5. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΚΑΙ ΑΣΚΗΣΗ

Transcript

1 5. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΚΑΙ ΑΣΚΗΣΗ Για την επιτυχία στις αθλητικές αναμετρήσεις και για την επίτευξη της μέγιστης επίδοσης ή της ολοκληρωμένης απόδοσης σ ένα αγώνισμα, χρειάζεται να συνεκτιμηθούν πολλές παράμετροι. Μερικές από αυτές είναι η φυσική αλλά και πνευματική προετοιμασία, η ξεκούραση και η καλή διατροφή πριν από τον αγώνα. Παράλληλα όμως, σημαντικό ρόλο στην επιτυχία ή στην αποτυχία παίζουν και οι περιβαλλοντικές συνθήκες. Παράγοντες όπως, το κλίμα, η θερμοκρασία, η υγρασία, αλλά και η ατμοσφαιρική ρύπανση, ιδιαίτερα στα αγωνίσματα, που διεξάγονται σε ανοικτό χώρο, επηρεάζουν άμεσα την ανθρώπινη απόδοση (Peiser & Reilly 2004). Η καλή γνώση των περιβαλλοντικών συνθηκών, που πρόκειται να επικρατήσουν στον τόπο διεξαγωγής των αγώνων κατά τη χρονική διάρκεια διεξαγωγής τους, είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας για το σχεδιασμό της αγωνιστικής προετοιμασίας (Borrensen 2008). Κατά τη φάση της έντονης μυϊκής προσπάθειας ενός υγιούς νέου άνδρα, μπορούμε να παρακολουθήσουμε την πορεία του οξυγόνου (Ο2) από την ατμόσφαιρα στα μυϊκά κύτταρα, που γίνεται με την παρακάτω αλληλουχία. Οι πνεύμονες, που είναι μια αντλία αερίων, 25πλασιάζουν τον αερισμό τους και τοιουτοτρόπως διαχέεται περισσότερο Ο2 από τις κυψελίδες στα αρτηριακά τριχοειδή αγγεία των πνευμόνων. Η αιμοσφαιρίνη (Hb) των ερυθρών αιμοσφαιρίων δεσμεύει το Ο2. Το αρτηριακό αίμα γίνεται κορεσμένο σε Ο2. Η καρδιά, που είναι μια αντλία υγρών, 5πλασιάζει την παροχή αίματος. Αυτό επιτυγχάνεται με 2πλασιασμό του όγκου παλμού και 3πλασιασμό της καρδιακής συχνότητας. Με αυτό τον τρόπο μεγάλες ποσότητες οξυγονωμένου αίματος διοχετεύονται στους λειτουργούντες μύες (Κλεισούρας 2004). Τα τριχοειδή αγγεία, με τη σειρά τους, διαστέλλονται, ενώ ταυτόχρονα αυξάνεται η αιμάτωσή τους. Η Hb, λόγω διαφοράς της μερικής πίεσης, παραδίδει το Ο2 στα μιτοχόνδρια των κυττάρων, όπου αυτό χρησιμοποιείται για τις απαραίτητες καύσεις. Στα μιτοχόνδρια, κατά τις καύσεις, απελευθερώνεται 10πλάσια ποσότητα ενέργειας, σε σχέση με την ενέργεια που απαιτείται σε κατάσταση ηρεμίας, ενώ παράλληλα παράγεται διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και νερό. Με το φλεβικό αίμα μεταφέρεται στην καρδιά το CO2 και στη συνέχεια αποβάλλεται στην ατμόσφαιρα με την εκπνοή (Κλεισούρας 2004). Παρακολουθώντας, επί τροχάδην, την πορεία του O2 καθώς και την αλληλουχία των λειτουργιών και διεργασιών μέσα στον οργανισμό μας, μπορούμε να αντιληφθούμε τη σπουδαιότητά του ιδιαίτερα κατά τη φάση της έντονης μυϊκής προσπάθειας. Η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι μια από τις πιο εμφανείς περιβαλλοντικές απειλές για τα σπορ. Λαμβάνοντας υπόψη τον αυξανόμενο όγκο αέρα, που εισπνέει ο ασκούμενος κατά την άσκηση, οι αθλητές μπορούν να χαρακτηρισθούν ως ομάδα υψηλού κινδύνου (Court 2002). O McCaffery (1981), προσδιορίζει ειδικότερα τις αιτίες, που οι αθλητές είναι περισσότερο ευάλωτοι κατά την άσκηση στην ατμοσφαιρική ρύπανση. Η αύξηση του κατά λεπτό αερισμού προκαλεί αναλογικά και την αύξηση των εισπνεόμενων ρύπων (πίνακας 1). Η αυξανόμενη ταχύτητα εισροής αέρα, μεταφέρει τους ρύπους βαθύτερα στην πνευμονική χώρα. Αυξάνεται η διάχυση των ατμοσφαιρικών ρύπων στον οργανισμό. Λόγω της έντασης της άσκησης, η μεγαλύτερη ποσότητα αέρα εισπνέεται από τη στοματική κοιλότητα, χωρίς να φιλτράρεται από τους 1

2 φυσιολογικούς μηχανισμούς της ρινικής. Με αυτό τον τρόπο αυξάνεται η ευαισθησία των αθλουμένων στην ατμοσφαιρική ρύπανση (πίνακας 1). Πίνακας 1: όγκος εισπνεόμενου αέρα σε σχέση με την ηλικία, το φύλο και το επίπεδο δραστηριότητας. Επίπεδο δραστηριότητας Περιγραφή δραστηριότητας Ηρεμία Ύπτια κατάκλιση «Καθιστός ή σε όρθια στάση Ελαφριά Αργό βάδισμα ( km/h) Μέτρια Γρήγορο βάδισμα ( km/h) Έντονη Τρέξιμο ( km/h) Παιδιά (6-13 ετών) Όγκος εισπν. αέρα (m 3 /h) Ενήλικες γυναίκες όλων των ηλικιών Ενήλικες άνδρες όλων των ηλικιών Έρευνα: U.S. Environmental Protection Agency, Οι αερογενείς ρύποι κατηγοριοποιούνται σαν α) πρωτογενείς και β) δευτερογενείς ρυπαντές. Σαν πρωτογενείς χαρακτηρίζονται οι αέριοι ρύποι, που διαχέονται στο περιβάλλον απ ευθείας από την πηγή της ρύπανσης. Σαν δευτερογενείς χαρακτηρίζονται αυτοί, που σχηματίζονται από την αλληλεπίδραση των πρωτογενών αέριων ρύπων με άλλες χημικές ενώσεις και την υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία. Οι αερογενείς ρύποι είναι περιβαλλοντικοί παράγοντες, οι οποίοι πρωταρχικά επηρεάζουν το αναπνευστικό και το καρδιαγγειακό σύστημα. Εν τούτοις, οι αέριοι ρύποι μπορούν να προκαλέσουν φλεγμονή στα παραπάνω συστήματα. Είναι αδύνατο με την υπάρχουσα τεχνολογία να φιλτράρουμε τους αέριους μολυντές, είναι όμως, εφικτό να μειώσουμε την αρνητική απόδοση αυτών στην αθλητική απόδοση και στην ανθρώπινη υγεία. Η έρευνα που σχετίζεται με κάθε έναν από τους αέριους ρύπους, καθώς και οι μετρήσεις τους, βρίσκεται ακόμη στα πρώτα της στάδια. Ακόμη είμαστε στη φάση της μέτρησης της επίδρασης που έχει η ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα στην άσκηση και στην ανθρώπινη απόδοση. Ο κάθε αέριος ρύπος έχει ευδιάκριτα αποτελέσματα και δεν είμαστε σε θέση να γνωρίζουμε αν ο ανθρώπινος οργανισμός είναι σε θέση η όχι γενετικά να προσαρμοσθεί στα καινούργια δεδομένα. Οι αέριοι ρύποι έχουν άμεση επίδραση, όπως ήδη αναφέρθηκε, στο αναπνευστικό και στο καρδιαγγειακό σύστημα, αλλά επηρεάζουν μέσω αυτών και το ανοσοποιητικό και το νευρικό σύστημα (Armstrong E.L.2000). Οι επιπτώσεις που έχουν οι αέριοι ρύποι στην υγεία του ανθρώπου έγιναν γνωστές από το 1880, τα χρόνια της βιομηχανικής επανάστασης. Συγκεκριμένα το World Resources Institute (2002) αναφέρει ότι, 2200 Λονδρέζοι εργαζόμενοι και περίοικοι εργοστασίων, πέθαναν από αέριους βιομηχανικούς ρύπους, που 2

