太极拳对提高飞行员身体素质的积极作用-吴玉静 郭怀波

【摘要】本研究采用文献资料法、调查法、专家访谈法及综合分析法，对飞行员的职业特点、工作环境以及高空作业对身体的要求与影响进行分析，结合太极拳运动作用于人体的生理机制，探讨太极拳练习对提高飞行员身体素质的积极作用，得出太极拳运动具有提高飞行员前庭系统的稳定性、提高反应速度、提高身体耐力、提高飞行后机体恢复能力以及减缓脊椎老化速度等功能。提出相应的实施途径，为太极拳运动合理应用于飞行员体能训练与恢复提供理论依据。The Positive Role of Tai Chi on Improving Physical Quality of the PilotsWU Yu-jing 1, GUO Huai-bo 2( 1.Sports Center of Xi ´an Jiao Tong University Xi ´an Shanxi 710049;2. Xi´an Air Force Flight College Xi ´an Shanxi 710306)【Abstract】Adopting the methods of literature, questionnaire, expert interview and comprehensive analysis, this study analyzes the professional characteristics of pilots, the working environment and the requirement and influence of aerial work on the body, and explores the positive role of tai chi on improving the quality of pilots with the combination of tai chi exercise on the physiological mechanism of the body. It concludes that the tai chi has the functions of improving the pilots´ stability of the vestibular system, the reaction speed, endurance, the body recovering ability after flying and slow the aging of spine. And it puts forward the corresponding implementation ways for tai chi, so as to provide theoretical basis for reasonable application of tai chi on the pilots´ physical training and recovery.【Keywords】tai chi; the pilot; physical quality; positive role飞行职业是一种对人体综合素质要求较高的职业，因其工作环境和条件的特殊性以及承担任务的重要性，从而对承担此职业的人群——飞行员在身体素质、心理素质及政治思想素质等方面都有严格的要求。一名合格的飞行员，随着年龄的增长和高空环境对人体的损害，不可避免地会出现某些功能退化甚至疾病。太极拳运动是一项融养生与技击于一体的运动项目，在养生保健和技击实战方面都具有强大的功效。在飞行员中合理开展太极拳运动可有效提高飞行员前庭系统的稳定性、反应速度、耐力素质、高空作业后机体恢复能力,有效减缓脊椎老化速度等。但目前相关研究尚未完全开展。1研究目的本文通过对飞行员的职业特点、工作环境以及高空作业对身体的要求与影响进行分析，结合太极拳运动作用于人体的生理机制，探讨太极拳练习对提高飞行员素质的积极作用，为太极拳运动应用于飞行员体能训练与恢复提供理论依据。2研究方法2.1文献资料法根据研究目的对维普、万方和CNKI全文数据库相关文献资料进行检索，查阅相关文献资料，进行整理和分析，了解相关领域的研究现状。