Nhiều người có thói quen xỏ giày chạy bộ vào buổi tối muộn hoặc sáng sớm mùa đông để rèn luyện thể lực. Tuy nhiên, không ít người sau vài vòng chạy bỗng thấy ngực thắt lại, tiếng rít khò khè xuất hiện và ho dữ dội. Hiện tượng này thường xảy ra khi đường thở phản ứng gắt gao trước luồng không khí lạnh giá ngoài trời.
Tập luyện cường độ cao trong điều kiện không khí lạnh làm mất nhiệt và nước nhanh chóng ở niêm mạc phế quản. Hiện tượng co thắt phế quản do vận động (EIB) bị kích hoạt mạnh, gây tắc nghẽn thông khí tạm thời và bùng phát cơn khó thở cấp tính [1], [2].
Tại sao luồng khí lạnh lại siết chặt phế quản?
Khi nghỉ ngơi, cơ thể hít thở chậm rãi qua mũi, nơi đóng vai trò điều hòa nhiệt độ và tạo độ ẩm cho luồng khí trước khi đi xuống phổi. Khi chạy bộ hay đạp xe, nhu cầu oxy tăng vọt, buộc người tập phải há miệng thở dốc để tăng lưu lượng thông khí. Không khí lạnh thâm nhập thẳng vào khí quản mà không được sưởi ấm hay làm ẩm đầy đủ [2], [3].
Luồng khí này hút sạch độ ẩm và lấy đi một lượng nhiệt lớn từ lớp dịch lót lòng phế quản. Tế bào biểu mô đường thở bị tổn thương tạm thời do mất nước đột ngột [1]. Tình trạng này khiến các cơ trơn xung quanh đường dẫn khí co rúm lại nhằm bảo vệ mô phổi bên dưới, gây khó thở, nghẹt thở và thở rít [1], [2].
Tế bào biểu mô đường thở tổn thương ra sao?
Một nghiên cứu công bố năm 2011 đã làm rõ mức độ xáo trộn của niêm mạc đường thở dưới các điều kiện khí hít vào khác nhau [1]. Thử nghiệm thực hiện trên 21 nam vận động viên trẻ (trong đó 10 người có tiền sử co thắt phế quản do vận động), cho họ chạy 8 phút gần mức gắng sức tối đa trong hai môi trường riêng biệt: lạnh khô (4 độ C, độ ẩm 37%) và ấm ẩm (25 độ C, độ ẩm 94%) [1]. Các nhà khoa học đo nồng độ protein CC16 trong nước tiểu—chỉ số sinh học phản ánh tổn thương tế bào biểu mô phế quản [1].
Kết quả cho thấy co thắt phế quản xuất hiện ở 8 vận động viên khi hít khí lạnh khô, với mức giảm FEV1 (thể tích thở ra gắng sức trong giây đầu tiên) lên tới 18,1% [1]. Ngược lại, khi hít khí ấm ẩm, phản ứng co thắt bị chặn lại hoàn toàn, FEV1 chỉ giảm 1,7% [1]. Sự bài tiết protein CC16 sau chạy tăng mạnh ở mọi đối tượng sau thử nghiệm lạnh khô, nhưng bị ức chế rõ rệt khi hít khí ấm ẩm [1]. Dữ liệu này chứng minh tình trạng tăng thông khí khi vận động làm gián đoạn tạm thời hàng rào biểu mô của mọi người tập, kể cả người khỏe mạnh [1].
Nhiệt độ và cường độ: Thử nghiệm trên thanh thiếu niên
Một nghiên cứu năm 2013 tiếp tục đánh giá tác động của nhiệt độ môi trường và bài tập biến tốc cường độ cao (HIIT) lên chức năng phổi [4]. Thử nghiệm tuyển chọn 30 nam thiếu niên được huấn luyện thể thao (độ tuổi trung bình 16,56) chạy 22 phút trên máy chạy bộ ở hai điều kiện: môi trường lạnh (10 độ C, độ ẩm xấp xỉ 50%) và môi trường nóng (45 độ C, độ ẩm xấp xỉ 50%) [4]. Chức năng phổi được đo bằng phế dung kế kỹ thuật số trước bài tập và tại các mốc 1, 5, 15, 30, 60 phút sau tập [4].
