盧中偉 許貴家
摘要:通過對消防員日常訓(xùn)練項(xiàng)目進(jìn)行需求分析,研究消防員在負(fù)重情況下的乳酸代謝特點(diǎn)。并針對消防員特殊體能需求,設(shè)計(jì)具有針對性的耐乳酸訓(xùn)練方法,探討耐乳酸訓(xùn)練對消防員負(fù)重技能項(xiàng)目的影響。通過提高消防員負(fù)重項(xiàng)目的運(yùn)動表現(xiàn),從而提高消防救援技能水平和增強(qiáng)消防員實(shí)戰(zhàn)能力。本研究不僅能夠增強(qiáng)消防救援隊(duì)伍的作戰(zhàn)能力,同時豐富了現(xiàn)階段基層消防員的訓(xùn)練內(nèi)容和理念。
關(guān)鍵詞:消防員;訓(xùn)練科目;乳酸代謝;耐乳酸訓(xùn)練
消防員在實(shí)施滅火救援工作時需要穿戴消防戰(zhàn)斗服、搶險服等個人防護(hù)裝備,因此消防員的日常訓(xùn)練中大部分訓(xùn)練科目都需要負(fù)重,消防員訓(xùn)練科目有模擬實(shí)戰(zhàn)的操法訓(xùn)練項(xiàng)目,有模擬場景的體能訓(xùn)練項(xiàng)目。其中較為常見的訓(xùn)練項(xiàng)目,操法有槍炮協(xié)同滅火操、縱深滅火救人操、樓層內(nèi)攻滅火操和百米障礙救助操等,體能科目有負(fù)重爬十樓、400米救人疏散物資、60米肩梯登樓、負(fù)重5000米等,這些都是消防員比武科目和訓(xùn)練科目,對實(shí)戰(zhàn)有著很大的指導(dǎo)意義[1]。
通過對這些消防員訓(xùn)練項(xiàng)目進(jìn)行生理學(xué)分析,項(xiàng)目的運(yùn)動強(qiáng)度和持續(xù)時間都比較傾向于糖酵解供能,表明了較高水平的無氧耐力水平能更好的幫助消防員實(shí)施滅火救援。消防員是在負(fù)重、高溫和高壓狀態(tài)下作業(yè),負(fù)重狀態(tài)與非負(fù)重狀態(tài)的運(yùn)動方式和供能方式都有所區(qū)別,負(fù)重狀態(tài)下的運(yùn)動效率明顯降低,身體生理機(jī)能受限,而心理壓力及環(huán)境溫度會加速導(dǎo)致肌肉疲勞、脫水等癥狀,因此消防員在運(yùn)動中骨骼肌需求的能量更多,產(chǎn)生的疲勞更快,乳酸堆積更快。因此,提升乳酸耐受能力是提高消防員救援技能水平和增強(qiáng)消防員實(shí)戰(zhàn)能力的一個關(guān)鍵因素[2]。
一、研究對象
本研究選取吉林省消防總隊(duì)32名優(yōu)秀的男性消防員,全省冬訓(xùn)考核成績在前50名之內(nèi),有多年在總隊(duì)集訓(xùn)經(jīng)歷,有一定的訓(xùn)練基礎(chǔ),身體素質(zhì)相對較強(qiáng),能承受大負(fù)荷的訓(xùn)練強(qiáng)度。將研究對象根據(jù)擅長的訓(xùn)練科目分組,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)干預(yù),研究耐乳酸能力的提升對消防員負(fù)重運(yùn)動表現(xiàn)的影響。選取要求:年齡18~35歲;參與日常消防訓(xùn)練及一線救援;年度考核成績優(yōu)異;BMI值19~28,身體健康,無呼吸道和心血管有關(guān)的急性和慢性疾病。測試儀器包括:德國 EKF Lactate Scout 便攜式血乳酸測定儀、德國便攜式心肺功能遙測儀(CORTEX)和體成分測試儀InBody 270。
二、研究方法
