Nhiều người gặp tình trạng cổ họng đau rát, khô khốc hoặc ngứa ngáy khó chịu chỉ vài giờ sau khi bơi lội tại các hồ bơi công cộng. Phản xạ tự nhiên khiến đa số quy kết ngay cho việc ngâm nước quá lâu dẫn đến "nhiễm lạnh" hoặc "trúng gió".

Tuy nhiên, các dữ liệu khoa học y khoa cho thấy thủ phạm thực sự thường không phải do nhiệt độ nước, mà xuất phát từ phản ứng kích ứng đường hô hấp trên trước hóa chất khử trùng clo và các phụ phẩm hóa học phát tán trong không khí hồ bơi [1], [2]. Khi tiếp xúc trực tiếp hoặc hít phải các hợp chất này, lớp niêm mạc vòm họng mỏng manh sẽ bị viêm rát cục bộ, tạo ra cảm giác đau buốt tương tự như khởi đầu của một đợt cảm cúm thông thường [1], [3].

Cơ chế tác động: Khí clo biến đổi thế nào khi vào đường hô hấp?

Khí clo là một chất kích thích mạnh đối với hệ hô hấp, được ứng dụng rộng rãi trong quá trình xử lý và làm sạch nguồn nước [4], [1]. Khi hòa tan trong nước hồ bơi hoặc bốc hơi vào không khí ở cự ly gần mặt nước, khí clo hít vào sẽ tiếp xúc trực tiếp với bề mặt niêm mạc ẩm ướt của vòm họng và đường dẫn khí [1].

Tại đây, phản ứng hóa học lập tức xảy ra: khí clo phản ứng với lượng nước tự nhiên trên bề mặt màng nhầy niêm mạc để tạo thành axit hypoclorơ và axit clohydric [1]. Chính các axit này đóng vai trò chất trung gian gây độc hại, bào mòn tế bào biểu mô và gây kích ứng niêm mạc hô hấp chỉ trong vòng vài phút sau khi tiếp xúc [1]. Mức độ tổn thương thực tế sẽ phụ thuộc trực tiếp vào thời gian phơi nhiễm cùng nồng độ hóa chất có trong môi trường nước và không khí [1].

Bên cạnh clo tự do, các phụ phẩm khử trùng (DBP) hình thành trong quá trình xử lý nước cũng gia tăng độc tính đáng kể [5]. Nghiên cứu chỉ ra rằng các hợp chất carboxyl bị halogen hóa (HCC) khi kết hợp cùng dung dịch clo trong nước sẽ tạo ra tác động cộng hưởng, làm tăng mạnh khả năng kích ứng niêm mạc so với khi chỉ tiếp xúc với từng chất riêng lẻ [5]. Ngoài ra, hợp chất nitơ triclorua (NCl3) - một phụ phẩm khử trùng phổ biến - thường xuyên hiện diện trong không khí các hồ bơi trong nhà với nồng độ dao động từ 0,1 đến 1 mg/m3 đo tại vị trí cách mặt nước 1,5 m [2]. Mức độ xuất hiện của NCl3 trong không khí có mối tương quan trực tiếp với các triệu chứng cay mắt và rát họng ở người đi bơi [2].

Bằng chứng lâm sàng: Viêm mũi, rát họng và tổn thương tế bào ở người bơi

Không chỉ gây khó chịu thoáng qua, tác động kích ứng từ nước hồ bơi chứa clo còn được ghi nhận chi tiết qua các xét nghiệm tế bào học đường hô hấp [6].

Một nghiên cứu công bố năm 2012 đã tiến hành kiểm tra trên 74 vận động viên bơi lội (trong đó gồm 54 người có triệu chứng viêm mũi hô hấp và 20 người đối chứng không có triệu chứng) trong độ tuổi từ 9 đến 21 tuổi [6]. Tất cả người tham gia đều trải qua quy trình chẩn đoán toàn diện gồm xét nghiệm dị ứng, tế bào học mũi và đo áp lực mũi trước [6]. Kết quả cho thấy trong nhóm 54 người có triệu chứng, 44% (24 vận động viên) mắc viêm mũi dị ứng, trong khi có tới 35% (19 vận động viên) xuất hiện tình trạng viêm chiếm ưu thế bởi tế bào bạch cầu trung tính [6].

