Zanieczyszczenie powietrza pyłem a aktywność fizyczna

Aktywność fizyczna jest kluczowym elementem walki z obciążeniem chorobami na całym świecie. Regularne ćwiczenia wzmacniają i usprawniają układ oddechowy oraz układ krążenia: zmniejszają ryzyko wystąpienia schorzeń sercowo-naczyniowych i zapobiegają rozwojowi nadciśnienia tętniczego. Udowodniono także, że ograniczają występowanie cukrzycy typu 2, jak również niektórych nowotworów. Promowanie aktywnego spędzania czasu na świeżym powietrzu jest tanim sposobem na rozwiązanie problemów zdrowia publicznego.

Jednakże aktywność fizyczna w okresie wysokich stężeń zanieczyszczeń powietrza (w tym pyłu zawieszonego PM_2,5) ma niekorzystny wpływ na nasze zdrowie. Obecnie 91 % światowej populacji mieszka na obszarach, w których poziom zanieczyszczenia powietrza przekracza normy określone przez wytyczne WHO dotyczące jakości powietrza. W Polsce w 2021 r. stężenie średnie roczne pyłu zawieszonego PM_2,5 we wszystkich strefach przekroczyło poziom stężenia zanieczyszczenia rekomendowany przez WHO (tj. 5 µg/m³), poniżej którego ryzyko wystąpienia negatywnych skutków dla zdrowia ludzi jest minimalne (ryc. 1).

Ryc.1. Stężenia średnie roczne pyłu zawieszonego PM2,5 na stacjach pomiarowych w 2021 r. (źródło: GIOŚ) z uwzględnieniem dopuszczalnego rocznego poziomu PM2,5 wg polskiej normy (PL) oraz wytycznych Światowej Organizacji Zdrowia (WHO).

Drobne cząstki stałe (PM_2,5), czyli cząstki o średnicy mniejszej niż 2,5 mm, należą do głównych zanieczyszczeń powietrza. W Polsce ich źródłem jest przede  wszystkim spalanie paliw kopalnych i drewna. Ze względu na swoje rozmiary mogą przenikać aż do pęcherzyków płucnych, a stamtąd do krwioobiegu. Krótko i długoterminowa ekspozycja na PM_2,5 została powiązana m.in. z podwyższonym ciśnieniem krwi, zawałem mięśnia sercowego i udarem oraz chorobami układu oddechowego, takimi jak astma i zapalenie oskrzeli. Zanieczyszczenie pyłem drobnym zwiększa także ryzyko śmiertelności (o czym pisano m.in. tutaj).

Podczas ćwiczeń o umiarkowanej lub wysokiej intensywności ludzie najczęściej oddychają przez usta, omijając mechanizm filtrowania rozpuszczalnych cząstek w jamie nosowej. W efekcie wraz ze wzrostem przepływu powietrza, do dróg oddechowych dostaje się więcej zanieczyszczeń, co zwiększa częstotliwość występowania chorób układu oddechowego (takich jak astma) i sercowo-naczyniowego. W szczególny sposób na zanieczyszczenia powietrza narażone są dzieci i młodzież. W okresie wzrostu, a ich układ oddechowy nie jest jeszcze dojrzały, w związku z tym są jeszcze bardziej podatne na zanieczyszczenia powietrza niż dorośli. Zmiany m.in. w układzie oddechowym można zaobserwować u dzieci w wieku szkolnym już po 1 dniu krótkotrwałej ekspozycji na zanieczyszczenia powietrza. Dłuższy czas aktywności na świeżym powietrzu może prowadzić do niższej czynności płuc.

Zanieczyszczenie powietrza wpływa na naszą aktywność

Zwiększona ekspozycja na pył zawieszony nie tylko negatywnie wpływa na nasze zdrowie, ale także przyczynia się do ograniczenia ilości wykonywanych ćwiczeń na świeżym powietrzu. Wiele prowadzonych badań (m.in. wśród dorosłych Amerykanów, mieszkańców Chin, studentów i dzieci mieszkających w Chinach) potwierdza, że zanieczyszczenie powietrza (zwłaszcza pyłem PM2,5) znacznie wpływa na spadek aktywności fizycznej osób w czasie wolnym. Przyczyną takiego zachowania jest odczuwalny zły stan jakości powietrza, świadomość o ryzyku zdrowotnym wywołanym zanieczyszczeniem powietrza oraz alerty pojawiające się w mediach. Ponadto:

• Kobiety w większym stopniu niż mężczyźni postrzegają złą jakość powietrza jako zagrożenie dla zdrowia i tym samym częściej zmniejszają ryzyko narażenia poprzez zmianę lub ograniczenie aktywności na świeżym powietrzu.

