dc.contributor.author | Honkanen, Tuomas | |
dc.date.accessioned | 2019-05-10T11:57:27Z | |
dc.date.available | 2019-05-10T11:57:27Z | |
dc.date.issued | 2019 | |
dc.identifier.isbn | 978-951-39-7723-8 | |
dc.identifier.uri | https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/63884 | |
dc.description.abstract | This thesis investigates the effects of physical fitness, muscle cross-sectional
area (CSA) and Gz exposure and their interaction in fighter pilots’ spinal
disorders and resulting flight duty limitations (FDL). The primary aim of the
study was to evaluate the predictive role of physical and functional fitness tests
and muscle CSA in overall low back pain (LBP) and FDL. Other aims were to
investigate associations between cumulative Gz exposure and FDL and to study
the effects of the gradual increase of exposure on exposure-induced muscular
activity responses. Four different study settings were used. Association
between functional tests and LBP was studied in a five-year follow-up.
Shoulder and neck muscle activity was compared, via electromyography (EMG),
between groups of experienced and inexperienced pilots under high Gz
exposure. Association between early-career Gz exposure and physical fitness in
the pilot selection phase was studied retrospectively among FDL-pilots and
non-FDL pilots. Associations between CSA of the lumbar muscles and spinal
disorders were studied in a five-year follow-up. The results showed an
association between an isometric back endurance test and physical activityrelated
LBP. Pull-up and back extension test results obtained in the selection
phase were associated with spinal disorder-induced FDL during fighter pilots’
career, but similar association between aerobic fitness and FDL was not
observed. Pilots who had experience in flying high-performance aircraft (HPA)
had significantly lower shoulder and neck muscle EMG activity at high Gz
levels and higher passive G-tolerance than pilots who had no experience in
HPA flying. Cumulative Gz exposure during the early career was not
associated with subsequent spinal disorder-induced FDL. No association was
found between muscle composition or CSA and LBP. Thus, causes and
development of spinal disorder -induced FDL seem to be multifactorial. In
conclusion, the results show that an adequate level of axial strength and
endurance may protect military pilots from spinal disorders. Pilots who had
indicated in the selection phase that they do not participate in competitive and
guided sports programs may be under an increased risk of spinal disorderinduced
FDL. In addition, less experienced pilots may find similar missions
more fatiguing than their more experienced colleagues. However, Gz exposure
at an individual level does not have a predictive value on future FDL.
Keywords: neck pain, low back pain, flight duty limitation, physical fitness,
high-performance aircraft, G-force | en |
dc.description.abstract | Tämän väitöskirjatutkimuksen tarkoituksena on selvittää ennustaako sotilaslentäjien
fyysinen suorituskyky tai kiihtyvyysvoimille altistuminen tuki- ja liikuntaelimistön
oireilua ja lentopalveluksen rajoituksia. Lisäksi tutkimuksessa selvitetään
yksilöllistä kuormittumista kiihtyvyyden lisääntyessä sentrifugissa sekä
selän lihasten poikkipinta-alojen yhteyttä vartalon ja alaraajojen isometriseen
voimantuottoon ja oireiluun. Tutkimuksen aineisto muodostui neljästä tutkimusjoukosta,
joista ensimmäisen muodostavat kokeneet aktiivilentäjät, toisen
kahden eri kadettikurssin lentäjät, kolmannen pysyvän lentokelpoisuuden rajoituksen
saaneet lentäjät sekä heidän verrokit, ja neljännen kahden peräkkäisen
kadettikurssin lentäjät. Fyysisen suorituskyvyn osalta tutkimuksessa selvitettiin:
lentäjävalinnan aikainen lihaskunto ja aerobinen kestävyys, vuositarkastuksessa
mitattu fyysinen toimintakyky ja vartalon ja alaraajojen isometrinen voima kadettivaiheessa.
Kiihtyvyysvoimille altistumista analysoitiin lentäjäkohtaisella
kiihtyvyysvoimakertymällä. Liikunta-aktiivisuutta ja oireilua mitattiin kyselyillä
ja lentokelpoisuusrajoitteella. Niska-hartiaseudun lihasten aktiivisuutta mitattiin
elektromyografialla sentrifugissa ja lihasten poikkipinta-ala mitattiin
magneettikuvista. Tutkimuksen tulokset osoittivat, että alhaisella selän isometrisellä
voimalla on yhteys vapaa-ajan liikunnassa koettuihin alaselkävaivoihin,
ja huonolla lihaskunnolla lentäjävalinnan aikana on yhteys lentokelpoisuuden
rajoittamiseen. Lisäksi havaittiin, että rajoituksen saaneilla lentäjillä oli harvemmin
kilpaurheilutausta. Tulosten mukaan hävittäjälentäjät raportoivat
alaselkäkivuista potkurikalustolla lentäviä enemmän, mutta toisaalta suurella
kiihtyvyysvoimakertymällä ei ole yhteyttä rajoituksiin. Lisäksi havaittiin, että
kokeneiden lentäjien lihasaktivaatio on alhaisempaa lennon aikana, ja että he
aloittavat vastaponnistuksen myöhemmin verrattuna kokemattomiin. Lannerankalihasten
poikkipinta-aloilla ei ollut yhteyttä oireiluun, mutta ne olivat yhteydessä
isometristen voimatestitulosten kanssa. Tämän tutkimuksen tulokset
viittaavat siihen, että hyvä lihaskunto ja aktiivinen urheilutausta suojaavat
myöhemmältä uranaikaiselta tukirangan oireperäiseltä lentokelpoisuusrajoitukselta,
ja selän lihasvoima suojaa alaselkävaivoilta. Näiden tulosten valossa
sotilaslentäjävalinnassa tulisi jatkossa huomioida lihaskunnon ja urheilutaustan
merkitys, minkä lisäksi lentäjien tulisi panostaa uran aikana lihaskuntoharjoitteluun.
Avainsanat: niskakipu, alaselkäkipu, lentokelpoisuusrajoite, fyysinen suorituskyky,
hyvittäjälentäjä, G-voima | fi |
dc.relation.ispartofseries | JYU dissertations | |
dc.title | Fighter pilots’ physical performance and spinal-injury induced flight duty limitations | |
dc.identifier.urn | URN:ISBN:978-951-39-7723-8 | |