Koszt fizjologiczny pracy strażaka w ubraniu specjalnym

• Autorzy: Węsierski T. , Kowalczyk P.

Warianty tytułu

EN

Physiological Impact on Firefighters Wearing Special Garments During Operations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Cel: Celem artykułu jest określenie wpływu ubrania specjalnego na obciążenie strażaka w trakcie prowadzenia działań ratowniczych. Projekt i metody: W artykule przedstawiono wyniki badań wykonanych za pomocą ergospirometru Start 2000M. Badaniu poddano ratownika w wieku średnim, o przeciętnej budowie ciała (179 cm, 92 kg, 36 lat), powtarzając pomiar pięciokrotnie. Każde badanie było wykonane na czczo, w różnych dniach, w pomieszczeniu zamkniętym o stabilnych warunkach temperaturowych oraz wilgotności (21–22°C, wilgotność względna 33–41%). Użyte w badaniach czterowarstwowe strażackie ubranie specjalne spełniało wymagania normy PN-EN 469:2008. Masa ubrania w przeliczeniu na jednostkę powierzchni wynosiła 620 g/m². Wyniki zostały odniesione do warunków pracy w stroju sportowym, które uznano za niepowodujące obciążenia termicznego i dające możliwie najwyższy komfort. Badania porównawcze wykonano w trakcie obciążenia pracą polegającą na stałym 10-minutowym szybkim marszu (v = 7 km/h) poprzedzonym czterominutowym okresem spoczynkowym. W toku badań rejestracji i analizie poddano takie parametry jak częstość skurczów serca (HR), wentylacja minutowa płuc (VE), zużycie tlenu na kilogram masy ciała (VM_O2), częstość oddechu (BF). Wyniki: Wszystkie badane parametry wskazały wzrost obciążenia pracą w ubraniu specjalnym w odniesieniu do ubrania sportowego. Ponadto wszystkie zakresy analityczne poza częstością oddechową podczas pracy w obciążeniu dla ubrania specjalnego (V_BF = 21,7%) charakteryzowały się współczynnikiem zmienności poniżej 20%, a zatem oznaczały niskie zróżnicowanie cechy. Potwierdzają to również niskie wartości niepewności pomiarowych, które poza BF są niższe od 5%. Żaden z przedziałów ufności dla α = 0,1 nie zazębiał się, a kryterium porównawcze w każdym z przypadków spełniało zależność |X₂ – X₁| > ΔX₁ + ΔX₂. Zatem wartości parametrów w ubraniu specjalnym można uznać za istotnie wyższe od parametrów w stroju sportowym z prawdopodobieństwem równym 90%. Wnioski: Różnica parametrów mierzonych pomiędzy strojem sportowym a ubraniem specjalnym jest duża i wynosiła co najmniej 16,7% (VM₀₂), osiągając w przypadku BF aż 51%. Jako pomiar analizowany przyjęto pomiar będący medianą badanej serii pomiarowej odpowiednio dla ubrania specjalnego oraz stroju sportowego. Tak znaczne różnice wskazują konieczność podjęcia kroków mających na celu skonstruowanie ubrań specjalnych powodujących mniejsze obciążenie organizmu. Dane literaturowe wskazują, iż sam aspekt psychologiczny prowadzenia działań (np. przystąpienie do ataku na pożar) powoduje wzrost HR do 71% osobniczego HR_max oraz VE do ~56 dm³/min, co pokazuje konieczność ograniczenia innych czynników stresu – jednym z nich może być zbyt niski komfort pracy w ubraniu specjalnym.

EN

Aim: The purpose of this article is to determine the demands placed on a firefighter as a result of wearing special garments during rescue operations. Design and Methods: The article presents results from research performed with the aid of ergo-spirometer Start 2000M. A middle aged firefighter, of average physical build (36 years of age, 179 cm high, 92 kg weight) was exposed to research tests which were repeated five times. Each test was performed after fasting, on different days in an enclosed space with stable temperature conditions and humidity (temperature in the range 21–22°C and relative humidity 33–34%). The mass of the garment was calculated at 620 g/m². Results were compared with performance where sport attire was worn. It was assumed that wearing sportswear precluded generation of heat and probably afforded maximum comfort. Comparative tests were performed for constant workload sessions consisting of a 10-minute quick march (v = 7 km/h), preceded by a four minute rest period. During the course of research, parameters such as the heart rate (HR), lung ventilation per minute (VE), oxygen consumption for every kilogram of body weight (VM_O2) and breathing rate (BF) were recorded and analyzed. Results: All tested parameters revealed a higher workload during tests, when the special garment was worn compared with sportswear. Additionally, all analysed parameters whilst attired in the special garment, apart from breathing frequency (V_BF = 21.7%) were characterized by a variation coefficient of less than 20% (low population differential). This is confirmed by low uncertainty values, which are, apart from BF, lower than 5%. None of the confidence intervals for α = 0.1 overlapped, and the comparative criterion for each of the cases fulfilled the dependence |X₂– X₁| > ΔX₁ + ΔX₂. Thus, parameter values for a special garment are significantly higher than parameters for sportswear with a probability of 90%. Conclusions: The difference between measured parameters for sportswear and specialist garment is large, at least 16.7% (VM_O2) and in the case of BF rising to 51%. The median of all measurements obtained during experiments, for conditions involving specialist attire and sportswear, was exposed to analysis. Such significant differences indicate a need for steps to manufacture special garments, which cause less stress on the body. Data contained in literature reveals that the psychological aspect alone, of performing operational activities (eg. initial approach to attack the fire) causes an increase in HR to 71% of an individual’s maximum heart rate and VE up to ~56 dm³/min. This indicates a need to minimise the influence of other stress factors, one of which may be relatively low comfort at work whilst wearing a special garment.

