Nhiều người có thói quen xỏ giày chạy bộ vào buổi tối sau giờ tan sở nhằm thư giãn tinh thần và duy trì thể lực. Tuy nhiên, không ít người nhận thấy sau những buổi tập đêm muộn lại xuất hiện cảm giác tức ngực, rát cổ họng hoặc ho khan dai dẳng. Hiện tượng này bắt nguồn từ sự kết hợp bất lợi giữa việc gia tăng lượng khí hít thở khi vận động và những thay đổi tiêu cực về chất lượng không khí vào ban đêm.
Chạy bộ ngoài trời buổi tối có thể khiến đường hô hấp hứng chịu gánh nặng ô nhiễm nặng nề hơn so với nhận định thông thường. Khi hoạt động thể chất, cơ thể đòi hỏi lượng dưỡng khí lớn hơn rất nhiều, tạo điều kiện cho các hạt bụi và khí độc thâm nhập sâu vào tận phế nang [1]. Đặc biệt, sự tích tụ của các chất phát thải vào ban đêm tạo nên nguy cơ tổn thương oxy hóa cao đối với hệ hô hấp của người tham gia tập luyện [2].
Cơ chế tác động: Vì sao buổi tối bụi mịn lại nguy hại hơn?
Ô nhiễm không khí về bản chất là một hỗn hợp phức tạp gồm các hạt vật chất lơ lửng và nhiều loại khí độc hại [1]. Khi con người thực hiện các hoạt động thể lực cường độ cao như chạy bộ, thể tích thông khí qua phổi tăng lên rõ rệt, khiến lưu lượng khí hít vào cùng các hạt ô nhiễm đi sâu vào các ngóc ngách của đường dẫn khí [1]. Các chất ô nhiễm ngoài trời phổ biến bao gồm vật chất dạng hạt, ozone, nitơ dioxide (NO2) và lưu huỳnh dioxide (SO2) [1].
Tại các đô thị lớn, hoạt động xả thải từ phương tiện giao thông và các cơ sở công nghiệp vẫn tiếp diễn liên tục vào chiều tối và đêm [1]. Thành phần hóa học của bụi vật chất (PM) vào ban đêm có sự thay đổi rõ rệt do nguồn phát thải từ xe cơ giới, hoạt động công nghiệp và quá trình đốt than [2]. Những biến đổi này làm gia tăng đáng kể độc tính của hạt bụi, tiềm năng oxy hóa (OP) và tiềm năng oxy hóa trên mỗi đơn vị khối lượng hạt [2].
Bên cạnh đó, nồng độ của các gốc tự do tồn lưu trong môi trường (EPFR) được ghi nhận ở mức cao hơn vào ban đêm, có mối tương quan chặt chẽ với tiềm năng oxy hóa và thúc đẩy sự hình thành các gốc oxy hóa phản ứng (ROS) [2]. Quá trình này kích hoạt phản ứng viêm tại chỗ, làm tổn thương các tế bào biểu mô đường thở và mô phổi của người hít phải [2]. Khi người chạy bộ hít thở sâu và liên tục, lượng chất độc có tiềm năng oxy hóa mạnh này sẽ xâm nhập ồ ạt, biến buổi tập luyện thành một đợt phơi nhiễm độc chất nồng độ cao [1, 3].
Khoa học ghi nhận gì về tác động của ô nhiễm không khí ban đêm?
Nhằm làm sáng tỏ nguy cơ sức khỏe từ ô nhiễm không khí nói chung và ô nhiễm vào ban đêm nói riêng, hàng loạt nghiên cứu thực địa và dịch tễ học đã được triển khai trên các nhóm đối tượng khác nhau.
Một nghiên cứu thực hiện năm 2023 tại thành phố Tây An (phía Tây Bắc Trung Quốc) đã khảo sát nồng độ bụi vật chất ngoài trời và đóng góp từ các nguồn phát thải giữa ngày và đêm trong mùa đông và mùa xuân năm 2021 [2]. Kết quả phân tích cho thấy các nguồn phát thải ban đêm từ xe cộ, khí thải công nghiệp và đốt than đã làm biến đổi hóa học các hạt bụi, dẫn đến độc tính oxy hóa tăng vọt [2]. Các tác giả đã ghi nhận nồng độ gốc tự do tồn lưu EPFR ban đêm tăng cao, liên quan trực tiếp đến sự tạo thành gốc oxy hóa phản ứng ROS gây hại tế bào [2]. Đánh giá rủi ro cho thấy nguy cơ đối với sức khỏe ở cả trẻ em và người lớn đều gia tăng rõ rệt vào ban đêm [2]. Điểm hạn chế của nghiên cứu này là tập trung dữ liệu tại một siêu đô thị có đặc điểm khí hậu và công nghiệp đặc thù của vùng Tây Bắc Trung Quốc, do đó nồng độ tuyệt đối có thể thay đổi tùy theo khu vực địa lý [2].
