水、环境或职业接触有关，对维持机体免疫具有重要的作用。对于战斗机飞行员，不规律夜航、高强度训练等，导致机体生理发生改变，即在高强度训练过程中，如作战飞行中受到加速、操控脱节等多因素作用影响，新陈代谢速度增加，汗液、尿液量增加，而汗液中钾离子丰富，尿液中钙离子、锌离子等微量元素丰富，在排汗、排尿过程中，会将微量元素一同排出体外，且在剧烈运动过程中会抑制机体对微量元素吸收作用，出现微量元素缺乏情况，严重者会出现水电解质紊乱，威胁生命安全。因此，战斗机飞行员若长期存在微量元素缺乏情况，将直接影响战斗机飞行员操作的精准性，严重者甚至危及其生命安全，会对飞行造成一定的安全隐患[6]。孟佳珩等[7]表示，微量元素通过形成结合蛋白、酶、激素共同影响机体健康水平，若出现微量元素缺乏，会出现运动水平下降、运动疲劳感增强、机体免疫能力下降等情况。如缺碘会引起地方性甲状腺肿，出现呼吸困难、机体缺氧症状，加重其氧化应激反应，影响乳酸清除质量；缺铬会诱发冠心病、糖尿病、动脉粥样硬化，影响其各器官组织血流灌注质量，加重其生理负荷；缺钴会引发维生素B12缺乏症，易引发神经障碍、巨幼红细胞性贫血，出现面容乏力、贫血等症状，机体氧含量下降，增加其生理疲劳感；缺铁、铜会引发缺铁性贫血，出现疲劳、注意力下降等情况；缺硫蛋白会影响机体对不良症状(饥饿、寒冷、炎症反应)适应能力，出现易疲劳、睡眠质量下降、感染性疾病发生率增加等情况；缺锰、硒、铁、铜、锌等元素时，会使免疫器官萎缩，出现细胞免疫及体液免疫下降等情况，影响其自身炎症因子清除作用，影响战斗机飞行员对疲劳感耐受性，并出现易疲劳、单次疲劳时间延长等情况，影响其日常训练质量及战斗质量。胡德永等[8]研究发现，高性能战斗机飞行员疲劳程度，与其血清铁蛋白(SF)呈负相关(r＝-0.288)，证实机体微量元素缺乏会增加其生理疲劳感。

2 矿泉浴对战斗机飞行员疲劳改善效果

2.1 矿泉浴对战斗机飞行员乳酸清除率影响

提升乳酸清除率，为降低战斗机飞行员生理疲劳的重要环节[9]。王晶等[10]发现，亚健康军人在疲劳状态下进行矿泉浴治疗，与自来水浸浴治疗相比，持续治疗15 d后，应用矿泉浴疗养军人睡眠质量显著改善，疲劳状态明显改善，证实对存在疲劳感军人应用矿泉浴治疗，可改善其疲劳感。刘茂均[11]在对72名30～40岁飞行员疗养过程中，均应用矿泉浴治疗，水温37～39 ℃，全身浸浴，30 min/次，1次/d，持续治疗10 d为1个疗程，中间间隔5 d后开始下1个疗程，治疗28 d后发现，治疗总有效率为97.2%，且夜间睡眠质量、日间功能障碍均显著改善，疲劳感显著缓解。胡德永等[12]在对飞行员前瞻性疗养对照分析中，对照组未应用矿泉浴，观察组应用矿泉浴，两组飞行员训练结束时，应用Borg自我疲劳感问卷调查其疲劳程度，评分18～20分，两组均于入院第2天下午体能测试结束后进行浸浴治疗，其中观察组应用矿泉浴浸浴(40～43 ℃，全身浸泡，30 min/次)，对照组以疗养房内温热水冲洗(≤20 min)，两组均持续疗养20 d后进行乳酸清除率比较，即在下午高强度运动后即刻、运动后12 h采集其指尖血，以乳酸分析仪进行其乳酸水平检测，结果显示，观察组乳酸清除率显著提升[(79.42±16.55)%VS(70.53±15.84)%]，考虑原因为：①矿泉水与可激活飞行员血红素氧合酶-1系统活性，促进胆绿素、铁离子、一氧化碳生成，促进铁蛋白合成及胆红素水平升高，进而可促进血红蛋白合成，而血红蛋白水平提升后，细胞核活性会随之下降，停止细胞分裂，降低红细胞计数及乳酸脱氢酶水平，进而降低其血清乳酸水平。②矿泉浴治疗后，会促进其胆红素水平升高，增强其抗自由基能力，抑制氧化应激反应过程，进而可调节胞浆中镁离子水平，抑制肌质网中Ga2+、Mg2+、ATP酶活性代偿性升高，细胞及肌质网保护能力提升，进而可降低其乳酸脱氢酶水平，抑制乳酸生成[13-15]。③铁蛋白、血红蛋白浓度升高后，红细胞成熟能力提升，对氧携带能力增强，为其肌肉组织运动提供充足氧气支持，减少氧化应激反应对其乳酸水平影响，同时氧水平提升，会提升线粒体氧化乳酸能力，促进血乳酸水平下降。④疲劳状态下，肌肉收缩、肌内压升高，引发局部缺血症状，引发局部缺血、缺氧症状，出现乳酸水平升高情况；全身矿泉浸浴后，温度刺激会改善血液循环状态，同时矿泉弱碱性作用，会改善全身新陈代谢作用，且在水浮力作用下缓解肌肉紧张感，改善全身血流状态，降低血清乳酸水平[16-17]。

