戰(zhàn)斗機(jī)飛行員血清膽紅素與血清鐵、血紅蛋白等指標(biāo)的相關(guān)性研究

125100 沈陽軍區(qū)興城療養(yǎng)院 胡德永 王建國 張雷 王成傳 李丹 方麗

隨著戰(zhàn)斗機(jī)性能的不斷提高，飛行員在飛行中經(jīng)受的載荷G值及持續(xù)時間在逐步增加，飛行應(yīng)激程度也在逐步加大，其飛行應(yīng)激包括+Gz暴露、缺氧、熱負(fù)荷、精神緊張等多種因素，因此在該環(huán)境下心血管系統(tǒng)受到這些因素綜合作用的影響，由于飛行員職業(yè)的特殊性，機(jī)體易發(fā)生“氧化應(yīng)激反應(yīng)”[1]，導(dǎo)致自由基增多，即形成所謂氧化應(yīng)激，膽紅素的血清水平反映了氧化應(yīng)激的強(qiáng)度[2]，Schwerner等研究發(fā)現(xiàn)冠心病的發(fā)展和血清膽紅素呈負(fù)相關(guān)，從而提出低濃度血清膽紅素是冠心病的獨(dú)立危險因素，它的低值提示動脈粥樣硬化的危險性增加[3]。已有文獻(xiàn)報道[4-5]我國飛行員冠心病發(fā)病時間可能提早10～15年。因此，我們觀察了83名戰(zhàn)斗機(jī)飛行員血清膽紅素水平，并與其血清鐵、血紅蛋白及紅細(xì)胞某些指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性研究，報告如下。

1 對象與方法

1.1 對象 來院療養(yǎng)戰(zhàn)斗機(jī)飛行員(觀察組)83名，男性，年齡25～48歲，平均年齡(35.05±7.60)歲，飛行時間(1 622±811)h，其中高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員組47名，年齡27～43歲，平均年齡(35.13±7.34)歲，飛行時間(1 616±627)h；殲擊機(jī)飛行員組36名，年齡25～48歲，平均年齡(34.94±8.04)歲，飛行時間(1 628±853)h；選同期入院地面干部(對照組)30名，男性，年齡23～50歲，平均年齡(35.46±9.34)歲。上述所選人員均排除肝、膽、腎系統(tǒng)及臟器疾病，觀察組與對照組年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員組與殲擊機(jī)飛行員組的年齡和飛行時間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

1.2 方法

1.2.1 血清鐵測定 觀察組和對照組療養(yǎng)員均于入院第2天晨6時，分別抽取空腹靜脈血5 mL，離心后分離血清，采用濰坊三維生物工程集團(tuán)有限公司的原裝試劑盒。試劑4℃保存，采用兩點(diǎn)終點(diǎn)法，雙試劑測定，試劑用量R1為200 μL，R2為20 μL，血清量為30 μL，波長540 nm，溫度37℃，反應(yīng)方向?yàn)檎磻?yīng)，使用德國凱思Keysys全自動生化分析儀測定。本實(shí)驗(yàn)室參考值：男14.3～26.9 μmol/L，女10.7～25.1 μmol/L。

1.2.2 紅細(xì)胞指標(biāo)檢測 兩組療養(yǎng)員入院第2天晨6時，分別抽取空腹靜脈血1 mL(EDTA-K2抗凝)，采用瑞典AC-900型全制動血細(xì)胞分析儀，廣州倍肯公司提供稀釋液、溶血素、標(biāo)準(zhǔn)品。檢測血紅蛋白、平均細(xì)胞紅細(xì)胞體積(mean corpuscular volume，MCV)、紅細(xì)胞分布寬度(red cell distribution width，RDW)，每份標(biāo)本檢測3次，取其均值為檢測結(jié)果。

1.2.3 膽紅素指標(biāo)檢測 療養(yǎng)員入院第2天晨6時，分別抽取空腹靜脈血5 mL，以日本產(chǎn)全自動生化分析儀測定血清總膽紅素(total bilirubin，TB)、直接膽紅素(direct reaction bilirubin，DB)、間接膽紅素(indirect reaction bilirubin，IB)水平。

2 結(jié)果

2.1 觀察組與對照組膽紅素、血清鐵、血紅蛋白及紅細(xì)胞某些指標(biāo)的比較(表1)

表1 觀察組和對照組TB、DB、IB、SI、Hb、MCV、RDW、MCV/RDW比較(±s)

表1 觀察組和對照組TB、DB、IB、SI、Hb、MCV、RDW、MCV/RDW比較(±s)

注：與對照組比較，*P＜0.05，※P＜0.01

?