Ảnh hưởng ngắn hạn của không khí ô nhiễm ngoài trời đối với chức năng hô hấp cũng được kiểm chứng cụ thể trong một nghiên cứu năm 2011 tại Đông London [3]. Nghiên cứu tiến hành trên 94 bệnh nhân mắc bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD) với thời gian theo dõi trung vị là 518 ngày [3]. Những người tham gia ghi chép nhật ký hàng ngày về triệu chứng, thời gian ở ngoài trời và đo chức năng phổi định kỳ [3]. Dữ liệu cho thấy triệu chứng khó thở có mối liên quan đáng kể với mức gia tăng nồng độ bụi PM10, cụ thể tỷ số chênh (odds ratio) tăng 13% cho mỗi mức tăng theo khoảng tứ phân vị (IQR) của chất ô nhiễm này [3]. Ngoài ra, mỗi mức tăng IQR của NO2 làm tăng 6% tỷ lệ xuất hiện đợt sụt giảm lưu lượng đỉnh (PEF) có triệu chứng; con số tương ứng đối với PM10 là 12% và đối với khói đen là 7% [3]. Dù vậy, nghiên cứu này có giới hạn là nhóm đối tượng thuần nhất bệnh nhân COPD lớn tuổi, chưa phản ánh đầy đủ tác động ở người hoàn toàn khỏe mạnh [3].
Về tác động tích lũy lâu dài, một nghiên cứu tổng hợp năm 2009 dựa trên 4 cuộc khảo sát cắt ngang quy mô lớn tại Anh vào các năm 1995, 1996, 1997 và 2001 đã phân tích chức năng phổi ở người trưởng thành từ 16 tuổi trở lên [4]. Kết quả từ mô hình phân tích gộp hiệu ứng cố định chỉ ra rằng, cứ mỗi 10 microgam/m3 gia tăng nồng độ PM10 thì thể tích thở ra gắng sức trong giây đầu tiên (FEV1) trung bình của quần thể giảm khoảng 3% [4]. Tương tự, mức tăng 10 microgam/m3 nồng độ NO2 và SO2 làm giảm FEV1 khoảng 0,7% [4]. Sự sụt giảm chức năng hô hấp này thể hiện rõ nét nhất ở nam giới, người lớn tuổi và những người từng hút thuốc [4]. Ngược lại, nghiên cứu không tìm thấy mối liên hệ giữa nồng độ ozone với FEV1, cũng như không thấy sự thay đổi ở tỷ lệ FEV1/FVC [4]. Điểm giới hạn nằm ở thiết kế nghiên cứu cắt ngang, vốn chỉ cho thấy mối liên quan thống kê chứ không theo dõi biến đổi dọc của từng cá nhân theo thời gian [4].
Mối liên hệ giữa ô nhiễm không khí ban đêm và các biến cố mạch máu cũng được phân tích trong một nghiên cứu đoàn hệ lớn công bố năm 2024 tại Ninh Ba, Trung Quốc [5]. Theo dõi 28.302 người tham gia từ năm 2015 đến năm 2018 với tổng cộng 127.877 người-năm, các nhà khoa học đã ghi nhận 1.278 ca mắc bệnh mạch máu não [5]. Kết quả chỉ ra rằng mỗi mức tăng khoảng tứ phân vị của bụi PM2.5 làm tăng nguy cơ mắc bệnh mạch máu não với tỷ số rủi ro (HR) là 1,25; đối với bụi PM10 là 1,14 và đối với NO2 là 1,21 [5]. Nghiên cứu này cho thấy các chất ô nhiễm trong không khí tác động độc lập và làm tăng rủi ro tổn thương hệ thống mạch máu [5].
Tập luyện ngoài trời và phản ứng miễn dịch đường thở
Mặc dù việc tiếp xúc với không khí ô nhiễm mang lại nhiều nguy cơ, khoa học cũng ghi nhận khả năng thích ứng nhất định của cơ thể đối với việc tập luyện sức bền ngoài trời [2, 8]. Hoạt động thể chất đều đặn đóng vai trò cải thiện một số cơ chế sinh lý mà sự phơi nhiễm ô nhiễm có thể gây suy giảm [6].
