热环境对军人认知能力和军事训练的影响*

汪 洪 刘枢晓 刘诗翔

热环境对军人认知能力和军事训练的影响*

汪 洪①刘枢晓 刘诗翔

目的 调查热带气候对士兵的认知功能和军事训练成绩的影响。方法 采用多项认知测验对驻热区的124名战士进行评价,并收集其射击训练成绩,与驻温区的100名战士进行比较。结果 热区战士的平均反应时间(0.688±0.10)、最快反应时间(0.618±0.09)、最慢反应时间(0.785±0.19)与温区战士(0.602±0.08,0.541±0.08,0.682±0.11)比较明显延长,有显著统计学意义(平均反应时间t=6.92,最快反应时间t=6.94,最慢反应时间t=4.70,P均<0.01)。数字跨度测验成绩热区战士较温区战士降低〔15(12,16)对19(18,22),Z=9.91,P<0.01〕,其余认知测验成绩两组间比较未达到显著统计学意义。热区组的射击成绩较温区组低〔41(35,44)对43(37,46)〕,两组比较有显著统计学意义(Z=2.12,P<0.05)。结论 热应激下,士兵的某些认知功能和射击成绩有部分下降。

热环境;认知;军事训练;军人

我国领土辽阔,跨越多个气候带,西南战区的地理条件复 杂,具有寒区、温区和热区的各种气候特点。进行有关热带气候对军人的军事活动的影响具有重要的意义,国外学者认为热应激可造成生理性和心理性损害,热应激对人体的生理反应已深入的了解和证实,有关热应激耐受的生理标准已经建立[1],但其对认知能力的影响则知之甚少,我们对驻守在热区的某部战士进行了认知能力和军事训练成绩测试,并与温区驻军人员进行比较。

1 对象与方法

1.1 对象

随机抽取驻热区的124名战士作为研究对象,均为男性,驻地海拔100米,测试期间湿球温度35℃,相对湿度95%。在温区采取同样方法抽取100名战士作为对照,均为男性,驻地海拔1700米,湿球温度22℃,相对湿度82%。

1.2 方法

采用神经行为测试的部分测验[2]:数字跨度、数字符号、视觉持留、目标追踪等4项分测验。将选择反应时间代替简单反应时间,采用EP204型反应时间测定仪(华东师范大学教学仪器厂制)对被试进行测试。测定为单独个别进行,以红蓝黄绿4种颜色的灯光随机呈现,被试则分别按下对应颜色按键,每人进行测试60次。记录红色光的平均反应时间、最快反应时间、最慢反应时间及错误次数。测试正式开始前,每人练习10次。军事训练成绩由部队提供,采集步枪精度射击成绩,按环数计算,最高60环。

1.3 统计处理

采用11.5软件包进行数据分析,各组数据采用One-sample Kologorov-Sm irnov方法进行正态检验,符合正态分布者用s)表示,独立样本t检验数据分析;非正态分布采用中位数(4分位间距)表示,秩和检验(M ann-W hitney U)数据分析;检验水准显著性水平为P<0.05。

2 结 果

2.1 研究组和对照组人口学情况比较

见表1。两组间比较人口学资料无显著统计学意义,(P>0.05)。

表1 人口学资料比较结果(s)

表1 人口学资料比较结果(s)

组 别 年 龄 受教育程度(年)服役时间(月)研究组(n-124) 19.8±1.5 11.3±1.7 18.7±3.8对照组(n=100) 19.7±1.8 11.9±2.1 19.3±4.1 t 0.42 0.36 0.28

2.2 不同组别选择反应时间比较

见表2。研究组与对照组之间比较,反应时间有显著统计学意义(P<0.01)。错误次数呈非正态分布,研究组:3(2,5),对照组:2(1,3),两组间秩和检验比较(Z=4.13,P<0.01)。

表2 研究组与对照组反应时间比较结果(s)

表2 研究组与对照组反应时间比较结果(s)

组 别 平均反应时 最快反应时 最慢反应时研究组(n=124) 0.688±0.10 0.618±0.09 0.785±0.19对照组(n=100) 0.602±0.08 0.541±0.08 0.682±0.11 t 6.92 6.94 4.70

表3 两组数字符号和目标追踪成绩s)

表3 两组数字符号和目标追踪成绩s)

组 别 数字符号 目标追踪研究组(n=124) 60.80±10.01 188.15±31.56对照组(n=100) 58.74±13.52 196.43±40.82 t 1.27 1.71 P 0.21 0.09

