Innledning og problemstilling
Å redde liv er en av røykdykkerens primære oppgaver. Dette er fysisk meget krevende fordi en røykdykker må gå inn i brannsonen med fullt røykdykkerutstyr. Det betyr at de må bære en ekstra masse på 30 – 40 kg i tillegg til kroppsmassen. I tillegg må de berge ut personer som ikke er i stand til å redde seg selv. Som oftest utføres livredning i ekstreme omgivelser.
Tidligere studier har foreslått en nedre grense for utholdenhet ved et maksimalt oksygenopptak på 41 til 45 ml kg–1 min–1 (1, 5, 6). Det er ufullstendig kunnskap om de kravene en røykdykker møter og derfor hvilket minimumskrav en bør stille til en røykdykkers fysiske egenskaper. Den fysisk mest krevende aktiviteten røykdykkere utsettes for er redningsarbeid (4, 8). Eglin og medarbeidere (2) har også målt energiforbruk under redningsinnsats, men i det studiet veide dukken bare 50 kg. Imidlertid er det ingen studier som har målt energiforbruk ved redning av flere pasienter med en realistisk kroppsvekt som kan være tilfelle under en virkelig brann, for eksempel på et sykehus.
Flere studier viser at muskelstyrke og kroppsstørrelse er viktig for å utføre brannmannsarbeid (3, 7, 9). En røykdykkers prestasjon er også avhengig av god arbeidsteknikk. Det er lite undersøkt om hvilke faktorer som bestemmer valg av arbeidsteknikk.
Den ultimate test for en røykdykker er prestasjon under en virkelig brann. Imidlertid, har det vært nyttig å kunne forutsi prestasjon ved hjelp av laboratorietester.
Hovedhensikten med denne studien var å måle energikostnadene under en redningsinnsats på ett sykehus. Videre var det av interesse å finne ut om det var forskjell i utholdenhet, styrke, antropometri og bruk av teknikk mellom de raske og de som brukte lenger tid på redningsarbeidet. Videre ville vi prøve å finne ut om laboratorietester kan egne seg til å forutsi innsatsevnen på en redningsøvelse.
Forsøksopplegg og metoder
Fjorten deltidsbrannmenn (26 – 53 år) fra Levanger Brannvesen deltok i undersøkelsen. Redningsinnsatsen foregikk på Sykehuset Levanger og gikk ut på å ta seg opp seks etasjer til kirurgisk avdeling, til sammen 120 trappetrinn, med fullt røyk¬dykkerutstyr før de berget ut seks 80 kg tunge ”pasienter” fra avdelinga der det «brant» og ut i sikker sone. Pasientene lå på originale syke¬hus¬madrasser som lå forskriftsmessig montert på et brannlaken. Friksjonskoeffisienten mellom brannlakenet og underlaget ble målt til 0,45. Det betyr at for å trekke en person på 80 kg måtte røykdykkeren overvinne en friksjon på nær 400 N («40 kg») under trekkingen. Pasientene ble trukket henholdsvis 17 m, 22 m, 42m, 17 m, 22 m, 42m.
Under hele innsatsperioden ble oksygenopptak og luftforbruk registrert med en bærbar oksygenanalysator (Metamax II). Pulsklokker av typen Polar Accurex Plus ble brukt for å registrere hjertefrekvens. Melkesyrekonsentrasjonen i blodet ble målt på toppen av trappa i løpet av en 30 sekunder lang pause og ved slutten av redningsinnsatsen.(Lactat Pro). Det ble også registrert hva slags arbeidsteknikk den enkelte brukte for å dra pasientene ut.
Disse teknikkene ble klassifisert som enten trekking der røykdykkeren brukte en arm og gikk framover og dro pasienten på matta bak seg (trekketeknikk), eller som rygging der røykdykkeren gikk baklengs mens han slepte pasienten på matta etter seg med begge armer (ryggeteknikk).
For å kunne sammenlikne arbeidstiden på den simulerte innsatsen med røykdykkernes fysiske kapasitet, ble det før innsatsen foretatt styrketester for måling av maksimal styrke i beina (leggpress) og i overkroppen (benkpress og nakkepress). En styrkeindex ble kalkulert på grunnlag av hver enkelts styrke (se artikkelen). En utholdenhetstest i form av maksimal oksygenopptak og melkesyreterskel ble målt ved løp på tredemølle.
Statistiske analyser ble utført ved bruk av to utvalgs t-test, Levene`s test samt enkel og multippel lineær regresjon.
Resultater og konklusjon
Resultatene fra denne studien viste at arbeidet var svært krevende fysisk og at det var store forskjeller i yteevnen til de ulike røykdykkerne. De raskeste greide jobben på under 5 minutter, mens de langsomste brukte 8–9 minutter. Ved avsluttet innsats var hjertefrekvensen 182 slag min–1 (maks HF = 190 slag min–1), melkesyrekonsentrasjonen i blodet 13.3 mmol L–1. Disse talla viser at arbeidet har vært nær maksimalt.
