1 Училище по физикална терапия и рехабилитационни науки и Служба за клинични изследвания (RC), Медицински колеж Morsani, Университет на Южна Флорида, 12901 Bruce B. Downs Boulevard, MDC77, Тампа, FL 33612, САЩ

2 Vert Mooney Research Foundation, Сан Диего, Калифорния 92123, САЩ

3 Palladian Health, Западна Сенека, Ню Йорк 14224, САЩ

Резюме

1. Въведение

Пожарогасенето е едно от най-опасните, физически взискателни и психологически стресиращи професии [1]. Следователно не е изненадващо, че болките в кръста и свързаните с тях мускулно-скелетни наранявания са много чести при пожарникарите и водещата причина за ранно пенсиониране [1, 2]. Затлъстяването засяга повече от една трета от кариерните пожарникари [3, 4] и е свързано с повишен риск от болки в кръста сред общата популация [5]. В общата популация затлъстяването се свързва и с лошо представяне при тестове за физическа годност, като мускулна издръжливост на гърба [6, 7], за което се съобщава, че предсказва бъдещата честота на болки в кръста [8]. В общата популация лошо кондиционираните мускули на гърба и сърцевината се свързват с болки в кръста, тъй като хората с болки в кръста имат намалена сила, издръжливост, атрофия, мастна инфилтрация и анормална активност в различни мускули на гърба и сърцевината [8-11].

Инициативата за съвместно управление на труда на пожарната служба за добро здраве и фитнес на Международната асоциация на пожарникарите и Международната асоциация на началниците на пожарните служби препоръчва скрининг за затлъстяване и оценка на мускулно-скелетната годност, включително мускулна издръжливост [1]. Връзките между затлъстяването, болките в кръста и мускулната издръжливост на гърба обаче не са оценени при пожарникарите. Предвид връзката между мускулната издръжливост на гърба, затлъстяването и болките в кръста сред общата популация, заедно с високата честота на болки в кръста при пожарникарите, проучването на въздействието на затлъстяването върху мускулната издръжливост на гърба при пожарникарите е оправдано. Целта на това проучване беше да се оцени връзката между затлъстяването и мерките за мускулна издръжливост на гърба и сърцевината при пожарникарите.

2. Материали и методи

2.1. Уча дизайн

Проведено е проучване на напречното сечение с пожарникари от общинска пожарна служба в САЩ. Данните за това проучване са получени от изходни оценки в рамките на рандомизирано контролирано проучване на тренировка за прогресивно съпротивление за ниска част на гърба (грант № EMW-2009-FP-00418, Федерална агенция за управление при извънредни ситуации, Министерство на вътрешната сигурност на САЩ).

2.2. Участници

Мъжки кариерни пожарникари (

) бяха наети от цялото население на пожарникарите (

) на пожарната спасителна служба в Тампа (Тампа, Флорида, САЩ). Пробната проба се състоеше от 10 капитани, 5 лейтенанти, 13 инженери-шофьори, 8 фелдшери и 47 пожарникари без допълнителен ранг. Участниците бяха наети чрез презентации, известия по имейл, публикувана информация и от уста на уста. Съветът за институционален преглед на университета в Южна Флорида одобри експерименталния протокол и всички участници предоставиха информирано съгласие.

2.3. Прожекция
2.4. Самоотчитане на физическо упражнение

Самоотчитането на физическото упражнение се оценява чрез въпроса: „През последните три месеца средно колко дни в седмицата сте изпълнявали някакви физически упражнения?“ Този въпрос е адаптиран от конкретен елемент, описан в минималния набор от данни на насоките на инициативата за уелнес и фитнес за управление на труда на пожарната служба [1].

2.5. Индекс на телесна маса и процент телесни мазнини

Телесна маса (kg), измерена с калибрирана електронна везна (Life Measurement, Inc., Concord, CA, САЩ), и телесна височина (cm), измерена със стадиометър (Novel Products Inc., Rockton, Илинойс, САЩ ), бяха използвани за изчисляване на ИТМ (BMI (kg/m 2) = телесна маса (kg)/телесна височина (m) 2) [1]. Процентът на телесните мазнини се определя с помощта на плетизмография за преместване на въздуха в цялото тяло (Bod Pod, Life Measurement, Inc., Concord, CA, United States) с прогнозен обем на гръдния газ според указанията на производителя. За тази оценка участниците носеха шапка за плуване и бельо или компресионни шорти. Всички други дрехи и бижута бяха премахнати. Установена е валидността на плетизмографията с изместване на въздуха за измерване на процента на телесните мазнини [12]. Плетизмографията с изместване на въздуха, в сравнение както с хидростатично претегляне, така и с двуенергийна рентгенова абсорбциометрия, се съгласува в рамките на 1% телесни мазнини, когато се изчислява средната стойност на многократното изследване [12]. Също така, корелациите между плетизмографията с изместване на въздуха и хидростатичното претегляне и рентгеновата абсорбциометрия с двойна енергия са силни в многобройни проучвания