Tình trạng viêm mũi tăng bạch cầu trung tính này có bản chất là kích ứng không đặc hiệu do tiếp xúc trực tiếp với nước chứa clo [6]. Điểm đáng lưu ý là sau 1 tháng can thiệp bằng cách cho vận động viên đeo kẹp mũi chuyên dụng khi bơi, tình trạng thâm nhiễm tế bào và sức cản đường thở qua mũi đã giảm rõ rệt ở nhóm viêm mũi kích ứng, đồng thời các triệu chứng lâm sàng ở nhóm viêm mũi dị ứng cũng được cải thiện [6].

Ở cấp độ sâu hơn của phế quản, một nghiên cứu năm 2004 theo dõi trẻ em thường xuyên đến các hồ bơi trong nhà sử dụng natri hypoclorit (clo 1%) để khử trùng đã chỉ ra rằng: việc phơi nhiễm lặp đi lặp lại với các phụ phẩm clo hóa trong không khí hồ bơi gây ảnh hưởng bất lợi đến chức năng của tế bào Clara [2]. Tế bào Clara vốn đảm nhận vai trò bảo vệ biểu mô phổi và sản sinh protein CC16 có tính năng kháng viêm; sự suy giảm chức năng này có thể làm giảm khả năng tự bảo vệ của phổi và tiềm ẩn nguy cơ gây bệnh lý hô hấp sau này [2].

Hậu quả nghiêm trọng từ các sự cố rò rỉ và nồng độ clo vượt ngưỡng

Dù đau họng sau bơi thông thường chỉ dừng lại ở mức kích ứng nhẹ, việc tiếp xúc với hơi clo ở nồng độ cao do lỗi vận hành hóa chất tại hồ bơi có thể dẫn tới những tổn thương phổi cấp tính và kéo dài [4], [7].

Tại một sự cố rò rỉ khí clo do quy trình khử trùng hồ bơi sai kỹ thuật được ghi nhận trong nghiên cứu năm 2021, nồng độ khí clo tại hiện trường qua mô phỏng khuếch tán lên tới 221,45 ppm [4]. Vào thời điểm xảy ra tai nạn, có 92 cá nhân có mặt tại khu vực hồ bơi và phòng tập, trong đó 61 người phải chuyển đến khoa cấp cứu của 5 bệnh viện [4]. Trong số 22 bệnh nhân chụp cắt lớp vi tính độ phân giải cao (HRCT), các bác sĩ phát hiện 18,2% bị viêm quanh phế quản, 13,6% bị viêm khí phế quản, 18,2% bị viêm phổi, 18,2% bị phù phổi mô kẽ và 13,6% bị phù phổi phế nang [4]. Sau 3 tháng theo dõi, có 8 trên tổng số 17 bệnh nhân được kiểm tra vẫn biểu hiện tình trạng rối loạn thông khí tắc nghẽn hoặc rối loạn chức năng đường thở nhỏ [4].

Một sự cố khác diễn ra vào ngày 22 tháng 10 năm 1998 tại một trung tâm giải trí ở Rome (Ý) cũng cho thấy quy mô ảnh hưởng rộng lớn của hơi clo bốc lên từ phòng kỹ thuật khử trùng [7]. Có 282 người (bao gồm 134 trẻ em) hít phải khí hydro clorua và natri hypoclorit, phần lớn phải điều trị bằng thuốc giãn phế quản và cortisone tại phòng cấp cứu, trong đó 5 trẻ phải nhập viện [7]. Theo dõi lâm sàng sau 15 đến 30 ngày trên 236 cá nhân ghi nhận triệu chứng hô hấp cấp tính từng xảy ra ở 66,7% người lớn và 71,6% trẻ em [7]. Đáng chú ý, các triệu chứng hô hấp vẫn còn dai dẳng ở khoảng 30% số người sau 2-4 tuần [7]. Xét nghiệm chức năng thông khí phổi (đo thể tích thở ra gắng sức trong giây đầu tiên - FEV1) ở 184 người cho thấy nhóm phơi nhiễm nồng độ cao bị sụt giảm dung tích phổi rõ rệt so với nhóm phơi nhiễm thấp: giảm 109 ml ở trẻ em và giảm 275 ml ở người lớn [7].