3 δημιούργησαν θανατηφόρο μίγμα αιθαλομίχλης. Πιο τεκμηριωμένα είναι τα γεγονότα του 1976 και του 1984 στο Seveso της Ιταλίας και στο Bobal της Ινδίας αντίστοιχα, όπου χιλιάδες άνθρωποι απεβίωσαν ή απέκτησαν ανεπανόρθωτα προβλήματα υγείας, λόγω της διαφυγής στην ατμόσφαιρα τοξικών αερίων. Πιο πρόσφατο ακόμη είναι το ατύχημα στο πυρηνικό εργοστάσιο στο Tsernobil της Ουκρανίας (1986). Χιλιάδες άνθρωποι άμεσα και έμμεσα πέθαναν από τη διαφυγή στην ατμόσφαιρα ραδιενέργειας, η οποία μεταφέρθηκε με τον άνεμο σε όλη σχεδόν την Ευρώπη. Οι κυριότεροι αέριοι ρύποι, που αναγνωρίζονται και μετρώνται από την περιβαλλοντική ομάδα COTESA (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental) είναι το διοξείδιο του θείου (SO2), το μονοξείδιο του άνθρακα (CO), to διοξείδιο του άνθρακα (CO2), το όζον (O3), το διοξείδιο του αζώτου (NO2) και τα αιωρούμενα σωματίδια. Η μέτρηση της συγκέντρωσης των βλαβερών αέριων αυτών ρύπων, είναι ένας εξαιρετικά σημαντικός παράγοντας για την υγεία και ποιότητα ζωής των ανθρώπων, αλλά και ολόκληρων οικοσυστημάτων (De Andre et al. 2000). Οι ρύποι αυτοί έχουν ταυτισθεί με αυξημένη αναπνευστική νοσηρότητα σε όλες τις ηλικιακές ομάδες. Ειδικότερα οι ηλικιωμένοι, τα παιδιά και τα άτομα που πάσχουν από διάφορες μορφές άσθματος αποτελούν ομάδες υψηλού κινδύνου (Bernard et al. 2003; Kjellstrom et al. 2002; Kobrossi et al. 2001). Αυτοκίνητο και ατμοσφαιρική ρύπανση. Κατά πόσο συμβάλλει η κίνηση των αυτοκινήτων στην παραγωγή αέριων ρύπων. Κάθε δευτερόλεπτο που περνά κάνει την εμφάνισή του στους δρόμους ανά τον κόσμο κι ένα καινούργιο αυτοκίνητο. Το 1968 υπήρχαν 53 εκατ. ΙΧ αυτοκίνητα στον πλανήτη. Το 2008 κυκλοφορούν 500 εκατ. ΙΧ αυτοκίνητα. Το 50% της παγκόσμιας κατανάλωσης πετρελαίου γίνεται από τα αυτοκίνητα. Αποτέλεσμα της καύσης του πετρελαίου και των προϊόντων του είναι η έκλυση 4 δισεκατομμύρια τόνων διοξειδίου του άνθρακα (CO2 ) ετησίως. Κάθε lt βενζίνης που καίγεται παράγει 2,4 kg CO2, ενώ κάθε lt πετρελαίου παράγει αντίστοιχα κατά την καύση του 2,7 kg CO2. Μέσα σ ένα χρόνο, κάθε αυτοκίνητο σύγχρονης τεχνολογίας, εκλύει στην ατμόσφαιρα το βάρος του σε CO2 4 φορές. Εκτιμάται ότι το 20% των συνολικών ανθρωπογενών εκπομπών CO2 οφείλεται στην αυτοκίνηση (στοιχεία από την Greenpeace).Εικάζεται ότι, σε διάφορες ευρωπαϊκές χώρες οι εξατμίσεις των αυτοκινήτων προκαλούν διπλάσιους θανάτους από τα αυτοκινητιστικά δυστυχήματα (Kjellstrom et al. 2002). Πίνακας 2: Προβλήματα που σχετίζονται με τα αυτοκίνητα (στοιχεία από Greenpeace). Περιβαλλοντικά Οικονομικά Κοινωνικά Φωτοχημικό νέφος Κόστος από τα ατυχήματα και την ρύπανση. Εκπομπές τοξικών αερίων Κόστος από την κυκλοφοριακή συμφόρηση Απώλεια ανθρώπινων ζωών στους δρόμους Υψηλές συγκεντρώσεις των αερίων του θερμοκηπίου Αυξημένο κόστος δημιουργίας υποδομών σε Μείωση της δημόσιας ασφάλειας επεκτεινόμενα νέα προάστια Απώλεια δασικών και γεωργικών Απώλεια παραγωγικής Προβλήματα πρόσβασης 3

4 γαιών γεωργικής γης ανθρώπων με αναπηρία Απώλεια αστικής γης από Το πάθος της ταχύτητας, την επέκταση της ιδιαίτερα στη νεολαία ασφάλτου Αυξημένα προβλήματα με το νερό της βροχής, εξαιτίας της εξαιρετικά σκληρής επιφάνειας της γης Προβλήματα από την κυκλοφορία. Θόρυβος, περιοχές που αποκόπτονται μεταξύ τους από δρόμους υψηλής κυκλοφορίας Παχυσαρκία και άλλα προβλήματα υγείας Ως πολίτες έχουμε μεγάλη ευθύνη, γιατί καθημερινά δανειζόμαστε από το μέλλον της γης. Εάν αντιδράσουμε τώρα θα προλάβουμε κάποιες από τις συνέπειες. Αν αργήσουμε, στο μέλλον θα βάζουμε τις δυνάμεις μας για να αντιμετωπίσουμε τις συνέπειες. Στις πόλεις, με υψηλά επίπεδα ατμοσφαιρικής ρύπανσης, στα αμαξώματα και στα παράθυρα των αυτοκινήτων κατακαθίζει μια πατίνα λίπους και αιθάλης. Οι βενζινοπώλες συνιστούν ένα μίγμα απορρυπαντικού, οινοπνεύματος και νερού για τον καθαρισμό των αυτοκινήτων από τη βρωμιά. Δυστυχώς η συνταγή αυτή των βενζινοπωλών δεν ισχύει για τον καθαρισμό των πνευμόνων μας. Η αιθάλη αυτή είναι η συγκέντρωση του συνόλου των αέριων ρύπων, που περνώντας από τη μύτη και το λαιμό, κατεβαίνει στην αναπνευστική οδό και αποθηκεύεται στο βρογχικό δένδρο και τις πνευμονικές κυψελίδες. Τι είναι το CO2: Είναι ένα αέριο που αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα και δύο άτομα οξυγόνου. Το άχρωμο και άοσμο αυτό αέριο, τα τελευταία χρόνια έχει γίνει ιδιαίτερα γνωστό, επειδή συνδέεται άμεσα με περιβαλλοντικά προβλήματα και συγκεκριμένα με το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Το CO2 είναι ένα αέριο που υπήρχε πάντοτε σε κάποια φυσιολογικά επίπεδα στην ατμόσφαιρα. Μετά τη βιομηχανική επανάσταση (19 ος αιώνας) και την ανακάλυψη των μηχανών εσωτερικής καύσης, τα επίπεδα αυτά αυξήθηκαν σημαντικά. Το αποτέλεσμα αυτής της αύξησης είναι η ατμόσφαιρα να συγκρατεί περισσότερη από την υπέρυθρη ακτινοβολία των ηλιακών ακτινών, με συνέπεια να ανεβαίνει σταδιακά η θερμοκρασία του πλανήτη. Τελικά, η αύξηση της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας δημιουργεί αλυσιδωτά προβλήματα που σχετίζονται με την αλλαγή του κλίματος. Ένα από τα βασικά καυσαέρια που παράγονται από τις μηχανές των οχημάτων είναι το CO2 και αυτό οφείλεται στο είδος των καυσίμων που καταναλώνουν. Τα ορυκτά καύσιμα, όπως το πετρέλαιο και τα παράγωγά του, ο άνθρακας και ο λιγνίτης, κατά την καύση τους παράγουν μεγάλες ποσότητες CO2. Άρρωστα κτίρια: Η δραματική αύξηση του παιδικού άσθματος και των αλλεργιών, οι αλλεργίες του αναπνευστικού συστήματος στους ενήλικες, οι δερματοπάθειες, οι ερεθισμοί, οι πονοκέφαλοι, οι ναυτίες και ο λήθαργος είναι από τις ασθένειες και τα συμπτώματα που παρουσιάζουν οι άνθρωποι που διαβιούν στα κτίρια αυτά. Αν παράλληλα οι χρήστες των κτιρίων αυτών καπνίζουν κιόλας, τότε η έκπτωση στην ποιότητα του αέρα που αναπνέουν είναι σημαντική. Σε έρευνα που πραγματοποιήθηκε το 2005, σε 50 κατοικίες σε διάφορες περιοχές του λεκανοπεδίου Αθηνών, εκτιμήθηκε σε ημερήσια βάση το επίπεδο του CO2, του CO, των οργανικών πτητικών ενώσεων και των αιωρούμενων σωματιδίων 2,5 και 10 pm. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η συγκέντρωση των οργανικών ενώσεων και των αιωρούμενων σωματιδίων, καθώς και του CO2 ήταν σ ένα πολύ μεγάλο αριθμό κατοικιών πολύ επάνω από τα επιτρεπτά όρια, που συνιστά η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας (ΠΟΥ). 4

