Nhiều người lựa chọn tập luyện thể thao trong nhà, đặc biệt là chạy máy tại các phòng gym đóng kín cửa bật điều hòa, với niềm tin tránh được khói bụi đường phố và ô nhiễm môi trường. Việc tập luyện thể thao giúp cải thiện sức khỏe tim mạch và nâng cao thể lực, nhưng chất lượng không khí trong không gian kín lại là yếu tố thường bị bỏ qua [1]. Liệu việc trùm kín phòng tập và bật máy lạnh có thực sự bảo vệ đường hô hấp của người tập trước bụi mịn và khí thải độc hại hay không?
Câu trả lời là không hoàn toàn an toàn nếu phòng tập không trang bị hệ thống thông gió và cấp khí tươi đúng quy chuẩn. Khi đóng kín cửa, nồng độ khí carbon dioxide do người tập thở ra sẽ nhanh chóng tích tụ, kết hợp cùng các hạt bụi mịn lơ lửng tạo thành môi trường gây hại cho hệ hô hấp và làm giảm sút hiệu suất vận động [1].
Cơ chế tích tụ bụi mịn và khí thở trong phòng tập kín
Khi vận động ở cường độ cao như chạy trên máy chạy bộ, nhịp thở và thể tích thông khí của người tập tăng lên gấp nhiều lần so với trạng thái nghỉ ngơi. Điều này đồng nghĩa với việc lượng không khí hít vào phổi tăng cao, kéo theo lượng oxy tiêu thụ lớn và lượng khí thải carbon dioxide sinh ra liên tục vào không gian xung quanh. Trong một căn phòng đóng kín không có sự lưu thông với khí trời, lượng khí này không thể tự thoát ra ngoài mà sẽ quanh quẩn trong phòng [1].
Bên cạnh đó, bụi mịn trong phòng tập kín không tự nhiên biến mất dù cửa đóng then cài. Các hạt bụi mịn có thể xâm nhập từ môi trường bên ngoài qua khe cửa hoặc bám trên quần áo, giày dép của người tập mang vào [2]. Khi máy chạy bộ hoạt động và chân người tập liên tục tiếp xúc với sàn, các hạt bụi lắng đọng sẽ bị xới tung trở lại không khí, tạo thành hiện tượng tái lơ lửng bụi [1]. Điều hòa thông thường chỉ có chức năng làm lạnh và tuần hoàn không khí cũ mà không thể lọc sạch bụi siêu mịn hay cung cấp thêm oxy nếu thiếu màng lọc chuyên dụng và đường dẫn khí tươi.
Sự kết hợp giữa nồng độ carbon dioxide tăng cao và bụi mịn tích tụ tạo ra hiệu ứng cộng hưởng tiêu cực đối với cơ thể. Người tập hít thở nhiều hơn nhưng lại nhận về luồng không khí nghèo oxy và giàu chất ô nhiễm, gây áp lực trực tiếp lên hệ thống phế quản và tuần hoàn máu.
Nồng độ carbon dioxide và bụi mịn leo thang trong phòng kín
Các khảo sát thực địa đã ghi nhận thực trạng chất lượng không khí suy giảm nghiêm trọng tại các cơ sở thể thao kín gió. Một nghiên cứu kéo dài 14 tháng trong hai mùa thể thao mùa đông tại một trường trung học ở bang New Jersey (Mỹ) đã đo đạc chất lượng không khí tại nhà thi đấu có sức chứa từ 100 đến 500 người trong các buổi thi đấu vật [1]. Không gian này được thiết kế kín, không mở cửa sổ hay cửa ra vào thông ra ngoài trời trong suốt thời gian diễn ra sự kiện [1].
Kết quả quan trắc theo thời gian thực cho thấy nồng độ khí carbon dioxide trong trận đấu đầu tiên dao động từ khoảng 700 đến 1000 ppm [1]. Đáng chú ý, ở trận đấu thứ hai, khi mật độ người đạt mức tối đa, nồng độ khí carbon dioxide đã tăng vọt lên khoảng 900 đến 1900 ppm, duy trì mức trên 1000 ppm trong phần lớn thời gian [1]. Nghiên cứu cũng ghi nhận sự gia tăng đột biến của các hạt bụi mịn PM2.5 và bụi hít phải PM10 bị cuốn lên từ các tấm thảm sàn sau những pha vận động mạnh của vận động viên [1]. Điều này chứng minh rằng hoạt động thể chất cường độ cao trong không gian kín không có cấp khí tươi sẽ đẩy nồng độ chất ô nhiễm lên rất cao [1].
