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新型战机飞行员在飞行中受到前庭刺激和加速度复合作用,空间定向障碍和加速度致意识丧失成为威胁飞行安全的主要因素。针对上述问题,我们开展了飞行人员抗荷耐力和前庭功能稳定性训练方法的研究。(1)研制新型飞行人员前庭功能训练设备。飞行人员前庭功能训练器包括主动式和被动式2种,被动式前庭功能训练器由三维度旋转运动系统、电机驱动系统、操作控制系统、座椅和支架5部分组成,可实现三维度随机滚转。主动式前庭功能训练器不安装电机驱动系统,由受训者自己控制实现三维度随机滚转。(2)前庭功能训练器可用于前庭功能稳定性的评定和训练。利用该设备开展了飞行人员前庭功能稳定性评价标准和训练方案的研究。通过比较20名志愿者和20名飞行员对前庭功能训练器5 min和电动转椅90 s的耐受性和前庭功能相关生理指标的变化,发现前庭功能训练器前庭稳定性评定结果与电动转椅高度一致,志愿者不合格率分别为55%和60%,飞行员不合格率分别为7.5%和5%,提示前庭功能训练器可用于前庭功能稳定性的评定。进一步研究发现,在前庭功能训练器和电动转椅暴露过程中,被试者心血管反应呈现出不同的变化特征。利用该设备对9名志愿者采用递进式模式训练6 d后,被试者前庭功能稳定性显著提高。提示该设备可应用于飞行人员前庭功能稳定性的选拔与训练。(3)短臂离心机可用于前庭性错觉模拟训练和前庭-抗荷复合训练。采用短臂离心机复合头部摆动诱发错觉的方法,观察了30名战斗机飞行员训练前后错觉发生情况和前庭功能相关指标的变化,发现短臂离心机可诱发出躯体旋动错觉、躯体重力错觉和科里奥利错觉3种前庭本体性错觉类型。利用短臂离心机对10名被试者进行了每天30 min、持续3周的梯度G值联合运动负荷锻炼,发现锻炼3周后被试者每搏量和总外周阻力较锻炼前显著升高,左室射血时间及射血分数显著增加,心率显著下降,收缩压变异性的低频功率显著增加。表明短臂离心机联合运动锻炼3周可显著增强心脏收缩与泵血功能,增强立位应激时血压调节能力,提高心血管功能储备,有助于提高抗荷耐力。进一步观察了9名被试者在短臂离心机训练过程中增加前庭功能刺激对心血管功能的影响,发现短臂离心机暴露复合前庭刺激可增强心脏交感神经兴奋性,改善心血管功能,有助于提高训练效果。