本文通過文獻(xiàn)資料法、實(shí)驗(yàn)法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法研究消防訓(xùn)練科目乳酸代謝特征及耐乳酸訓(xùn)練的實(shí)踐研究,研究通過查閱文獻(xiàn)資料,對消防員訓(xùn)練科目進(jìn)行生理學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)消防員對力量和無氧能力有著較高的需求,高水平的無氧能力、力量和肌耐力能更好的幫助消防員完成滅火工作。需求分析之后設(shè)計(jì)無氧訓(xùn)練計(jì)劃,進(jìn)行3個月的實(shí)驗(yàn)干預(yù),在實(shí)驗(yàn)中收集整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示結(jié)果,經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計(jì)后,研究乳酸耐受能力提高對消防員訓(xùn)練科目的影響。
三、研究結(jié)果與分析
(一)身體素質(zhì)與專項(xiàng)考核測試
目前研究表明,無氧能力、有氧能力、力量素質(zhì)、協(xié)調(diào)性和靈敏性都與消防員實(shí)戰(zhàn)能力有較強(qiáng)的相關(guān)性,因此對全部的研究對象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前測試,引體向上平均成績(12.26±3.94)次,1RM深蹲平均成績(104±23.20)kg,1RM臥推平均成績(80.70±14.80)kg,1RM硬拉平均成績(130.8±41.30)kg,最大心率平均為(187.2±16.73)bpm。消防員考核大綱內(nèi)容測試:負(fù)重登十樓平均成績(55.9±3.54)s,
400米救人疏散物資平均成績(94.41±4.59)s,百米負(fù)重平均成績(15.84±0.67)s,單杠卷腹上平均成績(31.58±7.34)次,負(fù)重5000米平均成績(1229.37±39.97)s,10米爬繩平均成績(17.84±1.78)s。由基礎(chǔ)能力測試成績和專項(xiàng)考核成績可以看出參與測試的消防員力量素質(zhì)相對較好,而有氧能力和無氧能力相對薄弱一些。
(二)實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
在實(shí)驗(yàn)干預(yù)前期,對各項(xiàng)目小組進(jìn)行項(xiàng)目成績測試和血乳酸測試,采血時間在運(yùn)動后30s、1min、4min、7min和10min,記錄最高的血乳酸測試值。水帶操項(xiàng)目受測者為操法核心成員5號員,在多人協(xié)作的水帶操法里面一般由體能最好的成員擔(dān)任5號員,5號員分工多為負(fù)重快速折返和快速登樓,因此,吉林省選拔操法5號員的標(biāo)準(zhǔn),有時會使用負(fù)重100米跑考察消防員的速度耐力素質(zhì)和力量素質(zhì),其成績能反應(yīng)消防員快速支援救援現(xiàn)場的能力,在眾多水帶操法當(dāng)中多有應(yīng)用,因此本研究將負(fù)重100米跑的成績作為操法評判標(biāo)準(zhǔn)之一。
運(yùn)動時動用的能量系統(tǒng)是影響血乳酸變化的關(guān)鍵因素,在情緒緊張時腎上腺素分泌增加也會使血乳酸濃度提升,溫度較高和呼吸受阻也會影響供能系統(tǒng)的變化。通過表2中數(shù)據(jù)可知,參與測試的消防員具備較高的糖酵解供能能力,其中負(fù)重登十樓、40米救人疏散物資和槍炮協(xié)同滅火操的無氧系統(tǒng)的供能水平很高,糖酵解供能輸出功率已經(jīng)達(dá)到最高水平。60米肩登樓與百米障礙救助操偏向于磷酸鹽與糖酵解混合代謝供能,縱深滅火救人操、樓層內(nèi)攻滅火操和百米負(fù)重也偏向于磷酸鹽與糖酵解混合代謝供能,負(fù)重5000米屬于糖酵解與有氧代謝混合供能。較高的血乳酸濃度水平表明了無氧能力與消防專項(xiàng)運(yùn)動表現(xiàn)之間較強(qiáng)的相關(guān)性。
