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编号:10261054
消防部队体力负荷和营养需要的研究
http://www.100md.com 《海军医学杂志》 2000年第1期
     作者:林嗣忠 沈跃伟 刘广青 刘民航 徐庆华 丁冰泉 陈伯华 黄蓓

    单位:林嗣忠(海军医学研究所,上海市 200433);沈跃伟(海军医学研究所,上海市 200433);刘广青(海军医学研究所,上海市 200433);刘民航(海军医学研究所,上海市 200433);徐庆华(海军医学研究所,上海市 200433);丁冰泉(海军医学研究所,上海市 200433) 陈伯华(海军医学研究所,上海市 200433) 黄蓓(海军医学研究所,上海市 200433)

    关键词:消防人员;体力负荷;营养▲

    海军医学杂志000104 摘 要:目的:为提高消防部队作训能力,保障健康,对消防部 队官兵的体力负荷和营养需要进行研究。方法:体格检查、膳食调查、24h热能消耗量和生化检验。结果:消防部队官兵体重低于标准者占43.9%;体脂(7.52±4.66)%,偏低;作业时心率升高172.5±7.5次/min,血压21.2±2.9kPa;24h热能消耗量17.7±1.12MJ;热能、蛋白质、维生素B1、B2、B6、C和钙、铁摄入量低于消耗量。结论:消防作业属极重体力劳动,火场的 特殊环境,也使营养消耗增加。推荐了消防部队膳食营养素供给量。
, 百拇医药
    消防人员长年处于快速应急、高度机动的高应激状态,在高湿、烟雾、有毒有害等火场 的环境中执行扑火、抢险、救灾以及弹药安全处理等任务。为保障消防人员健康,提高部队 作业与训练能力。我们受消防总队委托,对消防部队的体力负荷与营养需要进行了调查研究 。

    1 方法

    1.1 调查对象 为消防总队某中队55名男性官兵,年龄20.9±2.3岁。现场调查 时间为1997年9月中旬。

    1.2 调查项目与方法

    1.2.1 膳食调查 按国军标GJB 1636-93进行,用称重法连续调查5d。

    1.2.2 体格调查 项目有身高、体重、身体成分、营养缺乏症、安静时与作业后即时血压 和心率。

    1.2.3 24h热能消耗量 用生活观察法。
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    1.2.4 实验室生化检验 抽样20人进行如下项目检查:蛋白质:血清总蛋白、白蛋白。血 清尿素氮:用血清尿素氮测定试剂盒。脂肪:血清总胆固醇,用血清总胆固醇测定试剂盒; 血清甘油三酯,用血清甘油三酯测定试剂盒;血清高密度脂蛋白,用血清高密度脂蛋白测定 试剂盒。血糖:用血糖测定试剂盒。血红蛋白:氰化高铁血红蛋白法。矿物质:血清钾、钠 、钙、镁、锌、铜、铁元素浓度,用原子吸收法。维生素:B1、B2、B6、C负荷试验 。维生素B6用高效液相色谱法。

    以上各项检测方法除注明者外,其余均采用全军统一方法进行检测与评价[1]

    2 结 果

    2.1 基本情况 消防部队的体力负荷除日常训练与作业外,还必须24h昼夜警戒 ,接火警报告后30s内就需紧急出动。调查期间消防部队平均每日出车2.4次。每年5~9月进 行夏季大练兵,11月后举办消防运动会。在这半年以上的时间内,除坚持日常正常训练和作 业外,另增加每日早、晚约3h进行加强训练。
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    2.2 体格状况 全中队官兵平均身高169.3±4.5cm,平均体重63.1 ±5.7kg。实际体重为正常标准体重的(92.8±8.7)%。体重低于标准体重10%为瘦弱,体重低于标准体重20%,为严重瘦弱。该中队瘦弱者占总人数的41.5%,严重瘦弱者 占2.4%。

    身体成分分析结果表明,全中队平均身体脂肪量为(7.52±4.66)%,其中体脂低于5%的占3 8.1%。体检发现7.1%的人有口角炎、口腔溃疡,4.8%的人牙龈出血。部队休息时与作业后 即时心率和血压测量结果见表1。

