Physiological work demands of Spanish wildland firefighters during wildfire suppression.

PURPOSE: The aim of this study was to analyze the physiological demands and thermal strain of wildland firefighters during real wildfire suppression. METHODS: The response of core temperature and heart rate (HR) were analyzed in 200 wildland firefighters during wildfire suppression activities of different duration: <1 h (n = 52), 1-3 h (n = 70), 3-5 h (n = 44), and >5 h (n = 34). The exercise workload (TRIMP), the physiological strain index (PSI), and cumulative heat strain index (CHSI) were calculated using the time spent in different intensity zones, the HR, and core temperature. RESULTS: Mean HR was significantly higher (P < 0.05) in wildfires <1 h (133 ± 2 bpm) and 1-3 h (128 ± 1 bpm) versus 3-5 h (120 ± 3 bpm) and >5 h (116 ± 32 bpm). The time spent in higher intensity zones increased (P < 0.05) when wildfire duration increased. TRIMP accumulation increased with wildfire duration (54.9 ± 3.2, 167.4 ± 5.9, 296.0 ± 8.3, 511.7 ± 12.8 in <1, 1-3, 3-5, and >5 h, respectively). Neither core temperature (37.4 ± 0.1°C) nor PSI (4.5 ± 0.2) were influenced by wildfire duration. The CHSI increased (p < 0.05) in the following order: <1 h (104 ± 23), 1-3 h (1,396 ± 275), 3-5 h (4,586 ± 387), and >5 h (10,703 ± 710). CONCLUSIONS: The results demonstrate the high work strain sustained by Spanish wildland firefighters during wildfire suppression. Both workload and CHSI increased with the wildfires duration although the pace of work was faster in wildfires of a shorter duration.

Intensidad de esfuerzo realizado en la extinción de incendios forestales / Exercice intensity during wildfire suppression

El Personal Especialista en Extinción de Incendios Forestales (PEEIF) desarrolla su trabajo en condiciones que exigen un gran esfuerzo físico. La actividad realizada está condicionada por diversos factores, entre ellos las altas temperaturas, la dureza orográfica, la inhalación de humos y la deshidratación. En el presente estudio se ha cuantificado el esfuerzo realizado por el PEEIF (n = 200) en la extinción de diferentes incendios forestales (n = 79). Así, en función del consumo de oxígeno máximo (VO2max) de los sujetos se establecieron tres zonas de intensidad de esfuerzo: moderada (por debajo del 50% VO2max), alta (entre el 50 y el 75% VO2max) y muy alta (por encima del 75% VO2max). El tiempo de permanencia en cada una de estas zonas se utilizó para calcular la carga de trabajo, multiplicando por las constantes 1, 2 o 3, respectivamente. La duración media de los incendios fue de 225,3 ± 6,2 min. La frecuencia cardíaca (FC) media obtenida por los sujetos fue de 117 ± 2 ppm. Los sujetos permanecieron 185,5 ±5,4, 33,1 ± 1,5 y 4,5 ± 0,5 min en la zona de moderada, alta y muy alta intensidad, respectivamente. Cuando se compararon los incendios en función de su duración no se obtuvieron diferencias significativas en el porcentaje del tiempo total de trabajo en la zona de alta intensidad. Sin embargo, a medida que la duración de los incendios fue mayor el porcentaje de trabajo en la zona de moderada intensidad aumentó en detrimento del porcentaje de trabajo a alta intensidad. Se obtuvo una carga de trabajo media de aproximadamente 265 unidades. En conclusión, el esfuerzo desarrollado por el PEEIF en la extinción de incendios fue muy exigente, fundamentalmente debido a la duración delos incendios. El conocimiento de estas demandas puede ayudar al desarrollo de programas de entrenamiento más específicos que permitan afrontar la extinción de los incendios de manera más eficiente y segura (AU)

The wildland firefighters (PEEIF) develop their work inconditions that require great physical effort (eg., high temperature, hardness orographic, smoke exposure, dehydration). The aim of this study was to quantify the exercise effort exerted by the PEEIF (n = 200) in different wildfires extinction (n = 79). According to the maximum oxygen consumption values (VO2max), three intensity zones were established: moderate (below 50% VO2max), high (between50-75% VO2max) and very high (above 75% VO2max). The workload was computed by multiplying the duration of wildfire within each zone by a multiplier for that intensity zone (zone 1 = 1, zone 2 = 2, zone 3 = 3) and reported as TRIMP. The mean duration of the wildfires was 225.3 ±6.2 min and the mean heart rate (HR) 117 ± 2 bpm, representing 60.6 ± 1.1 % of the maximum HR. Subjects spent 185.5 ± 5.4, 33.1 ± 1.5 and 4.5 ± 0.5 min in moderate, high and very high exercise intensity zones, respectively. When we compared wildfires according to its duration, no significant differences in the percentage of total time spentin high intensity zone were found. However, when wildfires duration was higher, the percentage of total time spentin moderate intensity zone increased and the percentage of total time spent in high-intensity zone decreased. The mean workload (TRIMP) was ~265 units. In conclusion, the present study shows that wildfire extinction is highly demanding. It is likely that the workload is modulated by total wildfire duration. Finally, the knowledge of these demands can help to develop more specific and scientific training programs (AU)