• Młodsi dorośli mają większą wiedzę na temat skutków zdrowotnych zanieczyszczenia powietrza i dlatego są bardziej skłonni do modyfikowania swoich treningów w zależności od jakości powietrza.

• Osoby o normalnej masie ciała mogą być mniej wrażliwe na zmiany poziomu zanieczyszczenia powietrza niż osoby z nadwagą lub otyłością, ponieważ częściej wykształciły dobre nawyki związane z regularną aktywnością fizyczną.

• Poziom zanieczyszczenia powietrza jest negatywnie skorelowany z codzienną aktywnością fizyczną dzieci, ale dodatnio z codziennymi zachowaniami siedzącymi. Ma to związek przede wszystkim z większym narażeniem na skutki zanieczyszczenia powietrza.

• Zmniejszona aktywność fizyczna pojawia się również w mgliste dni, które często negatywnie kojarzą się z wystąpieniem wysokich stężeń zanieczyszczeń powietrza.

Czy jakość powietrza wpływa na wyniki sportowców?

Ćwiczenia podczas niekorzystnych warunków aerosanitarnych mogą ograniczać wydajność organizmu. Jest to problem, który może mieć kluczowe znaczenie dla profesjonalnych sportowców, a także dla osób lubiących spędzać czas aktywnie. Po dziesięcioletnim badaniu wpływu zanieczyszczenia powietrza na piłkarzy, naukowcy odkryli, że nawet 1% wzrost stężenia pyłu PM₁₀ wpływa negatywnie na wyniki sportowe. Jeśli stężenie PM₁₀ przekracza 50µg/m ³, wpływ ten jest jeszcze większy.

Narażenie na zanieczyszczenie powietrza stało się również kluczowym problemem dla światowych zawodów lekkoatletycznych, w tym igrzysk olimpijskich.

W 2016 r. podczas Igrzysk Olimpijskich w Rio de Janeiro w jednym dniu zawodów średniodobowe stężenie PM2,5 sięgnęło  65 µg/m³, przekraczając tym samym średnie dopuszczalne stężenie PM_2,5 wg wytycznych WHO tj. 25 µg/m³ (od 2021 r.: 15 µg/m³).

Zanieczyszczenie powietrza było również problemem Zimowych Igrzysk Olimpijskich 2022 w Chinach. Na dwa tygodnie przed ceremonią otwarcia Pekin spowił gęsty smog, a stężenie PM_2,5 sięgnęło 205 µg/m³. Podjęto działania mające na celu poprawę jakości powietrza na czas trwania igrzysk poprzez m.in. zamknięcie wielu elektrowni węglowych i przeniesienie ośrodków przemysłu ciężkiego poza miasto, sadzenie drzew, wymianę pieców węglowych na gazowe lub elektryczne. Zobowiązano się do zasilania Igrzysk wyłącznie energią odnawialną. W wyniku tych działań średnie dzienne stężenie PM_2,5 w Pekinie poprawiło się do 5 µg/m³ w dniu otwarcia. Według chińskiego Ministerstwa Ekologii i Środowiska (MEE) średnie stężenie PM_2,5 w Pekinie i Zhangjiakou podczas trwania Zimowych Igrzysk Olimpijskich i Paraolimpijskich wynosiło odpowiednio 36 µg/m³ i 22 µg/m³, co oznacza spadek o 56,1% i 50% w porównaniu z tym samym okresem w 2021 r. Dzienne stężenie PM_2,5 przez cały czas trwania igrzysk pozostawało poniżej normy krajowej dla średnich 24-godzinnych stężeń (75 µg/m³).

Organizatorzy Igrzysk Olimpijskich w Paryżu w 2024 r. obiecali, że wydarzenie to będzie „pierwszym na świecie wydarzeniem sportowym pozytywnym dla klimatu ”. Celem jest uniknięcie i ograniczenie emisji gazów cieplarnianych związanych z wydarzeniem. Organizatorzy chcą to osiągnąć m.in. poprzez wykorzystanie odnawialnych źródeł energii nie tylko w obiektach sportowych, ale w całej w olimpijskiej infrastrukturze, wprowadzenie transportu przyjaznego dla środowiska zarówno dla sportowców jak i dla widzów, uwzględnienie zrównoważonego planu cateringowego oraz podejmowanie działań zgodnych z ideą gospodarki o obiegu zamkniętym. Ponadto organizatorzy chcą promować proekologiczną politykę i wspierać projekty mające na celu dążenie do neutralności klimatycznej.

