قبل از تحقیق مشخص شده بود حجم تنفسی برای افراد آموزش ندیده از حدود پنج تا ۱۵ لیتر در دقیقه در حالت استراحت به بیش از ۱۰۰ لیتر در دقیقه هنگام ورزش افزایش می‌یابد و ورزشکاران بسیار تمرین می‌کنند تا به سطوح ۲۰۰ لیتر در دقیقه می‌رسند. مشخص شد که بسیاری از افراد هنگام ورزش در فضای بسته به ویروس سارس کوو ۲ (SARS-CoV-۲) مبتلا شده‌اند.

با این حال مشخص نیست شدت ورزش چگونه با غلظت ذرات آئروسل در هوای بازدمی و مقدار واقعی آئروسل‌های بازدم شده توسط یک فرد در دقیقه و در نتیجه با خطر بالقوه شیوع بیماری‌های عفونی مانند سارس کوو ۲ مرتبط است.

روش جدید اندازه‌گیری مقادیر آئروسل

گروهی به رهبری هنینگ واکرهاگ، استاد زیست‌شناسی ورزشی در دانشگاه فنی مونیخ (TUM) و پروفسور کریستین جیدکاهلر، مدیر موسسه مکانیک سیالات و آیرودینامیک در دانشگاه بوندس‌ور مونیخ، روش تحقیقی جدید برای بررسی این سوالات ارائه کردند.

دستگاه آزمایشی آنان در ابتدا ذرات معلق در هوا را که از قبل در هوای محیط وجود داشت، تصفیه کرد. در آزمایش فشار با دوچرخه کارسنج آزمودنی‌ها هوای تصفیه‌شده را از طریق ماسک مخصوصی که دهان و بینی را می‌پوشاند، استنشاق کردند.

شدت تمرین به تدریج از حالت استراحت تا حد خستگی جسمانی افزایش یافت. ماسک به یک دریچه دوطرفه متصل بود که فقط هوای بازدمی می‌توانست از آن خارج شود؛ سپس مقدار ذرات آئروسل منتشر شده در دقیقه اندازه‌گیری و به طور مستقیم با عملکرد فعلی افراد سالم ۱۸ تا ۴۰ ساله مرتبط شد.

انتشار آئروسل متوسط در فعالیت متوسط

محققان توانستند برای اولین بار بررسی کنند که چه مقدار ذرات آئروسل در دقیقه توسط یک فرد در سطوح مختلف با شدت تمرین بازدم می‌شود. در نتیجه انتشار آئروسل حین ورزش در ابتدا فقط به میزان متوسط و تا میانگین بار کاری حدود ۲ وات به ازای هر کیلوگرم وزن بدن و بالاتر از آن نقطه به طور تصاعدی افزایش یافت. به این معنی که فردی با ۷۵ کیلوگرم وزن با دوچرخه کارسنج حدود ۱۵۰ وات به آستانه مورد نظر می‌رسد. این میزان با تلاش متوسط برای یک ورزشکار معمولی مطابقت دارد و شاید با شدت ورزش دویدن متوسط قابل مقایسه باشد.

انتشار آئروسل ورزشکاران متبحر به دلیل تهویه دقیقه‌ای بسیار بالاتر آنان به طور قابل توجهی بیشتر از آزمودنی‌های تمرین نکرده در بیشترین توان ممکن بود. محققان تفاوت قابل توجهی در انتشار ذرات بین جنسیت پیدا نکردند.

اقدامات پیشگیرانه برای تمرینات با شدت بالا

اگرچه آزمایش‌های آئروسل فقط آگاهی غیرمستقیم در مورد مقدار ویروس‌ها در هوای بازدمی ارائه می‌دهد، این تحقیق نقاط عطف مفیدی را برای مدیریت فعالیت‌های محیط بسته نشان می‌دهد. زمانی که موج عفونت با جمعیتی که به طور ناکافی واکسینه شده‌اند، همراه شود، سیستم مراقبت‌های بهداشتی را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

پروفسور واکرهیج، سرپرست این تحقیق، گفت: ما بر اساس یافته‌های خود بین تمرین استقامتی متوسط با شدت تا ۲ وات به ازای هر کیلوگرم وزن بدن و تمرین با شدت بالا تا حداکثر تمایز قائل هستیم. به دلیل افزایش شدید انتشار آئروسل در بار‌های کاری با شدت زیاد و بالاتر از معیار اولیه اقدامات حفاظتی ویژه‌ای در صورت خطر بالای عفونت‌ها با عواقب جدی لازم است.

وی گفت: در حالت ایده‌آل این نوع تمرینات به فضای باز منتقل شود. اگر این امکان وجود ندارد، باید آزمایش انجام شود تا اطمینان داشته باشیم که هیچ فرد آلوده‌ای در اتاق حضور ندارد.

علاوه بر این تمرین با شدت کمتر و جلسات کوتاه‌تر خطر عفونت را کاهش می‌دهد. همچنین ممکن است برای ورزش کردن ورزشکاران جوان هنگام تمرین از ماسک استفاده کنند.

یافته‌های این تحقیق در مجله PNAS منتشر شده است.

منبع: نوروساینس