Trường hợp phơi nhiễm nặng thậm chí có thể tiến triển thành hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển (ARDS) đe dọa tính mạng, đòi hỏi phải thở máy và điều trị nội trú kéo dài như y văn từng ghi nhận ở một phụ nữ trẻ gặp nạn do hít phải khói clo tại hồ bơi cộng đồng [3]. Ngược lại, ở các ca ngộ độc clo cấp tính ở trẻ nhỏ, báo cáo ca bệnh năm 2020 cho thấy việc sử dụng khí dung dung dịch natri bicacbonat nồng độ thấp tại phòng cấp cứu đã giúp bệnh nhi 9 tuổi hồi phục hoàn toàn các triệu chứng một cách nhanh chóng nhờ cơ chế trung hòa axit clohydric hình thành trong phổi [1].

Những hiểu lầm thường gặp khi bị đau họng sau bơi

Nhiều người đi bơi mắc phải hai sai lầm phổ biến khi đánh giá tình trạng đau họng sau buổi tập:

Hiểu lầm 1: Đau họng hoàn toàn do nhiễm lạnh hoặc do vi khuẩn trong nước. Mặc dù môi trường hồ bơi ẩm ướt có thể tiềm ẩn vi sinh vật nếu hệ thống lọc kém, phản ứng đau rát họng ngay trong hoặc ngay sau khi bơi phần lớn bắt nguồn từ kích ứng hóa học trực tiếp của clo tự do và các phụ phẩm bay hơi như NCl3 lên biểu mô vòm họng [1], [2]. Việc đổ lỗi cho nước lạnh thường khiến người bơi bỏ qua việc tự bảo vệ đường thở trước nồng độ hóa chất trong không khí [6].

Hiểu lầm 2: Hồ bơi càng nồng mùi clo thì nước càng sạch khuẩn. Mùi hăng nồng bốc lên đặc trưng ở các hồ bơi trong nhà thực tế là dấu hiệu của các hợp chất chloramine và phụ phẩm khử trùng bay hơi tích tụ trong không gian kín [2]. Môi trường bốc mùi gắt là tín hiệu cho thấy nồng độ phụ phẩm kích ứng đang ở mức cao, dễ gây đỏ mắt, rát họng và suy giảm khả năng phòng vệ của phế quản [5], [2].

Ngoài ra, hình thức khử trùng cũng tạo ra sự khác biệt về độ kích ứng. Một nghiên cứu năm 2007 trên các kỹ thuật viên thủy trị liệu tại 39 hồ bơi cho thấy tỷ lệ viêm da tiếp xúc ở các hồ khử trùng bằng clo dạng khí cao hơn đáng kể so với các hồ dùng dạng hợp chất clo khác (tỷ số tỷ lệ hiện mắc PR = 1,49) [8]. Việc châm lượng lớn khí clo làm giảm độ pH tạm thời của nước, tạo ra một môi trường ăn mòn và kích ứng mạnh mẽ hơn cho cả da lẫn niêm mạc [8].

Ai nên đặc biệt thận trọng khi đến hồ bơi công cộng?