5 Το κάπνισμα, ανέδειξε η έρευνα, είναι από τους πιο κρίσιμους παράγοντες στην ποιότητα του εσωτερικού αέρα. Αν καπνίζει κάποιος δεν βλάπτει μόνον τον εαυτό του. Η συνήθεια αυτή αυξάνει τόσο πολύ τη συγκέντρωση όλων των παραπάνω ρυπαντών, όπως επίσης και του CO, στην ατμόσφαιρα, που στην ουσία καπνίζουν όλοι στο σπίτι. Ιδιαίτερα τα ευπαθή άτομα, παιδιά και ηλικιωμένοι, υφίστανται εξαιρετικά μεγάλη ζημιά στην υγεία τους. Μελέτες που πραγματοποιήθηκαν σε ελληνικά σχολεία, νοσοκομεία και κλινικές, γραφεία και μουσεία, έδειξαν παραπλήσια προβλήματα και εξαιρετικά μεγάλες συγκεντρώσεις ρύπων. Τι γίνεται όμως, στον εσωτερικό χώρο των κλειστών γυμναστηρίων είναι αντικείμενο μελέτης. Η ποιότητα του εσωτερικού αέρα επηρεάζεται από τους παρακάτω παράγοντες: Την ποιότητα του εξωτερικού αέρα: η ποιότητα του αέρα σ έναν εσωτερικό χώρο μεταβάλλεται σε συνάρτηση με τις μεταβολές στη σύσταση του εξωτερικού αέρα και με ρυθμό ανταπόκρισης, ο οποίος εξαρτάται από τη διαπερατότητα της δομής του κτιρίου και τη φύση των αέριων ρύπων. Την εσωτερική παραγωγή ρύπων: οι κύριες εσωτερικές πηγές ρύπων είναι, τα δομικά υλικά, τα χρώματα, τα έπιπλα και τα λοιπά υλικά που χρησιμοποιούνται στο εσωτερικό του κτιρίου. Τις δραστηριότητες των ανθρώπων στους εσωτερικούς χώρους, χρήση κουζίνας αερίου, μαγείρεμα, καθαρισμός του χώρου, κάπνισμα, χρήση καταναλωτικών προϊόντων. Η κακή ποιότητα του εσωτερικού αέρα είναι, έμμεσα ή άμεσα, αιτία θανάτου για περισσότερους από 3 εκατ. ανθρώπους κάθε χρόνο. Οι περισσότεροι θάνατοι συμβαίνουν στις αναπτυσσόμενες χώρες και κυρίως είναι παιδιά κάτω των 5 ετών. Στην ατμόσφαιρα υπάρχει πολύ μεγάλος αριθμός ουσιών που χαρακτηρίζονται ως ατμοσφαιρικοί ρύποι. Οι περισσότεροι εξ αυτών βρίσκονται σε πολύ μικρές ποσότητες ή δεν μπορούν να μετρηθούν. Έχει επικρατήσει η ποιότητα να μετράται από τις συγκεντρώσεις πέντε ρύπων. 5.1 ΚΥΡΙΟΙ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΙ ΡΥΠΟΙ 1. Το μονοξείδιο του άνθρακα (CO) 2. Το διοξείδιο του αζώτου (NO 2 ) 3. Το διοξείδιο του θείου (SO 2 ) 4. Τα αιωρούμενα σωματίδια 5. Το Όζον (O 3 ) 5.2 Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) Η άποψη των προπονητών και των αθλητών είναι ότι, το CO είναι ο πιο σημαντικός από της αέριους ρύπους. Η άμεση συνέπεια έκθεσης σε αέρα πλούσιο σε CO είναι η αίσθηση της εξάντλησης. Το CO μεταβάλλει περιορίζει την ικανότητα των ερυθρών αιμοσφαιρίων (ερυθροκυττάρων) να μεταφέρουν Ο2 στους σκελετικούς μύες και τους ιστούς. Το CO μπλοκάρει εμποδίζει τη χημική ένωση των μορίων του Ο2 και συνδέεται με την αιμοσφαιρίνη (Hb), που είναι μια πολυπρωτεϊνη εντοπιζόμενη στο εσωτερικό των ερυθροκυττάρων. Η Hb ενώνεται με το Ο2 και σχηματίζει την οξυαιμοσφαιρίνη (HbO2) ή με το CO για το σχηματισμό της 5