Ở môi trường 10 độ C, FEV1 giảm tối đa tới 15,93% tại thời điểm 15 phút sau tập, lưu lượng đỉnh (PEF) giảm 22,53% ở phút đầu tiên, và lưu lượng thở ra gắng sức ở đoạn giữa (FEF25-75) giảm 18,25% ở phút thứ 5 [4]. Ở môi trường 45 độ C, mức giảm các chỉ số này lần lượt chỉ là 10,35%, 9,16% và 7,39% [4]. Kết quả này khẳng định luồng khí lạnh gây suy giảm thông khí sâu hơn và kéo dài hơn đáng kể so với môi trường ấm nóng [4].
Độ ẩm không khí: Yếu tố then chốt bảo vệ đường thở
Nhiều người lầm tưởng tập luyện ngoài trời độ ẩm càng cao thì càng khó thở, nhưng các thử nghiệm lâm sàng chỉ ra điều ngược lại [1], [5]. Năm 1985, một nghiên cứu trên 10 bệnh nhân hen phế quản đạp xe đo công năng ở ba điều kiện khí: ấm ẩm, mát khô vừa và lạnh khô [6]. Mức độ co thắt phế quản ghi nhận nhẹ nhất khi hít khí ấm, đạt đỉnh tối đa trong luồng khí lạnh khô [6]. Nghiên cứu cũng chỉ ra nồng độ histamine tĩnh mạch chỉ tăng ở 2 trên 7 bệnh nhân, khẳng định nhiệt độ và độ ẩm chi phối trực tiếp đường thở, còn các chất trung gian giải phóng chỉ là hệ quả [6].
Nghiên cứu công bố năm 1999 trên 6 người lớn mắc hen phế quản đã so sánh chạy bộ với đạp xe trong phòng, đồng thời đối chiếu bài tập đạp xe khi hít khí lạnh khô (-18 độ C) và khí ấm ẩm (độ ẩm 60%) [3]. Khi hít khí lạnh khô, lưu lượng đỉnh (PEF) sụt giảm 19,4%, trong khi hít khí ẩm chỉ giảm 6,1% [3]. Loại hình vận động không quyết định triệu chứng, mà nhu cầu thông khí và độ ẩm của luồng khí hít vào mới là yếu tố cốt lõi [3].
Năm 2006, một nghiên cứu trên 20 người bị co thắt phế quản do vận động (từ 10 đến 45 tuổi) chạy bộ ở hai môi trường: bình thường (20,2 độ C, độ ẩm 40%) và ẩm cao (19,9 độ C, độ ẩm 95%) [5]. Ở độ ẩm 95%, mức giảm FEV1 sau tập chỉ còn 12%, thấp hơn hẳn mức giảm 24% ở độ ẩm 40% [5]. Khả năng tiêu thụ oxy đỉnh (VO2 peak) và vận tốc chạy đỉnh cũng cải thiện rõ rệt nhờ đường thở không bị mất nước [5].
Nghiên cứu năm 1994 trên 13 trẻ mắc hen và 6 trẻ khỏe mạnh (10-18 tuổi) đạp xe ở môi trường lạnh khô (-20,2 độ C, độ ẩm 0%) và ấm ẩm (34,3 độ C, độ ẩm 100%) [7]. FEV1 giảm tới 48% ở nhóm trẻ hen sau bài tập lạnh khô, nhưng không hề co thắt trong môi trường ấm ẩm [7]. Nghiên cứu cũng ghi nhận nồng độ catecholamine huyết tương không có sự khác biệt giữa hai môi trường, chứng minh luồng khí lạnh không làm rối loạn trục giao cảm mà tác động trực tiếp lên cơ học và mô học phế quản [7].
Hiệu quả của thiết bị trao đổi nhiệt ẩm (HME)
Để khắc phục tác hại của khí lạnh, các nhà khoa học đã thử nghiệm mặt nạ trao đổi nhiệt ẩm (HME) [2], [8]. Năm 2020, một nghiên cứu trên 13 vận động viên thể thao mùa đông chạy trong buồng mô phỏng nhiệt độ âm 20 độ C và độ ẩm 46,2% [2]. Khi không dùng HME, FEV1 giảm 4,2% và dung tích sống gắng sức (FVC) giảm 5,9% sau 3 phút, kèm theo nhiều triệu chứng hô hấp và ho [2]. Ngược lại, đeo mặt nạ HME giúp tăng các chỉ số FEV1, FEF25-75 và FEF50 sau tập, bảo toàn chức năng phổi [2].