Dù clo là chất sát khuẩn thiết yếu để bảo vệ nguồn nước công cộng, một số nhóm đối tượng có nguy cơ tổn thương cao hơn hẳn khi hít phải hơi clo:

  • Người có bệnh lý hô hấp mạn tính: Các dữ liệu dịch tễ cho thấy tỷ lệ xuất hiện triệu chứng hô hấp cấp tính sau khi phơi nhiễm clo cao nhất ở những người có tiền sử bệnh hô hấp mạn tính như hen suyễn hoặc viêm phế quản mạn [7]. Hơi clo kích hoạt phản xạ co thắt phế quản và làm bùng phát các đợt khó thở cấp tính [7].
  • Trẻ em: Tỷ lệ trẻ em gặp triệu chứng hô hấp cấp tính khi hít phải hơi hóa chất hồ bơi lên tới 71,6%, cao hơn người lớn (66,7%) [7]. Do hệ hô hấp chưa hoàn thiện, việc phơi nhiễm lặp lại với các phụ phẩm clo hóa trong không khí hồ bơi trong nhà dễ gây tổn thương tế bào biểu mô Clara và làm suy yếu cơ chế chống viêm tự nhiên của phổi [2].
  • Người có cơ địa viêm mũi dị ứng: Người mang sẵn cơ địa dị ứng khi hít phải nước hồ bơi chứa clo sẽ dễ bị bùng phát các triệu chứng kích ứng nặng nề hơn do niêm mạc vốn đã quá mẫn cảm [6].
  • Vận động viên bơi lội và người tập luyện cường độ cao: Việc thở dốc liên tục sát mặt nước khiến thể tích khí chứa phụ phẩm clo hóa đi vào phế quản tăng cao, làm tăng nguy cơ viêm đường thở do kích ứng tế bào trung tính [6].

Lời khuyên thực tế để bảo vệ cổ họng và đường hô hấp khi đi bơi

Để giảm thiểu tác động bào mòn của clo dư và phụ phẩm khử trùng lên niêm mạc họng, người đi bơi nên áp dụng các biện pháp bảo vệ sau:

  • Sử dụng kẹp mũi (nose clip): Nghiên cứu đã chứng minh việc sử dụng kẹp mũi ngăn chặn nước hồ bơi tiếp xúc trực tiếp với khoang mũi giúp giảm đáng kể hiện tượng thâm nhiễm tế bào viêm và hạ thấp sức cản đường thở [6]. Đây là giải pháp đơn giản nhưng mang lại hiệu quả phòng ngừa cao cho người hay bị viêm mũi, rát họng sau bơi [6].
  • Ưu tiên hồ bơi ngoài trời hoặc không gian thông thoáng: Nồng độ các phụ phẩm khí như NCl3 thường tích tụ đậm đặc từ 0,1 đến 1 mg/m3 trong các hồ bơi trong nhà khép kín [2]. Chọn hồ bơi thoáng khí giúp hóa chất phát tán nhanh, giảm nồng độ khí hít vào phổi [2].
  • Súc họng và rửa mũi ngay sau khi rời hồ bơi: Dùng nước muối sinh lý làm sạch vòm họng và hốc mũi giúp rửa trôi lượng clo dư cùng các phụ phẩm còn đọng trên lớp chất nhầy trước khi chúng kịp phản ứng tạo axit gây tổn thương mô [1].
  • Tránh bơi ở những hồ có mùi hóa chất nồng nặc: Mùi clo nồng nặc cùng hiện tượng cay mắt tức thì là bằng chứng của nồng độ phụ phẩm khử trùng đậm đặc [5], [2]. Hãy rời khỏi khu vực hồ bơi ngay lập tức nếu cảm thấy tức ngực, ho khan hoặc khó thở [4], [1].

Đau họng sau khi đi bơi là phản ứng kích ứng hóa học rõ rệt của niêm mạc trước clo và các phụ phẩm khử trùng, không đơn thuần là cảm lạnh thông thường [5], [1]. Chủ động bảo vệ đường thở bằng kẹp mũi, lựa chọn hồ bơi đạt chuẩn thông khí và vệ sinh vòm họng đúng cách sau khi bơi sẽ giúp bạn duy trì thói quen rèn luyện thể chất an toàn mà không phải đối mặt với những cơn đau rát đường hô hấp dai dẳng [6], [2].