轻度急性缺氧对飞行人员对比视力的影响及其相关因素分析

轻度急性缺氧对飞行人员对比视力的影响及其相关因素分析 241 3 史元明. 辐射剂量学常用数据 :照射量率常数M . 北京 : 中国( ) Li F Mg , Cu , P,那么据其推算的Am - Be 快中计量出版社 ,1987 . 169 . 子反照灵敏度将会更好 。总之 , ZGHJ TL D 2000 有 ( ) Ober hofer M , Schar mann A 张彤译. 应用热释光剂量学 : 热 4 释光材料在中子剂量测量中的应用M . 北京 : 中国计量出版 较好的使用前景 ,但在某些方面仍需改进 。 社 , 1988 . 181 - 194 . ISO. Neut ron reference radiations for calibrating neut ron measuring [ 参考文献 ]5 devices used for radiation protection purporses and for determining 鲁永杰 ,王月兴 ,马晓林 ,等. 核潜艇艇员热释光剂量计的研制1 neut ron energy S . International t heir response as a f unction of ( ) J . 海军军事医学 ,1999 ,20 1:3 . () Standard ISO 8529 1989. ( 李德平 , 潘志强. 辐射防护监测技术 辐射防护手册 第二分 2 () 收稿日期 :2000 - 05 - 24) 册:中子辐射刻度源M . 北京 : 原子能出版社 ,1988 . 420 . ()本文编辑 :彭润松 轻度急性缺氧对飞行人员对比视力的影响及其相关因素分析 张 慧 , 王 珏 , 潘明达 , 包德海 , 时粉周 () 海军医学研究所 ,上海 200433 [ 摘要 ] 目的 :探讨轻度急性缺氧对视觉系统识别目标背景对比能力的影响程度及其生理机制 。方法 : 用投射式双变量对比视力表在 90 L x 照度下检查 31 名中国海军航空兵飞行人员呼吸空气和呼吸低氧时 13 个不同对比度的视力 ,同步监测心 率 、血氧饱和度 。结果 :31 名飞行员低氧对比视力综合 13 个对比度平均下降率为 10 . 8 % ,低氧时 ,高 、中 、低对比度时的对比 ( ) 视力平均下降率与缺氧后心率变化率 、血氧饱和度平均值显著相关 P < 0 . 05。结论 :轻度急性缺氧对视觉系统识别目标背 景对比能力有显著影响 ,轻度急性缺氧对低对比视力影响最为显著 ;机体对缺氧敏感度越高 ,对比视力下降越明显 。 [ 关键词 ] 飞行员 ;对比视力 ;急性缺氧 ;心率 ;血氧饱和度 () [ 中图分类号 ] R852[ 文献标识码 ] A[ 文章编号 ] 1009 - 0754 200103 - 0211 - 03 The Eff ect of Acute Lo w2gra de Hypoxia on the Contra st Visual Acuity of Pilots and an Analysis of Correlative Factors Z HA N G H ui , W A N G J ue , PA N M i n g2d a , et al ( )N av al M edical Resea rch I nst i t u te , S ha n ghai 200433 , Chi n a Abstract : Objective : To investigate t he effect of acute hypo xia o n pilot s’abilit y of distinguishing target s f ro m backgrounds , and ( ) to discuss t he p hysiological mechanism. Methods : U sing a co nt rast visio n chart illuminated at 90 L x , co nt rast visual acuity CVAat 13 co nt rast levels was measured in 31 pilot s wit h normal visual acuity in normal and in low o xygen. Heart rate and o xygen sat uratio n of blood were also examined at t he same time. Results : The average CVA in low o xygen decreased by 10 . 