6 ανθρακυλαιμοσφαιρίνης (HbCO). Η Hb έχει χημική συγγένεια με το CO 230 φορές ισχυρότερη απ ότι με το Ο2. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι αυξημένα επίπεδα CO στο αίμα, επηρεάζουν και το κεντρικό αλλά και το περιφερικό σύστημα μεταφοράς Ο2. Η άμεση επίδραση στην απόδοση είναι ότι, καθώς η HbCO στο αίμα αυξάνεται, υπάρχει μια ταυτόχρονη ελάττωση της μέγιστης κατανάλωσης Ο2 και παράλληλα μια μείωση του μέγιστου χρόνου άσκησης (Horvath et al. 1975). Είναι αναμφισβήτητο, ότι το CO επηρεάζει αρνητικά την αθλητική απόδοση και αυτή η διαπίστωση είναι αποτέλεσμα εκτεταμένης ερευνητικής προσπάθειας (Nicholson & Case 1983; Horvath 1981; Tikusis et al. 1992; Hopkins 1990; Anderson 1989; Gong & Krishnareddy 1995; Stamford 1990). Με μεγάλες ποσότητες CO να υπάρχουν στο αίμα, λιγότερο Ο2 μεταφέρεται από την Hb στην μυοσφαιρίνη αναγκάζοντας την καρδιά να εργαστεί πιο έντονα και με μεγαλύτερη συχνότητα. Η μέγιστη καρδιακή παροχή και η μέγιστη αρτηριοφλεβική διαφορά μειώνονται σαν αποτέλεσμα της μείωσης της V O 2max και της ικανότητας παραγωγής έργου (Ekblom et al. 1975). Η συγκέντρωση της HbCO στο αίμα είναι αναστρέψιμη και η παραμονή σε καθαρό αέρα απομακρύνει τη μεγαλύτερη ποσότητα των βλαβερών αερίων από τους πνεύμονες μέσα σε 3-4 ώρες. Το CO είναι ένα τοξικό αέριο, άχρωμο και άοσμο, που προκαλεί υποξία με διάφορους μηχανισμούς. α) ενώνεται ισχυρότερα με την Hb του αίματος απ ότι το Ο2 σχηματίζοντας την HbCO και β) κατ αυτόν τον τρόπο μειώνει την μεταφορά του Ο2 στους ιστούς (Carlisle & Sharp 2001). Η γενικότερη επίδραση που έχει το CO στους ασκούμενους εστιάζεται κύρια στην αύξηση της καρδιακής συχνότητας και του όγκου παλμού σε άσκηση υπομέγιστης έντασης, καθώς και στη μείωση της V O 2max. (Hopkins 1990). Έντονη άσκηση, διάρκειας 30 min, σε περιοχή γειτνιάζουσα με δρόμους μεγάλης κυκλοφορίας, αυξάνει την HbCO του αίματος σε ποσότητα, η οποία αντιστοιχεί με το συνεχόμενο κάπνισμα 10 τσιγάρων (Nicholson & Case 1983). Παρόμοια αποτελέσματα έδειξαν οι έρευνες των Carlisle και Sharp (2001), καθώς και των Gong και Krishnareddy (1995), σε δρομείς και ποδηλάτες που γυμνάζονταν σε περιοχές με μεγάλη κυκλοφοριακή συμφόρηση. Τα επίπεδα της HbCO στο αίμα τους ανέρχονταν σε ποσοστά 4-6%, επίπεδο ανάλογο με αυτό που χαρακτηρίζει χρόνιους καπνιστές. Η δηλητηρίαση όμως, που υφίστανται ασκούμενοι σε περιοχές με μεγάλη κυκλοφορία οχημάτων, είναι πολλές φορές δύσκολο να μετρηθεί και κατά συνέπεια να εκτιμηθεί, επειδή η συγκέντρωση του CO εξαρτάται από την κατεύθυνση του αέρα, αλλά και τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος (Πίνακας 5). Υπάρχει μια γραμμική συσχέτιση μεταξύ των αυξανόμενων επιπέδων HbCO στο αίμα και της μείωσης της V O 2max (Folinsbee & Raven 1984). Τα μέσα επίπεδα συγκέντρωσης CO σε συνθήκες αστικής κυκλοφορίας είναι 37 ppm, αυξάνεται στα 54 ppm σε συνθήκες έντονης κυκλοφορίας και εκτοξεύεται στα 120 ppm όταν υπάρχει κυκλοφοριακή συμφόρηση (Hage 1982). Επίπεδα HbCO στο αίμα 5%, έχουν παρόμοια αποτελέσματα, όπως αυτά σε άτομα που καπνίζουν τσιγάρα ημερησίως (Nicholson & Case 1983). Αντίστοιχα τρέξιμο σε καθαρό αέρα μειώνει τα επίπεδα HbCO στο αίμα καπνιστών (Kam 1980). Ο Chiodi και οι συνεργάτες του από το 1941 ανέδειξαν ότι, η εισπνοή CO περιορίζει την ικανότητα για φυσική απόδοση. Υψηλές συγκεντρώσεις στο αίμα HbCO 40 50%, απέτρεψαν σε φυσιολογικούς ενήλικες εξεταζόμενους, να ολοκληρώσουν εργαστηριακές δοκιμασίες χαμηλής έντασης. O Horvath σαράντα χρόνια αργότερα στην ανασκοπική του εργασία (1981), έδειξε ότι, ασκούμενοι που συμμετέχουν σε μέτριας έντασης προσπάθειες με χαμηλές ποσότητες HbCO στο αίμα της (10,7 20,1%) δεν παρουσιάζουν μεταβολές στην 6

7 αερόβια τους ικανότητα. Τα μόνα φυσιολογικά σημάδια που παρατηρήθηκαν στις έρευνες αυτές, ήταν μια αμυδρά αυξημένη καρδιακή συχνότητα κατά τη διάρκεια της άσκησης και αυξημένος πνευμονικός αερισμός (VE) σε εντάσεις 70% της V O 2max. Φαίνεται λοιπόν ότι, επίπεδα CO στο περιβάλλον κάτω από το 15% έχουν μικρή επίδραση στις φυσιολογικές προσαρμογές που προέρχονται από άσκηση χαμηλής και μέτριας έντασης (35 70% της V O 2max ) και διάρκειας 5 60 λεπτών (Horvath 1981; Pandolf 1988). Αντιθέτως, άσκηση μέγιστης έντασης (κοντά στην V O 2max ), φαίνεται ότι σχετίζεται αντιστρόφως ανάλογα με τη συγκέντρωση της HbCO στο αίμα. Το κατώτερο κατώφλι προσδιορίζεται στα 4,3% HbCO για μέτρηση της μέγιστης αερόβιας ικανότητας (Horvath et al. 1975). Σημαντική μείωση στο μέγιστο χρόνο άσκησης και κόπωση των κάτω άκρων, αναφέρθηκαν σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις HbCO στο αίμα (3,3 4,3%) (Raven et al. 1974) Διοξείδιο του αζώτου (NO2) Η οικογένεια των νιτρογενών χημικών ενώσεων αποτελείται από έξι διαφορετικούς τύπους, το δε NO2 στην οποίαν ανήκει, έχει διερευνηθεί ευρέως επειδή είναι γνωστή η επιβλαβής σχέση του με την υγεία του ανθρώπου (Horvath 1981). Απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, σαν αέριος ρύπος, από τη λειτουργία των μηχανών των αεροσκαφών και των μεγάλων φορτηγών αυτοκινήτων, από τις μεγάλες πυρκαγιές, καθώς επίσης από το κάπνισμα. Σε υγιείς ενήλικες, σύμφωνα με τον Pandolf (1988), έκθεση σε χαμηλές συγκεντρώσεις NO2 (0.4-2,7 ppm), δεν επηρεάζει δυσμενώς την απόδοση, κατά τη διάρκεια άσκησης υπομέγιστης έντασης. Σε αυτό το συμπέρασμα κατέληξαν και ο Kim και οι συν. (1991), σε αθλητές. Στην πράξη, η πρωταρχική δυσκολία που σχετίζεται με την εισπνοή μικρών ποσοτήτων NO2 φαίνεται ότι, είναι ένας ήπιος ερεθισμός της ανώτερης αναπνευστικής χώρας και μια μειωμένη ικανότητα του βλεννογόνου στους βρόγχους. 5.4 Διοξείδιο του θείου (SO2) Το προδίδει σε πολλές περιπτώσεις η οσμή του. Απορροφάται πιο εύκολα στην ανώτερη αναπνευστική χώρα. Σε υγιείς ενήλικες, που εκτίθενται σε υψηλά επίπεδα SO2 δεν παρατηρούνται επιδράσεις του. Κατά τη διάρκεια όμως, της άσκησης, επειδή η αναπνοή από το στόμα αντικαθιστά την αναπνοή από την μύτη, παρατηρείται αύξηση των επιπέδων SO2 στους αναπνευστικούς αεραγωγούς (Pierson W. 1989).??? Οι ασθματικοί είναι 10 φορές πιο ευαίσθητοι στο SO2, ειδικότερα όταν ασκούνται. Τα συμπτώματα, που σχετίζονται με το άσθμα, επιδεινώνονται με την επίδραση του SO2. Οι ασκούμενοι ασθματικοί, όταν εκτίθενται σε υψηλά επίπεδα SO2 (> 0,50 ppm), υφίστανται μεταβολές των αντιστάσεων των αεραγωγών μετά από μόλις 5 min άσκησης (Carlisle & Sharp 2001). Η έρευνα του Pierson και των συν. (1986), έδειξε ότι ο συνδυασμός άσκησης και έκθεσης στο SO2 προκαλεί βρογχοσπασμό, δύσπνοια και δυσκολία στην αναπνοή. Ευτυχώς, τα συμπτώματα και οι μεταβολές, που σχετίζονται με την έκθεση στο SO2 κατά την άσκηση είναι αναστρέψιμα με την κατάλληλη φαρμακευτική αγωγή (Carlisle & Sharp 2001). Όταν καίγονται θειικά πετρώματα σχηματίζονται οι χημικές ενώσεις του θείου. Η οικογένεια περιλαμβάνει το θειικό οξύ, το θειικό άλας και το διοξείδιο του θείου (SO2). Αυτή η τελευταία χημική ένωση αντιπροσωπεύει περίπου το 90% των αρχικών θειικών υποπροϊόντων της ανάφλεξης, είναι ένα ευδιάλυτο αέριο, το οποίο ερεθίζει κύρια την άνω αναπνευστική χώρα (Pandolf 1988). 7

