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军事飞行疲劳综合评定与快速消除对策

发布时间 2015-08-24

【关键词】  军事飞行疲劳 综合评定 快速消除

  瑞探讨军事飞行疲劳的综合评定方法与快速消除对策。采用文献荟萃的研究方法分析飞行疲劳的发生发展规律,评述飞行疲劳的评定方法和快速消除措施。飞行疲劳可使飞行工作能力和效率下降,过度疲劳严重威胁飞行安全。采取综合分析的方法判断军事飞行后疲劳的发生、飞行疲劳等级程度,利用多种手段快速缓解和恢复军事飞行疲劳是航空医学界亟待解决的重大理论和现实问题。

  随着主战机型的更新换代,飞机性能大大提高,飞行员可能反复地经受高过载,长时间暴露于缺氧、噪声、振动和狭小的座舱环境中;同时,现代战争的特点使得航空兵作战飞行续航时间长,夜航次数多,短期内多次起降和在陌生机场起降,跨时区陌生空域飞行,睡眠无规律,工作负荷重,对认知能力要求高。持续的体力负荷和精神压力易于产生躯体疲劳和精神神经疲劳。飞行疲劳持续发展,机体心理和生理储备降低,抗荷耐力和抗缺氧耐力下降,反应迟钝,觉醒和警戒水平降低,记忆能力和注意储备能力下降,视觉功能降低,易发生判断失误,个性变为冷漠或易激怒。飞行疲劳可使飞行工作能力和效率下降,严重威胁飞行安全。因此,判断军事飞行后疲劳的发生,确定飞行疲劳等级程度,如何缓解和快速恢复军事飞行疲劳已成为航空医学界亟待解决的重大理论和现实问题。

  1 疲劳、飞行疲劳及其分类

  疲劳现象是机体暂时性的保护机制,其作用是防止活动过度,强迫作业者进行休息。疲劳分为躯体疲劳和心理疲劳。飞行疲劳是指由飞行应激和飞行劳动负荷引起的一种正常的心理生理功能状态,可分为急性疲劳、慢性疲劳和过度疲劳。急性疲劳是由于完成难度较大的飞行课目或连续多次、强度大的飞行负荷而引起,经过积极休息和调理,到下一个飞行日前则消失。慢性疲劳是由于较强的负荷反复作用,并伴有不良因素的影响,如主观疲惫乏力、工效显著降低、失眠、消化功能紊乱、心理压力明显增加等,这种功能状态是临床病态临界前状态,这种疲劳只有经过较长时间的休息才能恢复。长期处于疲劳和/或慢性疲劳状态而得不到充分休息和调整,机体心理生理功能严重失调,健康受到明显损害,达到临床病态状态,则称为“过度疲劳”,过度疲劳的特点是伴有神经官能症的症状,表现为多种多样的病痛和功能障碍,需要治疗和康复疗养才能恢复正常。

  2 飞行疲劳产生的原因及可能机制

  飞行是一种具有较高技能的形象思维型的脑力劳动,但又伴有一定量的体力消耗。明显的情绪反应和心理负荷是飞行工作最突出的特点。持续的精神紧张以及瞬息万变的情景波动贯穿于整个飞行过程。过度紧张会使思维狭窄,顾此失彼,破坏人的心理平衡,影响人的认知能力,使人对挑战和境遇难以做出正确的判断和决定。中枢神经系统处于长时间的高度应激状态,随之会产生心理疲劳。同时,飞行过程中受到低气压、高空缺氧、高过载、异常温度环境、振动、噪声、空间定向障碍等各种异常环境因素的影响。上述因素的综合作用,是产生飞行疲劳的主要原因。

