肌骨疾病在消防员中普遍存在，如应力性骨折、急性应变、扭伤或脱臼，每年有高达70%的受伤率。消防员的肌骨疾病通常是由剧烈工作和重型个人防护装备引起的过度肌肉紧张和关节用力导致的，这可能会对肌肉骨骼系统造成机械负荷。在训练和消防任务中，消防员必须携带一个自给式呼吸器，其重量约为其体重的8-12%。自给式呼吸器的额外负担通常会导致质心偏移。因此，下肢运动范围发生改变，代谢成本和脊椎肌肉活动增加。这些被确定为跌倒相关损伤、腰痛、下肢损伤和背包麻痹的损伤风险因素。需要充分的肌骨生物力学数据来设计符合人体工程学的消防员干预措施。本研究旨在量化消防员在携带自给式呼吸器期间的肌肉骨骼负荷，并评估肩带长度变化对预防自给式呼吸器相关损伤的有效性。

在研究中，12名消防员（身高174.6 ± 2.4 cm，质量：67 ± 3.5 kg，BMI = 22 ± 1. kg/m2）在没有配备自给式呼吸器和三种不同的捆绑自给式呼吸器条件下参与步行和跑步方案。同步测量关节活动范围和表面肌电（sEMG）。随后，输入关节运动学用于受试者特定的肌肉骨骼建模，以估计肌肉力和关节反作用力，同时使用sEMG来验证模型。主要效应采用重复测量方差分析（p < 0.05）。进行独立样本t检验以确定步行和跑步之间的差异。结果发现，装备自给式呼吸器步行可使股直肌力量和髋关节反作用力增加34.92% 和34.71%，增长率为54.2%和51.19%。装备自给式呼吸器跑步显著增加了63.04%，而在步行过程中仅增加18.49%。调整自给式呼吸器肩带长度可显著改变步行和跑步过程中的腹直肌力和L4/L5反作用力。

研究认为：股直肌活动、髋关节和膝关节活动对自给式呼吸器的携带敏感。肩带长度的变化可能会影响腰痛的风险。鼓励消防部门在消防员的髋关节和膝盖部位进行有针对性的体能训练。在这项研究中，不建议消防员在宽松的条件下调整肩带。

原文参考：https://doi.org/10.1016/j.jsr.2023.08.004