    表1 消防人员休息与作业后即时心率、血压(±s) 作业种类

    n

    心率(次/min)
, 百拇医药
    血 压(kPa)

    收缩压

    舒张压

    休息

    42

    67.8±6.9

    15.9±2.0

    9.5±1.6

    登楼(80m)

    20

    166.9±9.4

    19.3±1.4

    11.1±1.0
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    戴氧气面具跑

    9

    162.4±4.3

    19.8±0.9

    10.2±1.2

    携水带跑

    11

    168.1±15.2

    17.4±1.3

    9.9±1.5

    携6m梯跑

    2

, 百拇医药     165.5±3.5

    18.8±0.4

    8.7±0.2

    携9m梯跑

    2

    172.5±7.5

    21.2±2.9

    11.0±1.2

    携15m梯跑

    4

    162.3±7.3

    19.6±0.9
, 百拇医药
    10.8±1.0

    挂钩梯

    5

    159.4±7.6

    16.4±1.0

    9.9±1.0

    三人五带

    3

    166.7±9.9

    20.7±0.6

    11.7±0.9

    说明:1.经统计处理各项训练后即时心率与血压均明显高于休息安静时(P<[ WT6BZ 0.01)。2.戴氧气面具跑途中有3人发生晕厥,见唇紫,皮肤冷汗,测心率148~160 次/min,血压15.0~16.8/7.9~9.1kPa。3.休息安静时收缩压高于正常值(18.8~19.8k Pa)者占14.3%,舒张压高于正常值(11.8~13.0kPa)者占9.5%
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    2.3 24h热能消耗量 消防人员平均24h热能消耗量为17.7±1.1MJ(4 25 7±252kcal);在大练兵和消防运动会期间由于增加了早晚的强化训练,24h热能消耗量达到 20.2MJ(4 837kcal)。

    2.4 热能和营养素摄入情况 消防部队热能和营养素摄入量见表2。

    表2 消防部队平均每人每日热能与营养素摄入量 名 称

    总 量

    名 称

    总 量

    食入重量

    1 196g

    锰
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    8.28mg

    水分

    542.7g

    硒

    56.06μg

    蛋白质

    81.07g

    维生素A

    161.1μg

    脂肪

    79.70g

    胡萝卜素

    0.78mg
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    糖

    456.5g

    视黄醇当量

    291.4μg

    热量

    12.0MJ

    维E总量

    13.74mg

    纤维

    9.16g

    维E-α

    5.73mg

    灰分
, 百拇医药
    27.05g

    维E-β+γ

    5.99mg

    钾

    1 480mg

    维E-δ

    2.02mg

    钠

    6 885mg

    硫胺素VB1

    2.81mg

    镁

, 百拇医药     281.2mg

    核黄素VB2

    0.70mg

    钙

    248.7mg

    尼克酸Vpp

    7.80mg

    磷

    1 057mg

    抗坏血酸(VC)

    75.98mg

    铁

, 百拇医药     14.86mg

    胆固醇

    314.7mg

    锌

    11.38mg

    饱和脂肪酸

    7.62g

    铜

    1.70mg

    不饱和脂肪酸

    4.10g

    2.5 热能来源 消防部队热能来源分配见表3。表3 消防部队平均每人每日热能来源 热能来源
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    重量(g)

    热能(MJ)

    热量百分比(%)

    糖

    456.50

    7.64

    63.59

    总 量

    617.27

    12.00

    100.00

    2.6 膳食构成情况 消防部队膳食构成情况见表4。表4 消防部队平均每人每日膳食构成 食物
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    种类