8 Όταν εισπνέεται (SO2) μπορεί να προκληθεί άμεση συστολή των βρογχικών αγωγών με τη διέγερση των σπλαχνικών νεύρων στον φάρυγγα πίσω από τη γλώσσα. Αυτή η βρογχοσυστολή έχει σαν αποτέλεσμα μια αυξημένη αντίσταση στην ροή του αέρα (Nadel et al. 1965). Αυτή η αντίσταση στη ροή του αέρα αυξάνει στην ηρεμία, καθώς ο όγκος του εισπνεόμενου αέρα αυξάνεται (Frank et al. 1962). Σημαντικότατο ρόλο παίζει ο καθαρισμός του αέρα από τον βλεννογόνο της μύτης, ο οποίος απορροφά το 99% του εισπνεόμενου SO2 κατά τη διάρκεια ήρεμων εισπνοών (Kleinman 1984). Πόσο όμως, επηρεάζεται ο ανθρώπινος οργανισμός, από την εισπνοή αέριων ρύπων πλούσιων σε SO2, κατά τη διάρκεια άσκησης μέγιστης έντασης, είναι ακόμη αντικείμενο περαιτέρω μελέτης (Guyton & Hall 1996). Από την άλλη πλευρά πολλοί ερευνητές έχουν κατασταλάξει στα παρακάτω συμπεράσματα, όσον αφορά υγιείς ενήλικες, όταν η ένταση της άσκησης είναι υπομέγιστη. Ένα μέρος των ασκούμενων παρουσιάζει σημαντική μείωση της λειτουργικής ικανότητας των πνευμόνων μετά από έκθεση σε περιβάλλον με χαμηλά όμως επίπεδα, SO2 (Pierson et al. 1986). Το κατώφλι των επιπέδων SO2, που επηρεάζει την απόδοση, κυμαίνεται από ppm (Horvath 1981; Pandolf 1988). Όταν τα επίπεδα συγκέντρωσης του SO2 είναι στα 5.0 ppm, παρατηρείται μείωση της εκπνευστικής ροής, στέγνωμα της τραχείας από τον προστατευτικό βλεννογόνο, καθώς επίσης και ελάττωση άλλων λειτουργικών μετρήσεων των πνευμόνων (Horvath 1981; Pandolf 1988). Άνθρωποι που πάσχουν από άσθμα είναι γενικά πιο ευαίσθητοι σε βρογχοσυστολή, από έκθεση σε περιβάλλον με SO2, συγκριτικά με αυτούς που δεν πάσχουν. (Speizer & Frank 1966). 5.5 Αιωρούμενα σωματίδια Πολλές εισπνεόμενες ουσίες περιέχουν αιωρούμενο υλικό όπως, σκόνη, όξινα αερολύματα, καπνό από τσιγάρα και καμένο ξύλο, βακτηρίδια, γύρη και θειικό οξύ, που παράγεται από την καύση προϊόντων θείου. Ο τύπος των αιωρούμενων σωματιδίων, που υπάρχει στον αέρα κάθε πόλης, εξαρτάται από την ανθρώπινη δραστηριότητα (την καύσιμη ύλη που χρησιμοποιείται), καθώς και περιβαλλοντικούς παράγοντες (την ταχύτητα και την κατεύθυνση του ανέμου, την θερμική αναστροφή). Οι επιπτώσεις από την εισπνοή αέρα με αιωρούμενα σωματίδια στον πνευμονικό ιστό σχετίζονται με το μέγεθος των σωματιδίων, τον συνολικό όγκο αυτών, τη χημική τους σύσταση, από τη στοματική ή ρινική αναπνοή και τους αμυντικούς μηχανισμούς των πνευμόνων (Corn & Burton 1967). Τα μεγαλύτερα σε όγκο σωματίδια (5-10 μm), κατακάθονται στη ρινοφαρυγγική περιοχή. Η τραχειοβρογχική περιοχή του πνευμονικού συστήματος δέχεται σωματίδια με διάμετρο 3-5 μm. Τα πολύ μικρά αιωρούμενα σωματίδια ( μm), φθάνουν και επικάθονται στις πνευμονικές κυψελίδες. Η αμυντική λειτουργία του οργανισμού, με τη διαδικασία της φαγοκύτωσης, ενεργοποιείται για τον καθαρισμό των πνευμόνων μετά την εισπνοή αιωρούμενων σωματιδίων. Αμφότεροι οι ασθματικοί, αλλά και οι υγιείς ενήλικες, εμφανίζουν αναπνευστικά συμπτώματα, όταν αυξάνονται τα επίπεδα αιωρούμενων σωματιδίων στον αέρα (Dockery & Pope 1994). 5.6 Όζον (Ο3) Το Ο3 παράγεται στη φύση από την επενέργεια της υπεριώδους ακτινοβολίας στο Ο2, καθώς η ακτινοβολία εισέρχεται στη γήινη ατμόσφαιρα. Το Ο3 είναι απαραίτητο για την ύπαρξη ζωής στον πλανήτη, καθώς φιλτράρει διάφορους τύπους 8

