吉林省消防训练科目乳酸代谢特征及实践研究

卢中伟 许贵家

摘要：通过对消防员日常训练项目进行需求分析，研究消防员在负重情况下的乳酸代谢特点。并针对消防员特殊体能需求，设计具有针对性的耐乳酸训练方法，探讨耐乳酸训练对消防员负重技能项目的影响。通过提高消防员负重项目的运动表现，从而提高消防救援技能水平和增强消防员实战能力。本研究不仅能够增强消防救援队伍的作战能力，同时丰富了现阶段基层消防员的训练内容和理念。

关键词：消防员;训练科目;乳酸代谢;耐乳酸训练

消防员在实施灭火救援工作时需要穿戴消防战斗服、抢险服等个人防护装备，因此消防员的日常训练中大部分训练科目都需要负重，消防员训练科目有模拟实战的操法训练项目，有模拟场景的体能训练项目。其中较为常见的训练项目，操法有枪炮协同灭火操、纵深灭火救人操、楼层内攻灭火操和百米障碍救助操等，体能科目有负重爬十楼、400米救人疏散物资、60米肩梯登楼、负重5000米等，这些都是消防员比武科目和训练科目，对实战有着很大的指导意义[1]。

通过对这些消防员训练项目进行生理学分析，项目的运动强度和持续时间都比较倾向于糖酵解供能，表明了较高水平的无氧耐力水平能更好的帮助消防员实施灭火救援。消防员是在负重、高温和高压状态下作业，负重状态与非负重状态的运动方式和供能方式都有所区别，负重状态下的运动效率明显降低，身体生理机能受限，而心理压力及环境温度会加速导致肌肉疲劳、脱水等症状，因此消防员在运动中骨骼肌需求的能量更多，产生的疲劳更快，乳酸堆积更快。因此，提升乳酸耐受能力是提高消防员救援技能水平和增强消防员实战能力的一个关键因素[2]。

一、研究对象

本研究选取吉林省消防总队32名优秀的男性消防员，全省冬训考核成绩在前50名之内，有多年在总队集训经历，有一定的训练基础，身体素质相对较强，能承受大负荷的训练强度。将研究对象根据擅长的训练科目分组，进行实验干预，研究耐乳酸能力的提升对消防员负重运动表现的影响。选取要求：年龄18～35岁;参与日常消防训练及一线救援;年度考核成绩优异;BMI值19～28，身体健康，无呼吸道和心血管有关的急性和慢性疾病。测试仪器包括：德国 EKF Lactate Scout 便携式血乳酸测定仪、德国便携式心肺功能遥测仪（CORTEX）和体成分测试仪InBody 270。

二、研究方法

本文通过文献资料法、实验法、数理统计法研究消防训练科目乳酸代谢特征及耐乳酸训练的实践研究，研究通过查阅文献资料，对消防员训练科目进行生理学分析，发现消防员对力量和无氧能力有着较高的需求，高水平的无氧能力、力量和肌耐力能更好的帮助消防员完成灭火工作。需求分析之后设计无氧训练计划，进行3个月的实验干预，在实验中收集整理实验数据，用SPSS19.0统计软件进行分析，以平均值±标准差表示结果，经过数理统计后，研究乳酸耐受能力提高对消防员训练科目的影响。

三、研究结果与分析

（一）身体素质与专项考核测试

目前研究表明，无氧能力、有氧能力、力量素质、协调性和灵敏性都与消防员实战能力有较强的相关性，因此对全部的研究对象进行实验前测试，引体向上平均成绩（12.26±3.94）次，1RM深蹲平均成绩（104±23.20）kg，1RM卧推平均成绩（80.70±14.80）kg，1RM硬拉平均成绩（130.8±41.30）kg，最大心率平均为（187.2±16.73）bpm。消防员考核大纲内容测试：负重登十楼平均成绩（55.9±3.54）s，

400米救人疏散物资平均成绩（94.41±4.59）s，百米负重平均成绩（15.84±0.67）s，单杠卷腹上平均成绩（31.58±7.34）次，负重5000米平均成绩（1229.37±39.97）s，10米爬绳平均成绩（17.84±1.78）s。由基础能力测试成绩和专项考核成绩可以看出参与测试的消防员力量素质相对较好，而有氧能力和无氧能力相对薄弱一些。

