传跑6小时“霾”拉松死2 5万个肺泡 专家

发布时间:2017年12月12日

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  近日举行的环北京职业公路自行车赛和北京马拉松(简称北马),先后遭遇灰霾重度污染。北马中3万名职业及业余选手在P M2 .5浓度几近爆表的天气坚持跑完,在网络上引发激烈争论:在灰霾天坚持跑马拉松,究竟是偶然一次无伤健康,还是与追求健康的初衷背道而驰?

  马拉松是有氧需求量最大的比赛项目,也被公认是雾霾天最不适宜进行的运动。10天后上海马拉松开跑,一个月后广州马拉松举行,57天后珠海马拉松开赛,跑一场马拉松到底吸入多少霾,危害到底有多大?

  在北马之前,北京另一场户外赛事就遇到雾霾。10月10日至14日,2014环北京职业公路自行车赛开赛第一天就遇到雾霾重度污染,18支职业自行车队共计200余名车手在雾霾中参赛,但并没有引起太多关注。

  10月19日,北京马拉松开跑。一位参加者在微博上记录:早上4点20分,往窗外黑黢黢的夜色一瞟,不对,是灰蒙蒙的霾色,为之参考的几个空气指标全然不见。200米远居民楼闪亮的楼道灯光基本看不见。但他还是戴上口罩出了门。

  按照北马赛程计划,10月19日上午8时准时开跑,当时北京PM 2 .5浓度高达344微克/立方米,A Q I美标指数高达394。根据官方发布的报名情况,有2 .6万人报了42公里的全程,6000人报了21公里的半程。随后,网络上就灰霾天是否要放弃马拉松展开尖锐争论,其中微信公众号“雾霾生存手册”创始人方达做了一次关于北马雾霾对肺泡影响的估算,被热烈转发。

  方达告诉南都记者,因为缺少今年数据,他选取的是去年戴着人工肺的长跑爱好者钟峪的肺内数据进行估算,在中科院研究所一位博士指导下,他们得出一场雾霾下的北马跑完,2 .5万个肺泡被PM 2 .5堵死将逐渐“死去”并纤维化的结果。

  2013年11月25日北马举行当天,钟峪在PM 2 .5浓度为322微克/立方米的雾霾中6小时跑完全程,根据赛后采样膜上的残留物计算,钟峪共吸进了5.6毫克PM 2.5。

  方达介绍,PM 2 .5到达肺泡后,大部分沉积在肺泡内。肺泡直径一般为0 .1至0 .2毫米。以0 .2毫米计,大约6400个PM 2.5就可以覆盖单个肺泡的面积。当肺泡被堵死后就会失去收缩功能进而纤维化,一个个包裹着PM 2.5的吞噬细胞像疤痕一样覆盖着肺,长时间难以自行消失,类似煤矿工人尘肺病的纤维硬化。

  由于PM 2.5构成物复杂,方达以最常见的沙尘主要成分二氧化硅的密度为参考,得出结论是:5.6毫克的PM 2.5约为1.6亿个。按照6400个PM 2.5颗粒堵死一个肺泡计算,钟峪跑完一次全程北马,一共有2.5万个肺泡被堵死并将逐渐纤维化。一个有3亿~4亿个肺泡,假设钟峪的肺泡个数为折中的3.5亿个,那么其肺泡的“阵亡比例”约为0 .07143。

  在丁香园副主编夏志敏看来,方达的这个结论充满了设想和估算,实际跑一次马拉松吸入的PM 2.5,并不会平铺式地进入并堵死部分肺泡,而且考虑到人工肺与肺吸附能力的不同和钟峪只是孤立个案,这个结论难以成为科学的实验依据。夏志敏认为,雾霾天确实不适宜跑马拉松,但危害并不会大于一天抽一包香烟对肺的伤害。

  “但是他们得出的阵亡比例数据,对雾霾天运动的提醒作用不可忽视,毕竟这只是运动6小时的结果,对于长期处于雾霾中运动的北京市民,危险确实存在,”夏志敏认为。

  一些环境专家和运动医学研究者同样认为,方达的这个计算结果并非危言耸听。在雾霾天进行有氧量大的运动,无异于成为人肉“吸霾器”。

  “在安静的时候,吸进去的空气非常有限,但运动时需要大量氧气,会急促地呼吸,整个流量就要放大很多倍了”,北京大学大气物理学与大气环境学科博士生导师李成才副教授介绍,PM 2.5对运动员的损害要远远高于对正常人的损害。

  在安静状态下,正常的呼吸频率为16-20次/分,每分钟通气量6-8升。有研究表明,在马拉松训练或比赛中,运动员的呼吸频率达25-30次/分,肺通气量达每分钟50-70升。“马拉松的呼吸频率和通气量虽然较短跑更平稳和缓,但更持久,以最低的每分钟50升通气量计算,跑两小时的马拉松要吸入6000升被重度污染的空气,以北京当天的PM 2.5浓度,推算出跑两小时马拉松会吸入2064微克PM 2.5,虽然也会呼出一些PM 2.5,但这个数量是比较惊人的”,厦门大学附属中山医院专注运动医学研究的王少杰医生不禁反问,在雾霾中坚持运动对人的伤害更大,那锻炼身体的目的是什么呢?