2.6. Мускулна издръжливост на гърба и сърцевината

Мускулната издръжливост на изометричното удължаване на гърба беше оценена с модифицирания тест на Biering-Sorensen [13]. За модифицирания тест на Biering-Sorensen, участникът е бил разположен на римски стол с променлив ъгъл (Conner Athletic Products, Jefferson, IA, Съединени щати) в хоризонтално положение, с предните горни илиачни бодли, подравнени към горния ръб на тазовия ограничител подложка на машината. Ръцете бяха поставени зад главата, глезените бяха разположени под подложката на глезена, а краката се държаха възможно най-изправени. След това участникът е инструктиран да повдигне торса в хоризонтално положение (Фигура 1). Веднага след като беше постигнато хоризонталното положение, проверяващият започна да измерва времето с хронометър. Участникът беше устно насърчен от проверяващия да заема позицията възможно най-дълго. Участникът не е бил информиран за изминалото време, докато се провежда тестът. Ако торсът на участника падне с 10 ° под хоризонталната позиция, на участника ще бъдат дадени максимум две предупреждения за възстановяване на позицията. Ако участникът не е могъл да направи това, проверяващият спира теста и времето се записва в секунди. Модифицираният тест на Biering-Sorensen се оказа надеждна мярка за изометрично удължаване на мускулната издръжливост на гърба [13].

затлъстяването

Изобразяване на модифицирания Biering Sorensen tTest, използван за оценка на мускулната издръжливост на гърба.


Изобразяване на теста Plank, използван за оценка на основната мускулна издръжливост.
2.7. Статистически анализи

(Таблица 2). Поради ниските бивариационни корелации между включените независими променливи във всеки от мултипроменливите стъпаловидни регресионни анализи, колинеарността не се счита за проблем и следователно коефициентът на инфлация на дисперсията не се разглежда.

В допълнение към анализите, използвани за оценка на въздействието на затлъстяването върху мускулната издръжливост, скоростта, при която ИТМ погрешно класифицира субектите като затлъстели или липсващи, също е оценена чрез изчисляване на фалшиво отрицателни и фалшиво положителни нива. Погрешните класификации на затлъстяването се основават на стандартни критерии за процент на телесни мазнини за определяне на затлъстяването (затлъстяване ≥ 25% телесни мазнини; не затлъстяване 2, което е в диапазона с наднормено тегло. Според стандартните категории ИТМ [1], 21,7% (

) от участниците са имали нормален ИТМ, 49,4% () са с наднормено тегло и 28,9% () са с наднормено тегло. Въз основа на процента на телесните мазнини [15], 57,6% от участниците са били без затлъстяване, а 42,4% от участниците са били със затлъстяване. Затлъстелите пожарникари според категориите на ИТМ са имали по-лошо време за издръжливост на гърба и мускулите в сравнение с неблагополучните пожарникари. От 83 участници 19 (22,9%) са били погрешно класифицирани от ИТМ според критериите за процент на телесни мазнини. Общо 15 (42,9%) участници бяха погрешно класифицирани от ИТМ като недобросъвестни, когато всъщност бяха със затлъстяване (т.е. фалшиво отрицателни погрешни класификации). Общо 4 (8,3%) участници са били погрешно класифицирани от ИТМ като затлъстели, когато всъщност не са били (т.е. фалшиво положителни погрешни класификации).

) стойности между избраната възраст, физически упражнения, затлъстяване и данни за мускулна издръжливост.

Коефициентите на корелация на бивариабилни Pearson, сравняващи възрастта, физическото натоварване, ИТМ, процента на телесните мазнини, мастната маса, обезмаслената маса и мускулната издръжливост са представени в таблица 2. За мускулната издръжливост на гърба са отбелязани значителни отрицателни корелации с възрастта, ИТМ, тялото процент на мазнини и маса на мазнините. За основната мускулна издръжливост бяха отбелязани значителни отрицателни корелации с ИТМ, процент на телесни мазнини, маса на мазнини и маса без мазнини.