    重 量

    蛋白质

    热 能

    g

    %

    g

    %

    g

    %

    谷 类

    596.87

    49.91

    47.71
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    58.84

    8.03

    66.80

    豆品类

    67.63

    5.66

    7.08

    8.74

    0.40

    3.31

    叶菜类

    100.00

    8.36
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    1.53

    1.89

    0.07

    0.59

    根茎类

    0.77

    0.06

    0.00

    0.01

    0.02

    瓜茄类

    157.95

    13.21
, 百拇医药
    0.92

    1.14

    0.08

    0.69

    肉 类

    124.94

    10.45

    15.03

    18.54

    2.07

    17.25

    禽 类

    19.91
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    1.66

    3.11

    3.83

    0.17

    1.40

    水产类

    28.67

    2.40

    1.21

    1.49

    0.04

    0.31

    乳蛋类
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    11.98

    1.00

    1.31

    1.62

    0.11

    0.91

    油 类

    20.65

    1.73

    0.00

    0.00

    0.77

    6.44
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    其 它

    66.56

    5.57

    3.17

    3.91

    0.28

    2.29

    总 数

    1 195.93

    100.00

    81.07

    100.00

    12.02
, 百拇医药
    100.00

    2.7 生化检验结果 蛋白质:血清总蛋白79.8±7.3g/L,血清白蛋白51 .9±4.3g/L,血清尿素氮7.62±1.8mmol/L,有50%的人员超过正常值。血糖:3.88±0. 35mmol/L,有35%的人员血糖稍低于正常值。脂肪:血清甘油三酯0.94±0.29mmol/L,血清 总胆固醇3.55±0.58mmol/L,高密度脂蛋白胆固醇55.7±8.4mmol/L。血红蛋白133±90g/L ,有35%的人低于120g/L。血清金属元素浓度(mmol/L):钾4.15±0.30,钠135.1±8.68,钙 2.84±0.13,镁0.95±0.12,锌0.01±0.001,铜0.01±0.001, 铁0.02±0.005。 维生素 负荷试验: 维生素B1 137.6±50.3μg,其中有80%的人不足或缺乏;维生素B2 1 317.3±57 1μg,其中有35%的人不足或缺乏;维生素B6 1.17±0.33μg,其中有20%的人不足或缺乏 ;维生素C 26.55±26.87mg,其中有5%的人不足或缺乏。
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    3 讨 论

    紧张繁重的作业与训练和火场的特殊环境条件,都影响着消防人员的健康。经过实地调查、 体格检查和生化检验,发现消防部队官兵在营养、健康等方面尚存在不少问题。

    3.1 营养状况

    3.1.1 热能、蛋白质、脂肪

    热能是人体生命活动和从事劳动的动力,消防人员的作业与训练是在负重的情况下快速奔跑 、登楼和操作,其日常训练项目的热能消耗率为28.63~44.02J/min.m2体表面积,达到 重和超重劳动强度。24h热能消耗量在日常训练期间为17.7±1.05MJ,在练兵和消防运 动会期间可达20.2MJ。但从膳食中热能的摄入量为11.9MJ。在热能摄入量不足的情况下,机 体只能消耗自身的物质。因此本调查中消防人员的体重近一半未达到标准,有41.5%和2 .4%的人为瘦弱或严重瘦弱。身体脂肪量偏低,平均体脂为7.5%,有38.1%的人体脂低于5%。 体重不足,体脂过少会降低人的体力和耐力。由于热能不足,有35%的人血中葡萄糖水平低 于正常生理水平。葡萄糖是机体中枢神经系统和肌肉高强度负荷时的主要能量来源。血液中 葡萄糖 水平的低下不仅会使人产生饥饿、头晕而且会使肌肉工作能力下降。上述结果中消防人员训 练达一定的时间和强度时部分人员发生晕厥,血压下降,显然也应考虑和他们的热量摄入不 足有关。
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    蛋白质和脂肪是生命的物质基础和机体能量的重要来源。膳食调查结果表明,消防人员的蛋 白质摄入量为81g,其中质量较好的动物性蛋白质为20.7g,占总量的25%。蛋白质的数 量和质量明显低于国军标(GJB 823A)中蛋白质120g,其中大豆与动物性的应占30%~50%的规 定。脂肪的摄入量为79.7g,其中植物性脂肪占总量的38%,根据国军标(GJB 823A)规定 ,植物性脂肪比例应大于50%。