Một nghiên cứu công bố năm 2019 đã so sánh trực tiếp phản ứng miễn dịch đường thở giữa 20 người chạy bộ đường phố và 20 người có lối sống ít vận động sau 1 tuần (cấp tính) và 10 tuần (mạn tính) tiếp xúc với bụi mịn [7]. Sau đợt phơi nhiễm cấp tính, nhóm chạy bộ có nồng độ chất chống vi khuẩn defensin-alpha cao hơn, đồng thời chỉ số oxit nitric trong khí thở ra (FeNO) và các cytokine gây viêm IL-13 thấp hơn nhóm ít vận động [7]. Sau 10 tuần phơi nhiễm mạn tính, nhóm chạy bộ ghi nhận sự gia tăng của interferon-gamma, IL-10 và IL-17A cùng mức sụt giảm FeNO, thể hiện mô hình miễn dịch Th1 và Th17 bảo vệ [7]. Ngược lại, nhóm người ít vận động lại biểu hiện phản ứng thiên về Th2 với sự gia tăng các cytokine viêm như TNF-alpha và IL-6 [7].
Nhìn chung, nhóm chạy bộ duy trì được nồng độ kháng thể bài tiết SIgA và lactoferrin trong đường thở cao hơn đáng kể so với nhóm không tập luyện [7]. Kết quả này gợi ý rằng việc duy trì tập luyện sức bền thường xuyên có thể nâng cao năng lực miễn dịch niêm mạc đường hô hấp để đối phó tốt hơn với các tác nhân ô nhiễm so với người hoàn toàn không vận động [7]. Tuy nhiên, nghiên cứu chỉ khảo sát trên quy mô khiêm tốn gồm 40 người trẻ, chưa thể khái quát hóa hoàn toàn cho những người có bệnh lý hô hấp tiềm ẩn hoặc người cao tuổi [7].
Lợi ích thể chất đối đầu nguy cơ độc chất: Cân bằng thế nào?
Hoạt động thể chất ngoài trời mang lại lợi ích đã được xác lập cho sức khỏe tổng thể, nhưng cũng vô tình gia tăng tổng lượng chất ô nhiễm mà cơ thể phải hấp thụ [6]. Khi phơi nhiễm kéo dài với môi trường ô nhiễm đô thị, người tập phải đối mặt với nguy cơ suy giảm dung tích sống, giảm mức tiêu thụ oxy tối đa (VO2max) và ảnh hưởng tiêu cực tới hiệu suất vận động [6].
Về mặt sức khỏe cộng đồng, các nghiên cứu dịch tễ học đã khẳng định việc phơi nhiễm tích lũy lâu dài với không khí ô nhiễm ngoài trời liên quan trực tiếp đến việc giảm dung tích phổi, khởi phát bệnh hen suyễn, bệnh dị ứng, làm tăng nguy cơ mắc bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính và ung thư phổi [1, 5]. Thậm chí, việc tiếp xúc thường xuyên với ô nhiễm môi trường còn là tác nhân làm giảm tuổi thọ trung bình [1, 5].
Do đó, người tập thể dục cần nhìn nhận vấn đề một cách khách quan: tập luyện mang lại lợi ích cho hệ tuần hoàn và miễn dịch, nhưng việc hít thở không khí kém chất lượng tại các điểm nóng đô thị có thể triệt tiêu một phần các giá trị tích cực này [2, 8]. Việc lựa chọn môi trường tập luyện và quy hoạch địa điểm tập có vai trò quyết định trong việc giảm thiểu tối đa rủi ro [6].
Những hiểu lầm thường gặp về chất lượng không khí buổi tối
Nhiều người chạy bộ cho rằng sau khi mặt trời lặn, lượng xe cộ giảm dần và ánh nắng gay gắt biến mất thì bầu không khí sẽ tự động trong lành và an toàn hơn ban ngày. Đây là một quan niệm sai lầm phổ biến. Vào ban đêm, các nguồn phát thải từ xe tải hạng nặng, hoạt động sản xuất công nghiệp và các nguồn đốt nhiên liệu vẫn duy trì, tạo ra các hạt bụi có độc tính oxy hóa rất cao [2].
