正壓式空氣呼吸器應(yīng)急延時呼吸技術(shù)

張禹海，姚 昕

1.中國人民警察大學(xué) 救援指揮學(xué)院，河北 廊坊 065000； 2.上海市消防救援總隊，上海 201800

0 引言

近年來我國室內(nèi)建筑火災(zāi)頻發(fā)，導(dǎo)致消防員進入建筑物內(nèi)部進行滅火救援行動時的風險變得更大。資料顯示，消防員在滅火救援過程中，因迷失方向、受傷、被困等原因，最終導(dǎo)致所佩戴的正壓式空氣呼吸器(簡稱“空氣呼吸器”)內(nèi)的空氣耗盡，從而引發(fā)窒息或吸入煙氣，致使消防員犧牲的案例時有發(fā)生[1]。對遇險被困消防員迅速展開二次救援是減少消防員火場傷亡以及非戰(zhàn)斗性減員的重要舉措。如果消防員在火場遇到突發(fā)險情，所使用空氣呼吸器的余氣報警閥報警后，能盡可能采取一定呼吸技術(shù)延長空氣呼吸器的使用時間，就可以為二次救援贏得寶貴時間，遇險消防員存活的概率將大大提高。

目前，國內(nèi)對空氣呼吸器應(yīng)急延時呼吸技術(shù)的研究僅有R式呼吸法一種，胡曄[2]驗證了R式呼吸法在實際應(yīng)用中的可行性和其與自由呼吸法相比體現(xiàn)出來的優(yōu)越性。國外研究主要是由美國新澤西州瑞支伍德市消防局教官Reilly發(fā)起的，他們創(chuàng)新發(fā)明了一種空氣呼吸器應(yīng)急延時呼吸技術(shù)：R式呼吸法(R-EBT)。該呼吸法通過調(diào)節(jié)消防員呼吸方式來延長空氣呼吸器的使用時間，并明確要求消防員必須熟練掌握空氣呼吸器延時技術(shù)，從而在危急情況下能夠延長氣瓶中空氣的使用時間[3]。此后美國各地消防員結(jié)合自身經(jīng)驗，陸續(xù)開創(chuàng)出多種應(yīng)急延時呼吸技術(shù)，如科羅拉多州洛夫蘭市消防局就將R式呼吸、點式呼吸法、戰(zhàn)術(shù)呼吸法、吸管呼吸法、手輪呼吸法納入消防員緊急避險訓(xùn)練大綱[4]。

1 空氣呼吸器及其耗氣量影響因素

正壓式空氣呼吸器對不同使用者和使用情況的氣體耗氣量不同，工作強度越大氣瓶內(nèi)氣體消耗就越快。目前，我國消防救援隊伍所使用的氣瓶容量普遍為6.8 L，理論工作壓力為30 MPa，實際工作壓力在25～27 MPa，理論使用時間約為60 min，但受多種因素影響，其實際使用時間一般在30 min左右[5]。

國外研究指出三種因素決定空氣呼吸器的耗氣量：消防員呼吸的快慢，消防員呼吸的深淺，消防員呼吸生硬或是平滑[6]。國內(nèi)主要考慮以下幾個因素：使用者的勞動強度，使用者的身體狀況，使用者受自身興奮、害怕或其他情感因素的影響程度，使用者對這種或類似的裝備受訓(xùn)程度和使用經(jīng)驗的多少[7]。

2 應(yīng)急延時呼吸技術(shù)

2.1 點式(Skip)呼吸法

消防員利用點式呼吸法呼吸時：(1)通過鼻子進行正常吸氣；(2)當消防員感覺需要再次吸氣時，緊接著通過鼻子再次快速抽吸一口氣，然后通過鼻子正常呼氣[4]。在使用點式呼吸法過程中，呼吸時類似于哭泣時的抽泣，該方法通過增加單次吸氣時的進氣量來延長呼吸周期，從而達到延長呼吸時間的目的。消防員使用點式呼吸法時呼吸頻率約為每分鐘8次。

