رابطه بین شدت تمرین، انتشار، و غلظت ذرات آئروسل (ذرات گرد و غبار معلق در هوا) در هوای بازدمی تا کنون به خوبی درک نشده است. یک تیم تحقیقاتی در مونیخ با استفاده از یک مجموعه آزمایشی منحصر به فرد نشان داده است که انتشار گازهای گلخانه‌ای با سطوح بالای فعالیت بدنی به صورت تصاعدی افزایش می‌یابد. این نتایج نشان می‌دهند که فعالیت‌های ورزشی در داخل سالن ممکن است خطر ابتلا به بیماری‌های عفونی، مانند COVID-19، را افزایش دهد.
قبل از این تحقیق، مشخص بود که حجم تنفسی افراد غیرورزشکار در حین ورزش از ۵ تا ۱۵ لیتر در دقیقه است و در حالت استراحت به بیش از ۱۰۰ لیتر در دقیقه افزایش می‌یابد. در واقع، ورزشکارانی که به خوبی تمرین کرده‌اند می‌توانند به سطح ۲۰۰ لیتر در دقیقه هم برسند. همچنین، نشان داده شد که افراد زیادی در حین کار در داخل خانه به ویروس SARS-CoV-2 (کروناویروس ۲ – سندرم حاد تنفسی) مبتلا شده‌اند.
با این حال، مشخص نیست که شدت ورزش چگونه با تعداد ذرات معلق در هوا و غلظت ذرات آئروسل در هوای بازدمی و در نتیجه خطر بالقوه انتقال بیماری‌های عفونی مانند SARS-CoV-2 مرتبط است.
به عنوان مثال، سالن‌های ورزشی مدارس، باشگاه‌های بدنسازی و سایر امکانات ورزشی سرپوشیده مکان‌هایی هستند که باید برای جلوگیری از ایجاد موج عفونت‌ها اقدامی انجام داد. تیمی به سرپرستی هنینگ واکرهاگ، استاد زیست‌شناسی ورزشی در دانشگاه فنی مونیخ (TUM)، و پروفسور کریستین جی. کاهلر، مدیر مؤسسه مکانیک سیالات و آیرودینامیک در دانشگاه بوندس‌ور مونیخ، روش تحقیقی جدید برای بررسی این سوالات پیدا کرده‌اند.
آزمایش آن‌ها در ابتدا ذرات معلق موجود در هوای محیط را فیلتر کرد. در تست استرس که توسط ارگومتر گرفته شد، افراد آزمایش شده هوای تصفیه شده 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 دو طرفه متصل بود که فقط هوای بازدمی می‌تواند از آن خارج شود.
سپس تعداد ذرات آئروسل منتشر شده در دقیقه اندازه‌گیری شد و مستقیماً با عملکرد فعلی افراد سالم ۱۸ تا ۴۰ساله ارتباط پیدا نمود. بنابراین محققان توانستند برای اولین بار بررسی کنند که چه تعداد ذرات آئروسل در دقیقه توسط یک فرد در سطوح مختلف شدت تمرین بازدم می‌شود.
نتیجه: انتشار آئروسل در حین ورزش در ابتدا فقط به میزان متوسطی افزایش یافت و تا میانگین حجم کاری حدود ۲ وات به ازای هر کیلوگرم وزن بدن افزایش یافت. با این حال، بالاتر از آن نقطه، به طور تصاعدی افزایش یافتند. این بدان معناست که فردی که ۷۵ کیلوگرم وزن دارد به وسیله ارگومتر حدود با حجم کاری ۱۵۰ وات به آن آستانه می‌رسد. این مربوط به متوسط تلاش برای یک ورزشکار معمولی است، که شاید با شدت یک دویدن متوسط قابل مقایسه باشد.
انتشار آئروسل در ورزشکارانی که به خوبی تمرین کرده به طور قابل توجهی بسیار بالاتر از افرادی که آزمایش روی آن‌ها صورت نگرفت، بودند. محققان تفاوت قابل توجهی در انتشار ذرات بین زن و مرد پیدا نکردند.
بر اساس نتایج ما، بین تمرین استقامتی متوسط با شدت تا ۲ وات به ازای هر کیلوگرم وزن بدن و تمرین با شدت بالا تا حداکثر تمایز قائل شدیم. پروفسور واکرهیج، سرپرست این مطالعه، می‌گوید: به دلیل افزایش شدید انتشار گازهای گلخانه‌ای در حجم‌های کاری با شدت بالاتر از معیار اولیه، اقدامات حفاظتی ویژه‌ای در صورت خطر بالای عفونت با عواقب جدی مورد نیاز است از جمله منتقل شدن به فضای باز.
اگر این امکان وجود ندارد، باید آزمایش انجام شود تا اطمینان حاصل شود که هیچ فرد آلوده در آن محیط وجود ندارد. شرکت کنندگان همچنین باید فاصله مناسب را رعایت کنند و یک سیستم تهویه با راندمان بالا باید اجرا شود. علاوه بر این، تمرین با شدت کمتر و کوتاه‌تر کردن زمان جلسات، خطر عفونت کاهش می‌یابد. همچنین ممکن است برای ورزشکاران جوان دارای تناسب اندام بتوان در حین تمرین از ماسک استفاده کرد.
پروفسور واکرهیج می‌افزاید: در حجم‌های کاری کم مانند تمرینات استقامتی آسان تا متوسط شدید، محافظت کمتری مورد نیاز است و خطر عفونت را می‌توان از طریق فاصله‌گذاری و سیستم‌های تهویه کنترل کرد.