Một hiểu lầm khác là tập luyện trong nhà hoàn toàn không bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm. Nghiên cứu dịch tễ học chỉ ra rằng ô nhiễm không khí trong nhà cũng là một mối đe dọa lớn, đến từ khói thuốc lá thụ động, thiết bị sưởi, vật liệu xây dựng, hóa chất tẩy rửa hoặc bụi từ ngoài xâm nhập vào [1, 5]. Nồng độ một số chất ô nhiễm trong không gian kín thậm chí có thể cao hơn nhiều lần so với môi trường bên ngoài [8]. Các ước tính cho thấy ô nhiễm không khí trong nhà có liên quan đến 1,5 đến 2 triệu ca tử vong mỗi năm trên phạm vi toàn cầu [8]. Vì vậy, phòng tập không được thông gió hoặc sử dụng hệ thống lọc kém chất lượng vẫn có thể gây kích ứng đường thở và làm suy giảm chức năng hô hấp của người tập [1, 5].
Nhóm đối tượng nào cần đặc biệt thận trọng?
Ô nhiễm không khí có thể tác động tiêu cực đến tất cả mọi người, tuy nhiên có những nhóm đối tượng đặc biệt nhạy cảm cần hạn chế tối đa việc chạy bộ ngoài trời trong điều kiện không khí xấu [1].
Trước hết là những người có bệnh lý đường hô hấp mạn tính như hen suyễn hoặc COPD [1]. Ở nhóm bệnh nhân này, việc tiếp xúc với nồng độ bụi PM10, khói đen hoặc khí NO2 tăng cao có thể kích hoạt các triệu chứng cấp tính như ho, khò khè, kích ứng đường thở, gây khó thở tăng vọt hoặc làm bùng phát đợt kịch phát nghiêm trọng [1, 4].
Bên cạnh đó, người cao tuổi, trẻ nhỏ và trẻ sơ sinh là những đối tượng có hệ hô hấp kém thích nghi hơn trước các tác nhân oxy hóa [1, 3]. Dữ liệu cho thấy tác động làm suy giảm chức năng phổi FEV1 do phơi nhiễm mạn tính với bụi và khí độc thể hiện rõ ràng hơn ở người cao tuổi và những người từng có tiền sử hút thuốc [4]. Những người thuộc nhóm nguy cơ cao này cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa để xây dựng kế hoạch vận động an toàn và theo dõi sát các biểu hiện hô hấp khi thời tiết chuyển biến bất lợi [1, 4].
Hướng dẫn áp dụng thực tế để bảo vệ lá phổi khi chạy bộ
Để duy trì thói quen rèn luyện thể lực mà không biến lá phổi thành "màng lọc bụi", người chạy bộ nên thực hiện các biện pháp điều chỉnh địa điểm và phương thức tập luyện một cách chủ động [1, 2]:
Thứ nhất, tránh xa các khu vực có nguy cơ ô nhiễm cao. Người tập không nên chạy dọc theo các trục đường giao thông đông đúc, xa lộ huyết mạch, các đại công trường xây dựng hoặc khu vực lân cận khu công nghiệp [1]. Thay vào đó, hãy ưu tiên lựa chọn các cung đường bên trong công viên nhiều cây xanh hoặc khuôn viên rộng rãi cách xa luồng khí thải xe cơ giới [1, 2].
Thứ hai, theo dõi các chỉ số cảnh báo chất lượng không khí. Nếu chất lượng không khí ban đêm tại địa phương chuyển sang mức xấu hoặc có cảnh báo nồng độ bụi vật chất tăng cao, người tập nên chủ động chuyển sang các bài tập trong nhà [1, 2]. Khi tập trong nhà hoặc tại các phòng tập thể hình, cần đảm bảo không gian có hệ thống thông khí tốt, máy lọc không khí hoạt động hiệu quả và tránh xa các nguồn khói thuốc thụ động hay hóa chất tẩy rửa mạnh [1, 5].
Thứ ba, điều chỉnh cường độ vận động linh hoạt. Vào những ngày chất lượng không khí không ở mức tối ưu, việc giảm bớt cự ly chạy hoặc chuyển từ chạy tốc độ cao sang đi bộ nhanh sẽ giúp giảm bớt thể tích thông khí qua phổi, từ đó hạn chế lượng hạt bụi độc thâm nhập sâu vào phế nang [1, 2]. Khi cảm thấy có triệu chứng rát họng, ho nhiều hoặc khó thở, cần ngừng buổi tập ngay lập tức để theo dõi [1, 4].
Tóm lại, chạy bộ ngoài trời mang lại nhiều giá trị thể chất nhưng việc tập luyện vào ban đêm đòi hỏi sự thận trọng do tính chất độc hại và tiềm năng oxy hóa của bụi vật chất trong môi trường đô thị [2, 3]. Người tập cần chủ động chọn địa điểm thoáng đãng, theo dõi chất lượng không khí và lắng nghe phản ứng của cơ thể để bảo vệ lá phổi một cách an toàn và bền vững [1, 2].