2.2 戰(zhàn)術(shù)(Tactical)呼吸法

戰(zhàn)術(shù)呼吸法是軍隊訓(xùn)練狙擊手時常用的調(diào)整心理狀態(tài)的呼吸方法。消防員使用戰(zhàn)術(shù)呼吸法時：(1)緩慢平穩(wěn)吸氣3～4 s；(2)憋氣保持3～4 s；(3)緩慢平穩(wěn)呼氣3～4 s；(4)再次憋氣保持3～4 s，然后再進行下一次吸氣[4,8]。該呼吸法不同于一般的深呼吸憋氣，消防員通過控制調(diào)節(jié)吸氣和呼氣的氣量，強制性將整個呼吸周期有規(guī)律地延長至12～16 s，從而可將呼吸頻率降低至每分鐘5次左右。但由于在呼吸過程中消防員需要憋氣，倘若消防員在火場由于高強度的勞動或緊張等原因，未能將自己的心率平息下來，那么就很難使用該呼吸方法。

2.3 R式呼吸法

R式呼吸法，即Reilly應(yīng)急呼吸法(R-EBT)，是一種能夠有效延長消防員空氣呼吸器使用時間的呼吸方法，當消防員遇險被困時，使用該呼吸方法能夠為外部救援人員實施二次救援贏得寶貴時間。消防員使用R式呼吸法時：(1)先按照正常呼吸深度均勻吸氣；(2)緩慢地呼氣，在呼氣過程中，將呼出的氣流與鼻腔發(fā)生摩擦，發(fā)出輕微連續(xù)的“哼”音，并盡可能將鼻腔內(nèi)氣體完全排出，然后再開始下一次呼吸。在通常情況下，消防員自由呼吸的頻率約為每分鐘10～15次，相當于一次完整呼吸的持續(xù)時間為4～6 s。而使用R式呼吸法時每次呼吸的間隔時間可達到12 s左右，可將呼吸頻率降低至每分鐘5次左右，從而極大延長空氣呼吸器的使用時間。更為重要的是，在使用R式呼吸法的呼氣過程中，在某種程度上可以幫助消防員盡快恢復(fù)平靜，能有效調(diào)節(jié)消防員的心理，降低心率，減輕心理壓力和呼吸負荷，從消防員身心方面延長空氣呼吸器的使用時間[2,4]。

2.4 吸管(Straw)呼吸法

消防員使用吸管呼吸法時：(1)通過鼻子進行緩慢正常吸氣；(2)呼氣時將上下嘴唇撅起來，并模仿嘴中含有吸管將氣體緩緩吹出。該方法延長呼吸時間的原理為：在消防員呼氣的過程中，由于嘴唇撅起，呼氣受阻進而導(dǎo)致呼氣速率降低，從而通過延長單次呼氣時間來延長呼吸周期，達到延長呼吸時間的目的[4]。

2.5 手輪(Wheel)呼吸法

消防員在使用手輪呼吸法時：(1)在安全的地方坐下，將空氣呼吸器背托從背后摘下并抱于自己懷中，將身體調(diào)整為自己覺得舒適的姿勢；(2)擰緊手輪，關(guān)閉氣瓶閥；(3)需要吸氣時擰開約半圈氣瓶閥，正常吸氣；(4)呼氣時，馬上將氣瓶閥關(guān)閉，正常緩慢呼出氣體。當感覺需要下一次吸氣時，以此類推，進行下一輪操作[4,9]。

3 試驗測試

3.1 樣本選取

在某地消防站隨機選取5名一線消防隊員，年齡21～25周歲，平均身高170.4 cm，平均體重67.8 kg。被測試消防員首先集中系統(tǒng)學(xué)習并訓(xùn)練上述五種呼吸方法，隨后佩戴空氣呼吸器以及滅火戰(zhàn)斗服，選擇自己最適宜的姿勢進行練習直至熟練掌握每種呼吸方法的呼吸技巧。選取的5名消防員都有著較為豐富的滅火救援戰(zhàn)斗經(jīng)歷，對空氣呼吸器的使用都很熟練，減少由于受訓(xùn)程度和經(jīng)驗不足而對試驗帶來的影響。

