穿戴防毒裝具熱適應(yīng)鍛煉提高熱負(fù)荷限度的初步研究

1、穿戴防毒裝具熱適應(yīng)鍛煉提高熱負(fù)荷限度的初步研究航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程1990年第3卷第l期穿戴防毒裝具熱適應(yīng)鍛煉提高熱負(fù)荷限度的初步研究邱紉之朱受成伍超英甄洪鈞胡德泉萬為人(第一軍醫(yī)大學(xué)廣州)19名健康戰(zhàn)士分為甲,乙二組.穿戴防毒服,防毒面具進(jìn)行熱負(fù)荷鍛煉.防化兵進(jìn)行偵察,檢毒和洗消,或通過沾染地區(qū)搶救傷員,或執(zhí)行特定的作戰(zhàn)任務(wù),以及接觸有害氣體的工作人員,必須穿戴防毒衣和防毒面具,不僅增大呼吸阻力,加重心肺負(fù)擔(dān),并能嚴(yán)重阻抑體熱服提高耐熱能力,預(yù)防中暑.但有人認(rèn)為高濕熱是超強(qiáng)刺激,影響汗液蒸發(fā),破壞熱習(xí)服,所以高濕熱性鍛煉的效果不大】.本研究目的旨在探索夏季穿戴防毒裝具適應(yīng)鍛煉能否提高耐熱能力和

2、體力以及獲得熱習(xí)服的生理特征.實(shí)驗(yàn)方法一高度分為二組;甲組直腸溫度高(38.9039,39)乙組直腸溫度低(38,4038,89二組籍貫分布比較均勻,生理特征基本相似(表1).褻1受試者的生理特征TableIphyslologica1featuresinthesubjects注:=,適應(yīng)鍛煉方式穿國(guó)產(chǎn)65型防毒服,戴69型防毒面具,橡膠手套和連衣橡膠靴,在鍛煉場(chǎng)步行鍛煉,田畦小徑,路面不平坦,部分地段有雜草,步行時(shí)速約5kin,至自感疲乏再堅(jiān)持200400m,查測(cè)體溫達(dá)預(yù)定值范固而止.鍛練周期2周(8月上,中旬),每周鍛煉46次.每次鍛煉前,后半小時(shí)給予碳酸飲料3O0n1三標(biāo)提試驗(yàn)緊接鍛煉周期

3、前,后一日,作穿戴和活動(dòng)方式與適應(yīng)鍛煉相同的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn),但試驗(yàn)環(huán)境干球溫度(Td)和黑球溫度(Tg)較高,二組鍛煉前后試驗(yàn)條件基本一致.停止試驗(yàn)的指標(biāo)是】t直腸溫度達(dá)4O,或心率超過l80bpm.,出現(xiàn)明顯中暑先兆癥狀(眩暈頭痛,極度疲乏虛弱,惡心嘔吐,呼吸困難),或主觀不能忍受,即達(dá)到熱負(fù)荷限度的指征,此時(shí)機(jī)體有過度的生理緊張和有發(fā)生中暑的高度危險(xiǎn).萃文于1989年5月3日啦到航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程1990年第3卷第1期39四,藉定指標(biāo)和方法測(cè)定體力話動(dòng)前后的直腸溫度心率和出汗量,并于活動(dòng)過程中監(jiān)測(cè)體溫和心率,詢問不適應(yīng)主訴.直腸溫度用TH一1型PN結(jié)數(shù)字體溫計(jì)測(cè)定,感應(yīng)部插入肛門7,58cm心率

4、,血壓用日本產(chǎn)DS-5型數(shù)字顯示儀渙4定;出汗量用體重差法(人體稱感量ig).標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)前后加測(cè)額,胸手背,股前,腓中5點(diǎn)皮膚溫度,收集全身汗液,血和尿樣,用常規(guī)法檢查汗鹽(NaCI),血紅蛋白濃度和尿常規(guī);還采集清晨空腹靜脈血用本室常規(guī)法測(cè)定電解質(zhì)濃度l3】.平均皮膚溫度(+0.20腓中;平均體溫()=0.67直腸溫度+0.33平均皮溫;積熱指數(shù)(BHsI)(ki/m)一體重(kg)×0.83(kcal/kg)×平均體溫增值()4.184kJ/體表面積(m2);生理緊張指數(shù)(PSI)一最后心率(bpm)/lOO+直腸溫度增直(/h)+出汗量(L/h)(由于體力活動(dòng)時(shí)問不到1

