Aerobic fitness predicts the air consumption time in the self-contained breathing apparatus during physical task of firefighters

Q4 Medicine
S. Moreira, A. L. Gurjão, Francisco Luiz de O Costa, Flávio de Souza Araújo, H. Simões, J. F. V. D. Moraes
{"title":"Aerobic fitness predicts the air consumption time in the self-contained breathing apparatus during physical task of firefighters","authors":"S. Moreira, A. L. Gurjão, Francisco Luiz de O Costa, Flávio de Souza Araújo, H. Simões, J. F. V. D. Moraes","doi":"10.33155/J.RAMD.2017.10.003","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Abstract\nObjective: The aerobic fitness on predicting firefighters’ air consumption time from self-contained breathing apparatus (T_SCBA) during physical task was investigated.\n\nMethods: Twenty firefighters were divided in two groups: G1 (n=10; 28.0±3.1 years) for the generation of a predictive equation of T_SCBA and G2 (n=10; 25.4±2.3 years) for the validation of the predictive equation. The groups completed two performance tests in separate days: 1) maximal 1600m running in order to determine mean velocity (1600mV) and maximal heart rate; 2) submaximal running/walking at intensity between 88–92% of the maximal heart rate. In second test, the firefighters were equipped with protective clothing (boots, gloves, cape, helmet and balaclava) and the self-contained breathing apparatus. The T_SBCA (corresponding to 1020 liters of pressurized air), blood lactate, heart rate and rate of perceived exertion were measured.\n\nResults: The linear regression of G1 (T_SCBA vs. 1600mV) resulted in the following predictive equation: T_SCBA= 0.0442*1600mV (m.min-1) + 4.5029 (r= 0.85; SEE= 0.73; p<0.001). When analyzing in G2, the measured and predicted T_SCBA using the equation generated in G1, no significant differences were found (T_SCBA measured= 15.5±2.5 min vs. T_SCBA predicted= 14.7±0.4 min; p=0.21). High correlation (r=0.95; SEE= 0.79; p<0.001) and agreement of the difference of the means (0.9 min [-3.1/+4.8]) were also found.\n\nConclusion: Aerobic fitness presented high correlation with T_SCBA. In addition, the proposed predictive equation was considered valid to estimate T_SCBA during physical task of firefighters, which can have practical application in the labor activity of this population.\n\nResumen\nObjetivo: Investigar la capacidad aeróbica como factor de predicción del tiempo de consumo de aire de un equipo de respiración autónoma (T_ERA) durante la realización de tareas físicas de bomberos.\n\nMétodo: Veinte bomberos se dividieron en dos grupos: G1 (n=10; 28.0±3.1 años) para la generación de la ecuación predictiva de T_ERA y G2 (n=10; 25.4±2.3 años) para la validación de la ecuación predictiva. Los grupos completaron dos test en días separados: 1) 1600m de carrera máxima para determinar la velocidad media (1600mV) y la frecuencia cardiaca máxima; 2) carrera submáxima/caminata a una intensidad entre el 88-92% de la frecuencia cardiaca máxima. En el segundo test, los bomberos usaron su ropa de protección (botas, guantes, capa, casco y pasamontañas) y el equipo de respiración autónomo. Se midió: el T_ERA (correspondiente a 1020 litros de aire presurizado), el lactato en sangre, la frecuencia cardiaca y el índice de esfuerzo percibido.\n\nResultados: La regresión lineal del G1 (T_ERA vs. 1600mV) resultó en la siguiente ecuación predictiva: T_ERA= 0.0442*1600mV (m.min-1) + 4.5029 (r= 0.85; EEE= 0.73; p<0.001). Cuando se analizó el G2, no se encontraron diferencias significativas entre el valor de T_ERA medido y el calculado usando la ecuación generada con el G1 (T_ERA medido= 15.5±2.5 min vs. T_ERA calculado= 14.7±0.4 min; p=0.21). Se encontró una alta correlación (r=0.95; EEE= 0.79; p<0.001) y concordancia con la diferencia de las medias (0.9 min [-3.1/+4.8]).\n\nConclusión: La capacidad aeróbica presentó una alta correlación con el T_ERA. Además, la ecuación de predicción propuesta se consideró válida para estimar el T_ERA durante tareas físicas de bomberos, lo que tiene grandes aplicaciones prácticas en la labor de esta población.