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Relação entre intensidade de exercícios e o risco de infecção em ambientes fechados: estudo identifica nível de esforço crítico

Fonte

Universidade Técnica de Munique

Data

segunda-feira. 30 maio 2022 16:15

Até agora não havia clareza sobre como a intensidade do exercício físico afeta a emissão e concentração de partículas de aerossol no ar exalado. Com uma nova configuração experimental, uma equipe de pesquisa na Alemanha mostrou que as emissões de aerossóis aumentam exponencialmente com o esforço físico intenso – de modo que as atividades esportivas internas (indoor) resultam em um risco maior de doenças infecciosas como a COVID-19.

Antes do estudo, sabia-se que o volume respiratório para pessoas que não realizam exercícios físicos aumenta de cerca de 5 a 15 litros/minuto em repouso para mais de 100 litros/min durante o exercício. Atletas altamente treinados chegam a atingir níveis de 200 litros/min. Também se sabia que muitas pessoas foram infectadas com o vírus SARS-CoV-2 ao se exercitarem em ambientes fechados.

No entanto, não estava claro como a intensidade do exercício estava ligada à concentração de partículas de aerossol no ar exalado e a quantidade real de aerossóis exalados por um indivíduo por minuto e, portanto, ao risco potencial de disseminação de doenças infecciosas como a COVID. No entanto, esta informação é urgentemente necessária, por exemplo, para conceber medidas de mitigação para ginásios escolares e outras instalações desportivas cobertas, academias ou mesmo baladas, para evitar ondas graves de infecção.

Nova metodologia fornece valores de aerossol mensuráveis ​​individualmente

Uma equipe liderada pelo Dr. Henning Wackerhage, professor de Biologia do Exercício na Universidade Técnica de Munique, e pelo Dr. Christian J. Kähler, Diretor do Instituto de Mecânica dos Fluidos e Aerodinâmica da Universität der Bundeswehr München, na Alemanha, desenvolveu um novo método investigativo para estudar essas questões. O aparato experimental inicialmente filtrava os aerossóis já presentes no ar ambiente. No teste de estresse ergométrico subsequente, os participantes do teste inalaram o ar purificado através de uma máscara especial que cobria a boca e o nariz. A intensidade do exercício foi aumentada gradativamente do repouso até o ponto de exaustão física. A máscara foi conectada a uma válvula de duas vias através da qual apenas o ar exalado pode escapar. A quantidade de partículas de aerossol emitidas por minuto foi então medida e diretamente ligada ao desempenho atual dos participantes do teste, pessoas saudáveis de 18 a 40 anos.

Emissões de aerossol moderadas em esforço médio

Os pesquisadores puderam, assim, investigar pela primeira vez quantas partículas de aerossol são exaladas por minuto por um indivíduo em vários níveis de intensidade de exercício. O resultado: as emissões de aerossol durante o exercício aumentaram apenas moderadamente até uma carga de trabalho média de cerca de 2 watts por quilograma-força de peso corporal. Acima desse ponto, no entanto, os aerossóis aumentaram exponencialmente. Isso significa que um indivíduo que pesa 75 kgf atinge esse limite em uma leitura de ergômetro de cerca de 150 Watts. Isso corresponde a um esforço moderado para um atleta casual, talvez comparável à intensidade do exercício de corrida moderada.

As emissões de aerossol de atletas bem treinados foram significativamente maiores do que as de participantes do teste não treinados no esforço máximo devido à sua ventilação minuto muito mais alta. Os pesquisadores não encontraram diferenças significativas nas emissões de partículas entre os sexos.

Medidas de proteção são importantes para treinamento de alta intensidade

Embora os experimentos com aerossóis forneçam apenas conhecimento indireto sobre a quantidade de vírus no ar exalado, o estudo sugere pontos de partida úteis para gerenciar atividades internas quando uma onda de infecção combinada com uma população mal imunizada ameaça sobrecarregar o sistema de saúde.

“Com base em nossos resultados, distinguimos entre treinamento de resistência moderada com intensidade de até 2 watts por quilograma-força de peso corporal e treinamento de alta a máxima intensidade. Devido ao aumento acentuado nas emissões de aerossóis em cargas de trabalho de alta intensidade acima da referência inicial, são necessárias medidas especiais de proteção em caso de alto risco de infecções, com consequências [potencialmente] graves”, disse o professor Wackerhage.

“Idealmente, esse tipo de treinamento deveria ser realizado em ambientes externos. Se isso não for possível, testes devem ser feitos para garantir que nenhum indivíduo infectado esteja na sala. Os participantes também devem manter uma distância adequada e um sistema de ventilação de alta eficiência deve estar funcionando. Além disso, os riscos de infecção são reduzidos pelo treinamento em intensidades mais baixas e mantendo as sessões mais curtas. Também pode ser possível que jovens atletas em forma usem máscaras durante o treinamento”. Em cargas de trabalho baixas, como treinamento de resistência leve a moderadamente intenso, a proteção pode ser mais limitada e o risco de infecção pode ser controlado por meio de sistemas de distanciamento e ventilação.

Os resultados foram publicados na revista científica Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).

A equipe de pesquisa está atualmente realizando experimentos para comparar as emissões de aerossóis no treinamento de força e resistência e correlacioná-las com a idade e as características físicas dos participantes do teste.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Técnica de Munique (em inglês).

Fonte: Henrike Boden, Universidade Técnica de Munique.

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