5、h,故直腸溫度增值和出汗量均以實(shí)際結(jié)果計(jì)算).鍛煉過程中每間隔15rain測(cè)定鍛煉場(chǎng)距地面1.5m高處的Td,Tg,三球溫度指數(shù)(WBGT)和風(fēng)速(V);準(zhǔn)確記錄每批步行的時(shí)間.行程,并隨時(shí)提醒調(diào)整行進(jìn)速度.結(jié)果分析一.適應(yīng)鍛煉和標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件美軍技術(shù)通報(bào)規(guī)定j;當(dāng)三球溫度指數(shù)29時(shí),應(yīng)暫停標(biāo)準(zhǔn)速度行軍,避免戶外陽光下的訓(xùn)練課目.從表2可見,鍛煉期間平均WBGT己超過該"所以這樣的鍛煉受.甲組鍛煉的氣象條件和鍛煉步行速良高于乙組,而鍛煉次數(shù)時(shí)間和行程則低于乙組.行軍速度加快,環(huán)境熱強(qiáng)度較高,鍛煉耐受時(shí)間和鍛煉行程較短.由于鍛煉期問逐日氣象條件變化不一,因而未見鍛煉時(shí)間和行程隨習(xí)眼進(jìn)程逐

6、日延長(zhǎng),如連日氣象條件近似,則可見各種變化寰2適應(yīng)鍛接時(shí)各硬條件的平均值Table2Meanyaluesofparametersduringadaptivetraining組別千球溫度翼球溫度三球溫窿指數(shù)鳳違鍛坻次數(shù)本捉鍛煉時(shí)同本瑰鍛煉行程鍛煉總行程速度(c')(c)('c)(m/s)(time)(rain)(m)(111)(m/min)±±l,031.30.40.舶士0.O19.a+o.3417e.43843,569±】40792,】乙31.3-O.635.7-;-07±±注;組同比,p<O1受試者穿戴防毒裝具,

7、橡膠制品熱阻和熱容量大,透濕指數(shù)等于0,裝具內(nèi)微小氣候近年動(dòng)的代謝產(chǎn)熱綜臺(tái)作用才是導(dǎo)致機(jī)體蓄熱的主要因素,這類體力插動(dòng)較之時(shí)速6km和負(fù)重20kg的行軍代謝率還要高.實(shí)驗(yàn)證明,防化作業(yè)條件下,Td和Tg特別是Td對(duì)所測(cè)生理指標(biāo)的增速相關(guān)非常密切2J.因而前,后標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的環(huán)境熱強(qiáng)度能堅(jiān)持Td和Tg的基本一致便具有可比性從表3可見,標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的Td和Tg,二組在鍛煉前后及Td在組問的平均值都非常近似鍛煉后標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時(shí)間增加,試驗(yàn)行程較鍛煉前增加10嘶以上;甲組試驗(yàn)速度增快7.5m/min,乙組無變化,甲組鍛煉后的試驗(yàn)速度與鍛煉前以及與乙組相比都有非常顯著差別(P<o,01),鍛煉后只需.

8、2min(縮短3,3rain)便能完成鍛煉前的試驗(yàn)行程,而乙組未能縮短(表3).航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程1990年第3卷第l期裹j標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時(shí)各項(xiàng)蠢件的平均值Table3Meanvaluesofparametersinthestandardtest剮i=2葛墨舞毒(試m瞪/min窿)田鍛煉前鍛煉后鍛煉前鍛煉后注:鍛煉前后比?P<o.ol;鍛煉后組間比.=,生理指標(biāo)改變?cè)诓煌臒釓?qiáng)度下鍛煉時(shí),甲,乙組熱鍛煉終了的直腸溫度都達(dá)到了和0.05),出汗量超過0.9L/h的耐受上限;PSI達(dá)到和超過人體最高耐受限度(3.54.5)f】(表4).但主觀感覺砌隨鍛煉習(xí)服的進(jìn)展而明顯減輕而消失:鍛煉前,

9、后體重變化不大,兩組平均值基本平衡.裹4鍛蝽期問生理指睬改變的平均值TaMe4MeanVRluesofchangesinphysiologicalindexesduringtrainingperiod組別熱鍛煉終直曬溫度(C)囂囂參心率(m/rain)量注t蛆間比.?P<005.?p<o01標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的熱負(fù)荷除乙組皮膚溫度外,鍛煉后都有不同程度的增高(表5).甲組直腸溫度,平均體溫增值和BHSI有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.oi和o.05),直腸溫度和平均體溫最高耐受限達(dá)40直腸溫度40的比乙組僅增加3.6嘶.可見熱鍛煉直腸溫度高組可顯著提高機(jī)體熱負(fù)荷的耐受能力