Ogranicz aktywność fizyczną w warunkach podwyższonego stężenia zanieczyszczenia powietrza

Chociaż uprawianie sportu jest aktywnością prozdrowotną, należy wziąć pod uwagę wpływ zanieczyszczeń powietrza na zdrowie i zbilansować korzyści i negatywne skutki płynące z ich połączenia. Ze względu na potencjalne niekorzystne następstwa zdrowotne aktywności fizycznej w warunkach złej jakości powietrza, w Polskim Indeksie Jakości Powietrza dla każdego z zanieczyszczeń (pyłu zawieszonego frakcji PM₁₀ i PM_2.5, ozonu 0₃, dwutlenku azotu NO₂, dwutlenku siarki SO₂) wyznaczono sześć przedziałów stężeń oraz możliwe skutki zdrowotne jakie niesie dla ludzi przebywanie w określonych warunkach, a także proste wskazówki, pozwalające ograniczyć niekorzystne oddziaływanie zanieczyszczeń na organizm. Zalecenia zostały wydane dla ogółu społeczeństwa i grup wrażliwych (dzieci, osób starszych, chorych ludzi, kobiet w ciąży).

Planując wysiłek fizyczny na zewnątrz, sprawdź jakość powietrza

Planując jakikolwiek wysiłek na zewnątrz powinniśmy wziąć pod uwagę jakość powietrza. Warto śledzić komunikaty pochodzące z monitoringu, które nam pokazują zarówno aktualną (dla Wrocławia i Bydgoszczy, dla całego kraju)  jak i prognozowaną jakość powietrza (dla Wrocławia i Bydgoszczy, dla całego kraju).

Jeśli nie chcemy rezygnować z aktywności, warto zmienić godziny i miejsce treningów, ponieważ w pewnych obszarach stężenie zanieczyszczeń może być szczególnie wysokie. Nie powinniśmy biegać, jeździć na rolkach czy na rowerze w pobliżu dróg szybkiego ruchu (w szczególności w godzinach szczytu ruchu ulicznego) oraz w miejscach, gdzie do ogrzewania wykorzystywane są urządzenia na paliwa stałe (w okresie grzewczym zwłaszcza w godzinach rannych i wieczornych). Do uprawiania sportu powinniśmy wybierać bezpieczniejsze miejsca. Jeśli mamy taką możliwość, biegać możemy poza miastem w otoczeniu terenów zielonych, gdzie powietrze zazwyczaj jest lepszej jakości. Korzyści z ruchu będą zawsze większe niż z siedzenia w domu.

Warto zaznaczyć, że istnieją również zwolennicy hipotezy (o czym wspomniano m.in. tutaj i tutaj), że korzyści zdrowotne wynikające z aktywnego trybu życia przewyższają ryzyko związane z zagrożeniami wynikającymi z zanieczyszczenia powietrza.

Czy maseczka antysmogowa to dobre rozwiązanie? Koniecznie przeczytaj: https://mappingair.meteo.uni.wroc.pl/2020/02/maski-antysmogowe-moda-czy-koniecznosc/

Biegasz latem? Koniecznie przeczytaj: https://mappingair.meteo.uni.wroc.pl/2020/05/kiedy-pojsc-pobiegac/.

Dodatkowe materiały (dostęp 21.03.2023 r.):

• zbiorowa, Wpływ zanieczyszczeń powietrza na zdrowie, https://polskialarmsmogowy.pl/files/artykuly/1346.pdf
• Physical Exercise in the Context of Air Pollution: An Emerging Research Topic, Front. Physiol., 28 February 2022 Sec. Exercise Physiology Volume 13 – 2022 | https://doi.org/10.3389/fphys.2022.784705
• dr hab. Monika Łopuszańska-Dawid, prof. nadzw., Zanieczyszczenia powietrza a zdrowie i aktywność fizyczna, https://ncez.pzh.gov.pl/aktywnosc-fizyczna/zanieczyszczenia-powietrza-a-zdrowie-i-aktywnosc-fizyczna/