  飞行疲劳以脑应激疲劳或心理疲劳为主,伴有一定的体力疲劳。在强烈的或单调的飞行劳动刺激初期,交感神经系统反应活跃,警觉性较高,处于觉醒期,飞行工作效率逐渐提高并维持在高水平。中枢兴奋会引起大脑皮层细胞储存的能源(主要是葡萄糖)迅速消耗。随着时间延长,当消耗占优势时就会出现保护性抑制,以保证皮层神经细胞不致遭受进一步耗损。此时出现疲劳感和疲劳状态,但此时机体功能状态可完全代偿,工作能力可以维持较高水平。飞行过程过半后飞行员可出现神经-情绪紧张水平的增高和波动,中枢能源消耗进一步增加和中枢保护性抑制扩散,疲劳感加重,工作效率波动性降低,机体功能处于不完全代偿的抑制期。飞行疲劳发生发展的可能机制和过程为飞行疲劳的客观检测和评定,为制定合理的飞行训练计划和作息时间,为疲劳快速恢复措施的制定提供了理论依据。

  3 疲劳对飞行的影响

  飞行疲劳发生时,在飞行品质上可表现为:(1)视听觉、味觉、触觉等能力下降,对外界的刺激缺乏敏锐性,易引起错觉和判断失误;反应迟钝、思维迟缓、记忆力减退、综合分析仪表和外界信息的能力差,决策的及时性和准确性差;(2)注意能力下降,注意广度窄,对重要仪表的注意分配不当,稳定性差,注意力的有效转移出现困难;精力缺乏,反应慢,协调性差,操作飞机的精度下降,飞行程序的执行不严谨;出现特殊情况时,易造成“错、忘、漏”,或顾此失彼,或茫然失措,或紧握驾驶杆。研究表明,多种飞行事故归因于飞行员疲劳,60%~90%的飞行事故和事故征候是由“人的因素”引起。美国陆军航空医学研究所对241名飞行员和120名机组人员的调查说明,即使在平时,军事飞行人员的疲劳亦是较突出的航卫问题。

  笔者利用疲劳评价量表调查长途飞行后飞行员的主观感受,发现飞行3 h以上即有疲劳感,但不一定引起工作功能降低和飞行作业绩效下降,例如在长途飞行的着陆阶段,虽然有较强的疲惫感,但飞行员在激励斗志的驱动下,可出现交感激活的突发现象,促使其积极完成任务,安全降落,这种现象苏联生理、学家称之为“终末振奋”,但此时飞行员可能耗尽了生理心理功能储备,无法处置意外事件和特情。“终末振奋”现象仅能维持一段时间,飞行结束后半小时左右疲劳更加严重,机体储备功能达到最低点。

  4 飞行疲劳的评定方法

  判定飞行疲劳的方法很多,如观察法、心理生理学方法,但尚无十分成熟的方法。对飞行员疲劳的观察,可通过飞行员的主诉、生活作息情况、外在表现进行判断。苏联生理学家Доскин 1973年提出的“功能状态评定”法,可主观评价自我症状感觉、积极性、心情状态等指标,量表具有较高的效度和信度,评定快速简单,当前在俄罗斯飞行疲劳评定研究中广泛应用,并列入俄空军航卫保障条例。可用于飞行疲劳判定的心理生理学方法主要有如下几种。

  4.1 视觉运动反应时测定

  用直接视觉运动反应时测定或以语言强化的视觉运动条件反射试验测定飞行员的疲劳,一般在第1次飞行后出现反应时比飞行前缩短,反射量增加。在第2次飞行后则出现反应时延长,反射量减少。

  4.2 肌肉耐力测定

  飞行疲劳时大脑皮层机能的变化也反映在肌肉握力和耐力的变化。笔者对126名飞行员飞行前后手握力和耐力的测定结果表明,耐力变化的程度与飞行条件、飞行课目有密切关系。

  4.3 手臂肌肉稳定性实验

  肌肉维持固定姿势的稳定性,可用于判定飞行疲劳。手臂稳定性差则有疲劳的可能。

  4.4 脑电图检查

  疲劳时α波指数下降甚至完全消失,疲劳越明显θ波越多,甚至有大量的δ波出现。脑电图恢复时间的长短与疲劳程度有关。

  4.5 临界视觉闪光融合频率测定

  光刺激断续作用于人眼时会引起闪烁的感觉,随着闪烁频率的不断增加闪烁感觉就会逐渐消失,最后变成一个稳定的光,称为光的融合。介于闪烁与稳定之间的能引起连续融合感觉的最小断续频率称为“闪光融合频率”。一般来说,闪光融合频率值随着视觉疲劳程度的加重而降低。

