我国军事航空医学的发展方向

1 国内外军事航空医学研究现状

随着飞机作战性能的不断提高和空战样式的深刻变化, 飞行人员身心状态与飞机性能、作战环境相互适应的问题已经成为军事航空医学研究的重要内容,其中既有加速度引起的意识丧失( G-LOC)、飞行错觉、空中失能等传统关注点, 也有新武器、新战场环境所带来的由高脑力负荷、高生理心理应激, 长航时飞行所致的睡眠节律紊乱、身心疲劳和作业能力降低等热点问题。

1 1 飞行人员的医学选拔与健康鉴定
部分发达国家已经建立了适合其航空武器装备发展和飞行人员身心健康变化的医学选拔、鉴定制度及标准体系。美国 2000年12月颁布实行的空军飞行人员医学检查标准( U S air forceflying physical medical examination st andards) , 将飞行人员按照 ( 包括 A) 、( 包括 A、B、C) 、 共 3 个飞行等级确定相应的医学鉴定标准,每个等级标准对应不同机种、不同任务的飞行人员, 并列举了放宽标准的条件。处理停飞, 首先考虑是否适合低机种的飞行(如歼击机飞行不合格可再检测改飞轰炸机、运输机、直升机等是否合格) , 如果改飞低机种还不合格才做停飞处理。近年来, 各国普遍重视飞行人员专项能力( 包括心血管调节功能、心脑生物节律、前庭功能、特殊视觉功能以及体质体能等)的评估鉴定, 并制定了系列测试方法和评价标准。在飞行人员心理学选拔方面,美空军采用计算机技术将资格测验中的认知、心理运动与个性测验合为一体, 把选拔的检测效度提高到 0 47左右,测试内容主要包括能力测试、个性测验、结构化选拔面试三项。

1 2 航空医学训练
适当的航空医学训练是提高作战效率, 预防各种不良因素对飞行安全影响最为有效的途径。外军对此项工作非常重视, 并建立了完善、规范、科学的训练制度及方法。2006年北约颁布新的 飞行人员航空医学训练 标准化协议, 规范了各成员国飞行人员所需要的最低航空医学训练内容, 包括低压舱高空生理训练、离心机抗荷训练、预防错觉训练、弹射救生以及夜视训练等。近年来, 各国军队都不吝巨资研究配备先进的低压舱、载人离心机及错觉训练模拟器, 强调训练的针对性和模拟的真实性, 以最大限度提高训练效果。

1 3 航空救生与防护
目前, 弹射救生技术已经发展至第四代, 其中部分先进技术已应用到 F- 22、F- 35 等四代机的救生装备中。美国研制的 F-22飞机弹射救生系统, 采用了三轴向动态响应指标( MDRC)。但目前国外现役弹射座椅的性能都超过了MDRC 1 0 的规定, F-22飞机弹射座椅将 MDRC 1 2(弹射速度为 1110km/ h) 作为设计目标, 有资料分析认为此时飞行人员处于高危状态, 损伤概率将达到50%。国外发达国家的航空救生装备早已配套成熟, 在保持基本功能的前提下系统配套状态没有改变,但随着新材料、新工艺的不断涌现, 救生装备的单品研制采用了很多新技术。救生求救联络装备依托全球定位系统, 求救联络采用无线电定位技术, 由被动发现过渡到主动定位并能发出定位信息。
1 4 航空心理 自动化给飞行人员的操纵提供了很大帮助, 但也增加了额外的负担。飞行人员面临的信息加工要求越来越高, 而判断决策的容许时间越来越短。飞行人员从一个基本的手工操纵者演变为同时管理多个子系统的监控者, 体力负荷减轻, 心理负荷大幅增加, 航空心理学关注点随之发生变化, 出现了 心理负荷 、情境意识 、心理模型 等新概念。这些新概念描述了操作人员面临的新挑战和新需求, 已经渗透到飞行人员心理选拔、心理训练、人机界面设计评估等研究领域。

1 5 航空工效
人机界面始终是工效学研究最活跃的领域。近 20 年来, 在航空显示与控制的人机界面上, 采用了平视、下视、头盔显示与握杆操纵、多功能控制、话音、自动驾驶等多种新技术,在保障飞行安全和提高飞行劳动效率方面发挥了重要作用。有关三维听觉显示的研究表明, 在目标方位二维视觉显示的基础上增添空间听觉线索, 确能提高辨别视野内外目标方位的能力, 缩短目标截获时间, 提高情境意识, 而并不加重认知负荷。自动化的快速发展也容易带来人的失误, 包括系统操作差错、虚警、隐蔽性错误、错误安全感、座舱秩序混乱等。

