Dlaczego powietrze w siłowni może sprzyjać rozprzestrzenianiu się COVID-19?

Czy intensywny wysiłek fizyczny podczas ćwiczeń zwiększa ryzyko zakażenia się koronawirusem od kogoś, kto ma infekcję i trenuje obok? Oczywiście! Problem w tym, że nikt nie wiedział jak bardzo.

Wiele siłowni i klubów fitness ponownie zapełnia się ludźmi, którzy chcą wrócić do starych nawyków lub nabrać formy na lato. W tym samym czasie nowe podwarianty omikronu znów zwiększają liczbę zakażeń koronawirusem.

Na ile bezpieczny jest powrót na siłownię? Innymi słowy, ile mikroskopijnych cząstek aerozolu wydycha do pomieszczenia osoba, która intensywnie ćwiczy?

Co wydostaje się z naszych płuc?

W najnowszym wydaniu tygodnika „Proceedings of the National Academy of Sciences” opublikowano nowe, niewielkie badaniedotyczące oddychania podczas ćwiczeń. Dostarcza ono dość zaskakujących odpowiedzi. Przyjrzano się liczbie cząstek aerozolu wydychanych w spoczynku i podczas treningu przez 16 osób.

Te maleńkie fragmenty materii unoszącej się w powietrzu – mające zaledwie kilkaset mikrometrów średnicy – mogą przenosić koronawirusa, jeśli ktoś jest nim zakażony. W ten sposób zarazek szybko przenika z jednych płuc do drugich. 

Praca wykazała, że w spoczynku mężczyźni i kobiety wydychali średnio około 500 cząstek areozolu (ppm) na minutę. Jednak kiedy ćwiczyli, ta liczba rosła 132-krotnie, osiągając średnio ponad 76 tys. ppm podczas najbardziej forsownego wysiłku!

Ćwiczysz w pomieszczeniu? To się bardzo odsuń.

Podobne odkrycia pomagają wyjaśnić, dlaczego kilka znaczących zdarzeń epidemiologicznych, związanych z superrozprzestrzenianiem się COVID-19, miało miejsce właśnie na zajęciach w siłowniach w zamkniętych pomieszczeniach.

Doniesienia naukowców mogą również odnowić obawy niektórych osób dotyczące powrotu do takich siłowni, ponieważ w dużej części kraju [USA] ponownie rośnie liczba przypadków COVID-19. Pojawiają się pytania o to, jak najlepiej zmniejszyć ryzyko narażenia się na zakażenie podczas ćwiczeń.

Ogólnie rzecz biorąc, gromadzenie ciężko oddychających ludzi w zamkniętych przestrzeniach to zły sposób na uniknięcie przenoszenia COVID-19 lub innych chorób układu oddechowego.

W 2020 r. 54 mieszkańców Korei Południowej rozwinęło COVID-19 po zajęciach zumby, które prowadzili zakażeni instruktorzy, a następnie przekazało infekcję członkom rodziny i znajomym. 

Później w tym samym roku na Hawajach 10 członków grupy biorącej udział z zajęciach fitness na rowerach spinningowych, prowadzonej przez zakażonego instruktora, uzyskało wynik pozytywny na SARS-CoV-2, podobnie jak 11 innych, którzy mieli bliski kontakt z jednym z członków grupy, trenerem osobistym i instruktorem kickboxingu.

Naukowcy badający te i podobne przypadki spekulowali, że do rozprzestrzeniania się COVID-19 niczym pożaru w lesie przyczynia się niewystarczająca wentylacja i wysokie tempo oddychania wśród ćwiczących na salach gimnastycznych. Ale mogli tylko zgadywać, w jakim stopniu ćwiczenia zwiększyły ilość cząsteczek aerozolu na siłowniach. Dokładny ich pomiar podczas ćwiczeń jest trudny.

Nie sądziliśmy, że wzrośnie aż o tyle!

W związku z tym w ramach nowych badań grupa uczonych zajmujących się ćwiczeniami fizycznymi wraz z badaczami dynamiki płynów z Niemiec opracowała specjalny sposób pomiaru emisji aerozolu przy użyciu roweru stacjonarnego i rowerzysty w hermetycznym namiocie.

Rowerzyści nosili silikonowe maski, które wychwytywały ich oddechy, wysyłając powietrze przez rurki do maszyny, która liczyła każdą przechodzącą cząstkę. Naukowcy najpierw zmierzyli produkcję cząstek u uczestników, gdy siedzieli nieruchomo, a następnie jechali w coraz bardziej morderczym tempie, aż byli zbyt wyczerpani, aby kontynuować ćwiczenie.

Spodziewano się, że produkcja aerozolu ćwiczących wzrośnie wraz ze wzrostem intensywności jazdy. Wszyscy oddychamy głębiej i szybciej, gdy intensywnie ćwiczymy. – Jednak skala tego wzrostu nas zaskoczyła – powiedział Henning Wackerhage, prof. biologii ćwiczeń na Politechnice Monachijskiej i autor nowego badania.