Tình trạng tích tụ bụi mịn và khí thải cũng được ghi nhận ở nhiều mô hình không gian kín khác khi hệ thống thông gió hoạt động không đầy đủ. Một tổng quan hệ thống năm 2022 phân tích 23 nghiên cứu về chất lượng môi trường trong nhà tại các văn phòng đô thị cho thấy nồng độ carbon dioxide trung bình là 665 ppm khi hệ thống hoạt động bình thường [3]. Tuy nhiên, tại các không gian có mật độ người sử dụng cao và hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa không khí vận hành không thích hợp, nồng độ carbon dioxide đã vượt ngưỡng 1000 ppm [3].
Cũng trong báo cáo tổng quan này, nồng độ trung bình của bụi PM2.5 đạt 36 microgam/m3 và PM10 đạt 63 microgam/m3, đều vượt xa ngưỡng khuyến nghị tương ứng của Tổ chức Y tế Thế giới là 15 microgam/m3 và 45 microgam/m3 [3]. Những dữ liệu này khẳng định rằng nếu chỉ dựa vào hệ thống điều hòa tuần hoàn kín, bụi mịn từ môi trường xâm nhập vào sẽ đọng lại và vượt ngưỡng an toàn [3]. Tương tự, nghiên cứu tại thư viện trung tâm của Viện Công nghệ Ấn Độ Roorkee cũng cho thấy tỷ lệ ô nhiễm trong nhà so với ngoài trời của bụi PM1, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và carbon dioxide đều lớn hơn 1, chứng tỏ các nguồn nội tại đóng góp lượng ô nhiễm đáng kể và nồng độ PM2.5 trung bình ngày vượt chuẩn khuyến cáo [4].
Tác động hiệp đồng của bụi mịn và khí tích tụ lên cơ thể
Tình trạng thiếu khí tươi và tích tụ hạt mịn gây ra những phản ứng sinh lý tức thì ngay trong buổi tập. Một nghiên cứu thực nghiệm năm 2021 tiến hành trên 29 người trẻ tuổi trong phòng kín thử nghiệm tác động kết hợp của bụi PM2.5 và khí carbon dioxide trong thời gian phơi nhiễm lên đến một giờ [5]. Kết quả phân tích thống kê chỉ ra rằng hiệu suất tổng thể giảm 1% cho mỗi mức tăng 10 microgam/m3 của nồng độ PM2.5 [5].
Đồng thời, mức carbon dioxide cao ở ngưỡng 800 ppm có tác động tiêu cực mạnh mẽ hơn đến mức độ hài lòng về chất lượng không khí so với tác động của riêng bụi PM2.5 trong phòng không thông gió [5]. Khi sự khó chịu đối với chất lượng không khí tăng 10%, hiệu suất làm việc và vận động giảm sút từ 1,1% trở lên [5]. Các nhà nghiên cứu khuyến nghị rằng để duy trì sự thoải mái và năng suất tối ưu, nồng độ PM2.5 cần giữ dưới mức 50 microgam/m3 và carbon dioxide phải duy trì dưới mức 700 ppm [5].
Trong môi trường tập luyện thể thao, tác động này còn nặng nề hơn do đường thở phải hoạt động hết công suất. Việc hít phải nồng độ carbon dioxide cao trên 1000 ppm thường gây ra các triệu chứng như đau đầu nhẹ, uể oải, chóng mặt, thở dốc và giảm khả năng tập trung cơ bắp [1]. Nếu cùng lúc đó phổi phải tiếp nhận thêm bụi mịn lơ lửng, các phế nang sẽ bị kích ứng, gây phản xạ co thắt khí quản, làm giảm lượng oxy nạp vào máu và khiến người tập nhanh chóng kiệt sức.
Mối nguy từ bụi đặc thù và vi sinh vật trong phòng tập
Không chỉ có bụi mịn từ đường phố lọt vào, môi trường phòng tập thể dục còn tiềm ẩn nhiều nguồn ô nhiễm hạt và sinh học khác bắt nguồn từ chính các dụng cụ và người tập [6]. Một nghiên cứu năm 2023 đánh giá các thông số không khí tại các cơ sở thể thao đã chỉ ra rằng mục đích sử dụng của từng phòng tập sẽ quyết định đặc tính ô nhiễm không khí [6]. Ví dụ, tại các phòng tập leo núi trong nhà, việc vận động viên sử dụng bột magnesia để tăng độ bám tay là nguồn phát thải trực tiếp các hạt bụi PM1, PM2.5 và PM10 vào không khí [6].