Słowa kluczowe

PL

badania ergospirometryczne; obciążenie strażaka; zużycie tlenu; wentylacja; rytm serca

EN

ergo-spirometry; fireman workload; oxygen consumption; ventilation; heart frequency

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 2
• Strony: 63--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Węsierski T.

• Szkoła Główna Służby Pożarniczej, Warszawa

autor

Kowalczyk P.

• Szkoła Główna Służby Pożarniczej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Dmochowska A., Majder-Łopatka M., Jarosz W., Praca strażaka ratownika w chemoodpornym ubraniu gazoszczelnym w aspekcie fizycznego obciażenia organizmu, „Zeszyty Naukowe SGSP”, Issue 46, 2013, pp. 31–39.
• [2] Guzewski P., Pawłowski R., Ranecki J., Ubrania ochrony przeciwchemicznej, SA PSP, wyd. I, Poznań 1997.
• [3] Czarnecka A., Dobrodziej C., Psychologiczne aspekty działań ratowniczych, ZWiS, Warszawa 2001.
• [4] Świderski A., Źródła stresu zawodowego, jego objawy i skutki ekonomiczne dla przedsiębiorstwa, Seminarium Okręgowego Inspektoratu Pracy w Łodzi „Stres w pracy”, 15 listopada 2006.
• [5] Guidotti T.L., Human factors in firefighting: ergonomic, cardiopulmonary-, and psychogenic stress-related issues, “International Archive of Occupational and Environmental Health”, Vol. 64, 1992, pp. 1–12.
• [6] Kales S.N., Soteriades E.S., Christophi C.A., Christiani D.C., Emergency duties and deaths from heart disease among firefighters in the United States, “The New England Journal of Medicine”, Vol. 356 Issue 12, 2007, pp. 1207–1215.
• [7] Sothmann M.S., Saupe K., Jasenof D., Blaney J., Heart rate response of firefighters to actual emergencies; implications for cardiorespiratory fitness, “Journal of Occupational Medicine”, Vol. 34 Issue 8, 1992, pp. 797–800.
• [8] 8. Physiological Stress Associated with Structural Firefighting Observed in Professional Firefighters, Indiana University Firefighter Health & Safety Research School of Health, Physical Education & Recreation Department of Kinesiology Bloomington, Indiana 2011.
• [9] Zwolińska M., Bogdan A., Izolacyjność cieplna odzieży, „Bezpieczeństwo Pracy”, Issue 2, 2010, pp. 17–20.
• [10] Fahy R.F., U.S. firefighter fatalities due to sudden cardiac death, 1995–2004, Quincy, MA: National Fire Protection Association, 2005.
• [11] U.S. Fire Administration, Firefighter fatalities in the United States in 2005, Emmitsburg, MD, 2006.
• [12] U.S. Fire Administration, Firefighter fatalities in the United States in 2006, Emmitsburg, MD, 2006.
• [13] PN – EN 469: 2008, Odzież ochronna dla strażaków – Wymagania użytkowe dla odzieży ochronnej przeznaczonej do akcji przeciwpożarowej.
• [14] Czarnecki R., Ubranie specjalne, „Przegląd Pożarniczy” Issue 1, 2011, p. 42.
• [15] Rozporządzenie MSWiA z dnia 27 kwietnia 2010 r. w sprawie wykazu wyrobów służących zapewnieniu bezpieczeństwa publicznego lub ochronie zdrowia i życia oraz mienia, a także zasad wydawania dopuszczenia tych wyrobów do użytkowania (Dz. U. Nr 85, poz. 553).
• [16] Informacja o seminarium pn. „Testy użytkowe ubrań specjalnych” [dok. elektr.], http://old.edura.pl/html/konferencja/testy_ubran.html [dostęp: 1.06.2015].