ExAero-Aerosolausstoß während sportlicher Belastung in Relation zu Lungenfunktion, Alter und Körpergewicht
Unser ExAero-Projekt stellt das Nachfolgeprojekt von unserem laufenden ExDrop-Projekt dar, in welchem wir die Tröpfchen- und Aerosolproduktion bei Leistungssportlern im Ausdauer- und Kraftsport bestimmen. In dem vorliegenden Projekt untersuchen wir weitere Personenkreise und möchten zudem auch den Zusammenhang der Aerosol-Produktion mit Lungenparametern, dem Alter und dem Körpergewicht herstellen.
Das Forschungskonsortium besteht aus einem interdisziplinären Team zusammen, das sich aus drei Einrichtungen rekrutiert:
Professur für Sportbiologie (Technische Universität München)
- Prof. Dr. Henning Wackerhage
- Dr. Martin Schönfelder
Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik (Universität der Bundeswehr München)
- Prof. Dr. Christian Kähler
- Dr. Rainer Hain
Experimentelle Umweltmedizin (Ludwig-Maximilians-Universität München)
- PD. Dr. Rudolf Jörres
Was sind die Hintergründe des ExAero-Projekte?
Die durch das SARS-CoV-2-Coronavirus hervorgerufene COVID-19-Pandemie ist ein großes Problem für den Leistungs- und Breitensport mit enormen Konsequenzen für die Gesundheit von Sportlerinnen und Sportlern, die Trainingspraxis, unsere Sportkultur und die Sportwirtschaft (Wackerhage et al., 2020). Mit dem derzeitigen Abflauen der dritten COVID-19-Pandemiewelle in Deutschland ist aber wahrscheinlich nicht das Ende der Pandemie, sondern nur eine Atempause erreicht denn weitere SARS-CoV-2-Infektionswellen sind wahrscheinlich (Kissler et al., 2020). Zudem sind zoonotische (Spezies-wechselnde) Ausbrüche von ähnlichen Viren auch in Zukunft zu erwarten (Cheng et al., 2007).
Ein Risikofaktor beim Sport ist, dass das Atemminutenvolumen von 5-10 l/min in Ruhe bis auf über 100 l/min bei Untrainierten (Blackie et al., 1991; Loe et al., 2014) und bis über 200 l/min bei Ausdauerathleten (wie Ruderern) ansteigen kann (Clark et al., 1983). Die erhöhte und veränderte Atmung bei sportlicher Belastung stellt ein doppeltes Problem dar. Zum einen geben bei intensiven Belastungen SARS-CoV-2-infizierte Menschen und vermutlich auch bei Pressatmung mehr Tröpfchen und Aerosol an die Umgebung ab. Somit steigt potentiell auch die Anzahl der SARS-CoV-2 Partikel in der Luft an. Zum anderen atmen gesunde Personen, die sich im gleichen Raum aufhalten, diese Luft ein und besitzen somit ein größeres Risiko sich mit SARS-CoV-2 zu infizieren.
Weil wir die genaue Tröpfchen- und Aerosolbildung bei intensiven Ausdauerbelastungen nicht kennen, ist es Ziel des hier beschriebenen Projekts im ersten und zweiten Teil die Tröpfchen- und Aerosolproduktion bei verschiedenen Belastungsintensitäten zu messen. Des Weiteren wollen wir in Kooperation mit PD. Dr. Jörres (LMU) überprüfen, ob individuelle Faktoren wie verschiedene Lungenparameter, Alter und Body Mass Index (BMI) einen Einfluss auf die Aerosolproduktion haben. Im dritten Teil wird unser internationaler Kooperationspartner Prof. Buonanno dann die ermittelten Tröpfchen- und Aerosol-Daten nutzen, um mit geeigneten Rechenmodellen den Effekt von verschiedenen Belastungsintensitäten und von Krafttraining auf das SARS-CoV-2-Infektionsrisiko in Abhängigkeit von Raumventilation, Raumgröße und Personenzahl zu berechnen (Buonanno et al., 2020). Diese Untersuchungen sind essentiell für den Gesundheits- und Breitensport, um Evidenz-basiert den Infektionsschutz bei Ausdauertraining in Innenräumen zu planen.
Das Projekt ExAero wird dankenswerterweise über die DFG finanziert.