  广州体育学院教务处处长、运动生化广东省重点实验室主任林文弢教授认为,在雾霾天跑马拉松,对氧供应还存在雪上加霜的危险。马拉松全程42.195公里,它的吸氧量很大,“现在不仅吸进的氧不足,还带来有害气体,就会导致肌肉的供应能量不足”,林文弢介绍。

  在北马赛事中,选手戴着各种口罩参赛也成为另类风景,但在王少杰医生看来,戴口罩跑马拉松并非明智之举,不仅喘不过气,而且反复吸入排不出的二氧化碳,还易引发另一种疾病— 呼吸性酸中毒。

  对于空气污染指数等级在良以下的天气,王少杰医生建议尽量不要运动,即使在室内也要以看电视、阅读等耗氧量不大的活动为主,此时运动就是把自己变成活动的人肉吸尘器,很多危害是短期内看不到的。

  在灰霾天进行时间较长的跑步等运动,会产生近期和远期危害。对于马拉松选手,运动医学专家提醒,霾中长跑主要的危害会在远期显现。

  王少杰医生分析,对马拉松运动选手来说,长远的影响在于很多人会产生“运动饥渴”,身处一个持续糟糕的空气环境中,并不是只在灰霾中跑一次或一百米,而是忽视灰霾影响后,会长期进行类似体育锻炼,成为霾受害人群,导致各种有害的超细颗粒物在体内累积。

  北京体育大动科学专业金季春教授进一步补充:“雾霾天气下户外运动两三个小时,实际影响既和雾霾污染程度相关,也和个质、运动方式有关。”

  金季春教授分析,如果跑马拉松想拿冠军,两小时多一点跑完,速度会很快,吸入空气量就大,对个人的影响就大一点。如果跑得很慢,例如跑四个小时,影响就不一样。而且一次马拉松后,PM 2.5及其他颗粒物吸进后不会马上产生作用,空气污染环境对身体的影响是要日积月累,积累到一定的量,才会显现出对体质的影响。

  王少杰医生也提醒马拉松爱好者,要警惕雾霾的“温水煮青蛙”效应。“初到北京参加马拉松比赛的运动人群,刚进入灰霾环境,可能会产生鼻塞等轻微防御反应,秋冬季节的短期刺激容易引起肺炎。最可怕的是长期处于灰霾中却不顾空气质量坚持运动的人群,他们在习惯了PM 2.5刺激后,内部累积的伤害有可能在以后爆发出肿瘤等更严重的后果”。

  显微镜下,固体颗粒物形状多样并不规则,比较容易吸附重金属,如铅、汞。还有可能吸附多环芳烃致癌物,其中还含有影响生育的物质。

  目前有发现指颗粒物对的免疫、婴幼儿的生长发育、神经系统等都有影响。学界有共识的看法是,P M10、P M2 .5都直接和人的健康有关系。在质量浓度相同的情况下,P M2 .5包含颗粒物更易进入呼吸系统深处,对健康产生的影响更大。

  备受关注的还有慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺),慢阻肺患病率上升同样被认为与空气污染加剧相关联。近30年来的研究结果均确认吸入体内的颗粒物会导致肺炎、气喘、肺功能下降,可入肺颗粒物P M2 .5进入支气管后,干扰肺部的气体交换,对罹患呼吸系统疾病的影响更大。

  2005年,世界卫生组织对P M2 .5年平均浓度进行了限值,我国去年也开始对P M2 .5进行常规监测和发布。

  “进入血液循环中造成的危害,要看吸入物的化学成分,化学成分不一样,起到的作用也是不一样的”,北京大学大气物理学与大气环境学科博士生导师李成才副教授介绍说,比如化学物质黑碳还原性很强,吸入肺中很容易和有机组织产生反应,伤害就比较大。

  根据今年4月北京市环保局对外公布的信息,北京空气中P M2 .5主要成分为有机物、硝酸盐、硫酸盐、地壳元素和铵盐等,“P M2 .5中包含有机物和重金属颗粒,那么即使浓度不高,对的危害也会较大”,大气物理专家、中国科学院大气物理研究所研究员王庚辰在一次“空气与健康”科学传播沙龙上指出,衡量空气中P M2 .5危害性高低的主要因素还是P M2 .5的组成成分。

  ●研究表明,在马拉松训练或比赛中,运动员的呼吸频率达25-30次/分,肺通气量达每分钟50-70升。

  ●以最低每分钟50升通气量计算,跑两小时的马拉松要吸入6 0 0 0升被重度污染的空气,以北京当天的P M2 .5浓度,推算出跑两小时马拉松会吸入2064微克P M2 .5。