Cùng năm 2020, thử nghiệm trên 26 bệnh nhân hen đạp xe ở 8 độ C và độ ẩm 24% cho thấy nhóm không đeo mặt nạ bị giảm 13% FEV1, trong khi nhóm đeo mặt nạ HME chỉ giảm 6% [8]. Thiết bị này giữ lại hơi nước và nhiệt lượng từ khí thở ra để làm ấm, làm ẩm luồng khí hít vào tiếp theo, giảm thiểu sốc nhiệt phế quản [2], [8].
Những hiểu lầm thường gặp khi chạy bộ mùa lạnh
Nhiều người tin rằng "chạy càng nhanh càng giúp cơ thể nóng lên và làm ấm phổi". Thực tế, chạy biến tốc hay chạy nước rút làm gia tăng đột ngột thể tích thông khí mỗi phút, khiến niêm mạc phế quản bốc hơi nước dữ dội và co thắt kịch phát [4], [3].
Một lầm tưởng khác là "chỉ người có bệnh hen bẩm sinh mới bị co thắt đường thở". Bằng chứng cho thấy luồng khí lạnh khô gây bong tróc, tổn hại tế bào biểu mô và kích hoạt phản ứng phế quản ở cả những vận động viên hoàn toàn khỏe mạnh [1], [2].
Ai nên thận trọng khi tập luyện ngoài trời lạnh?
Người đã được chẩn đoán mắc hen phế quản, viêm phế quản mạn tính hoặc có tiền sử co thắt phế quản khi vận động cần hết sức cẩn giác [1], [6]. Khi nhiệt độ giảm sâu, nguy cơ xuất hiện cơn khó thở cấp tính tăng cao [2], [7].
Thanh thiếu niên và trẻ em có cơ địa nhạy cảm cũng là nhóm đối tượng dễ tổn thương, mức sụt giảm lưu lượng khí thở ra sau tập có thể rất sâu [4], [7]. Vận động viên rèn luyện sức bền ngoài trời vào mùa đông nếu không có đồ bảo hộ đường thở cũng đối mặt với nguy cơ viêm nhiễm biểu mô kéo dài [1], [2]. Người có bệnh nền hô hấp hoặc tim mạch luôn cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi bắt đầu các chương trình tập luyện cường độ cao trong mùa lạnh.
Giải pháp thực tế bảo vệ đường thở mùa lạnh
Để duy trì thói quen vận động mà không làm tổn hại hệ hô hấp, người tập nên thực hiện các biện pháp điều chỉnh môi trường và nhịp thở:
Chuyển đổi thời điểm: Hạn chế chạy vào đêm muộn hoặc sáng sớm khi nhiệt độ xuống thấp nhất. Ưu tiên tập vào buổi trưa hoặc đầu giờ chiều khi trời ấm hơn.
Bảo vệ cơ học: Đeo khẩu trang vải dày, khăn trùm cổ che kín mũi miệng hoặc mặt nạ giữ nhiệt ẩm chuyên dụng để tạo buồng sưởi tự nhiên cho luồng khí trước khi vào phổi [2], [8].
Điều hòa nhịp độ: Khởi động kỹ trong nhà 10-15 phút trước khi ra ngoài. Tập hít vào bằng mũi và thở ra bằng miệng để tận dụng hệ thống làm ấm tự nhiên của hốc mũi. Tránh các bài tập tăng tốc đột ngột (HIIT) ngoài trời lạnh, duy trì chạy bền ở tốc độ vừa phải [4], [3].
Tập luyện trong mùa lạnh đòi hỏi sự thích ứng khoa học thay vì gắng sức cực đoan. Hiểu rõ cơ chế phản ứng của phế quản trước luồng khí lạnh ẩm sẽ giúp bạn chủ động giữ ấm đường thở, lựa chọn bài tập phù hợp và bảo vệ an toàn cho lá phổi suốt mùa đông.