8 % , co mpared wit h t he average CVA in normal o xygen. The CVA at low , middle and high co nt rast levels decreased by 10 . 9 % , 9 . 7 % and 14 . 2 % ( ) respectively. The decrease of CVA in low o xygen significantly correlated wit h heart rate and o xygen sat uratio n of blood P < 0 . 05. Conclusion : The effect of acute hypo xia o n pilot s’abilit y of distinguishing target s f ro m backgrounds is notable. The more sensitive t he body to acuity hypo xia was , t he lower t he CVA in low o xygen was. Key words : pilot ; co nt rast visual acuity ; acute hypo xia ; heart rate ; o xygen sat uratio n of blood ) 在实际飞行环境中 ,飞行人员对目标的感知取; 受检者双眼距对比视力表 1 m ; 视力数视力表示 决于目标的相对大小和视觉系统识别目标背景对比 表照度为 90 L x ,空气氧浓度现场标定为 20 % ,低氧 ( ) ( ) ( 的能力 。对比视力 CVA是在传统视力概念的基 混合 气 氮 氧 混 合 气氧 浓 度 控 制 为 14 . 66 ? ) () 0 . 5414 . 5 %,15 . 2 %。础上引入对比概念 ,反映了视觉系统识别具有不同 % 大小和对比度物体的能力 ,较常规视力能给出更符 1 . 4 数据处理 全部数据均用 SPSS 统计软件处 1 ,2 合实际的全面视觉信息。急性缺氧是航空环境 理 ,数据以 ?x ?s 表示 , 进行成对 t 检验 , 以 P 值 医学中研究的一个重要方面 。飞行等特殊作业过程 表示 。 2 结 果 () 中 ,由于各方面因素的影响 如座舱失密,会造成机 体不同程度缺氧 。本研究通过检测 31 名中国海军 轻度急性2 . 1 轻度急性缺氧对总 CVA 的影响 航空兵飞行人员呼吸空气时 CVA 与低氧时 CVA , 缺氧导致多数飞行人员 CVA 不同程度的下降 , 总 ( ) 探讨轻度急性缺氧对视觉系统识别目标背景对比能 平均 前 12 个对比度下降率为 11 . 7 % 。在第 13 () 力的影响程度及其生理机制 ,为轻度急性缺氧防护 个对比度 2 . 5 %对比度时 31 名飞行员两次均未能 的必要性提出见解 。 看清最大目标 ,前 12 个对比度呼吸空气时 CVA 与 呼吸低氧时 CVA 比较 , 平均下降百分率为 0 的 2 1 对象和方法 1 . 1 对象 海军航空兵现役健康男性飞行人员 31人 , < 5 %的 4 人 , < 10 %的 5 人 , < 20 %的 16 人 , > 人 ,其中驾驶员 7 人 ,领航员 10 人 ,通射员 14 人 ;年 20 %的 4 人 ;飞行员呼吸空气时 CVA 与呼吸低氧时 ( ( ) ) 龄为 20,37 岁 ,平均 25 . 8 ?11 . 2岁 ,裸眼视力 ? CVA 成对 t 检验 ,无显著性差异 P > 0 . 05的 6 人 , ( ( ) 1 . 0 ,各项眼科检查均正常 。有显著性差异 P < 0 . 05的 2 人 ,有极显著差异 P ) (1 . 2 检测设备 投射式双变量对比视力表 海军医 < 0 . 01的 23 人 。 ) (学研究所研制;低氧呼吸装置 包括高压氧瓶 、减压 2 . 2 轻度急性缺氧对不同对比度下 CVA 的影响 ) 阀门系统 、呼吸面罩 , 均为海军医学研究所自制; 不同对比度下 31 名飞行人员平均呼吸空气 CVA ( N ELL CO R 便 携 式 心 率 、血 氧 饱 和 度 监 测 仪 美 与低氧 CVA 及下降百分率见表 1 。低氧 CVA 高 、 () 国产。 中 、低对比度视力 对比度分别为 92 %,63 % 、52 % ) 1 . 3 测试方法 每个受检者在暗室内检查 13 个不 ,30 % 、22 % , 6 %平 均 下 降 率 分 别 为 10 . 9 % 、 ( 同对比度处呼吸空气时 CVA 与低氧时 CVA 以小 9 . 7 % 、14 . 2 % ,低对比度视力对缺氧最为敏感 。 ) 表 1缺氧对不同对比度下 CVA 的影响( n = 31 ( ) ( ) 对比度%呼吸空气 CVA低氧 CVA平均下降百分率%成对 t 检验 92 P < 0 . 