由表1可見：觀察組與對照組相比較TB、IB、SI、Hb、MCV、MCV/RDW均低于對照組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01～0.05)，DB也低于對照組但差異無統(tǒng)計學(xué)意義 (P＞0.05)，而RDW高于對照組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。

2.2 高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員組與殲擊機(jī)飛行員組膽紅素、血清鐵、血紅蛋白及紅細(xì)胞某些指標(biāo)的比較(表2)

表2 高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員和殲擊機(jī)飛行員TB、DB、IB、SI、Hb、MCV、RDW、MCV/RDW比較(±s)

表2 高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員和殲擊機(jī)飛行員TB、DB、IB、SI、Hb、MCV、RDW、MCV/RDW比較(±s)

注：與殲擊機(jī)飛行員組比較，*P＜0.05，※P＜0.01

?

由表2可見：高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員組與殲擊機(jī)飛行員組比較，SI、Hb、MCV、MCV/RDW均低于殲擊機(jī)飛行員組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01或P＜0.05)，TB、DB、IB也低于殲擊機(jī)飛行員組但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，而RDW高于殲擊機(jī)飛行員組但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

2.3 膽紅素與血清鐵、血紅蛋白及紅細(xì)胞某些指標(biāo)的相關(guān) 性 分 析 TB、DB、IB 與 Hb呈 正 相 關(guān) (r=0.001，0.000，0.009，P＜0.01)，TB、IB與 MCV/RDW呈 正 相 關(guān) (r=0.041，0.040，P＜0.05)，DB與MCV/RDW無相關(guān)性(r=0.586，P＞0.05)，TB、DB、IB與MCV、RDW、SI無相關(guān)性(P＞0.05)。而Hb與SI、MCV、MCV/RDW呈正相關(guān)(r=0.000，0.000，0.000，P＜0.01)。顯示：TB、DB、IB隨著Hb水平升高而升高，Hb隨著 SI、MCV、MCV/RDW 水 平 升 高 而 升 高 ，TB、IB 隨 著MCV/RDW水平升高而升高。TB、DB、IB與MCV、RDW、SI水平變化沒有直接關(guān)系。

3 討論

由于飛行員職業(yè)的特殊性，可受到正加速度、低氣壓、低氧、吸純氧、噪聲和輻射等有害因素的影響，機(jī)體易發(fā)生“氧化應(yīng)激反應(yīng)”[1]，氧化應(yīng)激狀態(tài)可導(dǎo)致內(nèi)源性抗氧化物包括膽紅素在內(nèi)的減少和人體血漿中過氧化脂質(zhì)的產(chǎn)生增加[6]。膽紅素是血紅蛋白的代謝產(chǎn)物，能夠抑制氧化低密度脂蛋白的產(chǎn)生，保護(hù)血管內(nèi)皮功能，從而使細(xì)胞避免氧化低密度脂蛋白引起的補(bǔ)體活化和炎癥反應(yīng)帶來的損傷，阻止或減慢動脈粥樣硬化的進(jìn)程[7]。膽紅素在體內(nèi)主要來源是紅細(xì)胞被肝、脾、骨髓的單核-巨噬細(xì)胞分解，釋放血紅蛋白，而后分解為游離珠蛋白及血紅素，血紅素在限速酶血紅素氧合酶1(heme oxygenase-1，HO-1)的催化下分解為膽綠素、一氧化碳、二價鐵離子，膽綠素在膽綠素轉(zhuǎn)化酶作用下還原為膽紅素。生理狀態(tài)下，膽紅素水平是血紅素氧合酶活性增加的標(biāo)志，HO-1作為血紅素分解的限速酶，其活性增加使一氧化碳、鐵離子及膽綠素生成增多，這些代謝產(chǎn)物在血漿中濃度的改變都會對心血管疾病的病理進(jìn)程產(chǎn)生影響。HO-1通過對血紅素的降解避免其對血管壁細(xì)胞的毒性損傷，而且血紅蛋白是一氧化氮(NO)的清道夫，血紅素的降解可增強(qiáng)NO的血管舒張作用、調(diào)節(jié)血小板功能以及防御感染等有益作用。本研究中飛行員血清膽紅素水平低于健康對照組，與文獻(xiàn)報道一致[8]，可能是由于戰(zhàn)斗機(jī)飛行員的飛行活動，機(jī)體易發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)，血紅素加氧酶系統(tǒng)不能被有效激活，或活性降低或含量低所造成[8]，而人體內(nèi)膽紅素的水平是由HO-1調(diào)控的，飛行員血清膽紅素水平低于健康對照組，其膽紅素阻止脂類氧化和在生理?xiàng)l件下有效清除氧自由基能力減弱，導(dǎo)致動脈粥樣硬化危險增加，增加了冠心病發(fā)生的危險性。