9 της υπεριώδους ακτινοβολίας, που σκοτώνει τους ζώντες οργανισμούς. Βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες στην οζονόσφαιρα, ένα στρώμα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται μεταξύ km από τη γήινη επιφάνεια. Από όλους τους αέριους ρύπους το Ο3 είναι ο πιο τοξικός και γι αυτό το λόγο έχει ιδιαίτερα αρνητική επίδραση στην αθλητική απόδοση. Είναι μια δραστική ουσία, που ερεθίζει τους αεραγωγούς και μπορεί να επιφέρει έντονα αναπνευστικά προβλήματα. Χαμηλές συγκεντρώσεις όζοντος, όπως 0,3 ppm, μπορεί να επηρεάσει την απόδοση ατόμων που ασκούνται έντονα. Ερευνητικά δεδομένα αποδεικνύουν, ότι η απόδοση σε αγωνίσματα αντοχής σχετίζεται άμεσα από τη συγκέντρωση του όζοντος στην ατμόσφαιρα, κυμαινόμενη από 0,20 έως 0,35 ppm (Gong et al. 1986). Όσο υψηλότερη είναι η ένταση της άσκησης, τόσο χαμηλότερα πρέπει να είναι τα επίπεδα του όζοντος για καλύτερη απόδοση (Folinsbee et al. 1984). Στον αέρα που περιβάλλει τις μεγάλες πόλεις, εν τούτοις, το Ο3 είναι ένας αέρος ρύπος, που σχηματίζεται από την επενέργεια του ηλιακού φωτός στις ατελείς καύσεις των μηχανών (Horvath 1981). Το Ο3 είναι ένα από τα κύρια συστατικά του φωτοχημικού νέφους. Οι διαφορές που υπάρχουν στην ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας εξηγούν το γεγονός ότι, τα επίπεδα του όζοντος φθάνουν στις ανώτερες τιμές τις μεσημβρινές ώρες και είναι 4-5 φορές υψηλότερα κατά τη διάρκεια των θερινών μηνών, σε σύγκριση με τους χειμερινούς (McCafferty 1981). Eίναι γνωστό, ότι η έκθεση στο Ο3 (>120 ppm), έχει καταστροφικές συνέπειες για την υγεία (Carlisle & Sharp 2001). Τα συμπτώματα της επίδρασης του όζοντος είναι και δυσάρεστα, αλλά και εμφανή. Ερεθισμός της μύτης και του λαιμού, δύσπνοια και αδυναμία βαθιάς αναπνοής εξαιτίας του πόνου στη θωρακική χώρα, ναυτία και πονοκέφαλος. Η δυσλειτουργία, όμως, της πνευμονικής λειτουργίας αντανακλά τη σοβαρότητα των συμπτωμάτων, που αυξάνονται με την άσκηση. Το Ο3 ερεθίζει τις λείες μυϊκές ίνες των βρόγχων, που με τη σειρά τους μειώνουν τον ρυθμό της αναπνοής. Ο συνολικός όγκος αέρα (TV) και η αυξανόμενη συχνότητα αναπνοών, που συνδέονται με την έκθεση σε Ο3 προκαλούν υπεραερισμό. Έχει τεκμηριωθεί επίσης (Beckett W. 1991), ότι ένας σημαντικός παράγοντας επιδείνωσης των αρνητικών επιδράσεων του όζοντος στην πνευμονική λειτουργία είναι και ο παράγων υψηλές θερμοκρασίες (< 35 C, σχήμα 1). Ο Horvath σε έρευνά του το 1981, αλλά και ο Folisnbee το 2000, έδειξαν ότι η μείωση της βίαιης ζωτικής χωρητικότητας (FVC) και του βίαιου εκπνεόμενου όγκου αέρα σε 1 sec (FEV1), είναι αποτέλεσμα της έκθεσης σε Ο3. Στους ανθρώπους η εισπνοή όζοντος μειώνει τη λειτουργική ικανότητα των πνευμόνων, προξενεί αναπνευστική ταραχή και αυξάνει τα αναφερόμενα κλινικά συμπτώματα (Bates et al. 1972). Αυτά τα συμπτώματα μεγιστοποιούνται κατά τη διάρκεια της άσκησης, λόγω του ότι αφ ενός η εισπνεόμενη ποσότητα όζοντος αυξάνει κατακόρυφα και αφ ετέρου επειδή ο καθαρισμός του εισπνεόμενου αέρα από τη ρινική κοιλότητα μειώνεται (Gibbons & Adams 1984). Μπορεί να προκαλέσει ακόμη μείωση της όρασης, έντονη κόπωση, πόνο στο στήθος, γήρανση των πνευμόνων και του αναπνευστικού ιστού (Foster et al. 2000). Ο Abbey και οι συν. (1998), τονίζει ότι μακροχρόνια έκθεση σε αυτό, προκαλεί μειωμένη πνευμονική λειτουργία σε έντονα αθλούμενους ενήλικες. Η ποιότητα του αέρα, όσον αφορά τη συγκέντρωση του όζοντος, ελέγχεται σε πολλές πόλεις του κόσμου. Τα δεδομένα για τις ΗΠΑ είναι 0.12 ppm για παραμονή σε τέτοιο περιβάλλον για μία ώρα (US.Government 1984). Σε άλλα μέρη του κόσμου το επίπεδο συναγερμού βρίσκεται στα 20 ppm (Adler 1993). 9

10 Πίνακας 3: Ισχύουσες οριακές τιμές από Ευρωπαϊκή ένωση για την προστασία της υγείας από το όζον (μg/m 3 ). Ρύπος Μέσος χρόνος Αιτιολογία 1 h 8 h Ο Όριο ενημέρωσης του πληθυσμού Ο Όριο για την προστασία της ανθρώπινης υγείας Ο Όριο λήψης μέτρων Πίνακας 4: προτεινόμενες οριακές τιμές από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (WHO) για την προστασία της Υγείας (μg/m 3 ). Ρύπος Μέσος χρόνος 10 min 15 min 30 min 1 h 8 h 24 h 1 έτος CO NO O * SO Η μέση τιμή υπολογίζεται τρεις φορές ημερησίως με βάση 8 ωριαίες τιμές από 0 8, 9 16 και h. WHO: Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας. Υπάρχουν αρκετές έρευνες που αναφέρονται στην επίδραση που έχει η συγκέντρωση όζοντος σε άτομα που ασκούνται. Παρατηρήθηκε μειωμένη ικανότητα σε παρατεταμένης διάρκειας άσκηση, όταν οι συγκεντρώσεις του όζοντος ήταν 0.24 ppm (Schelegle & Adams 1986) και 0.35 ppm (Adams & Schelegle 1983), ενώ αντίστοιχα δεν παρατηρήθηκαν μεταβολές σε συγκεντρώσεις 0.12 ppm (Foxcroft & Adams 1986) και 0.18 ppm (Schelegle & Adams). Φαίνεται ότι υπάρχει ένα κατώφλι. Συγκεντρώσεις όζοντος μεγαλύτερες από αυτό ( ppm) επηρεάζουν αρνητικά την απόδοση σε αγωνίσματα αντοχής, ανάλογα πάντοτε με το χρόνο που διαρκεί η άσκηση (37-60 λεπτά). Προσαρμογές του οργανισμού σε περιβάλλον με Ο3 απαιτούν 2-5 ημέρες άσκησης, παραμένουν δε για 7-20 ημέρες, μετά την διακοπή της έκθεσης στο Ο3. Εξαρτώνται δε από τις ατομικές διαφορές και είναι παρόμοιες και στα δύο φύλα (Folinsbee et al. 1983). Προσαρμογές σε εισπνεόμενο Ο3 μπορούν να απαλειφθούν πλήρως μετά από διαλειμματική άσκηση 7 ημερών σε φυσιολογικές συνθήκες (Linn et al. 1982). Προσαρμογές σε εισπνεόμενο Ο3 κατά τη διάρκεια της άσκησης, μπορεί να θεωρηθεί σαν μια πολύ επιβλαβής αντίδραση του οργανισμού (Pandolf 1988; Pierson et al. 1986), λόγω πιθανής καταστροφής του φυσιολογικού αμυντικού μηχανισμού. Άσθμα: Είναι εμφανές ότι η έκθεση στο Ο3 προκαλεί αλλεργικές αντιδράσεις σε ευαίσθητους ασθματικούς, λόγω ίσως της αυξημένης διαπερατότητας του αναπνευστικού επιθηλίου (Molfino et al. 1991). Πρόσθετα, οι ασθματικοί είναι πολύ πιθανόν να παρουσιάσουν στένεμα των αεραγωγών, γεγονός που ευνοεί τη βρογχική υπερευαισθησία και οδηγεί στην αντίδραση των αεραγωγών σε εξωγενή ερεθίσματα (Timonen & Pekannen 1997). Σύμφωνα με τον Calderon και τους συν. (2002), η κατάσταση επιδεινώνεται όταν τα παιδιά ασχολούνται με υπαίθριες αθλητικές δραστηριότητες σε ώρες της ημέρας που 10