雖然在實(shí)際的滅火救援現(xiàn)場,無氧系統(tǒng)的供能水平達(dá)不到訓(xùn)練考核的水準(zhǔn),在實(shí)際救援當(dāng)中要保留體力應(yīng)對火場的各種突發(fā)情況,但在負(fù)重、高溫、高壓和呼吸受阻的特殊情況下,糖酵解供能輸出功率逐漸增加,乳酸堆積致使內(nèi)環(huán)境pH值下降,降低運(yùn)動能力,因此,消防員想要提升滅火救援表現(xiàn),糖酵解供能能力和機(jī)體緩沖乳酸的能力十分關(guān)鍵。
(三)耐乳酸訓(xùn)練計(jì)劃設(shè)計(jì)
針對消防員日常訓(xùn)練科目的需求,設(shè)計(jì)提高糖酵解供能能力和緩沖酸的貯備能力的耐乳酸訓(xùn)練計(jì)劃。實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為長春市九臺區(qū)吉林省消防培訓(xùn)基地,實(shí)驗(yàn)干預(yù)時間為2021年7月至10月,為期12周,每周訓(xùn)練六天,每天兩次訓(xùn)練課。耐乳酸訓(xùn)練屬于高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練,負(fù)荷強(qiáng)度較大,因此耐乳酸訓(xùn)練計(jì)劃每間隔3~5天訓(xùn)練一次,視消防員的身體恢復(fù)情況決定兩次課的間隔。本次集訓(xùn)為了備戰(zhàn)10月份的全省首屆“火焰藍(lán)杯”消防運(yùn)動會暨實(shí)戰(zhàn)技術(shù)交流競賽,訓(xùn)練課主要包括:專項(xiàng)訓(xùn)練(占總訓(xùn)練課時的42%)、耐乳酸訓(xùn)練(占11%)、力量訓(xùn)練(占21%)、速度耐力訓(xùn)練(占8%)、有氧訓(xùn)練(占14%)、功能性訓(xùn)練(占4%)。
耐乳酸訓(xùn)練通常使用間歇訓(xùn)練,通過嚴(yán)格的掌握時間和負(fù)荷強(qiáng)度,來提高機(jī)體代謝能力和心肺功能,其主要特點(diǎn)是經(jīng)過短暫的休息讓機(jī)體未恢復(fù)至靜息水平就開始下組訓(xùn)練。每一組訓(xùn)練的距離和負(fù)荷強(qiáng)度都要精確的測量和控制,這樣有利掌握機(jī)體產(chǎn)生的適應(yīng)性變化,便于針對性設(shè)計(jì)下一步訓(xùn)練負(fù)荷。本研究耐乳酸訓(xùn)練采用攀爬機(jī)(Versa Climber)訓(xùn)練,訓(xùn)練地點(diǎn)在長春師范大學(xué)體能實(shí)驗(yàn)室,攀爬機(jī)訓(xùn)練可以更好的把握訓(xùn)練距離、時間和便于測試,攀爬機(jī)訓(xùn)練和消防員專項(xiàng)登樓、爬梯和翻越等項(xiàng)目也有遷移作用。耐乳酸訓(xùn)練課時總計(jì)16次,根據(jù)消防員的機(jī)體適應(yīng)情況分為三個階段。
第一階段訓(xùn)練內(nèi)容:攀爬機(jī)訓(xùn)練時間 30s,間歇時間 1min,要求距離 36.6~39.6米,重復(fù)訓(xùn)練 8 組。在進(jìn)行強(qiáng)度間歇訓(xùn)練時要有充分的身體準(zhǔn)備和適應(yīng)性的練習(xí),以確保在訓(xùn)練中不出現(xiàn)傷病。在第一次適應(yīng)性訓(xùn)練時,消防員們普遍出現(xiàn)了惡心、嘔吐等不適現(xiàn)象,訓(xùn)練刺激較強(qiáng),測試血乳酸濃度水平為(20.67±2.60)mmol/L,這時實(shí)驗(yàn)對象的乳酸恢復(fù)速率相對較差。在經(jīng)過兩次訓(xùn)練課之后,實(shí)驗(yàn)對象適應(yīng)了該強(qiáng)度的訓(xùn)練內(nèi)容,表明機(jī)體的無氧能力有較明顯的提升,都能在規(guī)定時間內(nèi)完成要求訓(xùn)練距離,在第一階段后面的訓(xùn)練課上能夠穩(wěn)定的完成訓(xùn)練內(nèi)容,并逐步的提高運(yùn)動距離,測試血乳酸濃度為(19.67±2.23)mmol/L,運(yùn)動負(fù)荷較大,血乳酸濃度水平降低,乳酸分解能力和運(yùn)動能力得到有效提升。