3.2 正常呼吸方式下空氣呼吸器使用時間測試

被測試消防員著滅火戰(zhàn)斗服，佩戴空氣呼吸器，坐于海綿墊上，并在整個測試過程中盡量保持姿勢不變，測試過程中時刻觀察測定時間。測試時使用氣瓶壓力為15 MPa的空氣呼吸器。測試開始前使用脈搏血氧儀記錄每名被測試消防員的脈搏血氧數(shù)值。測試開始后，被測試消防員在測試過程中自行選擇采用其感覺最舒服的正常呼吸方式，并用秒表開始計時。待空氣呼吸器壓力為10 MPa時，測試停止，記錄空氣呼吸器使用時間T0(s)，使用脈搏血氧儀記錄此時的脈搏血氧數(shù)值S0(%)。

3.3 采用延時呼吸法下空氣呼吸器使用時間測試

更換氣瓶壓力為15 MPa的空氣呼吸器，被測試消防員重新以半平躺的姿勢坐于海綿墊上。測試開始后，被測試消防員采用同一種延時呼吸法(如點式呼吸法)進行呼吸，并用秒表開始計時。待空氣呼吸器壓力為10 MPa時，測試停止，記錄空氣呼吸器使用時間T1。以同樣測試方法依次分別對其余四種延時呼吸法進行測試，記錄對應(yīng)的空氣呼吸器使用時間T2,T3,T4,T5，如表1所示。

表1 六種呼吸方式下15 MPa

3.4 脈搏血氧儀輔助測量

血氧飽和度(SaO2)是血液中被氧結(jié)合的氧合血紅蛋白(HbO2)的容量占全部可結(jié)合的血紅蛋白(Hb)容量的百分比，即血液中血氧的濃度，它是呼吸循環(huán)的重要生理參數(shù)。正常人體動脈血的血氧飽和度為98%，靜脈血為75%。一般認為血氧飽和度正常應(yīng)不低于94%，在94%以下為供氧不足，有學(xué)者將SaO2<90%定為低氧血癥的標準。因此，在試驗測試過程中，根據(jù)脈搏血氧儀實時監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)即可判斷消防員在呼吸過程中是否出現(xiàn)缺氧情況[10]。分別記錄上文五種延時呼吸法測試完成時的脈搏血氧數(shù)值S1,S2,S3,S4,S5，如表2所示。

表2 六種呼吸方式下脈搏/血氧數(shù)值

3.5 低氣量狀態(tài)下空氣呼吸器使用時間測試

更換氣瓶壓力為5 MPa的空氣呼吸器，被測試消防員仍以半平躺的姿勢坐于海綿墊上。測試開始后，被測試消防員依次分別采用五種延時呼吸法進行呼吸，待氣瓶空氣耗盡時，測試停止，分別記錄空氣呼吸器使用時間T11、T12、T13、T14、T15，如表3所示。

表3 低氣量時5 MPa空氣呼吸器使用時間

3.6 數(shù)據(jù)分析

由測試結(jié)果可知，五種延時呼吸方法均能不同程度延長空氣呼吸器的使用時間。平均延長使用程度分別為：45.51%、87.92%、112.32%、64.03%、48.47%，見表4所示。其中，當氣瓶內(nèi)氣量較為充足時，采用R式呼吸法延長空氣呼吸器的使用時間最長。

表4 正常呼吸與五種延時呼吸法使用時間對比

通過表3數(shù)據(jù)可以看出，當氣瓶內(nèi)氣量不足余氣報警閥開啟時，由于報警閥在鳴響過程中也會消耗一定空氣，試驗結(jié)果發(fā)生變化，此時使用手輪呼吸法延長空氣呼吸器的使用時間最長。空氣呼吸器余氣報警閥鳴響過程中，報警閥開啟，部分氣體直接從報警閥排出，造成一部分氣體損耗。而采用手輪呼吸法過程中，在非吸氣階段手輪始終處于關(guān)閉狀態(tài)，有著其他四種呼吸法無法比擬的優(yōu)勢。因此，在氣瓶氣量不足情況下，采用手輪呼吸法能更有效地延長使用時間，即使余氣報警閥響起，平均仍可繼續(xù)使用空氣呼吸器1 289 s。