11 οι συγκεντρώσεις βλαβερών ουσιών είναι υψηλές. Η παραπάνω έρευνα παρατήρησε ότι, αγόρια που ασχολούνταν με υπαίθρια σπορ είχαν αυξημένες πιθανότητες εμφάνισης νεοπλασμάτων. Τα περισσότερα αθλήματα διεξάγονται σε υπαίθριους χώρους, όπου οι συγκεντρώσεις του όζοντος, είναι μεγαλύτερες από τους αντίστοιχους εσωτερικούς. Οι αθλητές δέχονται μεγαλύτερη ποσότητα βλαβερών ουσιών στους πνεύμονες τους, επειδή πρέπει να αναπνέουν γρήγορα και βαθιά (Walker 2001). Είναι γενικά μια ομάδα ευάλωτη, καθώς ο κίνδυνος αυξάνεται δραματικά με τη συχνότητα έκθεσής τους στη συγκεκριμένη απειλή κατά της υγείας τους και με την ένταση της καταβαλλόμενης προσπάθειας. Η άσκηση χαρακτηρίζεται απαραίτητη για τα παιδιά και θα πρέπει να ενθαρρύνονται να συμμετέχουν στον αθλητισμό. Όμως, η συμμετοχή τους αυτή θα πρέπει να αποφεύγεται τις ημέρες και ώρες που τα επίπεδα του όζοντος στην ατμόσφαιρα είναι υψηλά (McConell et al. 2002). 5.7 Μέτρα πρόληψης - συμπεράσματα Τα ευρήματα πολλών ερευνών, που αναφέρθηκαν παραπάνω, έχουν καταδείξει τόσο τις βραχυπρόθεσμες όσο και τις μακροχρόνιες αρνητικές και βλαβερές επιδράσεις της ατμοσφαιρικής μόλυνσης στον ανθρώπινο οργανισμό. Τα ληφθέντα μέτρα, των διαφόρων φορέων, δεν κατάφεραν να καταστείλουν το πρόβλημα, που διαρκώς διογκώνεται και επιδεινώνεται. Οι αθλητές περιλαμβάνονται στις πληθυσμιακές ομάδες που είναι περισσότερο ευάλωτες στις επιδράσεις της μόλυνσης. Μια σειρά λοιπόν από μέτρα πρέπει να λαμβάνονται για τη μείωση των βλαβερών συνεπειών της έκθεσης σε μολυσμένο περιβάλλον (Carlisle & Sharp 2001.). Η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι ένα υπαρκτό και ραγδαία εξελισσόμενο πρόβλημα. Οι κλιματολογικές και γεωγραφικές συνθήκες επηρεάζουν την ένταση του προβλήματος. Επικίνδυνο κοκτέιλ αποτελεί ο συνδυασμός ύπαρξης υψηλής υγρασίας και αέριων ρύπων. Είναι προτιμότερο να αποφεύγεται τελείως η άσκηση κοντά σε δρόμους μεγάλης κυκλοφορίας και τις ώρες της κυκλοφοριακής συμφόρησης. Αντίθετα ενδείκνυται σε πάρκα και στην εξοχή. Σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και σε συνθήκες έξαρσης του ατμοσφαιρικού νέφους να προτιμάται η άσκηση σε κλειστούς χώρους. Ακόμη πρέπει να περιορίζεται ή και αποφεύγεται η άσκηση σε επιβαρυμένο περιβάλλον. Πρέπει να λαμβάνονται υπόψη (ιδιαίτερα όταν πρόκειται να ταξιδεύσουμε) οι κλιματολογικές συνθήκες της χώρας προορισμού, δεδομένης της έλλειψης επαρκών περιβαλλοντικών μέτρων, ιδιαίτερα κυβερνήσεων αναπτυσσομένων χωρών. Οι αθλητές πρέπει να αποφεύγουν μετακινήσεις με αυτοκίνητο πριν από αγώνες και προπονήσεις σε δρόμους με κυκλοφοριακή συμφόρηση. Το προσωρινά συσσωρευμένο CO μπορεί να έχει δυσμενή επίδραση στην απόδοσή τους. Τις ζεστές ημέρες ενδείκνυται οι δρομείς μεγάλων αποστάσεων και οι ποδηλάτες να ασκούνται στα αγωνίσματά τους, τις πρώτες πρωινές ώρες ή αργά το βράδυ. Οι δυνατοί άνεμοι μπορεί να δημιουργούν προσωρινά προβλήματα, διασκορπίζουν όμως, τους αέριους ρύπους και καθαρίζουν την ατμόσφαιρα. 11

12 Προσοχή πρέπει να δίνεται στην άσκηση σε αγροτικές περιοχές. Η αυξημένη χρήση φωσφορικών λιπασμάτων, για γεωργικές εργασίες, εκλύει στην ατμόσφαιρα μεγάλες ποσότητες αζώτου. Ένας σημαντικός παράγοντας, που χρήζει περαιτέρω έρευνας, είναι η θετική επίδραση που έχει η σωστή διατροφή, ιδιαίτερα σε άτομα που ζουν και γυμνάζονται σε επιβαρυμένο περιβάλλον (π.χ. ο αντιοξειδωτικός ρόλος της βιταμίνης Ε). Παρόλο που οι ερευνητές μελετούν την επίδραση των αέριων ρύπων μεμονωμένα, αυτοί δεν υπάρχουν στην ατμόσφαιρα απομονωμένα. Αποτελούν ένα μίγμα και συνεργούν μεταξύ τους. Οι περιβαλλοντικές συνθήκες (ταχύτητα ανέμου, θερμοκρασία, διαμόρφωση εδάφους, υψόμετρο) και οι καιρικές συνθήκες επιδρούν στα επίπεδα της μόλυνσης και στις φυσιολογικές αντιδράσεις. Στους αθλητές, όπως και στους άλλους ανθρώπους, υπάρχει ατομική διαφοροποίηση στις αντιδράσεις του οργανισμού στις επιδράσεις της μόλυνσης. Η διάρκεια του χρόνου άσκησης και έκθεσης είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας. Οι μαραθωνοδρόμοι, οι δρομείς μεγάλων αποστάσεων και οι ποδηλάτες εκτίθενται σε αυξημένο κίνδυνο. Βιβλιογραφία 1. Abbey D.E., Burchette R.J., Knutsen S.F., McDonnell S., Lebowitz M.D., Enright P.L. (1998). Long term particulate and other air pollutants and lung function in nonsmokers. American Journal of Criric Care Medicine; 158: Journal of Applied Physiology 55: Adams W.C. & Schelegle E.S. (1983). Ozone and high ventilation effects on pulmonary function and endurance performance 3. Adler T. (1993). Health effects of smog: Worse than thought. Science News 144: Anderson O. (1989). Dodging the deadly cocktail. Running Magazine, 42, 43, Armstrong E.L. (2000). Air pollution: Exercise in the City. In: Performance in extreme environments.6; Bates D.V., Bell G.M., Burnham C.D., Hazucha M., Mantha J., Pengelly L.D., Silverman F. (1972). Short term effects of ozone on the lungs. J Appl Phys 32: Beckett W. (1991). Ozone air pollution and respiratory health. Yale Journal of Biology and Medicine 64(2): Bernard S.M., Samet J.M., Grambsch A., Ebi K.L., Romieu I. (2001). The potential impacts of climate variability and change on air pollution-related health effects in the United States. Environmental Health Perspectives; 109(2): Borrensen J. (2008). Environmental considerations for athletic performance at the 2008 Beijing Olympic Games. Int Sportmed J; 9(2): Carlisle A.J., & Sharp N. (2001). Exercise and outdoor ambient air pollution. Sports Medicine; 35: Chiodi H., Dill D.B., Consolazio F., Horvath S.M. (1941). Respiratory and circulatory response to acute carbon monoxide poisoning. Am J Phys 134: Corn M. & Burton G. (1967). The irritant potential of pollutants in the atmosphere. Archives of Environmental Health 14:

