Soveltuuko Oulun mallista muokattu pelastajien savusukellustestirata työterveyshuollon turvalliseksi työvälineeksi?

Miksi tutkimus tehtiin?

Oulun mallin testirata on aktiivisessa käytössä pelastuslaitoksissa. Testi jäljittelee tyypillisiä savusukellustehtäviä, jotka suoritetaan ns. normaalijoutuisuudella, ei-kilpaillen 14,5 minuutin aikana ja yleensä alle maksimaalisella suoritustasolla. Oulun mallin testirataa ei alunperin tarkoitettu savusukelluskelpoisuuden arvioitiin vaan toimimaan apuna arvioitaessa työkykyä turvallisesti esimerkiksi pitkien sairauslomien jälkeen. Testiradalla arvioidaan pelastajan yksilöllistä toimintareserviä, joka arvioidaan laskemalla kuinka monta prosenttia keskimääräinen sydämen sykintätaajuus työn aikana on maksimaalisesta sydämen sykintätaajuudesta (%HRmax). Tulosten tulkinnassa on kuitenkin ollut ongelmia silloin kun testaajalla ei ole ollut riittäviä fyysisen kunnon testauksen perustietoja eikä kokemusta.

Pelastusopistolla sekä Kuntoutumis- ja tutkimuskeskus Kunnonpaikassa oli tavoitteena edelleen kehittää Oulun mallin testiradasta läpäisyperiaatteella toimiva seulontatesti (Jylhä ja Kinnunen 2004), josta tässä käytetään nimitystä muokattu testirata. Pyrkimyksenä oli lisätä testiradan kuormittavuutta siten, että testin aikana pelastajan keskimääräinen hapenkulutus olisi vähintään 3 l/min ja 36 ml/kg?min-1. Testin läpäisy (?12,5 min) edellyttäisi pelastajan verenkiertoelimistön suorituskyvyltä savusukellusohjeessa asetettuja maksimaalisen hapenkulutuksen vähimmäisvaatimuksia. Työterveyslaitoksen tutkimuksen toteutuksen aikana muokatusta testiradasta julkaistiin Pelastusopiston ja Sisäasiainministeriön toimesta suositus (Kinnunen 2004) mikä perustuu Pelastusopistolla ja Kunnonpaikassa tehtyyn tutkimukseen (Jylhä ja Kinnunen 2004). Testiradan turvallisuutta tai luotettavuutta ei kuitenkaan tutkimuksessa varmistettu. Nyt raportoitavan tutkimuksen tarkoituksena oli varmentaa muokatun testiradan turvallisuus, luotettavuus (validiteetti) sekä toistettavuus.

Eri-ikäisiä ja erikuntoisia pelastajia mitattiin

Tutkimukseen osallistui yhteensä 50 vakinaista pelastajaa tai sopimuspalokuntaan kuuluvaa Keski-Uudenmaan aluepelastuslaitoksesta. Pelastajien keski-ikä oli 41 (30–54) vuotta. Toimintakyky-mittaukset laboratoriossa voitiin tehdä 48 tutkittavalle ja savusukellustestiradalle osallistui terveytensä ja kuntonsa puolesta 45 tutkittavaa. Savusukellustestiradan toistettavuustesteihin sekä hapenkulutuksen ja elimistön lämpökuormittumisen mittauksiin valittiin erikseen satunnaisotannalla 15 eri tutkittavaa.

Miten turvallisuutta ja luotettavuutta arvioitiin?

Tutkittavien terveystarkastukset ja heidän fyysinen toimintakykynsä mitattiin Työterveyslaitoksen kuormituslaboratoriossa. Toimintakykymittaus sisälsi maksimaalisen hapenkulutuksen suoran mittauksen kävelymatolla, pelastajien lihaskuntotestit sekä tasapainotestejä. Mittaukset muokatulla savusukellustestiradalla toteutettiin pelastuslaitosten tiloissa käyttäen täydellistä savusukellusvarustusta. Savusukellustestirata sisälsi viisi osatehtävää:

1. Käveleminen kantaen ensin 100 m kahta 16 kg painoista letkukieppiä ja toisen 100 m aikana kahta 16 kg painoista letkukehikkoa
2. Käveleminen portaissa (nousua 20 m) kantaen kahta 16 kg painoista letkukehikkoa
3. Kuorma-auton renkaan siirtäminen 3 m moukaroimalla.
4. Kahden metrin etäisyydellä toisistaan olevien esteiden alitus ja ylitys 8 m pitkällä radalla. Rata kierretään kolme kertaa.
5. 25 m pitkän letkun rullaus niin, että toinen liitin pysyy koko ajan paikallaan.

Muokatussa testiradassa mitataan vain kokonaissuoritusaikaa, kun taas Oulun mallissa on ennalta määrätty aika jokaiselle testiosiolle. Ensimmäiseen ja toiseen osatehtävään on lisätty staattista lihaskuormitusta taakkojen kantamisen muodossa (1. tehtävä 16 kg, 2. tehtävä 32 kg).