To prestasjonsgrupper
For å finne ut hva som karakteriserte de som brukte kort og lang tid, ble de gruppert to naturlig oppdelte prestasjonsgrupper etter tidsbruk, de raskere (mindre enn 6 minutter) og de langsommere (mer enn 6 minutter 30 sekunder). Forskjell i tidsbruk mellom de åtte raskere og de seks langsommere røykdykkerne var i selve redningsarbeidet. Det var ingen forskjell i tid på å ta seg opp trappene. Det samla luft¬for¬bruket under innsatsen var 100 L lavere for de som var raskere og de ville hatt en større luftreserve å gå på i en virkelig brann der innsatstida er mer enn de fem til ni minuttene dette redningsarbeidet varte. Det høyeste målte oksygenopptaket under innsatsen var på 4 L min–1 for de raskere og 3 L min–1 for de som brukte lengre tid.
Utnyttinga av oksygenopptaket i forhold til deres maksimale oksygenopptak lå på henholdsvis 90 % og 80 %. Det var ingen forskjell i det maksimale oksy¬genopptaket mellom de to gruppene uttrykt i forhold til kroppsvekta. De som ytte best, var gjennomgående større og tyngre, og uttrykt i absolutte tall hadde de derfor et større maksimalt oksygenopptak. Mens 80 kg tunge pasienter veide bare 74 % av den tyngste røykdykkeren, er 80 kg 117 % av vekten til den letteste røykdykkeren. De raskere røykdykkerne var sterkere når styrken var utrykt i en samlet styrkeindex, men det var ingen forskjell i relativ styrke (styrke pr kg kroppsvekt) mellom gruppene. Det var også interessant å notere at røykdykkerne som veide mer enn pasienten i hovedsak brukte trekketeknikken, mens de som veide mindre enn pasienten brukte ryggeteknikken. Forskjell i teknikk kan skyldes kroppsstørrelse, noe som også er foreslått i en studie av Fogleman og Bhojani (3).
Kan laboratorietester forutsi prestasjon under redningsinnsats?
Maksimalt oksygenopptak var den eneste av laboratorietestene som kunne forutsi prestasjonen under redningsinnsatsen. Jo høyere oksygenopptak, jo mindre tid brukte de. En feilmargin på 1 minutt tilsier at maksimalt oksygenopptak bare er et grovt estimat og innsatstid kan ikke beregnes særlig presist. Det ble fra ledelsen ved brann¬vese¬n¬et vurdert at en slik oppgave burde kunne gjennom¬føres på 7 minutter eller mindre for å bli god¬kjent av brannsikkerhetsmessige hensyn. For å greie den tiden må en røykdykker ha et oksygenopptak på 4 L min–1 (eller 50 ml kg–1 min–1 for en person på 80 kg).
Konklusjon
Røykdykkeren utsettes for svært store belastninger under redningsinnsats og det gjennomsnittlige høyeste oksygenopptaket under innsatsen i denne studien ble målt under den gjentatte redningen av pasientene og var 3,7 L min–1. De større og tyngre røykdykkerne, med et større oksygenopptak i absolutte tall, brukte en muligens mer effektiv teknikk under redningsinnsatsen og mer av sin aerobe kapasitet. De brukte også mindre luft. Laboratorietester er ikke nødvendigvis den beste måten å forutsi innsatstida under reelt arbeid på. En bør vurdere å utvikle tester for røykdykkernes fysiske yteevne som ligner mer på kravene de faktisk møter i brann- og redningsarbeid. Dette bør undersøkes nærmere.
Studien er et samarbeidsprosjekt mellom Høgskolen i Nord-Trøndelag, Høgskolen i Stord/Haugesund og STAMI. Nærmere informasjon om studien finner du her:
von Heimburg E.D., Rasmussen AK, Medbo JI: Physiological responses of firefighters and performance predictors during a simulated rescue of hospital patients. Ergonomics. 2006 Feb; 49(2):111-26.
Erna D. von Heimburg,
Høgskolen i Nord-Trøndelag
Kommentar
Branninspektør og evalueringsleder Stein Yttereng i Trondheim brann- og redningstjeneste utviklet Trondheimstesten som er en yrkesrelatert fysisk test. Vi ba Yttereng om en kommentar til forslagene i undersøkelsen.
«D va d æ sa» er et trøndersk utrykk som det kunne vært fristende å ta fram i denne forbindelsen. Både i forhold til nivå på krav og i forhold til testform. Signaler fra Sverige viser også samme tendenser som Von Heimburgs forskning.
Jeg tror at det er viktig uansett at noen tar den litt lengre ut og strekker seg litt lenger. Det var etter min mening viktigere at vi fikk helse- og arbeidskapasitetskrav fra arbeidstilsynet enn at det ble en yrkesrelatert test. Brannmiljøet er konservativt og trenger litt tid.