13 13. Court R. (2002). Air pollution health aspects. Aerobics and Fitness. Association of America 4: De Andre P.A., Braga A.L.F., Lin C.A., Conceicao G.M., Perreira L.A., Miraglia S.G., Bohm G.M. (2000). Environmental epidemiology applied to urban atmospheric pollution: a contribution from the experimental air pollution laboratory (LPAE). Cad. Saube Publica: 16(3): Dockery D.W., Pope C.A. (1994). Acute respiratory effects of particulate air pollution. An Review Pub Health 15: Ekblom B., Huot R., Stein E.M. (1975). Effect of changes in arterial oxygen content on circulation and physical performance. J Appl Phys 39: Frank N.R., Amdur M.O, Worcester J., Whittenberger J.L. (1962). Effects of acute controlled exposure to SO2 on respiratory mechanics in healthy male adults. J Appl Phys 17: Folinsbee L.J., Bedi J.F., Gliner J.A., Horvath S.M. (1983). Concentration dependence of pulmonary function adaptation to ozone. In The Biomedical effects of ozone and related photochemical oxidants, edited by M.A. Mehlman, S.D. Lee, & M.G. Mustafa, Princeton Junction, NJ: Princeton Scientific. 19. Folinsbee L.J., Raven P.B. (1984). Exercise and air pollution. Journal of Sports Sciences 2, Folinsbee L.J., Bedi J.F., Horvath S.M. (1984). Pulmonary function changes after 1 h continuous heavy exercise in 0,21 ppm ozone. Journal of Sports Sciences 2, Foster M.W., Brown R.H., Makri K., Mitchell C.S. (2000). Bronchial reactivity of healthy subjects: hours post exposure to ozone. Journal of Applied Physiology; 89: Foxcroft W.J. & Adams W.C. (1986). Effects of ozone exposure on four consecutive days on work performance and V O 2max. Journal of Applied Physiology 61; Gibbons S.I. & Adams W.C. (1984). Combined effects of ozone exposure and ambient heat on exercising females. Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental, and Exercise Physiology 57: Gong H. Jr., Krishnareddy S. (1995). How pollution and airborne allergens affect exercise. Physician and Sportsmedicine 23, Gong H., Bradley P.W., Simmons M.S., Tashkin D.P. (1986). Impaired exercise performance and pulmonary function in elite cyclists during low-level ozone exposure in a hot environment. American Review of Respiratory Diseases 26. Guyton A.C., Hall J.E. (1996). Textbook of medical physiology. 9 th ed. Philadelphia: Saunders. 27. Hage P. (1982). Air pollution: Adverse effects on athletic performance. The Physician and Sportsmedicine 10 (March), Hopkins M.G. (1990). Passive smoking as determined by salivary cotinine and plasma carboxyhemoglobin levels in adults and school-aged children of smoking and non-smoking parents: effects on physical fitness. American Sports Medicine, 5: Horvath S.M. (1981). Impact of air quality in exercise performance. Exercise Sports Sciences Review 9: Horvath S.M., Raven P.B., Dahms T.E., Gray D.J. (1975). Maximal aerobic capacity at different levels of carboxyhemoglobin. J Appl Phys 38:

14 31. Kam J.K. K. (1980). Carboxyhemoglobin levels between jogging and nonjogging smokers. Experentia 36, Kim S.U., Koenig J.Q., Pierson W.E., Hanley Q.S. (1991). Acute pulmonary effects of nitrogen dioxide exposure during exercise in competitive athletes. Chest 99: Κλεισούρας Β. (2004). Εργοφυσιολογία. 10 η έκδοση. Αθήνα, Πασχαλίδης. 34. Kjellstrom T.E., Neller A., Simpson R.E. (2002). Air pollution and its health impacts: the changing panorama MJA; (11/12): In North Lebanon. International Journal of Enviiromental Health Research; 12: Kleinman M.T. (1984). Sulfur dioxide and exercise: Relationships between response and absorption in upper airways. Journal of Air Pollution Control Association 34: Kobrossi R., Nuwayhid I., Sibai A.M., Fadel M., Khogali M. (2002). Respiratory health effects of industrial air pollution on children. 37. MacCaffery W.B. (1981). Air pollution and athletic performance. Springfield IL: Charles C. Thomas. 38. Linn W.S., Medway D.A., Anzar U.T., Valencia L.M., Spier C.E., Tsao F.S.D., Fischer D.A., Hackney J.D. (1982). Persistence of adaptations to ozone in volunteers exposed repeatedly for six weeks. American Review of Respiratory Disease 125: MacConell R., Berhane K., Gilliard F.D., London S.J., Islam T., Gauderman J.W., Avol E., Margolis H.G., Peters J.M. (2002). Asthma in exercising children exposed to ozone. Lancet; Molfino N.A., Wright S.C., Katz I., Tarlo S., Silverman F., McClean P.A., Szalai J.P., Raizenne M., Slutsky A.S., Zamel N. (1991). Effect of low concentrations of ozone on inhaled allergen responses in asthmatic subjects. Lancet; 338: Nadel J.A., Salem H., Tample M., Tokewa Y. (1965). Mechanism of bronchoconstruction during inhalation of sulfur dioxide. J Appl Phys 20: Nicholson J.P. and Case D.P. (1983). Carboxyhemoglobin levels in New York City runners. The Physician and Sportsmedicine 11 (March), Pandolf K.B. (1988). Air quality and human performance. In Human performance physiology and environmental medicine at terrestrial extremes, ed. Pandolf K.B., M.N. Sawka, R.R. Gonzalez. Indianapolis: Benchmark Press. 44. Peiser B., Reilly T. (2004). Environmental factors in the summer Olympics in historical perspective. J Sports Sci; 22(10): Pierson W.E., Covert D.S., Koenig J.Q. Namekata T. Kim Y.S. (1986). Implications of air pollution effects on athletic performance. Med Sci Sports Exer 18: Raven P.B., Drinkwater B.L., Ruhling R.O., Bolduan N., Taguchi S., Gliner J., Horvath S.M. (1974). Effects of carbon monoxide and peroxyacetyl nitrate on man s maximal aerobic capacity. J Appl Phys 36: Schelegle E.S., Adams W.C. (1986). Reduced exercise time in competitive simulations consequent to low level ozone exposure. Medicine and Science in Sports and Exercise 18, Speizer F.E. Frank R. (1966). The uptake and release of SO2 by the human nose. Arch of Env Health 12:

15 49. Stamford B. (1990). Exercise and air pollution. Physician and Sportsmedicine 18, Tikusis P., Kame D.M., McLellian T.M. (1992). Rate of formation of carboxyhemoglobin in exercising humans exposed to carbon monoxide. Journal of Applied Physiology, 72: U.S. Environmental Protection Agency, U.S. Government (1984). Code of federal regulations. Title 40, Part 50. Washington, DC: U.S. Government Printing Office. 53. Walker (2001). Athletes and Air Pollution: When athletes should keep off the road. British Journal of Sports Medicine; 35(4):

16 Πίνακας 5. Αποτελέσματα διαφορετικών επιπέδων HbCO σε φυσιολογικούς, ψυχολογικούς και κλινικούς παράγοντες. Κατά προσέγγιση επίπεδα CO (ppm) στο περιβάλλον Έκθεση 1 ώρα Έκθεση 8 ώρες % HbCO στο αίμα Threshold effects Φυσιολογικά επίπεδα για μη καπνιστές Μείωση της καρδιακής λειτουργίας σε εξασθενημένα άτομα. Μεταβολές στην αιματική ροή. Αυξημένη παραγωγή ερυθρών αιμοσφαιρίων μετά από μακρά έκθεση Εξασθένηση της όρασης, αϋπνία, μείωση της ικανότητας για βαριά εργασία Ελαφρύς πονοκέφαλος, εξάντληση, διαστολή των αιμοφόρων αγγείων του δέρματος, προβλήματα συντονισμού των κινήσεων Βαρύς πονοκέφαλος, ναυτία Ναυτία, έλλειψη μυϊκού συντονισμού, τάση για έμετο, θαμπάδα όρασης Λιποθυμία, σπασμός, κώμα Κώμα, μειωμένη καρδιακή και αναπνευστική λειτουργική ικανότητα, μόνιμη ανικανότητα, μερικές φορές θανατηφόρος Αδυναμία αναπνοής, θάνατος. Προσαρμοσμένο από Horvath