第二階段訓(xùn)練內(nèi)容:前兩節(jié)訓(xùn)練課銜接上階段訓(xùn)練內(nèi)容,因?yàn)樯眢w機(jī)能已經(jīng)適應(yīng)上一階段的負(fù)荷強(qiáng)度,為了更好的刺激機(jī)能,增加了運(yùn)動距離,攀爬機(jī)訓(xùn)練時間30s,間歇時間 1min,要求距離 41.2~42.7米,重復(fù)訓(xùn)練 8~10 組。發(fā)現(xiàn)研究對象有了第一階段的基礎(chǔ),無氧耐力素質(zhì)和機(jī)體抗酸能力都有了提升,基本上都能在 30s 完成“ 41.2米+”的要求,8月12日測試血乳酸濃度水平為 (20.23±2.41 )mmol/L。因此,為了更有效率的訓(xùn)練,改善訓(xùn)練計(jì)劃,后四節(jié)訓(xùn)練課攀爬機(jī)訓(xùn)練時間 1min,間歇時間 2min,要求距離 64.0~67.1米,重復(fù)訓(xùn)練 8 組。間歇時間較長,8月17日測試血乳酸濃度水平 (20.05±1.80)mmol/L,這時研究對象需要竭力去完成訓(xùn)練內(nèi)容。
第三階段訓(xùn)練內(nèi)容:前兩節(jié)訓(xùn)練課銜接上階段訓(xùn)練內(nèi)容,攀爬機(jī)訓(xùn)練時間 1min,間歇時間 2min,增加要求距離67.1~73.2米,重復(fù)訓(xùn)練 8 組,通過了兩階段的攀爬機(jī)訓(xùn)練,8月30日和9月7日的血乳酸濃度水平分別為(18.58±1.63)mmol/L 和 (19.13±0.73)mmol/L,說明研究對象的機(jī)體產(chǎn)生了匹配的適應(yīng)性變化,增加負(fù)荷強(qiáng)度之后也能快速的適應(yīng)訓(xùn)練內(nèi)容。后兩節(jié)訓(xùn)練課,攀爬機(jī)訓(xùn)練時間 30s,間歇10s ,每組 5 次,共4 組,計(jì)算每組的運(yùn)動距離,組間間歇時間為完全恢復(fù)。通過表 3 和表 4 可以看出兩次訓(xùn)練課的運(yùn)動距離提升幅度較高,但血乳酸濃度水平?jīng)]有增加,說明經(jīng)歷了三個階段的攀爬機(jī)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練,研究對象的糖酵解代謝供能能力和機(jī)體緩沖乳酸的能力得到有效的發(fā)展和提高。
(四)周期訓(xùn)練成果
經(jīng)過了為期3個月的周期性訓(xùn)練,研究對象的各項(xiàng)身體素質(zhì)都有明顯的提升,攀爬機(jī)訓(xùn)練提高了無氧耐力素質(zhì),抗阻力量訓(xùn)練提升了力量素質(zhì),骨骼肌含量和1RM最大力量都有了飛躍式的提升,身體體脂率明顯下降。無氧耐力素質(zhì)和力量素質(zhì)是提高消防員負(fù)重狀態(tài)下運(yùn)動表現(xiàn)的關(guān)鍵要素。