Wzrost emisji aerozoli zaczął się umiarkowanie, gdy zawodnicy rozgrzali się i zaczęli mocniej pedałować, ale kiedy osiągnęli próg, w którym ich ćwiczenia stały się zauważalnie bardziej forsowne – mniej więcej wtedy, gdy trucht zamienia się w bieg – wzrost emisji stał się wykładniczy.

Rowerzyści zaczęli, sapiąc, wydychać około 10 razy więcej powietrza na minutę niż w spoczynku, podczas gdy liczba cząstek na minutę wzrosła ponad 100-krotnie, gdy zbliżali się do etapu wyczerpania. 

– W pomieszczeniu wypełnionym rowerzystami spiningowymi, biegaczami na bieżni lub uczestnikami boot campingu [treningu wojskowego] stężenie cząstek aerozolu rośnie znacząco – powiedział Benedikt Mutsch, doktorant w Instytucie Mechaniki Płynów i Aerodynamiki na Uniwersytecie Niemieckich Sił Zbrojnych. A im więcej cząstek, tym większe ryzyko zakażenia się koronawirusem, jeśli jakikolwiek z ćwiczących jest chory.

– Badanie to dostarcza danych z zakresu mechaniki potwierdzających założenie, że ćwiczenia w pomieszczeniach są czynnością o wyższym ryzyku, jeśli chodzi o przenoszenie się COVID-19, niż aktywność fizyczna na zewnątrz – mówi Linsey Marr, prof. inżynierii lądowej i środowiskowej w Virginia Tech i ekspert w dziedzinie przenoszenia wirusów drogą powietrzną.

I co z tym dalej zrobić?

Jednak te zagrożenia można złagodzić. – Dobra wentylacja i wymiana powietrza to świetny sposób na zmniejszenie ryzyka transmisji – uważa Chris Cappa, prof. inżynierii lądowej i środowiskowej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis oraz ekspert w dziedzinie dynamiki przepływu powietrza. I dodaje: – Otwarte okna, zwłaszcza z wentylatorami, często mogą być równie skuteczne jak aktywne systemy wentylacyjne.

Jeśli okna w twojej siłowni są zamknięte, poproś kierownika, aby otworzył je szeroko i podkręcił wentylatory. Jeśli konieczna jest klimatyzacja, upewnij się, że urządzenia w twojej siłowni pobierają powietrze z zewnątrz, aby świeże zapasy zastępowały powietrze wypełnione emisją aerozoli od ciebie i kolegów z grupy.

Możesz również zasugerować, aby siłownia zainstalowała filtry powietrza w pomieszczeniu w każdym obszarze treningowym. – Mogą one być naprawdę skuteczne w zmniejszaniu ryzyka transmisji poprzez usunięcie wirusa z powietrza – uważa prof. Cappa. Można je kupić, a nawet zrobić w domu.

Trzymaj się również z dala od innych ćwiczących. – Dystans społeczny wynoszący 180 cm lub więcej jest zawsze ważny – przypomina dr Mutsch. Ale to może nie wystarczyć podczas forsownych ćwiczeń w pomieszczeniach.

Nowa praca nie śledziła, na jaką odległość frunęły cząstki aerozolu rowerzystów, ale prawdopodobnie znacznie powyżej 180 cm. 

Dlatego odsuń się od innych na odległość 2,5-3 m podczas forsownych treningów. Osoby ćwiczące w grupach również powinny zostać dobrze rozmieszczone.

Upewnij się, że między kolejnymi sesjami są przerwy co najmniej 15, a najlepiej 30 minut, aby powietrze mogło się oczyścić. I zakładaj maseczkę. – Maski na twarz zmniejszają emisje aerozolu – mówi prof. Wackerhage. – Jeśli przylegająca maska N95 jest dla ciebie niewygodna podczas intensywnych ćwiczeń, sugeruję noszenie dobrej maski chirurgicznej – radzi prof. Cappa.

Na koniec sprawdź rozprzestrzenienie się COVID-19 w twojej okolicy. – Im wyższy wskaźnik lokalnych przypadków, tym bardziej prawdopodobne, że osoba zakażona może być z tobą w grupie – dodawał.

Jeśli sytuacja epidemiologiczna znów zrobi się poważna, lepiej jeździć na rowerze czy biegać na zewnątrz, ale nie rezygnuj z ćwiczeń. To badanie ma być większą zachętą do zapewnienia doskonałej wentylacji i braku tłoku na siłowniach, a nie powodem, aby pomijać treningi – przypomina prof. Marr. 

Ten artykuł oryginalnie ukazał się w „The New York Times” 

© 2022 The New York Times Company

tłumaczenie Margit Kossobudzka