\n\nResumo\nObjetivo: Investigar a aptidão aeróbia na predição do tempo de consumo de ar durante tarefa física de bombeiros a partir do equipamento de proteção respiratória (T_EPR).\n\nMétodo: Vinte bombeiros foram divididos em dois grupos: G1 (n=10; 28.0±3.1 anos) para geração da equação preditiva do T_EPR e G2 (n=10; 25.4±2.3 anos) para validação da equação preditiva. Os grupos realizaram dois testes de desempenho em dias distintos: 1) 1600m de corrida em máxima intensidade para determinar a velocidade média (Vm1600) e a frequência cardíaca máxima; 2) corrida/caminhada em intensidade submáxima entre 88–92% da frequência cardíaca máxima. No segundo teste, os bombeiros estavam equipados com roupa de proteção (botas, luvas, capa, capacete e balaclava) e equipamento de proteção respiratória. O T_EPR (correspondente a 1020 litros de ar pressurizado), lactate sanguíneo, frequência cardíaca e percepção subjetiva de esforço foram mensurados.\n\nResultados: A regressão linear do G1 (T_EPR vs. Vm1600) resultou na seguinte equação de predição: T_EPR= 0.0442*Vm1600 (m.min-1) + 4.5029 (r= 0.85; EPM= 0.73; p<0.001). Quando analizado em G2, o T_EPR medido e predito a partir da equação gerada em G1, não foi encontrada diferença significante (T_EPR medido= 15.5±2.5 min vs. T_EPR predito= 14.7±0,4 min; p=0.21). Alta correlação (r=0.95; EPM= 0.79; p<0.001) e concordância na média das diferenças (0.9 min [-3.1/+4.8]) também foi encontrada.\n\nConclusão: A aptidão aeróbia apresentou alta correlação com o T_EPR. 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Abstract

Abstract Objective: The aerobic fitness on predicting firefighters’ air consumption time from self-contained breathing apparatus (T_SCBA) during physical task was investigated. Methods: Twenty firefighters were divided in two groups: G1 (n=10; 28.0±3.1 years) for the generation of a predictive equation of T_SCBA and G2 (n=10; 25.4±2.3 years) for the validation of the predictive equation. The groups completed two performance tests in separate days: 1) maximal 1600m running in order to determine mean velocity (1600mV) and maximal heart rate; 2) submaximal running/walking at intensity between 88–92% of the maximal heart rate. In second test, the firefighters were equipped with protective clothing (boots, gloves, cape, helmet and balaclava) and the self-contained breathing apparatus. The T_SBCA (corresponding to 1020 liters of pressurized air), blood lactate, heart rate and rate of perceived exertion were measured. Results: The linear regression of G1 (T_SCBA vs. 1600mV) resulted in the following predictive equation: T_SCBA= 0.0442*1600mV (m.min-1) + 4.5029 (r= 0.85; SEE= 0.73; p<0.001). When analyzing in G2, the measured and predicted T_SCBA using the equation generated in G1, no significant differences were found (T_SCBA measured= 15.5±2.5 min vs. T_SCBA predicted= 14.7±0.4 min; p=0.21). High correlation (r=0.95; SEE= 0.79; p<0.001) and agreement of the difference of the means (0.9 min [-3.1/+4.8]) were also found. Conclusion: Aerobic fitness presented high correlation with T_SCBA. In addition, the proposed predictive equation was considered valid to estimate T_SCBA during physical task of firefighters, which can have practical application in the labor activity of this population. Resumen Objetivo: Investigar la capacidad aeróbica como factor de predicción del tiempo de consumo de aire de un equipo de respiración autónoma (T_ERA) durante la realización de tareas físicas de bomberos. Método: Veinte bomberos se dividieron en dos grupos: G1 (n=10; 28.0±3.1 años) para la generación de la ecuación predictiva de T_ERA y G2 (n=10; 25.4±2.3 años) para la validación de la ecuación predictiva. Los grupos completaron dos test en días separados: 1) 1600m de carrera máxima para determinar la velocidad media (1600mV) y la frecuencia cardiaca máxima; 2) carrera