2.2调查法通过对空军某部队训练部门及现役飞行员、空军某疗养院工作人员及疗养员、空军某医院空勤科医护人员及住院飞行员进行走访调查，了解飞行员体能训练与恢复实施办法及现状。2.3专家访谈法对某航空航天研究所专家进行访谈，了解基本的航空航天相关知识。对航空军医进行访谈，了解飞行员易患疾病及诱因。2.4综合分析法通过对飞行员的职业特点、工作环境以及高空作业对身体的要求与影响，结合从解剖学、生理学及中医学角度分析太极拳运动对飞行员前庭系统的稳定性、反应速度、耐力素质、高空作业后机体恢复能力及减缓脊椎老化速度等方面的功能，探讨太极拳运动应用于飞行员体能训练与恢复的可行性。3飞行员的工作性质对身体的要求与影响3.1飞行员工作性质对身体的要求飞行职业是现代社会最充满挑战性的职业，它是人的智慧潜能和体能极限最佳的匹配活动，概括地讲具有责任大、难度大、风险大等特征。在高空中高速度以及速度不断变化的状态下，要顺利完成飞行训练任务，就需要飞行员有极强的空间定向和平衡能力；能够及时果断地在尽可能短的时间内处理突发情况，需要飞行员具有迅速的反应能力；在飞机座舱狭小空间内，长时间精神高度紧张状态下保持固定姿势完成飞行训练任务，需要极强的耐力素质；飞行结束后，要及时调整状态，消除疲劳，贮备体力以进行下一科目的训练，所以，又要求飞行员具有较强的高空作业后机体恢复能力。3.2飞行员工作性质对身体的影响3.2.1高空缺氧对人体的影响海拔越高，空气越稀薄，氧分压越低。高空缺氧对人体各组织器官和系统均有不同程度的影响，其中对神经系统的影响最明显。在人体中，大脑皮层对缺氧的敏感度非常高，供氧不足，首先影响大脑皮层，缺氧时，就会出现精神不振、反应迟钝、定向力、理解力、判断力减弱，注意力分配和转移能力下降等问题。供氧不足时，人体会通过加快心率来提高心输出量、呼吸频率加快和深度加深来提高肺通气量、增加血液中红细胞数量来提高运输氧气的能力等一系列的代偿措施，造成呼吸和循环系统超负荷工作。3.2.2高空低气压对人体的影响在一定范围内，海拔越高，气压越低。根据波义耳定律：在定量定温下，理想气体的体积与气体的压强成反比。当胃肠道内的气体膨胀时，人体可以通过不断向外排气以减缓不适程度，当胃肠内气体不能及时排出时，胃肠胀气就会产生腹胀、腹痛，严重时还可出现面色苍白、出冷汗、呼吸表浅、血压降低等症状。人体的组织细胞内存在着大量的气体，到达高空9150m时，人体组织中的氮会由于气压降低而气化，变成小气泡从液体中逃逸出来。出现这种情形的还有人体内破裂的脂肪细胞。这些小气泡会进入循环系统，在血管中形成气体栓塞，航空医学上称为高空气体栓塞症，即高空病。严重时会造成神志混乱、瘫痪或者神经与循环系统崩溃。3.2.3加速度对人体的影响飞机在起飞、着陆以及在空中做各种特技动作时都会产生加速度，飞行中，惯性力作用能使人的体重增加，这种惯性力叫做“过重载荷”。加速度作用力的大小用“G”来表示，通常说几个“G”，就是指在加速度作用下，惯性力的大小是人体自身重量的数倍。一架飞机从俯冲到再拉起的过程中，飞行员所承受的过载可能会高达9G。如果4-6G的过载持续几秒钟以上，飞行员就会出现视觉模糊，甚至完全丧失视觉的现象。4太极拳运动对飞行员身体的积极作用4.1太极拳运动可以提高前庭系统的稳定性高空高速飞行时要求飞行员具有较强的空间定向和平衡能力，飞行员空间定向和平衡障碍是引起许多致命飞行事故的首要因素。前庭系统、本体感觉系统和视觉系统，在中枢神经系统的统一调节下协同完成机体空间定向和平衡功能。其中前庭系统发挥最重要的作用，飞行时所面临的高速、角加速度刺激以及感觉剥夺、感觉冲突都会对飞行员的前庭系统产生极大的挑战。因此，良好的前庭功能对于军事飞行员维持正确的空间定向和保证飞行安全具有重要意义。目前，国内外许多相关研究结果指出，通过太极拳练习可以提高人体的平衡机能。如：谢荣华等在《太极拳对平衡功能影响的对比研究》〔1〕，荣湘江等关于《太极拳运动对中年人平衡能力的影响》〔2〕等研究中，通过对太极拳锻炼组和普通锻炼组身体平衡控制能力的对比均得出，太极拳锻炼组的平衡能力显著高于普通锻炼组。从运动解剖学和生理学的角度来讲，人体平衡的维持，有赖于视觉系统、本体觉系统以及前庭系统的协调作用来完成。