【关键词】 人力短臂离心机
关键词: 人力短臂离心机;心功能;训练
0 引言
我们最近新研制的人力短臂离心机，集人工重力和体育锻炼于一身，可望作为飞行人员抗荷生理训练设备.我们观察人力短臂离心机训练对心脏泵血功能的影响，为制定战斗机飞行员人力离心机抗荷训练方案奠定基础.
1 对象和方法
1.1 对象 健康男性9名，年龄17～19岁，身高（172.5±4.5）cm，体质量（66.4±8.7）kg.无心肺疾患史.实验前向其介绍有关实验情况，以取得配合.
1.2 方法 人力短臂离心机半径为2m，“自行车式”人力驱动.人体仰卧于它的转臂躺床上，头朝向轴心，蹬踏自行车式脚踏板，通过传动结构驱动离心机旋转，人体受到+Gz作用（可产生+1～+6Gz）.并设计有不同的阻力水平，以满足锻炼下肢肌肉的要求.该型短臂离心机可供2人同时训练，并有生理信号监测系统，如加载电力驱动装置和锻炼者录像监测设备，可进行+Gz耐力检查.被试者进入实验室后，先休息10min，了解有关注意事项，依次进行实验.首先测量平静呼吸状态下血压、心率（f h ），利用SYD-300心电功检查仪（本校科飞医学仪器厂）测量心脏泵血功能，然后依次进行离心机训练转速为30～34r・min-1 （心脏水平G值为+1～1.2Gz，足部G值为+2～2.5Gz），持续5min，1次・d-1 ，连续训练7d.每次2人同时训练.分别于训练3d和7d后测量血压、心率、心脏泵血功能.
统计学处理:数据以x ±s表示，采用随机单位组方差分析测验差异的显著性.
2 结果
人力短臂离心机训练3d后，心率（f h ）显著降低（P&<0.05），左室射血时间t（LVE）显著延长（P&<0.01），总外周阻力（TPR）、基础阻抗（Zo ）有降低趋势，每博量（SV）有升高趋势，但均未达到显著水平，而心输出量（CO）及心指数（CI）则无明显变化;训练7d后，fh 进一步显著降低（P&<0.01），t（LVE）仍显著延长（P&<0.05），SV显著升高（P&<0.05），Z0 显著降低（P&<0.01），TPR有降低趋势，CO及CI有升高趋势，但均未达到显著水平（表1）. 表1 人力短臂离心机训练后心脏的泵血功能（略）
3 讨论
美国等自20世纪70年代始，对战斗机飞行员开展了高G离心机训练，认为离心机训练可帮助飞行员正确掌握抗荷动作，在离心机上进行G-LOC体验可增强飞行员对G-LOC的认知，使其发生G-LOC后的相对失能期缩短.Gillingham等［1］ 还建议把G-LOC体验作为离心机训练的一部分.但载人离心机设备昂贵，国内外目前难以普及.因此，开展新型替代性抗荷训练设备和方法的研究显得十分重要.David等［2］ 和Kreitenberg等［3］ 已分别研制成功不同类型的人体短臂离心机，并应用于失重生理研究.我们提出采用人力驱动的人体短臂离心机，已初步研制出样机，并申报了国家专利（申请号:99234624.X）.迄今尚未见到采用人力驱动的人体短臂离心机的研制及将其应用于抗荷训练的研究报道.
人力短臂离心机训练后，心率显著降低，左室射血时间显著延长，每博量显著升高，基础阻抗显著降低，心输出量及心指数也呈现出升高趋势，提示该离心机训练可明显改善心脏泵血功能，而心脏泵血功能的改善有可能提高人体的+Gz耐力.该种离心机集人工重力和体育锻炼于一身，安全可靠，在航空航天医学教学、科研以及临床均具有较大的推广应用前景.①有望用于飞行员体验+Gz并开展抗G生理训练，既可锻炼体质，又可提高抗荷动作训练效果，改善+Gz耐力，对预防G-LOC的发生，保证飞行安全具有重大意义;同时该种离心机造价低，体积小，运输方便，有望在航空兵部队推广应用.也可望在空间站上应用，以对抗失重的影响.②开展角速度和运动病研究.通过离心机锻炼，可降低人体对角加速度和科里奥利加速度的敏感性，预防空间运动病的发生.③对长期卧床引起的骨质疏松患者亦可能具有预防和治疗作用.
参考文献
［1］Gillingham KK，Fosdick JP.High G training for fighter aircrew ［J］.Aviat Space Environ Med，1988;59（1）:12-19.
［2］David C，Mctaggart WG，Scott C.Progress in the development of an artificial gravity simulator（AGS）［J］.Physiologist，1991;34（1Suppl）:s224-s225.
［3］Kreitenberg A，Baldwin KM，Babian JP et al.The”space cycle”self powerd human centrifuge:A proposed countermea-sure for prolonged human spaceflight ［J］.Aviat Space Environ Med，1998;69（1）:66-72.