戰(zhàn)斗機(jī)飛行員具備快速代償能力，其中血紅蛋白是反映機(jī)體快速代償能力的重要指標(biāo)，血紅蛋白氧含量的大小，直接反映了機(jī)體對缺氧耐受的大小[9]。研究資料表明血清鐵含量下降影響血紅蛋白的合成，進(jìn)而影響紅細(xì)胞的形成與成熟，甚至引起缺鐵性貧血[10]。本研究表明戰(zhàn)斗機(jī)飛行員MCV下降、RDW上升趨勢，提示有鐵缺乏[11]，使紅細(xì)胞破壞增加，血紅蛋白減少；另一方面，血清鐵下降，影響血紅蛋白合成。其機(jī)制如下：①飛行員因飛行應(yīng)激可導(dǎo)致紅細(xì)胞破壞增加、血紅蛋白含量降低。本研究飛行員組結(jié)果顯示：MCV下降和RDW升高，提示有鐵缺乏的存在[11]，高性能戰(zhàn)斗機(jī)組更為明顯，在此過程中鐵逐漸缺乏，亞鐵血紅素合成逐漸不足。同時，鐵缺乏使谷胱甘肽過氧化酶活性降低，紅細(xì)胞被氧化而壽命縮短，經(jīng)過脾臟時易被破壞或變形，RDW上升[12]，使紅細(xì)胞破壞增加，導(dǎo)致血紅蛋白減少。②飛行員飛行中身體狀況受包括+Gz暴露、缺氧、熱負(fù)荷、精神緊張等多種應(yīng)激因素的影響[13]，本研究中高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員組血清鐵濃度較健康對照組明顯下降(P＜0.01)，尤其高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員組，其可能的原因一是飛行員受到加速度的影響，引起血清鐵下降。文獻(xiàn)報道，加速度刺激可導(dǎo)致人體血清鐵下降52.3%[14]。二是飛行中低壓缺氧環(huán)境血漿中鐵含量下降[15]。三是飛行時受熱負(fù)荷影響，有報道熱暴露可引起大鼠血清鐵下降31%[16]，大量出汗，可能導(dǎo)致鐵汗液中丟失過多，加之反復(fù)飛行時血液循環(huán)加速造成的紅細(xì)胞破壞，鐵從糞便和尿液中排出增多。四是飛行員飛行中軀體應(yīng)激同樣會引起血清鐵下降[17]。上述原因均導(dǎo)致血清鐵下降；另外，研究表明[18]HO-1促進(jìn)鐵的釋放，改變鐵在體內(nèi)的儲存分布，加速鐵蛋白的合成，保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞免受氧化損傷。而戰(zhàn)斗機(jī)飛行員的HO-1活性降低或含量低，使鐵蛋白合成減少。所以戰(zhàn)斗機(jī)飛行員由于血清鐵下降、鐵蛋白合成減少，最終導(dǎo)致血紅蛋白合成減少。由于高性能戰(zhàn)斗機(jī)對機(jī)體產(chǎn)生持續(xù)高加速度、高加速度增長率、高角加速度、高認(rèn)知負(fù)荷、高體力負(fù)荷、高視覺負(fù)荷、留空時間長、在場時間長等不利影響，對血清鐵濃度及鐵蛋白的生成影響更大，導(dǎo)致高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員組血紅蛋白較殲擊機(jī)組降低明顯(P＜0.01)。

本研究資料表明，戰(zhàn)斗機(jī)飛行員血清膽紅素、血清鐵、血紅蛋白均低于對照組，血清膽紅素與血紅蛋白呈正相關(guān)，與血清鐵無相關(guān)性；血紅蛋白與血清鐵呈正相關(guān)。飛行員血清膽紅素水平降低，機(jī)體抗炎及抗氧化能力下降，對血管內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)功能減退，促進(jìn)動脈粥樣硬化形成，增加了冠心病發(fā)生的危險性；血清鐵濃度降低，存在鐵缺乏，導(dǎo)致紅細(xì)胞破壞增加，血紅蛋白合成不足，致使戰(zhàn)斗機(jī)飛行員缺氧耐受力下降。因此，如果飛行員血清膽紅素、血清鐵、血紅蛋白處于較低水平，應(yīng)引起高度重視，采取干預(yù)措施，對于保障飛行安全，減少冠心病發(fā)生的危險因素及延長飛行員的飛行壽命都具有重要意義。

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