1 6 航空药理
通常情况下飞行人员用药受到严格限制。但对执行长途跨时区飞行、空中加油等任务的飞行人员而言, 合理用药是必须和有效的措施之一。外军普遍使用褪黑素调整生物节律, 应用超短效类催眠药( 扎来普隆) 诱导短睡眠,服用莫达非尼提高中枢觉醒度、降低疲劳感等。美军分别在模拟飞行和实际长途飞行中评估了莫达非尼的抗疲劳效果。Caldwell 等以10名美国空军F-117飞行人员作为研究对象, 观察37h睡眠剥夺条件下分次服用莫达非尼(于睡眠剥夺 17、22、27h 后每次 100mg) 对 F-117 模拟器飞行成绩和情绪状态的影响。结果表明, 与基础值相比,对照组的成绩降低了 60%~ 100%, 而用药组仅降低 15%~ 30%; 用药还可明显改善情感状态,持续觉醒 24~ 32h 后的效果最明显。

1 7 航空营养
北约标准化协议 STANAG 3114 将营养健康教育列入常规航空生理训练内容。在营养代谢研究方面, 由于飞行人员处于特殊军事作业环境, 受到高空缺氧、低气压、噪声、振动、辐射的影响, 加上精神高度紧张,营养代谢有异于一般人群。研究表明, + Gz暴露会引起中枢递质相关的生化代谢紊乱并影响脑功能。

1 8 临床航空医学
美空军报告冠状动脉疾病( coronary artery disease, CAD) 是军队和民航飞行人员飞行不合格最常见的原因之一。每年无症状的 CAD发病率为3 5%~ 6 0%, 中度CAD的发病率几乎是无症状CAD的5 倍。
研究结果表明, 无症状 CAD的预防很重要, 轻度 CAD 飞行人员在执行飞行任务时应限制在低+ Gz、多个飞行人员参加的情况下; 对于一些无症状 CAD和冠状动脉损害较重( 狭窄达 50%~ 70%) 的飞行人员应限制飞行。美空军为解决飞行人员背痛问题, 使用纤维光镜对5种腰部支撑系统进行了评定,认为Oregon Aero 支撑系统能使脊柱保持正常形状( 座位与立位相同) ,提出纤维光镜和放射线检查可以作为选择腰部支撑系统的科学方法。

2 我军航空医学研究新成就

2 1 应用基础研究 我军针对航空飞行力场变化( 包括失重) 对耳石分布、代谢的影响, 开展了成熟耳石损伤破坏再生机制研究, 为前庭本体性飞行错觉的诊断、预防及矫治提供了理论依据;开展了科里奥利加速度刺激对人体前庭系统影响规律的研究,明确了人体接受该刺激后, 前庭系统各种功能的动态变化特征, 提出了运动病预测方法;开展了富氧排氮预防高空减压病的试验研究,提出了在分子筛富氧条件下利用座舱低压环境和飞行劳动负荷促进吸氧排氮预防减压病的措施; 针对女性生理、心理特点,从体质体能、加速度耐力、心理及脊柱影像学等方面筛选特异指标进行了深入细致的研究, 为我军女性歼、强击机飞行人员的选拔、训练、个体防护装备的改进研制及生理鉴定提供了科学依据。

2 2 航空卫生保障技术与装备
我军开展了飞行职业专项生理功能检查与鉴定技术方法和标准的研究, 提出了系列专项生理功能检查评定方法; 采用飞行状态有关生理物理参数检测新技术, 开展了主战机种飞行人员飞行劳动负荷测评, 制定了相应的航空卫生保障措施, 对提高航卫保障能力、促进新机部队战斗力生成发挥了重要作用;开发利用新型载人离心机的优异功能, 修订完善飞行人员离心机训练方法和考核标准, 使训练内容更加适合我军战机和装备性能, 为广泛开展飞行人员抗荷能力训练提供了科学依据; 针对航空卫生保障急需, 研制了遇险飞行人员救护装备、运输机运送伤员附加装置、飞行人员生理参数监测系统、飞行人员前庭功能检查设备等一批重要的航空卫生保障装备。...............

参考文献
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