Jeg har med stor interesse fulgt Von Heimburgs forsking og ser at mye er banebrytende for brannmiljøet. Sett fra et idrettsperspektiv er ikke resultatene så oppsiktsvekkende. At hardt fysisk arbeid krever høy kapasitet, sier seg kanskje selv. Jeg mener at diskusjonen rundt helse- og arbeidskapasitetskrav har gått for mye på perspektivet ekskludering i stedet for inkludering. Formålet med et slikt system er slik jeg oppfatter det etablert for å sørge for at arbeidstakerne/utøverne er i stand til å utføre en sikker jobb, både akutt og over tid, gjennom hele yrkeskarrieren.
Kommentar til krav som bør skjerpes.
Forskerne bak den nye undersøkelsen mener kravene til fysisk kapasitet som stilles i dag, er for lave, og de har følgende anbefalinger:
* Minstekrav som stilles til en røykdykkers fysiske yteevne må gjenspeile det som faktisk kreves under røykdykking.
– Jeg er trygg på at arbeidstilsynet utvikler krav og testform slik at de til enhver tid gjenspeiler de reelle krav yrket stiller, forankret i valid forskning. Norge har et høyt nivå på sin forskning på idrettsområdet og den kompetansen må brannmiljøet dra nytte av.
* Røykdykkere bør drive regelmessig fysisk trening.
– Fysisk trening er vidundermedisin for det meste. Brannyrket er like mye idrett som alle andre idretter og det er selvsagt at en trener både teknikk, styrke og utholdenhet. Nivået på våre prestasjoner vil preges av våre fysiske, tekniske og taktiske ferdigheter. Jeg bruker å sammenligne med fotball, det er forskjell på 6. divisjon og eliteserie, men det heter det samme. Forskjellen er at fotball har kvalitetsnivåer som kan sammenlignes, det har ikke vi i vårt yrke. Fysisk trening vil øke kvaliteten og sikkerheten på den jobben vi utfører. Det beste er når de praktiske øvelsene blir like fysisk krevende som de skarpe oppdragene. Det gir utvikling både fysisk, teknisk og taktisk/erfaring.
* En bør utvikle tester for røykdykkernes fysiske yteevne som ligner mer på kravene de faktisk møter i brann- og redningsarbeid.
* En røykdykker bør ha et maksimalt oksygenopptak på minst 4 liter/min, eller 50 ml/min per kg for en person på 80 kg
– Jeg tror at en bør utvikle begge deler. Både enkle forskriftsfestede tester og lokale hendelsesrelevante krevende tester. Finn kommunens «worst case scenario» og utvikl deretter en lokal variant av Trondheimstesten. Klarer man det vanskeligste, klarer man også hverdagshendelsene. Jeg mener at de fysiske krav må settes i sammenheng med kommunens risiko- og sårbarhetsanalyse. Bygningstyper er dimensjonerende for brann- og redningstjenesten, dermed også personellets evne til innsats i disse bygg. Dermed vil maksimalt oksygenopptak være relatert til kommunens trusselbilde og ikke generelt til maksimalt oksygenopptak. Det vil si at det kreves mer i en storby enn en i en liten kommune med eneboliger og gårdsbruk.
Referanser
1. BILZON, L. J., SCARPELLO, E. G., SMITH, C. V., RAVENHILL, N. A. and RAYSON, M. 2001a, Characterization of the metabolic demands of simulated shipboard Royal Navy firefighting tasks, Ergonomics, 44, 766–780.
2. EGLIN, C. M., COLES, S. and TIPTON, M. J. 2004, Physiological responses of fire-fighter instructors during training exercises, Ergonomics, 47, 483–494.
3. FOGLEMAN, M. and BHOJANI, F. A. 2005, Refinery Firefighters: Assessing fitness for duty, Int J Occup Saf Ergon, 11, 161– 170.
4. GAVHED, D., BRODIN, L., JOHANSSON, E., BOHLUND, L., THORESSON, T., ÅSLUND, C. and LUNDSTRÖM, S. 2001, Brandmannens fysiska förmåga. Delrapport 1 – Typinnsatser. Räddningsverket, Karlstad, Sweden. ISBN 91-7253-122-3.
5. LEMON, P. W. R. and HERMISTON, R. T. 1977, The human energy cost of fire fighting, Journal of Occupational Medicine, 19, 558–562.
6. LOUHEVAARA, V; SOUKAINEN, J; LUSA, S; TULPPO, M; TUOMI, T and KAJASTE, T. 1994. Development and evaluation of a testdrill for assessing physical work capacity of firefighters, International Journal of Industrial Ergonomics, 13, 139-146.
7. RHEA, M.R.; ALVAR, B.A. and GRAY, R. 2004, Physical fitness and job performance of firefighters, J Strength Cond Res, 18, 348–52.
8. ROMET, T. T. and FRIM, J. 1987, Physiological responses to fire fighting activities, European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 56, 633–638.
9. SOTHMANN, M. S., GEPHARD, D.L., BAKER, T. A., KASTELLO, G. M and SHEPARD, V. A. 2004, Performance requirements of physically strenous occupations: validating minimum standards for muscular strngth and endurance, Ergonomics, 47, 864– 875.
COMMENTS