研究发现激烈的运动可以增加感染COVID-19等传染病的风险

2022年07月05日 19:45 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

到目前为止,人们对运动强度与呼出空气中的气溶胶颗粒的排放和浓度之间的关系还不是很了解。慕尼黑的一个研究小组利用一个独特的实验装置表明,气溶胶的排放随着高水平的体育活动呈指数级上升。这意味着室内运动项目的传染病风险增加,如COVID-19。

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在这项研究之前,人们知道未经训练的人在运动中的呼吸量会从休息时的每分钟5到15升上升到每分钟100多升。事实上,训练有素的运动员可以达到200升/分钟的水平。人们还认识到,很多人在室内锻炼时感染了SARS-CoV-2病毒。

然而,不清楚运动强度与一个人每分钟实际吸入的气溶胶数量和呼出空气中气溶胶颗粒的浓度有什么关系,因此也不清楚传播SARS-CoV-2等传染病的潜在危险。然而,这种知识是迫切需要的,例如,为学校体育馆和其他室内体育设施、健身室或迪斯科舞厅建立缓解措施,以防止在出现重大感染浪潮时停业。

新方法提供可单独测量的气溶胶值

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Henning Wackerhage教授研究了运动强度和气溶胶排放在运动中的关系。来源:Andreas Heddergott / TUM

由慕尼黑工业大学(TUM)运动生物学教授Henning Wackerhage和慕尼黑联邦大学流体力学和空气动力学研究所所长Christian J. Kähler教授领导的团队为研究这些问题开发了一种新的调查方法。

他们的实验装置最初过滤掉了环境空气中已经存在的气溶胶。在随后的测力计压力测试中,测试对象通过覆盖口鼻的特殊面罩吸入净化后的空气。运动强度从静止状态逐渐增加到体力耗尽的程度。面罩与一个双向阀相连,只有呼出的空气可以通过该阀排出。

然后研究人员测量每分钟排放的气溶胶颗粒的数量,并与健康的18-40岁测试对象的当前表现直接联系起来。因此,研究人员首次能够调查一个人在不同运动强度下每分钟呼出多少气溶胶颗粒。

结果是:运动中的气溶胶排放最初只在平均每公斤体重约2瓦特的工作负荷下适度增加。然而,超过这一点,它们就会呈指数级上升。这意味着一个体重为75公斤的人在测力计读数约为150瓦时达到该阈值,这相当于一个业余运动员的适度锻炼,也许与适度慢跑的运动强度相当。

训练有素的运动员的气溶胶排放量明显高于未经训练的测试对象在最大努力时的排放量,这是因为他们的分钟通气量高得多。研究人员没有发现不同性别的人在微粒排放方面有明显的差异。

保护性措施对高强度训练很重要

尽管气溶胶实验只提供了关于呼出空气中病毒数量的间接知识,但该研究为管理室内活动提出了有用的出发点,当一波感染加上免疫力低下的人群有可能使医疗系统不堪重负。

"根据我们的结果,我们将强度不超过每公斤体重2瓦特的适度耐力训练与高强度至最大强度的训练区分开来。由于在高于该初始基准的高强度工作负荷下,气溶胶排放急剧上升,因此需要采取特殊的保护措施,以防造成严重后果的高风险感染,"研究负责人Wackerhage教授说:"理想情况下,这种训练将移到户外进行。如果这不可能,应该进行测试以确保房间里没有受感染的人。参与者也应该保持适当的距离,并且应该运行一个高效的通风系统。此外,通过较低强度的训练和保持较短的训练时间可以减少感染风险。对于身体健康的年轻运动员来说,在训练时戴上口罩也是可能的"。Wackerhage教授补充说,在低工作负荷下,如轻松到中等强度的耐力训练,需要的保护较少,可以通过距离和通风系统控制感染风险。

研究小组目前正在进行实验,比较力量和耐力训练中的气溶胶排放,并将其与测试对象的年龄和身体特征联系起来。

这项研究得到了德国联邦体育科学研究所(BISp)和德国研究基金会(DFG)的资助。

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