    3.1.2 维生素和矿物质

    维生素是体内物质代谢所必需的调节物质,不足时会发生维生素缺乏病。体内有充裕的维生 素可以增强体力和对疾病以及有毒害物质的抵抗能力。从表2中可以看到消防人员的维生素A 、维生素B2、维生素C和尼克酸的摄入量都未能达到国军标(GJB823A)中规定的重度或极 重度劳动供给量的一半。经维生素负荷试验证实体内维生素不足或缺乏的人数百分比维生素 B1有80%,维生素B2有35%,维生素B6有20%,维生素C有5%。
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    摄入的矿物质中钙为249mg,明显低于军标规定的800mg,铁的摄入量也未达到军标。钙是骨 骼和牙齿的主要成分并为心肌的收缩和松驰所必需,机体在摄入量不足时会动员骨骼中的钙 来维持血液中的浓度,这将影响骨骼的强度。消防人员发生骨折较多应考虑到钙摄入量不足 的因素。铁是血红蛋白的原料。上述结果中消防人员有35%的人血红蛋白低于正常值,显然 和铁的摄入量不足有关。

    3.2 健康状况

    除上述已讨论到的消防人员存在的体重不足,血红蛋白偏低、维生素缺乏和易发生骨折等情 况外,本调查还表明消防人员精神紧张和身体疲劳。发现有部分战士血压偏高。他们年龄轻 ,血脂水平正常,膳食脂肪占总热量24%在合理范围,因此可能与消防工作常年高度戒备和 高度紧张有关。血清尿素氮有50%的人员超过正常值提示身体疲劳。从表1中可看出一些日常 的消防训练项目可使心率达到每分159次以上,血压明显升高,相当于运动员高强度训练。 疲劳的消除、体力的恢复需要热能和各种营养物质。毫无疑问,消防部队的体能受到营养素 供给不足的制约。
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    3.3 消防部队膳食营养素供给量推荐值

    消防是一种在火场中的艰苦繁重的劳动。人员直接暴露在高温、烟雾、有毒有害气体以及强 噪声的环境中[2~8],致使人体分解代谢增强,营养素的消耗增加。

    为维护消防人员的体力和健康,完善消防部队后勤给养和卫生保障,本研究推荐消防部队的 膳食营养素供给量如下:

    能量17.6MJ(4 200kcal)、蛋白质120g、钙1 000mg、镁350mg、铁20mg、锌20mg、铜2mg 、硒50μg、碘150μg、视黄醇当量1 000μg、维生素D 5μg、维生素E 15mg、硫胺素3~4m g、核黄素2~5mg、烟酸25~40mg、维生素B6 3~4mg、抗坏血酸100~150mg。

    蛋白质能量占总能量的12%~15%,其中动物性蛋白质占总蛋白质的50%;脂肪能量占总能量 的25%~30%,其中植物性脂肪占总脂肪50%。
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    参考文献:

    1 王喜生,殷太安,刘继鹏等.生化营养状况的评价方法.天津:天津科学技术出版社,1987

    2 Reinhardt TE, Ottmar RD. Smoke exposure among wildland firefigters. 1997. NTIS No: PB97-163224HDM

    3 Kinnes GM, Short S,Deitchman S. Health hazard evaluation report. HE TA 91-0230-2543. 1995. NTIS No: PB96-209945/HDM

    4 Foote KL. Determination of toxic material penetrations of wildland re spirator fillers. 1994. NTIS No:DE96006006/HDM
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    5 Schell GW. Assessment of occupational and enviro nmental health hazards of firefighter training. 1993. NTIS No:AD-A297 291/7/HDM

    6 Tubbs RL. Health hazard evaluation report HETA 89-0026-2495. 1995. NTIS No:PB95-242566/HDM

    7 Reh CM, Letts D, Deitchman S. Health hazard evaluation report HETA90-0365-2415. 1994. NTIS No: PB95-242541/HDM

    8 Berlin JA. Issues in the development of a health risk tool for fire fighters. 1992. NTIS No: PB92-145739/HDM

    收稿日期:1999-04-27, 百拇医药