在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對各項(xiàng)目小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后考核測試,對比實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后的測試成績和血乳酸濃度水平,由表6可以看出經(jīng)過系統(tǒng)的周期性訓(xùn)練,各項(xiàng)目成績都有了顯著的提升,尤其是單兵體能項(xiàng)目,負(fù)重登十樓成績提升的同時血乳酸濃度水平波動幅度不大,說明耐乳酸能力和分解乳酸能力的提升使得運(yùn)動能力得到了有效的發(fā)展,400米疏散物資和60米肩梯登樓成績提升的同時血乳酸濃度水平下降,說明機(jī)體緩沖乳酸的能力提高。負(fù)重5000米跑成績提升的同時,血乳酸濃度提升說明了乳酸耐受能力的提高。水帶操法也有顯著的提升效果,操法項(xiàng)目考核更注重的是團(tuán)隊(duì)協(xié)作和在復(fù)雜環(huán)境下操作器械的能力,但通過提高核心號員的耐乳酸能力水平,水帶操的成績也有一定幅度的提升。綜上所述,通過攀爬機(jī)訓(xùn)練提高消防員的乳酸耐受能力和分解乳酸能力,能有效的提高消防員訓(xùn)練項(xiàng)目的運(yùn)動表現(xiàn)。
四、結(jié)論與建議
(一)結(jié)論
通過基礎(chǔ)能力測試和專項(xiàng)訓(xùn)練科目考核成績得知,參與實(shí)驗(yàn)的吉林省消防員力量素質(zhì)相對較好,而有氧能力和無氧能力相對薄弱一些。分析專項(xiàng)訓(xùn)練科目測試血乳酸濃度發(fā)現(xiàn)無氧能力與消防專項(xiàng)運(yùn)動表現(xiàn)之間具有較強(qiáng)的相關(guān)性,消防員想要提升滅火救援表現(xiàn),糖酵解供能能力和機(jī)體緩沖乳酸的能力十分關(guān)鍵。耐乳酸訓(xùn)練能有效的發(fā)展消防員乳酸耐受能力和機(jī)體分解乳酸能力,提高專項(xiàng)訓(xùn)練項(xiàng)目成績。耐乳酸能力的提升能有效的提高消防員在運(yùn)動中的運(yùn)動表現(xiàn),從耐乳酸能力與消防員負(fù)重運(yùn)動技能的影響關(guān)系和影響程度上來說,系統(tǒng)合理的耐乳酸訓(xùn)練對增強(qiáng)消防救援隊(duì)伍的作戰(zhàn)能力有重大意義[3]。
(二)建議
吉林省消防員體能訓(xùn)練工作已經(jīng)取得了明顯的成效,但在訓(xùn)練內(nèi)容上偏向力量訓(xùn)練和專項(xiàng)訓(xùn)練,文章通過分析消防員訓(xùn)練科目的乳酸代謝特征,驗(yàn)證了耐乳酸訓(xùn)練對消防員專項(xiàng)運(yùn)動表現(xiàn)的促進(jìn)作用,因此,在日常的體能訓(xùn)練中應(yīng)該引入耐乳酸訓(xùn)練,不具備攀爬機(jī)設(shè)備條件的,可以通過300碼折返跑,配速、節(jié)奏訓(xùn)練和高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練等,都可以達(dá)到耐酸的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]張曉青,陳智慧,羅鵬哲.消防員體能訓(xùn)練對技能訓(xùn)練的影響分析[J].軍事體育學(xué)報,2013,32(03):61-63.
[2]黃式培,吳華文.提高消防員滅火救援能力的措施分析[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2017(11):31+68.
[3]吳佑宏.優(yōu)秀消防員身體素質(zhì)特征及與滅火專業(yè)水平關(guān)系的研究[D].上海:上海體育學(xué)院,2020.
[4]隋翔宇.基層消防員體能訓(xùn)練現(xiàn)狀及對策研究[D].南昌:華東交通大學(xué),2019.
[5]畢雙洲.消防員軍事體能評價與負(fù)重狀態(tài)下運(yùn)動能量消耗特征研究[D].成都:成都體育學(xué)院,2018.
作者簡介:
盧中偉,長春師范大學(xué)在讀研究生,研究方向:體育教育、體能訓(xùn)練、運(yùn)動監(jiān)控和運(yùn)動康復(fù)。