吉林省消防訓(xùn)練科目乳酸代謝特征及實(shí)踐研究

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。

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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)。