所以，视觉系统、本体觉系统、前庭系统通常被合称为平衡三联。各种外界刺激，通过平衡三联的感觉器传入中枢神经系统，在中枢神经系统对传入的信息进行整合，通过传出神经对肢体进行调节以维持人体平衡。〔3-4〕前庭系统中的位觉感受器包括椭圆囊斑、球囊斑和壶腹脊。其中椭圆囊斑和球囊斑是能够感受头部的位置变动或直线变速运动刺激的位觉感受器，壶腹脊是能够感受头部旋转变速运动刺激的位觉感受器〔3-4〕。位觉感受器能感受到的是头部的位置变动或直线变速运动的刺激，而不是单个肢体的某个动作变化，这也就意味着，只有当人体以一个整体为单位发生位置变化或直线变速运动时，才能被位觉和平衡感受器将正确的信息传入大脑。所以，只有头部的位置变化和全身的位置变化一致时，即只有做到像太极拳练习时所要求的“周身一家”〔5〕时，位于人头部耳中的位觉感受器所感受到的人体方位和速度变化的信息，才能代表全身的方位和速度的变化。在太极拳的练习中，无论是从健身的角度还是从技击实战的角度来看，太极拳运动都要求练习者要做到“周身一家”。因此，通过太极拳运动，可以提高前庭系统的的稳定性。在太极拳运动中十分重视腰部的练习，力要“起于根，主宰于腰，形于手指”，动作要“以腰为轴，节节贯穿”，还强调要“松腰”，要“尾闾中正”〔5〕。在中医理论中，“腰为肾之府”，腰部气血充足，运行良好，能补肾益气，所以壮腰能健肾。而肾“开窍于耳”〔6-7〕，即肾气的盛衰直接影响着耳的功能，对人体空间知觉及平衡中起重要作用的前庭系统感受器就是位于耳中，因此，肾气的盛衰也影响着人的前庭系统的稳定性。4.2太极拳练习可以提高反应速度反应速度是指人体对刺激发生反应的快慢，从生理机制上看．反应时的长短取决于感受器接受刺激产生兴奋，兴奋沿反射弧传导，直至引起效应器开始兴奋所需的时间。反射弧五个环节中传入神经及传出神经的传导速度基本上变化不大，所以反应速度主要取决于：（1）感觉器的敏感程度；（2）中枢延搁；（3）效应器的兴奋性〔3-4〕。太极拳运动注重“松静”的特点，有利于提高感受器的敏感程度，有效缩短中枢延搁的时间，提高效应器的兴奋性，加快反应速度。注意力高度集中有利于提高反应速度，心理学测试表明，人的注意力不可能始终保持在同一水平上，这与人的自制力、对专业知识的积累，抗干扰能力等密切相关。有研究认为，人的注意力一般在30min后会出现明显衰减〔8〕。太极拳运动要求练习者要“洗心涤虑，去其妄念”，“平心静气，以待其动”〔9〕，练习时要做到“以意行气，以气运身”〔9〕，精神必须始终集中于练拳中，要心无旁骛。所以太极拳运动可以提高人的注意力，提高反应速度。4.3太极拳运动可以提高耐力素质飞行时间长，精神高度集中，高空供氧量有限，需要飞行员具有较好的心力储备及耐力素质。太极拳深长细匀的呼吸特点，可有效增加胸腔的容气量，提高心肺机能；通过太极拳运动的放松，让不参与动作的组织器官尽可能放松，可以有效减少机体耗氧量。4.4太极拳运动可以加快高空作业后机体疲劳的消除太极拳运动要求“气沉丹田”，在练习过程中强调全身放松，要“以意行气，以气运身”，不能用拙力，机体在放松的状态下气血更加通畅，微循环功能增强，有利于毛细血管内外的物质交换。“运气如九曲珠，无微不至”，通过太极拳运动时气血无微不至的练习，能够充分将在高空作业中体内产生的代谢物排出。根据中枢神经系统，兴奋—抑制的特点，人体在长时间进行精神高度紧张的活动之后，并不能马上转入休息状态〔3-4〕，太极拳练习时意念的导引功能可以通过注意转移，积极有效消除处于飞行状态下的紧张和疲劳。4.5太极拳运动对颈椎、腰椎及腰肌可以起到锻炼和康复保健作用近年的研究表明，颈椎是飞行员身体中最易受到高G影响的部位〔10-11〕，颈椎是脊柱各椎体中体积最小，最灵活的节段，容易产生退行性病变，与颈椎相连的肌肉、韧带等软组织损伤后出现无菌性炎症反应，引起肌肉痉挛和疼痛，从而造成颈椎变形和运动障碍。飞行员在飞行环境中时常暴露于高G负荷，高G动作加上头颈经常旋转和俯仰，可增加颈椎的应力，护目镜、头盔和面罩的重量进一步增加了这些应力。飞机性能越高，损伤率越高，飞行时间也和颈损伤率成正比，并且飞行员颈椎病更趋向于年轻化。