2.2 矿泉浴对战斗机飞行员血液微量元素改善效果 不同地理位置矿泉中微量元素，均存在显著差异。《中国医疗矿泉定义与分类方案专家共识(2017年)》[18]中对疗养矿泉有明确矿化度、主要成分及特殊性质要求，特别在对微量元素要求中，需要针对疗养者微量元素缺乏情况予以针对性疗养，通过微量元素皮肤渗透作用进行补充，以满足微量元素补充性治疗。刘君等[19]在研究中，对飞行员疗养治疗中发现，与单纯热水浴治疗相比，实施矿泉浴疗养治疗后，应用矿泉浴治疗的飞行员血清铁蛋白显著提升[(187.32±50.20)ng/mL VS(156.24±38.57)ng/mL]，血红蛋白水平显著提升[(153.09±4.42)g/L VS (148.21±3.67)g/L]，考虑原因与矿泉疗养治疗后可满足飞行员补铁治疗效果，进而可改善其缺铁引发的贫血、疲劳等症状有关。周林甫等[20]研究中，将45名飞行员均分为3组，其中1组常规疗养，另外两组分别实施矿泉游泳、矿泉浴干预，并在疗养2周后进行血清微量元素测量(铜、锌、钙、镁、铁、镉、铅)，结果显示，接受矿泉浴、矿泉游泳治疗飞行员，疗养2周时血清铜、钙、镁、锌水平均升高，铅、镉水平下降，与常规疗养方式相比存在显著差异，但在接受矿泉疗养的两组飞行员，组间血清微量元素水平相比没有显著差异，考虑原因为，在矿泉疗养过程中，矿泉中微量元素可通过皮肤渗透作用进行治疗，对于飞行员缺乏微量元素予以有效补充，且在内外微量元素浓度差异影响下，可通过浓度梯度作用清除体内超量微量元素，对体内微量元素起到调节作用。但在对战斗机飞行员矿泉浴治疗中，微量元素缺乏水平存在一定差异性，且不同矿泉中微量元素含量同样存在一定差异，因此在对其矿泉浴疗养中，不同矿泉浴是否可满足其实际疗养需求仍有待研究。建议在对战斗机飞行员矿泉浴疗养中，需充评估矿泉中微量元素含量情况，并结合飞行员实际情况针对性选择疗养矿泉，避免影响微量元素纠正情况。

3 小结

战斗机飞行员在高强度训练及心理压力下，易存在强烈疲劳感，其疲劳感发生原因与乳酸清除率下降、微量元素异常有关，出现肌肉酸痛、不适感耐受性下降等情况，影响其训练及飞行质量。在对其矿泉浴疗养中，通过全身浸浴、矿泉成分等作用影响，可纠正微量元素异常情况，提升乳酸清除率，缓解因微量元素缺乏、乳酸清除率下降对疲劳感的影响，改善整体生理机能，促进作战能力恢复。但不同地区矿泉成分存在明显差异，且不同飞行员血液微量元素缺乏情况同样存在一定差异性，因此在疗养过程中，需结合战斗机飞行员实际情况进行针对性选择，以满足个性化疗养需求。