Nghiên cứu của Moshammer và cộng sự trên 109 cá nhân trước và sau khi tham gia hoạt động leo núi trong nhà cho thấy các đối tượng xuất hiện các triệu chứng tiêu cực cấp tính và bán cấp tính ở phổi do hít phải bụi magnesia lơ lửng [6]. Bên cạnh bụi hạt, các phòng tập thể thao còn ghi nhận sự hiện diện của sol khí sinh học chứa các loài tụ cầu khuẩn mannitol dương tính, bao gồm cả những chủng kháng kháng sinh như Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus hominis cùng các loại nấm mốc thuộc chi Cladosporium, Penicillium, Alternaria [6].
Nếu phòng tập không được thông khí liên tục và thiếu hệ thống lọc khí tươi, mồ hôi, hơi thở và bụi phát sinh từ các hoạt động thể chất sẽ biến không gian kín thành nơi ứ đọng vi khuẩn và hạt mịn [6]. Khi chạy máy, người tập thở sâu bằng cả mũi lẫn miệng, vô tình đưa toàn bộ các hạt bụi bẩn và bào tử vi sinh vật này đi thẳng vào sâu trong đường dẫn khí.
Đánh giá giới hạn của các bằng chứng khoa học
Các nghiên cứu thực nghiệm và quan trắc hiện tại cung cấp bằng chứng rõ ràng về sự tích tụ nhanh chóng của carbon dioxide và các hạt mịn lơ lửng trong không gian phòng kín không có thông gió đầy đủ [1]. Dữ liệu cho thấy ngưỡng carbon dioxide vượt quá 1000 ppm là rất phổ biến khi tập trung đông người trong phòng đóng kín cửa [1]. Việc đo lường nồng độ bụi cũng chỉ rõ các nguồn ô nhiễm từ bên ngoài có thể xâm nhập và lưu giữ lâu trong nhà [2].
Tuy nhiên, các bằng chứng này cũng có một số giới hạn nhất định cần xem xét. Hầu hết các nghiên cứu đo đạc thực địa tại cơ sở thể thao tập trung vào các bộ môn cụ thể như đấu vật, leo núi hoặc bơi lội với quy mô người tham gia nhất định [1]. Nồng độ ô nhiễm thực tế tại một phòng gym thương mại thông thường có thể thay đổi tùy thuộc vào diện tích mặt sàn, trần nhà cao hay thấp, số lượng máy chạy bộ cùng hoạt động và chất lượng hệ thống thông gió cơ học của từng cơ sở [3]. Dù vậy, nguyên lý vật lý và sinh lý học cơ bản không thay đổi: không gian kín thiếu khí tươi chắc chắn sẽ dẫn đến suy giảm chất lượng không khí khi có người vận động cường độ cao [1].
Những hiểu lầm phổ biến khi tập luyện trong phòng kín
Một trong những sai lầm phổ biến nhất là quan niệm máy điều hòa nhiệt độ có khả năng lọc sạch không khí. Máy lạnh dân dụng hay máy lạnh trung tâm thông thường tại nhiều phòng tập chỉ có chức năng làm mát và luân chuyển dòng khí nội bộ. Nếu không có bộ cấp khí tươi kết nối ra ngoài trời và thiếu màng lọc hiệu suất cao, máy điều hòa chỉ liên tục thổi lại luồng không khí cũ chứa đầy carbon dioxide và bụi mịn lơ lửng giữa các học viên [1].
Hiểu lầm thứ hai là cho rằng đóng chặt cửa sổ sẽ ngăn chặn hoàn toàn bụi mịn từ bên ngoài. Nghiên cứu tại các trường học và nhà ở đô thị chỉ ra rằng các khiếm khuyết vật lý của tòa nhà và hệ thống thông gió không phù hợp vẫn khiến bụi mịn PM2.5 xâm nhập từ các con đường giao thông lân cận vào bên trong [7]. Bụi mịn một khi đã lọt vào phòng kín sẽ lắng xuống sàn, máy móc và tiếp tục bị cuốn ngược lên không khí mỗi khi có người chạy bộ hoặc tập luyện [1]. Đóng kín cửa mà không lọc không khí chỉ làm các chất ô nhiễm này ứ đọng lại lâu hơn [2].
Hiểu lầm thứ ba là cho rằng cảm giác mệt mỏi, nặng đầu hay hụt hơi khi chạy máy trong phòng tập hoàn toàn là do thể lực yếu. Trên thực tế, mức carbon dioxide vượt quá 800-1000 ppm trong không gian kín đã đủ để làm giảm sự tỉnh táo, gây nhức đầu nhẹ và ức chế khả năng vận động của cơ thể mà người tập không hề hay biết [5].
Những nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng
Mặc dù chất lượng không khí kém gây hại cho tất cả mọi người, một số nhóm đối tượng sẽ gặp rủi ro sức khỏe cao hơn hẳn khi tập luyện trong phòng kín không cấp khí tươi. Nghiên cứu về chất lượng không khí trong nhà nhấn mạnh rằng ô nhiễm không khí trong không gian kín gây tác động bất lợi rõ rệt nhất lên các nhóm dân số nhạy cảm [8].