Testiradan turvallisuutta selvitettiin rekisteröimällä EKG- ja sykevariaatio sekä elimistön lämpökuormittuminen toiminnan ja palautumisen aikana. Testin aerobisen kuormituksen luotettavuuden selvittämiseksi pelastajilta mitattiin testiradalla hapenkulutus suoralla menetelmällä. Testiradan toistettavuus selvitettiin 3 kertaa viikon välein toistuvilla mittauksilla.

Sydämen sykintätaajuus nousi hapenkulutusta ja ventilaatiota voimakkaammin testiradalla

Suoritusaika muokatulla testiradalla oli keskimäärin 10 min ja vaihteli välillä 7–15 min nuorten ollessa nopeimpia. Eniten aikaa kului portaiden nousutehtävässä ja vähiten moukarointi- tai kelaustehtävässä. Suoritusaika ja suhteellinen kuormittuminen olivat hyvin samanlaisia toistetuissa mittauksissa ts. suoritus testiradalla oli varsin toistettava. Testiradan kokonaan suorittaneista pelastajista 30 %:lla keskimääräinen kuormittuminen prosentteina maksimaalisesta sykintätaajuudesta oli ?84 %HRmax (korkea kuormittuminen), yli puollella tutkituista kuormittuminen oli 85–94 %HRmax (hyvin korkea kuormittuminen) ja vastaavasti erittäin korkea kuormittuminen (95–100 %HRmax) havaittiin 12 %:lla testiradan suorittaneista.

Tutkittujen keskimääräinen absoluuttinen hapenkulutus testiradalla oli keskimäärin 2,5 (1,7–3,3) l/min ja vastaavasti ruumiin painoon suhteutettuna 29,7 (20,3–40,8) ml/kg?min-1. Korkein keskimääräinen hapenkulutus mitattiin portaiden nousun ja vastaavasti pienin kävelyn aikana. Maksimiarvoihin suhteutettu hapenkulutus vaihteli testiratasuorituksen aikana keskimäärin 50–80%. Vastaavasti maksimiarvoihin suhteutettu ventilaatio ja sykintätaajuus vaihtelivat 43–80 % ja 83–99 % (taulukko «Yksilöllisiin maksimaalisiin arvoihin suhteutetut hapenkulutus (%VO2max), ventilaatio (%VEmax) ja sykintätaajuus (%HRmax) eri osatehtävissä testiradalla (n=11). Luvut ovat keskiarvoja ja suluissa vaih»1).

Testattujen pelastajien peruslämpötilat vaihtelivat 36,8 ja 37,6 °C välillä ja yksilölliset lämpötilaerot säilyivät keskimäärin samansuuruisena koko mittausjakson ajan. Elimistön lämpösisällön muutosteho nosti rektaalilämpötilaa keskimäärin 0,5 (0,3–0,8) °C testiradan aikana. Palautuminen varusteet päällä oli hidasta. Ihon lämpötilat nousivat kaikilla tukituilla voimakkaasti testin aikana ja säilyivät kohonneella tasolla lähes koko palautumisen ajan.

Neljä tutkittua pelastajaa eri osatutkimuksissa keskeytti suorituksen testiradalla syinä tutkittavien toivomus keskeyttää testi yleisen tai käsien uupumisen vuoksi ja paineilman loppuminen. Radalla keskeyttäneistä valtaosa oli yli 50-vuotiaita ja he kuuluivat sopimuspalokuntiin. Keskeyttäneiden %VO2max ja %VEmax vaihtelivat välillä 80–84 % ja 68–76 % kun taas %HRmax ylitti henkilökohtaisen laboratoriossa mitatun maksimiarvon vaihdellen välillä 99–108 %.

Huomattavan monella EKG muutoksia testiradalla

Muokatulla savusukellustestiradalla verenkiertoelimistöön kohdistuva kuormitus vastasi useilla tutkittavilla maksimaalisen kliinisen kuormituskokeen kuormitustasoja. Sykintätaajuus nousi EKG:n perusteella korkeimmillaan keskimäärin tasolle 177 (149–205) min-1. Lähes puolella tutkituista sykintätaajuus nousi yli 185 min-1. Joissakin tapauksissa radalla mitatut sykintätaajuudet ylittivät laboratoriossa mitatut henkilökohtaiset maksimitasot.