За мускулната издръжливост на гърба измерването на затлъстяването беше единствената значима независима променлива в трите стъпаловидни мултивариационни регресионни модела, което представляваше 16–19% от вариацията в мускулната издръжливост на гърба (Таблица 3). С увеличение на ИТМ с 1 точка мускулната издръжливост на гърба намалява с 2,9 секунди. С увеличение на процентното съдържание на телесни мазнини с 1 точка мускулната издръжливост на гърба намалява с 1,2 секунди. С увеличаване на мастната маса с 1 точка мускулната издръжливост на гърба намалява с 1,1 секунди. За основната мускулна издръжливост, измерването на затлъстяването и възрастта бяха значими независими променливи и в трите модела на поетапна мултивариативна регресия, които съставляваха 29–37% от вариацията в основната мускулна издръжливост (Таблица 4). С увеличение на ИТМ с 1 точка основната мускулна издръжливост намалява с 8,6 секунди. С увеличение на процентното съдържание на телесни мазнини с 1 точка, мускулната издръжливост на сърцевината намалява с 4,4 секунди. С увеличение на мастната маса с 1 точка основната мускулна издръжливост намалява с 3,7 секунди.

4. Дискусия

Констатациите от това проучване показват, че затлъстяването има значително отрицателно въздействие върху мускулната издръжливост на гърба и сърцевината при пожарникарите, независимо коя мярка за затлъстяване се оценява. Подобни тенденции се наблюдават при връзките между всички маркери на затлъстяването (ИТМ, процент на телесните мазнини или мастна маса/безмаслена телесна маса), оценени в това проучване, и мускулна издръжливост на гърба и сърцевината.

Като се има предвид, че мултивариативните регресионни модели за гръбна и основна мускулна издръжливост представляват съответно само 16–19% и 29–37% от вариацията, тези модели не отчитат голяма част от вариацията в мускулната издръжливост на гърба и сърцевината. Следователно, други фактори, които не са измерени в това проучване, могат да бъдат включени в представянето на тестовете за мускулна издръжливост. Също така, тъй като общата част от отклоненията, отчетена в моделите, е ниска, мускулната издръжливост на гърба и сърцевината трябва да се оценява директно и не трябва да се предвижда от възрастта, количеството физическо упражнение за седмица и показателите за затлъстяване.

Констатациите на настоящото проучване относно връзката между телесния състав и мускулната издръжливост на гърба при пожарникарите изглеждат подобни на връзките, наблюдавани в общото население. Разкрихме четири предишни проучвания, които оценяват връзката между мускулната издръжливост на гърба (както се оценява от някаква версия на теста на Biering Sorensen) и телесния състав в общата популация [6, 7, 16, 17]. В три от тези четири проучвания [6, 7, 16] се наблюдават значителни умерени отрицателни корелации между измерванията на телесния състав (ИТМ и процент на телесните мазнини) и мускулната издръжливост на гърба.

В настоящото проучване ИТМ и процентът на телесните мазнини бяха повишени при голяма част от участниците, което показва високо разпространение на пожарникарите с наднормено тегло или затлъстяване в това проучване. В настоящото проучване 29% от пожарникарите са били със затлъстяване според BMI, а 42% от пожарникарите са били със затлъстяване според процента на телесните мазнини. Тези открития са в съответствие с предишни проучвания на затлъстяването при пожарникари, които съобщават, че приблизително 34% от пожарникарите са със затлъстяване според BMI [3, 4] и приблизително 48% са със затлъстяване според процента на телесните мазнини [3]. В настоящото проучване ИТМ погрешно класифицира 42,9% от затлъстелите пожарникари (според критериите за процент на телесните мазнини, определящи затлъстяването като ≥25%) като ненадеждни (т.е. фалшиво отрицателна диагноза). Такива погрешни класификации изглеждат често при мъжете пожарникари, тъй като предишно проучване отчита фалшиво отрицателен процент от 32,9% [3]. Като се има предвид относително високата степен на несъответствие между ИТМ и процента телесни мазнини, оценката на ИТМ и процента телесни мазнини е разумна, тъй като всеки метод може да даде уникална информация за здравословното състояние на пожарникарите.

В допълнение към връзката между затлъстяването и лошата мускулна издръжливост на гърба и сърцевината, наблюдавана в настоящото проучване, затлъстяването е свързано с намалена работа и повишен риск от инвалидност при пожарникарите. Неотдавнашно проучване оцени параметрите на фитнес сред пожарникарите, включително ИТМ, процент на телесните мазнини и ефективност на тест за физическа способност, състоящ се от изкачване на стълби, търкаляне, повдигане, дърпане, вкарване на съединител за маркуч към хидрант и напредване на маркуч, притежаващ шлем и спасяване на манекен [18]. В това проучване лошото представяне на теста за физическа способност е свързано с висок ИТМ (,