由于座舱空间狭小，长时间飞行时活动受限，长时间精神高度紧张状态下的固定姿势使腰部负荷过重，而飞行加速、震动、摇摆等也可以引起椎间盘挤压力增大，易发生纤维环破裂，引发腰椎病。当脊柱结构失衡时，起辅助稳定作用的腰背肌超负荷工作，以保持躯干平衡稳定，长时间的超负荷工作会使腰背肌肉产生代偿性肥大及增生。并且，座舱内长期弯腰工作，腰背肌持续呈紧张状态，使局部小血管受压，血液循环受阻，使得供氧不足，代谢物无法及时清除，代谢物的长时间堆积、气血瘀滞就形成了炎症，导致腰椎间盘退行性病变及腰部肌腱韧带劳损。根据中医理论中“痛则不通，通则不痛”的观点，太极拳练习时“螺旋缠丝”“旋腰转脊，旋踝转膝”“以腰为轴，节节贯穿”“松腰、松胯”“来往气贴脊”等要领及练习方法，均有利于疏通腰背及脊椎部位的气血及经络，达到对颈椎腰椎及腰肌进行康复和锻炼的目的。5太极拳运动在飞行员中的开展与需求现状5.1飞行部队中太极拳运动开展与需求现状飞行员目前的体能训练项目主要是通过对肢体大肌肉群的练习来进行全身力量、速度、耐力、灵敏及协调性平衡性的训练，而针对本职业易劳损部位的保健康复性练习项目则未设置。本研究作者通过对空军某部队42名现役飞行员进行调查发现，有27人（占67%）希望体能锻炼时间能够增设太极拳项目，27人中40岁以上19人（占70%）,40岁以下8人（占30%）。飞行员每天的体育锻炼时间为1.5~2h，太极拳运动不受场地、气候等条件的限制，可以在每天规定体育活动时间和其它锻炼项目同时开展，飞行员可根据自己的具体情况灵活进行选择。5.2疗养院中太极拳运动开展与需求现状飞行员每年有为期一个月的时间进行保健、康复疗养。适当的疗养可以使飞行员消除疲劳、防治疾病、增强体质，以至提高飞行体能储备。疗养院体育锻炼项目的设置均以适宜保健康复为主。目前，国内只有极少数几个空军疗养院锻炼项目中开设有太极拳运动，尚不完善。作者通过对空军某疗养院工作人员进行访谈得出，有的疗养院对太极拳健身方面的研究有所了解，也希望能在飞行员疗养期间对其进行组织练习，但是，苦于自身太极拳技术及理论方面的匮乏，也只能纸上谈兵，未能真正付诸行动。建议疗养院选派体能训练教员或医护人员进行太极拳技术及理论的系统学习。5.3空勤科太极拳运动开展与需求现状空军医院空勤科主要是收治空勤伤病员。当飞行员因伤病无法正常工作时，就需要住院治疗。飞行员住院治疗期间，除按照空勤科的安排进行检查和治疗之外，其它时间自由支配，但是不能离开医院。目前许多医护人员对太极拳应用于康复医疗的研究有所了解，也希望能将其应用在飞行员住院期间的康复治疗中，但由于欠缺对太极拳运动的知识技能，无法应用于实践。建议空勤科选派医护人员进行太极拳技术及理论的系统学习，让飞行员住院期间接受常规治疗的同时，根据实际情况对（下转第22页）（上接第18页）其进行太极拳体疗法。6研究结果与建议太极拳运动具有提高飞行员前庭系统的稳定性、提高反应速度、提高身体耐力、提高高空作业后机体恢复能力、减缓脊椎老化速度等功能。飞行员有很强的太极拳锻炼需求。建议对相关体育教员、医护人员进行太极拳培训，飞行部队、疗养院、医院空勤科应根据各自的特点合理开展太极拳运动。参考文献〔1〕谢荣华，燕铁斌，陈海燕．太极拳对平衡功能影响的对比研究〔J〕．武汉体育学院学报，2005，39（3）72—74.〔2〕荣湘江，马炳存．太极拳运动对中年人平衡能力的影响〔J〕．中国康复医学，2008，23(4)：344—346.〔3〕运动生理学〔M〕.第1版.北京：人民体育出版社，1990,6.〔4〕运动解剖学〔M〕.第2版.北京：人民体育出版社，2000,6.〔5〕陈正雷.陈氏太极拳术〔M〕.太原：山西科学技术出版社，1999，3.〔6〕黄帝内经〔M〕.北京：中州古籍出版社，2000，10：689-692.〔7〕中医学〔M〕.第4版.北京：人民卫生出版社，1998,9.〔8〕运动心理学〔M〕.第2版.北京：人民体育出版社，2005,6.〔9〕陈鑫.陈氏太极拳图说〔M〕.上海:上海书店，1986，1.〔10〕尹显立，荆兴泉，杨双石．高G载荷下飞行员颈椎病54例分析〔J〕．临床军医，2005，33(4)：457—458.〔11〕荆兴泉，杨双石．高G载荷与飞行员颈椎病的关系研究〔J〕．人民军医，2006，49(9)：512—513.