10、.囊5標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的熱負(fù)荷狀杰Tabe5StaEe0ofe0tlosdinstandardtest注;鍛煉前后比,?P<o05?'P<ooI;擔(dān)同鍛煉后比-kP<o1.P<o.o6.由于熱負(fù)荷和速度顯著增加,甲組心率改變也大(P<0.05和0.1),超過t8obpm者占組下降1.7ml/nin,但出汗量鍛煉后二組均增加:甲組PSI明顯增高(P<O.01),乙組變化不大(表6).受熱前飲用3OOn'l飲料僅占出汗量的I/3,如能補(bǔ)充更多水量,生理變化將會(huì)得到明顯改善.一640TIt22±+一

11、±±506T3t00898e"腑11±±±±8;690T9船姐聃0O9222t+一+一士±6676如888B口OOO+一±+一±-0;14m±+一土±223托札航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程199om3卷第1期裹6標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的心率,出汗量和psiTable6ChangesofHR,sweatvolumeandPSIinthetandardte6t4I注:鍛煉前后比.?P<o【P<o05,?P<0o三,生理指標(biāo)政變標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的全身汗鹽濃度為2o30m0

12、1/L(0.1D.2嘶),較面部集汗的汗鹽濃度低;鍛煉后汗鹽濃度降低不多.鍛煉后血紅蛋白增高非常顯著(P<0.O1),是否與鍛煉后熱負(fù)荷最高耐受限提高有關(guān)尚待探索(表7).裹T標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的汗鹽濃虞和血紅蛋白濃度Table7Theconcentrationofsalt(NaC1)inthesweatandhemoglobininthestandardtest組別汗鹽誠(chéng)度血紅蛋白濃度(g,L(retool/L)試驗(yàn)前試驗(yàn)后組剮尿蛋白上皮細(xì)胞白細(xì)胞屎鹽結(jié)晶草馥鈣組別K鍛煉前甲鍛煉后鍛煉前乙鍛煉后4l±oll40±o164.2±41o1ol40±o6

13、42±4414O=o6l3T±【2Cl(mRioI/L)P02±11O5±3l03±o8【.85二0215±o【g0±0±o05【.40=008±0.03'05】.37±0,0942航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程i990年第3卷第l期從表9可見,鍛煉后空腹血清K略降,Ca增加P下降較多;甲組血清Na,C1稍增,乙組血清Na下降,且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.O5)就整個(gè)水平而言,血清K,Ca偏低,所以防化兵夏季訓(xùn)練過程中應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充K,Na,Ca等無機(jī)鹽.鍛煉前標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時(shí)全部受試者都有不適主訴

14、,主要有眩暈頭痛,頭脹發(fā)熱,疲乏無力,惡心嘔吐,胸悶心悸,指麻喉麻.口千13苦,呼吸困難等鍛煉后甲組不適主訴發(fā)生率減少為55.6叻乙組為70面,并發(fā)生熱虛脫1例.又不盡相同.】.Bell等報(bào)告,在穿防毒服適應(yīng)鍛煉后,于溫度18,相對(duì)濕度406o嘶風(fēng)速0.25m/s氣候艙內(nèi)以時(shí)速5.4kin行走和跑步各50nia,直腸溫度,平均皮膚溫度,熱蓄積和試指標(biāo)所致;同時(shí)其試驗(yàn)環(huán)境幾乎沒有熱負(fù)荷,而本試驗(yàn)環(huán)境Td較之高i5,達(dá)到33以上.誠(chéng)然,其生理意義尚待繼續(xù)探索.結(jié)語通過2硒91O次適應(yīng)鍛煉,提高了機(jī)體的熱負(fù)荷耐受能力.熱鍛煉環(huán)境熱強(qiáng)度高,直適當(dāng)補(bǔ)充K,Na,Ca等無機(jī)鹽,保證必要的休息和睡眠.必須提出,鍛煉后標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)前夕,困集會(huì),電影,站哨等使晚睡僅46h,以致使標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)?zāi)褪軙r(shí)間未能延長(zhǎng)更多,乙組還發(fā)生了1例熱虛脫.參考文獻(xiàn)f)邱紉之;鍛煉促進(jìn)熱習(xí)服提高耐熱能力,生理輯學(xué)進(jìn)展l(4):344】986;5)王鼙武士華譯:美軍關(guān)于申暑寒冷損傷及高固醫(yī)學(xué)的技術(shù)通報(bào).第l版,北京