Nhóm đầu tiên là những người mắc bệnh lý hô hấp mạn tính như hen suyễn, viêm phế quản mạn tính hoặc bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính. Khi vận động mạnh trong môi trường giàu bụi mịn và vi sinh vật lơ lửng, niêm mạc phế quản của họ rất dễ bị kích ứng, kích hoạt cơn co thắt phế quản cấp tính dẫn đến khó thở nguy hiểm [6].
Nhóm thứ hai là người có tiền sử bệnh tim mạch hoặc huyết áp cao. Nồng độ carbon dioxide trong phòng tăng cao làm giảm phân áp oxy trong phế nang, buộc tim phải co bóp nhiều hơn để cung cấp oxy cho các cơ quan, gây thêm gánh nặng cho hệ tuần hoàn vốn đã suy yếu [1].
Nhóm thứ ba là trẻ em, thanh thiếu niên và người cao tuổi. Trẻ em có nhu cầu chuyển hóa cao hơn và tốc độ thông khí theo phút lớn hơn so với người trưởng thành, khiến lượng chất ô nhiễm hít vào tính trên trọng lượng cơ thể cao hơn rõ rệt [7]. Trong khi đó, người cao tuổi thường có sức đề kháng hô hấp suy giảm, rất dễ bị viêm nhiễm đường thở khi tập luyện trong môi trường kín kém thông thoáng [8]. Những người có bệnh nền cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi bắt đầu các chương trình tập luyện cường độ cao trong nhà.
Lựa chọn không gian và giải pháp cải thiện chất lượng khí tập luyện
Để đảm bảo việc chạy máy hoặc rèn luyện thể lực đem lại lợi ích sức khỏe thực sự, người tập và các cơ sở phòng gym cần chú trọng đến các giải pháp lưu thông không khí:
Về phía cơ sở phòng tập, việc lắp đặt hệ thống thông gió cơ học có đường cấp khí tươi từ bên ngoài và màng lọc bụi chuyên dụng là giải pháp cốt lõi để giữ mức carbon dioxide dưới ngưỡng an toàn 700 - 1000 ppm [1]. Các phòng tập cần được vệ sinh hút bụi ướt thường xuyên trên thảm và sàn tập để hạn chế bụi mịn tái lơ lửng khi người tập vận động mạnh [1]. Nghiên cứu tại các cơ sở chăm sóc sức khỏe cho thấy việc mở cửa sổ thông gió định kỳ là biện pháp hiệu quả để giảm nhanh nồng độ chất ô nhiễm trong nhà [8].
Về phía người tập, trước khi đăng ký thẻ tập, bạn nên quan sát hệ thống thông gió của phòng gym. Hãy ưu tiên những phòng tập có trần cao, không gian thoáng đãng, có trang bị quạt cấp khí tươi hoặc máy lọc không khí công suất lớn. Nên tránh tập luyện tại các phòng tập đặt ở tầng hầm kín mít, không có cửa thông gió tự nhiên hoặc thiếu hệ thống cấp khí cơ học [3].
Lựa chọn khung giờ tập luyện cũng đóng vai trò rất quan trọng. Mật độ người tập cao là nguyên nhân trực tiếp đẩy nồng độ carbon dioxide lên đỉnh điểm trong các trận đấu thể thao [1]. Do đó, hãy chọn tập chạy bộ vào những khung giờ vắng người để không khí trong phòng loãng hơn và lượng khí thải tích tụ ở mức thấp.
Nếu nhận thấy phòng tập quá ngột ngạt, có mùi mồ hôi lưu cữu hoặc bản thân xuất hiện các triệu chứng như nhức đầu, chóng mặt, tức ngực khi mới chạy được một thời gian ngắn, bạn nên dừng bài tập và bước ra ngoài khu vực thoáng khí. Luôn lắng nghe cơ thể và duy trì thói quen uống đủ nước trong suốt quá trình rèn luyện để hỗ trợ quá trình trao đổi chất.
Tập luyện thể thao đóng vai trò nền tảng trong việc duy trì lối sống lành mạnh và phòng ngừa bệnh tật [1]. Tuy nhiên, việc chạy máy trong một không gian kín mít, thiếu khí tươi và tích tụ bụi mịn có thể biến buổi tập thành gánh nặng cho hệ hô hấp [1]. Hãy là người tập luyện thông thái bằng cách chọn lựa một môi trường tập luyện thông thoáng, nơi lá phổi được hít thở nguồn không khí trong lành song hành cùng từng bước chạy.