01 14 . 0 ?0 . 39?0 . 311 . 29 1 . 11 1 . 16 ?0 . 34 1 . 07 ?0 . 27 84 7 . 8 P < 0 . 01 2 . 3 轻度急性缺氧 CVA 下降率与其他因素相关,对仪表 、视屏信息的精确读取与识代高技术战争中 分析 轻度低氧 CVA 的下降率与实验中不同测试 别相当重要 , 因此对飞行人员开展低氧 CVA 的检 ( ) 者之间氧浓度的波动 氧浓度 14 . 5 %,15 . 2 %无 测 ,并对 CVA 缺氧敏感的飞行人员进行跟踪观察 ( ) 相关性 P > 0 . 05,说明 14 . 5 %,15 . 2 %的氧浓度 很有必要 。 对不同受试者的影响无显著性差异 ;轻度低氧 CVA 以往的研究已证实正常对比视力与年龄显著相 1 ,6 ( 的下降率与实验中不同受试者之间年龄 20 ,37 关。本实验结果显示低氧 CVA 与 20,37 岁年) 岁差异无相关性 ,说明 20 ,37 岁这一年龄段的飞 龄段飞行员的年龄无相关性 。至于低氧 CVA 与大 ( ) 行员对轻度缺氧 CVA 无显著性差异 P > 0 . 05;轻 年龄段飞行员年龄的相关性 ,有待进一步研究 。 环度低氧 CVA 的下降率与实验中不同受试者常规视 境缺氧直接导致血中氧分压下降及血氧饱和 ( ) 力无相关性 P > 0 . 05。实验中不同受试者与缺氧 度下降 ,刺激血管的化学感受器发放冲动 ,经过主动 ( ) 脉神经和颈动脉窦神经传入延脑中枢 ,调节神经活 后心率变化率显著正相关 R = 0 . 63 , P < 0 . 05、与 ( 缺氧后血氧饱和度平均值显著负相关 R = - 0 . 58 , 动 ,引发呼吸加快 、心率上升等生理反应 。实验结果 ) 显示 P < 0 . 05,即缺氧后心率上升幅度越大 ,血氧饱和 ,轻度低氧 CVA 的下降率与缺氧后血氧饱和 度平均值越低 , 轻度低氧 CVA 的下降百分率就 度平均值显著正相关 。由于呼吸低氧混合气体使血 氧饱和度下降 ,造成视觉系统供氧不足 ,直接导致视 越高 。 功能下降 。血红蛋白与低氧环境中氧的结合能力 , 3 讨 论 CVA 较传统视力能给出更多的符合实际作业 直接影响机体对缺氧的适应及机体各组织 、器官的 环境特点的视觉信息 ,为眼科医学鉴定以及飞行人 正常工作能力 。实验结果显示轻度低氧 CVA 的下 员等特殊作业人员的视觉选择 、视功能提供很 降率与缺氧后心率上升率显著相关 。心率上升是机 1 好的依据。人体各系统中以视觉系统对缺氧最 体对缺氧的代偿反应 ,反应越强烈 ,可能意味着机体 对缺氧更敏感 ,抗缺氧能力更差 。因此 ,应对飞行人 为敏感 ,1 200 m 高空缺氧即可造成夜间视觉障碍 , 员进行缺氧耐力检测和训练 ,以确保飞行安全 。 3 000 m 左右高度可影响眼视网膜与大脑皮层的正 3 常功能 ,导致空间视觉障碍。在军事飞行等特殊 [ 参考文献 ]作业环境中 ,缺氧导致视觉对比功能的下降直接关 系到作业能力和效率 ,甚至将直接影响到飞行人员 1 况友富 ,曹祚焕 ,章鲁新 ,等. 飞行人员对比视力正常值及其影以及飞机的安全 。实验证实 ,轻度急性缺氧对视觉 ( ) 响因素的研究J . 海军医学 ,1994 ,12 4:299 . 系统识别目标背景对比能力有显著的影响 。呼吸氧 王 珏 ,章鲁新 ,沈 俊 ,等. 飞行员视力、对比视力和对比敏感 2 度函数与目标识别的相关性研究 J . 中华航空医学杂志 , 浓度 14 . 5 %,15 . 2 %的低氧 ,基本相当于飞行座舱 ( ) 1996 ,7 1:35 . () 高度为 3 000 ?200m 时飞行人员不用呼吸面罩 贾司光. 航空航天缺氧与供氧 M . 北京 : 人民军医出版社 , 3 时的状况 。新型军用直升机正常的飞行高度为 1989 . 129 . 况友富 ,王 珏 ,曾宪英. 急性缺氧对视觉对比敏感度函数的影 2 000,4 000 m ,一般不供氧 。我们认为 ,职业直升 4 ( ) 响J . 中华航空医学杂志 ,1992 ,3 1:6 . 机飞行员及其他长期在轻度低氧环境中作业的人 韩海文 ,王学义 ,金春哲 ,等. 用双变量对比视力表检测飞行员 ( ) 员 ,对目标背景需要精确识别时应该供氧 ,或采取一 视辨认功能J . 中华航空医学杂志 ,1990 ,1 1:38 . 5 4 吴文灿 ,徐亚复. 对比视力某些影响因素的分析J . 中华航空 定的抗缺氧防护措施。 ( ) 医学杂志 ,1993 ,4 1:34 . 6 美国在野外发现飞机的目视能力实验表明低对() 收稿日期 :2000 - 05 - 15比视力与发现飞机的距离明显相关 。我们以前的实 ()本文编辑 :王世华 5 验也显示低对比视力与识别物体的能力相关。 本实验发现缺氧对低对比视力影响最为显著 。在现