Huomattavan monella (n=6, 13 %) tutkituista pelastajista esiintyi savusukellustestiradan aikana EKG- löydöksiä, joiden luonne ikääntyvillä ja sydän- ja verisuonisairauksien riskitekijöitä omaavilla on aiheellista varmentaa. Osassa tapauksissa muutokset eivät ilmenneet kliinisessä kuormituskokeessa. Kuvatuissa tapauksissa muutoksiin ei liittynyt rintakipuoireita, mutta tutkittavat ilmoittivat lisäksi muita sydän- ja verisuonisairauksien riskitekijöitä (tupakointi, vähäinen fyysinen aktiivisuus, korkea veren kolesteroli, korkea verenpaine, ylipaino). Poikkeavan EKG:n omaavien ryhmässä keski-ikä oli 50 (45–53) vuotta ja vastaavasti normaalin EKG:n omaavien ryhmässä tutkittavat olivat keskimäärin 40 (30–54)-vuotiaita. Suoritusaika poikkeavan EKG:n omaavien ryhmässä oli keskimäärin noin 2 minuuttia pidempi kuin normaalin EKG:n omaavien ryhmässä.

Muokattu testirata ei ole turvallinen ja luotettava savusukelluskelpoisuuden arviointiin

Muokatulla savusukellustestiradalla mitattu hapenkulutus jäi keskimäärin alle savusukellusohjeessa savusukeltajan maksimaaliselle hapenkulutukselle asetettuja minimivaatimustasoja. Vaikka testin kuormittavuutta oli Oulun mallin testirataan verrattuna lisätty kannettavilla taakoilla, muokatun testin vaativuus hapenkulutuksen osalta ei juurikaan ole lisääntynyt. Testiradan aikana sydämen sykintätaajuuden, hapenkulutuksen ja ventilaation suhde ei ollut lineaarinen vaan suuri staattisen yläraajatyön sekä lämpökuormituksen määrä nosti sydämen sykintätaajuutta suhteellisesti hapenkulutusta ja ventilaatiota enemmän. Testi oli mahdollista myös läpäistä vaikka laboratoriossa mitattu maksimaalinen hapenkulutus jäi alle vähimmäisvaatimusten. Muokatun savusukellustestiradan suorittaminen alle 12,5 min aikarajan ei vastaa savusukellusohjeessa asetettuja hapenkulutuksen minimivaatimustasoja, eikä testiä tässä muodossa suositella savusukelluskelpoisuuden arviointiin. Haluttaessa ja turvallisuussuositukset (taulukko «Terveystarkastuksiin liittyvät lisätutkimukset ennen fyysisen toimintakyvyn mittauksia.»2) huomioiden testirataa voidaan käyttää työtaitojen ja laiteharjoittelun välineenä, seurantatestinä suhteessa oman kunnon kehittymiseen tai toimintareservin arviointiin suhteessa omaan maksimaaliseen suorituskykyyn.

Muokattu savusukellustestirata oli osalle pelastajista verenkiertoelimistöä maksimaalisesti kuormittava. Runsas staattisen työn osuus sekä testin aiheuttama lämpökuormitus ilman selkeitä palautumisvaiheita lisää todennäköisesti sydämeen kohdistuvia verenpainevaikutuksia sydän- ja verenkiertoelimistön sairauksien riskitekijöitä omaavilla. Erityisesti ikääntyvien, liikuntaa vähän harrastavien ja riskitekijöitä omaavien terveydentila on varmistettava ennen muokatun savusukellustestiradan suoritusta. Yli 40-vuotiaiden sopimuspalokuntaan kuuluvien ei pitäisi suorittaa testirataa ilman terveystarkastusta ja myös heidän terveydentilansa seurannan tulisi olla säännöllistä. Suositeltava terveystarkastusten väli on 3 vuotta alle 40-vuotiailla, 2 vuotta ?40-vuotiailla ja vuosi ? 50-vuotiailla. Sopimuspalokuntalaisille on tarpeen tehdä terveystarkastuksia jopa enemmän kuin vakinaisille. Sopimuspalokuntalaiset voivat siviiliammateissaan olla oman työterveyshuollon piirissä, mutta tällöin heitä ei välttämättä lainkaan tarkasteta ottaen huomioon savusukelluksen terveydelliset edellytykset ja turvallisuusnäkökohdat. Ammattipelastajien kohdalla taas työterveyshuollon kaikilla käynneillä on tarkoitus arvioida terveydentila työturvallisuuden ja työstä selviytymisen näkökulmasta. Taulukossa 2 on suositus terveystarkastuksen sisällöstä muokattuun savusukellustestirataan ja muihin toimintakykymittauksiin liittyen.

Saatujen tulosten ja nykytietämyksen mukaan tutkimusryhmä sekä Pelastusalan työterveyslääkärit ry (PATRIX) suosittelevat edelleen käytettävän savusukellusohjeessa (www.pelastustoimi.net/ «http://www.pelastustoimi.net/»1, julkaisut, asetukset ja ohjeet) kuvattuja testejä pelastajien savusukelluskelpoisuuden arviointiin. Tutkimusraportti on kokonaisuudessaan luettavissa PATRIXin nettisivuilla: http://www.fimnet.fi/patrix/ «http://www.fimnet.fi/patrix/»2, ajankohtaista. Lisätietoja tutkimuksesta saa myös raportin kirjoittajilta.