2.3 不同组别其他测验成绩比较

见表3。

视觉持留和数字跨度测验两组间未达到正态分布,采用中位数比较。视觉持留:研究组:8(7,9),对照组:8(7,9);Z=1.31,P>0.05;数字跨度:研究组:15(12,16),对照组:19(18,22),z=9.91,P<0.01。

2.4 军事训练比较

两组的射击成绩未完全达到正态分布,采用中位数比较。研究组:41(35,44),对照组:43(37,46),Z=2.12,P<0.05。

3 讨 论

研究显示,研究组的选择反应时间较对照组明显延长,错误率有显著增加,且有显著统计学意义,同时数字跨度的成绩也以研究组较低,与对照相比有显著统计学意义。而数字符号、目标追踪和视觉持留3项测验的成绩,两组间比较无显著统计学意义。反应时间测量是心理学的经典测验,可用于评价被试者的认知功能,分为简单反应时间和选择反应时间(复杂反应时间)。国内外学者研究发现[325],在高温气候条件下,被试的反应时间和完成心理运动的时间明显延长,正确反应率降低,本研究与其一致。Hocking等[3]发现,热应激对数字广度的成绩也有负面影响,表现为倒背成绩降低,与对照比较有显著统计学意义,本研究结果与国外学者的结论相近。本研究中关于数字符号、目标追踪和视觉持留3项测验的成绩受热应激的影响较小,或许与测验的难度有关。Ram sey和Kwon认为简单认知功能测验在热应激条件下无明显受损,而复杂认知功能测验则有明显影响[6]。

本研究中军事训练成绩两组间比较,研究组较对照组降低,有显著统计学意义。提示热应激可对军事活动可产生不利影响。目前对这一现象国内尚未见报道,是否有普遍性有待进一步深入研究。综上所述,热应激对认知功能的影响主要表现为反应时间的延长,以及听觉短时记忆的下降,同时可引起军事训练水平的下降。因此采取相应措施,克服热应激带来的负面影响就显得尤为必要,可加强对热环境的习服,提高训练效率,适当缩短每次训练的时间,将有助于军事训练水平的提高。

[1]张仁辉,刘汉学.部队热区作战卫生防护[M].北京:人民军医出版社,2002:28235

[2]梁友信.介绍WHO推荐的神经行为核心测验组合[J].工业卫生与职业病,1987,13(6):3312339

[3]Radakovic S S,M aric J,SurbatovicM,et al.Effectsof accl imation on cognitive performance in soldiers during exertional heat stress[J].M ilitaryM edicine,2007,172(2):1332136

[4]Hocking C,Silberstein RB,Lau WM,et al.Evaluation of cognitive performance in the heatby functionalbrain imaging and psychometric testing[J].Comparative Biochem istry and Physiology,2001,128(A):7192734

[5]杨芬,张英谦,吕强,等.热应激对小鼠记忆及海马结构的影响[J].解放军预防医学杂志,2011,29(2):97299

[6]Hancock P A,Vasmatzidis I.Effects of heat stress on cognitive performance:The current state of know ledge[J]. IntJ Hypertherm ia,2003,19(3):3552372

Effect of Heat Stress on Cogn itive Ablity andM ilitary Train ing in Soldiers.

W ang H ong,L iu S hux iao,L iu S hix iang,D epartm ent

of N eurology,K unm ing General H osp ital of Chengdu M ilitary A rea Comm and,K unm ing650032,P.R.China

ObjectiveTo investigate the effects of heat stress on cognitive ability and m ilitary training in soldiers.M ethodsA total of 124 soldiers garrisoned heat region and 100 soldiers garrisoned temperate region were evaluated by tests of choice reaction t ime,and digit span,digit symbol,Benton visual retention,pursuit a im ing.Their shooting scores were collected.ResultsThe average reaction t ime(0.688±0.10),and the fastest reaction t ime(0.618±0.09),the lowest reaction t ime(0.785±0.19)of soldiers in the heat area were longer than those in temperate area(0.602±0.08,0.541±0.08,0.682±0.11 respectively),which had statistical significances(P<0.01).The scores of digt span in study group was lower than those in control group〔15(12,16)to19(18,22)z=9.91,P<0.01〕.The scores of other tests on cognition were no statistical significances between study group and control group.The scoresof shooting between study group and control group were statistical significance〔41(35,44)to 43(37,46),z=2.12,P<0.05〕.ConclusionThe heat stressmay influence some parts of cognitive ability and m ilitary training.

Heat stress;Cognition;M ilitary training;Soldiers

① 中国.成都军区昆明总医院神经内科 650032 E2mail:wang43km@126.com

军队十一五医药卫生科研基金课题(06 MB197)

2012206209)