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短臂离心机训练时前庭刺激对心血管功能的影响

随着我军战机陆续更新换代,对飞行员的心血管功能和前庭功能稳定性提出了更高的要求。目前,国内外开展的训练方式有很多,其中短臂离心机是一种有效的综合训练措施,具有较好的应用前景。2009年被试者利用本课题组自主研制的人体短臂离心机进行主动训练和被动训练,并可定量运动负荷。研究发现短臂离心机联合运动锻炼3周可以增加外周血管交感神经活动水平,增强立位应激时血压调节能力,提高人体心血管功能储备;间断性短臂离心机联合运动锻炼可有效维持4d模拟失重期间人体的心脏泵血和收缩功能、运动耐力以及下肢静脉顺应性。短臂离心机还可用于飞行人员前庭性错觉的地面模拟训练,在短臂离心机上可以诱发明显的反向旋转错觉及科里奥利错觉,在短臂离心机训练时通过转头产生科里奥利加速度刺激可以明显提高飞行人员前庭稳定性。那么,利用短臂离心机同时进行前庭稳定性训练和心血管功能训练是否会产生交互影响?本研究通过观察转头产生科里奥利加速度刺激人体心血管功能改变,评估在短臂离心机训练时给予前庭刺激是否对人体心血管功能产生影响,为制定短臂离心机复合训练方案提供实验依据。
训练用离心机

对象和方法

对象实验对象为9名健康男性志愿者,年龄(21±2)岁,身高(177±3)cm,体质量(67±8)kg,无心肺疾病史,无晕车晕船史。实验前24h及实验期间不饮用可影响自主神经功能的饮品,避免进行高强度体育运动或其他大体能消耗的活动,正常饮食。本实验在第四军医大学航空航天医学教育部重点实验室进行,实验内容经过第四军医大学医学伦理委员会的审议和批准。所有被试者对实验内容完全知情并签署了知情同意书。
实验设备SAC-Ⅲ型人体短臂离心机由第四军医大学航空航天医学系研制。该装置为双转臂对称设计,臂长2m,通过电力驱动系统用来提供动力,最大转速为55r/min,约为足水平6G,躺椅固定于双转臂上,头朝向轴心,平躺时头部可左、右转动。KF-2型动态多参数生理检测仪,主体部分为一条胸带,可以遥测记录被试者在人体短臂离心机上的生理参数(标准导联心电图、呼吸、体表温度等),并可通过自带的软件进行心率变异性分析等。采用HEM-7200型电子血压计(欧姆龙有限公司)测量实验期间被试者血压的变化。
实验方法
(9名被试者分别完成两次实验,中间间隔1d)
  • 短臂离心机暴露(SAC)
实验前被试者在实验室处于安静状态10min,随后被试者水平躺卧在短臂离心机的转臂上,头朝向轴心,头部枕在头靠上,在实验过程中保持头部正位不动。启动短臂离心机控制开关使离心机转速达31r/min(足水平2Gz)并持续10min。记录被试者心率、血压等的变化。
  • SAC复合前庭刺激(SACwithhead-turns)
被试者在上述SAC的同时,按照主试者指令,每隔2min依次向左、向右迅速转头45°,保持10s后回到正位。记录被试者心率、血压等的变化,并询问其主观感受。被试者在实验过程中的运动病程度按照前庭功能评价主观量表进行打分
 
 
采用SPSS12.0统计分析软件对实验数据进行统计,数据以x±s表示。心率、血压及心率变异性参数同组之间比较采用重复测量方差分析,采用PostHoc进行组间两两比较。以P≤0.05为差别显著性界限。