  4.6 呼吸肌最大耐力实验

  最大呼气末憋气耐受时间和最大吸气末憋气耐受时间,可反映飞行员飞行时和飞行后的心血管和肺功能,疲劳发生时,呼吸肌最大耐力下降。

  笔者认为,在观察对比飞行员飞行前生理心理指标的基础上,结合飞行工作绩效,对上述主客观指标变化量进行综合分析,筛选特异性强和敏感性高的指标,是飞行疲劳评价的发展趋势。

  5 消除飞行疲劳的措施

  航卫保障部门为防止和消除飞行疲劳,目前主要采取卫生教育、专项训练、保证睡眠、合理营养、严把身体放飞关等措施预防飞行疲劳。但战斗飞行后中重度飞行疲劳如何界定,采取何种措施快速恢复飞行员的功能状态尚未得到解决。可能用于缓解疲劳的措施主要有以几下种。

  5.1 物理疗法

  通过热水疗法、穴位中频电刺激以及吸氧疗法,可改善血液循环,调节植物神经及内脏功能,放松肌肉,安抚紧张情绪,使心血管系统、神经系统得到及时放松,是加快疲劳消除的基本手段。吴立红等研究表明,经皮穴位电刺激刺激足三里具有健脾益气、补虚培元之功效,可提高游泳大鼠运动能力,延缓过度疲劳的发生。

  5.2 按摩治疗

  在飞行员体表一定部位施以不同的手法技巧,可使经络疏通、气血调和、放松安神。飞行后的足部按摩有可能放松身心,解除疲劳。

  5.3 睡眠和小睡

  睡眠是消除疲劳,恢复体力的好方式。研究表明,7~9 h的高质量睡眠可使身心放松和轻度疲劳消除。但战时睡眠可能得不到保证,小睡(20 min至2 h)可能是疲劳快速消除的较好方式。

  5.4 抗疲劳药物和营养食品

  近代高技术局部战争的战例说明,合理应用镇静催眠药和兴奋用药在战时紧张和生物节律紊乱状态下调节飞行人员的睡眠、消除飞行疲劳方面具有重要作用。俄罗斯空军研究出了十分有效的抗疲劳药物应用方案,对减轻飞行疲劳,提高觉醒状态效果显著。在越南战争和对利比亚空袭行动中,美军飞行人员均使用了这一短效类催眠药调节睡眠。中枢兴奋药莫达芬尼是由法国研制的新型中枢兴奋药,严重不良作用较少, 迄今认为无成瘾性。长期以来,我国飞行人员飞行中禁止用药,对飞行间隔用药也有严格的规定,受各种因素的制约,药物抗飞行疲劳尚未普遍展开应用,抗疲劳措施跟外军还有一定差别。研究制定和合理应用战时飞行员催眠和抗疲劳用药方案已成当务之急。另外,从飞机设计上减轻长航对飞行人员状态的影响,如进行座舱和防护救生装备的抗疲劳设计,也是航空工业部门和航空医学研究机构重点关注的课题。对于慢性疲劳和过度疲劳,唯有通过长时间的积极休息和康复疗养才能消除。

  6 结论

  综上所述,飞行疲劳问题是制约航空兵部队战斗力发挥、影响飞行安全的重大问题。疲劳程度和等级的评定尚无定量标准,对飞行疲劳程度把握的困难源于对飞行员功能状态和疲劳发生发展规律的客观认识。军事飞行后中重度疲劳尚无系列快速消除措施,能否在飞行后几个小时内解除飞行疲劳,使飞行员轻松投入下一次战斗飞行,是我国军事航空医学必须解决的理论和现实问题。

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