（二）实验前准备

在实验干预前期，对各项目小组进行项目成绩测试和血乳酸测试，采血时间在运动后30s、1min、4min、7min和10min，记录最高的血乳酸测试值。水带操项目受测者为操法核心成员5号员，在多人协作的水带操法里面一般由体能最好的成员担任5号员，5号员分工多为负重快速折返和快速登楼，因此，吉林省选拔操法5号员的标准，有时会使用负重100米跑考察消防员的速度耐力素质和力量素质，其成绩能反应消防员快速支援救援现场的能力，在众多水带操法当中多有应用，因此本研究将负重100米跑的成绩作为操法評判标准之一。

运动时动用的能量系统是影响血乳酸变化的关键因素，在情绪紧张时肾上腺素分泌增加也会使血乳酸浓度提升，温度较高和呼吸受阻也会影响供能系统的变化。通过表2中数据可知，参与测试的消防员具备较高的糖酵解供能能力，其中负重登十楼、40米救人疏散物资和枪炮协同灭火操的无氧系统的供能水平很高，糖酵解供能输出功率已经达到最高水平。60米肩登楼与百米障碍救助操偏向于磷酸盐与糖酵解混合代谢供能，纵深灭火救人操、楼层内攻灭火操和百米负重也偏向于磷酸盐与糖酵解混合代谢供能，负重5000米属于糖酵解与有氧代谢混合供能。较高的血乳酸浓度水平表明了无氧能力与消防专项运动表现之间较强的相关性。

虽然在实际的灭火救援现场，无氧系统的供能水平达不到训练考核的水准，在实际救援当中要保留体力应对火场的各种突发情况，但在负重、高温、高压和呼吸受阻的特殊情况下，糖酵解供能输出功率逐渐增加，乳酸堆积致使内环境pH值下降，降低运动能力，因此，消防员想要提升灭火救援表现，糖酵解供能能力和机体缓冲乳酸的能力十分关键。

（三）耐乳酸训练计划设计

针对消防员日常训练科目的需求，设计提高糖酵解供能能力和缓冲酸的贮备能力的耐乳酸训练计划。实验地点为长春市九台区吉林省消防培训基地，实验干预时间为2021年7月至10月，为期12周，每周训练六天，每天两次训练课。耐乳酸训练属于高强度间歇训练，负荷强度较大，因此耐乳酸训练计划每间隔3～5天训练一次，视消防员的身体恢复情况决定两次课的间隔。本次集训为了备战10月份的全省首届“火焰蓝杯”消防运动会暨实战技术交流竞赛，训练课主要包括：专项训练（占总训练课时的42%）、耐乳酸训练（占11%）、力量训练（占21%）、速度耐力训练（占8%）、有氧训练（占14%）、功能性训练（占4%）。

耐乳酸训练通常使用间歇训练，通过严格的掌握时间和负荷强度，来提高机体代谢能力和心肺功能，其主要特点是经过短暂的休息让机体未恢复至静息水平就开始下组训练。每一组训练的距离和负荷强度都要精确的测量和控制，这样有利掌握机体产生的适应性变化，便于针对性设计下一步训练负荷。本研究耐乳酸训练采用攀爬机（Versa Climber）训练，训练地点在长春师范大学体能实验室，攀爬机训练可以更好的把握训练距离、时间和便于测试，攀爬机训练和消防员专项登楼、爬梯和翻越等项目也有迁移作用。耐乳酸训练课时总计16次，根据消防员的机体适应情况分为三个阶段。

第一阶段训练内容：攀爬机训练时间 30s，间歇时间 1min，要求距离 36.6～39.6米，重复训练 8 组。在进行强度间歇训练时要有充分的身体准备和适应性的练习，以确保在训练中不出现伤病。在第一次适应性训练时，消防员们普遍出现了恶心、呕吐等不适现象，训练刺激较强，测试血乳酸浓度水平为（20.67±2.60）mmol/L，这时实验对象的乳酸恢复速率相对较差。在经过两次训练课之后，实验对象适应了该强度的训练内容，表明机体的无氧能力有较明显的提升，都能在规定时间内完成要求训练距离，在第一阶段后面的训练课上能够稳定的完成训练内容，并逐步的提高运动距离，测试血乳酸浓度为（19.67±2.23）mmol/L，运动负荷较大，血乳酸浓度水平降低，乳酸分解能力和运动能力得到有效提升。

第二阶段训练内容：前两节训练课衔接上阶段训练内容，因为身体机能已经适应上一阶段的负荷强度，为了更好的刺激机能，增加了运动距离，攀爬机训练时间30s，间歇时间 1min，要求距离 41.2～42.7米，重复训练 8～10 组。发现研究对象有了第一阶段的基础，无氧耐力素质和机体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日测试血乳酸浓度水平为 （20.23±2.41 ）mmol/L。因此，为了更有效率的训练，改善训练计划，后四节训练课攀爬机训练时间 1min，间歇时间 2min，要求距离 64.0～67.1米，重复训练 8 组。间歇时间较长，8月17日测试血乳酸浓度水平 （20.05±1.80）mmol/L，这时研究对象需要竭力去完成训练内容。