submáxima/caminata a una intensidad entre el 88-92% de la frecuencia cardiaca máxima. En el segundo test, los bomberos usaron su ropa de protección (botas, guantes, capa, casco y pasamontañas) y el equipo de respiración autónomo. Se midió: el T_ERA (correspondiente a 1020 litros de aire presurizado), el lactato en sangre, la frecuencia cardiaca y el índice de esfuerzo percibido. Resultados: La regresión lineal del G1 (T_ERA vs. 1600mV) resultó en la siguiente ecuación predictiva: T_ERA= 0.0442*1600mV (m.min-1) + 4.5029 (r= 0.85; EEE= 0.73; p<0.001). Cuando se analizó el G2, no se encontraron diferencias significativas entre el valor de T_ERA medido y el calculado usando la ecuación generada con el G1 (T_ERA medido= 15.5±2.5 min vs. T_ERA calculado= 14.7±0.4 min; p=0.21). Se encontró una alta correlación (r=0.95; EEE= 0.79; p<0.001) y concordancia con la diferencia de las medias (0.9 min [-3.1/+4.8]). Conclusión: La capacidad aeróbica presentó una alta correlación con el T_ERA. Además, la ecuación de predicción propuesta se consideró válida para estimar el T_ERA durante tareas físicas de bomberos, lo que tiene grandes aplicaciones prácticas en la labor de esta población. Resumo Objetivo: Investigar a aptidão aeróbia na predição do tempo de consumo de ar durante tarefa física de bombeiros a partir do equipamento de proteção respiratória (T_EPR). Método: Vinte bombeiros foram divididos em dois grupos: G1 (n=10; 28.0±3.1 anos) para geração da equação preditiva do T_EPR e G2 (n=10; 25.4±2.3 anos) para validação da equação preditiva. Os grupos realizaram dois testes de desempenho em dias distintos: 1) 1600m de corrida em máxima intensidade para determinar a velocidade média (Vm1600) e a frequência cardíaca máxima; 2) corrida/caminhada em intensidade submáxima entre 88–92% da frequência cardíaca máxima. No segundo teste, os bombeiros estavam equipados com roupa de proteção (botas, luvas, capa, capacete e balaclava) e equipamento de proteção respiratória. O T_EPR (correspondente a 1020 litros de ar pressurizado), lactate sanguíneo, frequência cardíaca e percepção subjetiva de esforço foram mensurados. Resultados: A regressão linear do G1 (T_EPR vs. Vm1600) resultou na seguinte equação de predição: T_EPR= 0.0442*Vm1600 (m.min-1) + 4.5029 (r= 0.85; EPM= 0.73; p<0.001). Quando analizado em G2, o T_EPR medido e predito a partir da equação gerada em G1, não foi encontrada diferença significante (T_EPR medido= 15.5±2.5 min vs. T_EPR predito= 14.7±0,4 min; p=0.21). Alta correlação (r=0.95; EPM= 0.79; p<0.001) e concordância na média das diferenças (0.9 min [-3.1/+4.8]) também foi encontrada. Conclusão: A aptidão aeróbia apresentou alta correlação com o T_EPR. Em adicional, a equação preditiva proposta foi considerada valida em estimar o T_EPR durante tarefa física de bombeiros, o que pode ter aplicação prática na atividade laboral dessa população.
有氧健身预测消防员在执行体力任务时自给式呼吸器的空气消耗时间
此外,所提出的预测方程在消防员体力任务中的T_EPR估计中被认为是有效的,这可能在该人群的劳动活动中具有实际应用价值。
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Revista Andaluza de Medicina del Deporte
Revista Andaluza de Medicina del Deporte Medicine-Orthopedics and Sports Medicine
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期刊介绍: El Centro Andaluz de Medicina del Deporte edita la Revista Andaluza de Medicina del Deporte (RAMD) desde 2008 con periodicidad trimestral. Esta revista científica publica artículos originales de investigación, previamente sujetos a un proceso de selección y evaluación por pares, y constituye un foro para los científicos, especialistas y profesionales cuyas actividades están relacionadas con la actividad física, el deporte y la salud. Debido a la naturaleza multidisciplinaria de esta área, la revista cubre diferentes disciplinas relacionadas todas con la Medicina del Deporte, lo que la convierte en una publicación con un altísimo grado de interés para todos los profesionales relacionados con las Ciencias del Deporte.
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