通過表2數(shù)據(jù)可以看出，無論被測試消防員采用何種延時呼吸方法，其脈搏血氧指標均符合正常參數(shù)，說明幾種呼吸方法的使用過程中都不會導(dǎo)致血氧飽和度降低。其中，采用R式呼吸法時，可有效降低被測試消防員的心率，具有一定的調(diào)節(jié)心理、平息心率的作用。

在前期應(yīng)急延時呼吸技術(shù)訓(xùn)練過程中，部分被測試消防員不同程度出現(xiàn)了口干、咽喉干燥、膈肌不適的癥狀，經(jīng)多次訓(xùn)練后癥狀有所緩解。在采用戰(zhàn)術(shù)呼吸法呼吸過程中，被測試消防員對呼氣后的憋氣階段明顯感覺不適，且必須在消防員心率平息下來后才能使用該呼吸法，否則將縮短其呼吸周期，延長效果大打折扣。因此，要想更好地應(yīng)用延時呼吸技術(shù)，就要加強適應(yīng)性訓(xùn)練，克服呼吸方法改變帶來的慣性影響。同一種延時呼吸法對不同被測試消防員的延長效果并不相同，其中，若消防員在正常呼吸狀態(tài)下其呼吸周期越短、耗氣越快的，使用延時呼吸法后延時效果越明顯。

4 結(jié)論及建議

4.1 本文通過對五種延時呼吸技術(shù)在空氣呼吸器氣瓶壓力為15 MPa及5 MPa情況下，空氣呼吸器使用時間的試驗數(shù)據(jù)分析對比發(fā)現(xiàn)：R式呼吸法在余氣報警閥未開啟時，其延時效果明顯優(yōu)于其他幾種呼吸法；手輪呼吸法在余氣報警閥開啟時，其延時效果更優(yōu)。但不論使用何種方法，消防員均需要提前進行一定的適應(yīng)性訓(xùn)練。在滅火救援現(xiàn)場復(fù)雜因素影響下，消防員可以根據(jù)自身情況及對延時呼吸技術(shù)的適應(yīng)程度，綜合采用幾種方法進行延時呼吸。

4.2 R式呼吸法和手輪呼吸法分別在空氣呼吸器氣瓶氣量充足和不足情況下能有效延長空氣呼吸器的使用時間，但其僅僅只是在一定程度上延長了使用時間，如果外部救援力量不能及時、迅速、有效地開展二次救援，那么遇險消防員仍無法被救。因此，應(yīng)進一步健全和完善二次救援制度，在進行滅火救援過程中，當消防指戰(zhàn)員進入火場內(nèi)部進行滅火救援時，一定要在外部留有快速救援小組。一支訓(xùn)練有素的快速救援小組平均可以在18～21 min內(nèi)找到被困消防員，然后迅速進行救援。因此，若想讓應(yīng)急延時呼吸技術(shù)真正在實戰(zhàn)中取得實效，必須健全科學(xué)系統(tǒng)的訓(xùn)練機制，養(yǎng)成火場緊急避險的自我意識，才能提高遇險消防員被營救的概率。

4.3 在緊急情況下使用應(yīng)急延時呼吸技術(shù)延長空氣呼吸器的使用時間應(yīng)當是每一位消防員必須掌握的火場緊急避險技能。通過多次訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)，即使再簡單的呼吸法仍需要不斷訓(xùn)練才能熟練掌握并應(yīng)用自如。但目前消防員空氣呼吸器的使用訓(xùn)練并未涉及這方面的內(nèi)容，應(yīng)當充分重視火場上空氣呼吸器延時呼吸技術(shù)，將其納入消防員緊急避險訓(xùn)練大綱，同時結(jié)合外部快速救援小組聯(lián)合整建制進行搜救訓(xùn)練。只有在延長空氣呼吸器使用時間和提高二次救援能力相結(jié)合的情況下，才能真正保證消防員在火場中的安全。