第三阶段训练内容：前两节训练课衔接上阶段训练内容，攀爬机训练时间 1min，间歇时间 2min，增加要求距离67.1～73.2米，重复训练 8 组，通过了两阶段的攀爬机训练，8月30日和9月7日的血乳酸浓度水平分别为（18.58±1.63）mmol/L 和 （19.13±0.73）mmol/L，说明研究对象的机体产生了匹配的适应性变化，增加负荷强度之后也能快速的适应训练内容。后两节训练课，攀爬机训练时间 30s，间歇10s ，每组 5 次，共4 组，计算每组的运动距离，组间间歇时间为完全恢复。通过表 3 和表 4 可以看出两次训练课的运动距离提升幅度较高，但血乳酸浓度水平没有增加，说明经历了三个阶段的攀爬机高强度间歇训练，研究对象的糖酵解代谢供能能力和机体缓冲乳酸的能力得到有效的发展和提高。

（四）周期训练成果

经过了为期3个月的周期性训练，研究对象的各项身体素质都有明显的提升，攀爬机训练提高了无氧耐力素质，抗阻力量训练提升了力量素质，骨骼肌含量和1RM最大力量都有了飞跃式的提升，身体体脂率明显下降。无氧耐力素质和力量素质是提高消防员负重状态下运动表现的关键要素。

在实验结束后对各项目小组进行实验后考核测试，对比实验前和实验后的测试成绩和血乳酸浓度水平，由表6可以看出经过系统的周期性训练，各项目成绩都有了显著的提升，尤其是单兵体能项目，负重登十楼成绩提升的同时血乳酸浓度水平波动幅度不大，说明耐乳酸能力和分解乳酸能力的提升使得运动能力得到了有效的发展，400米疏散物资和60米肩梯登楼成绩提升的同时血乳酸浓度水平下降，说明机体缓冲乳酸的能力提高。负重5000米跑成绩提升的同时，血乳酸浓度提升说明了乳酸耐受能力的提高。水带操法也有显著的提升效果，操法项目考核更注重的是团队协作和在复杂环境下操作器械的能力，但通过提高核心号员的耐乳酸能力水平，水带操的成绩也有一定幅度的提升。综上所述，通过攀爬机训练提高消防员的乳酸耐受能力和分解乳酸能力，能有效的提高消防员训练项目的运动表现。

四、结论与建议

（一）结论

通过基础能力测试和专项训练科目考核成绩得知，参与实验的吉林省消防员力量素质相对较好，而有氧能力和无氧能力相对薄弱一些。分析專项训练科目测试血乳酸浓度发现无氧能力与消防专项运动表现之间具有较强的相关性，消防员想要提升灭火救援表现，糖酵解供能能力和机体缓冲乳酸的能力十分关键。耐乳酸训练能有效的发展消防员乳酸耐受能力和机体分解乳酸能力，提高专项训练项目成绩。耐乳酸能力的提升能有效的提高消防员在运动中的运动表现，从耐乳酸能力与消防员负重运动技能的影响关系和影响程度上来说，系统合理的耐乳酸训练对增强消防救援队伍的作战能力有重大意义[3]。

（二）建议

吉林省消防员体能训练工作已经取得了明显的成效，但在训练内容上偏向力量训练和专项训练，文章通过分析消防员训练科目的乳酸代谢特征，验证了耐乳酸训练对消防员专项运动表现的促进作用，因此，在日常的体能训练中应该引入耐乳酸训练，不具备攀爬机设备条件的，可以通过300码折返跑，配速、节奏训练和高强度间歇训练等，都可以达到耐酸的目的。

参考文献：

[1]张晓青，陈智慧，罗鹏哲.消防员体能训练对技能训练的影响分析[J].军事体育学报，2013，32（03）：61-63.

[2]黄式培，吴华文.提高消防员灭火救援能力的措施分析[J].内蒙古科技与经济，2017（11）：31+68.

[3]吴佑宏.优秀消防员身体素质特征及与灭火专业水平关系的研究[D].上海：上海体育学院，2020.

[4]隋翔宇.基层消防员体能训练现状及对策研究[D].南昌：华东交通大学，2019.

[5]毕双洲.消防员军事体能评价与负重状态下运动能量消耗特征研究[D].成都：成都体育学院，2018.

作者简介：

卢中伟，长春师范大学在读研究生，研究方向：体育教育、体能训练、运动监控和运动康复。