高速で走るサイクリストは、大気汚染の危険にさらされているのか?

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大気汚染への曝露

「高速で走るサイクリストは、ハイリスクな大気汚染の空気を吸っている」とThe Sunが報道しています。

カナダのエンジニアであるAlexander Bigazziは、数学的モデルをまとめました。その数字によれば、1時間に20km以上のサイクリングが、汚染物質への曝露を増加させることが明らかになっています。

彼は一連の複雑な方程式を使って、歩行者、ジョギングをする人、サイクリストが無意識のうちに吸っている汚染レベルを最小限にするために必要な速度を計算しました。

Bigazziはこれを、さまざまな年齢の男女10,000名の理論上の人口に適用したところ、このスピードは、ほとんどのサイクリストが普段進むぐらいの速さであることがわかりました。つまり、1時間に約3-8kmのウォーキング、1時間に8-13kmのジョギング、平らな地面でのサイクリングで12-20kmです。

ほとんどの人は通常、上り坂をサイクリングしているときにスピードがゆっくりになりますが、上り坂を進むと運動量が増えるため、スピードが少し落とす必要があります。この速度を上回ると、大気汚染による潜在的なリスクを増加させる可能性があります。

大気汚染による被害は見過ごされがちです。しかし、このモデルは複雑すぎるため、この調査では現実世界での結果は見られませんでした。

今年初めからの関連調査では、極度の汚染地域でのサイクリングを除いて、サイクリングの健康上のメリットが汚染関連のリスクを上回る可能性があると主張しています。

この説はどこから来たのか?

この研究は、ブリティッシュ・コロンビア大学の1人の著者Alexander Bigazziによって行われました。この論文は、現在原稿形式で入手可能であり、査読誌であるInternational Journal of Sustainable Transportationに掲載される予定です。

SunとMail Onlineは、両方とも、高速で走るサイクリストが肺がんと脳卒中の危険にさらされていると不適切な報道をしていますが、この研究でははっきりと証明されておらず、論文の目的でもありません。

これはどんな研究だったのか?

これは数学的モデリング研究で、Bigazziは特定のスピードで動くとき、歩行者とサイクリストがさらされる大気汚染の吸入量を測定するための方程式を導出することを目的としています。

Bigazziは、ランニングやサイクリングといった高速の運動が、持続時間の短さ(汚染物質の曝露を小さくする)と高い呼吸数(汚染物質の曝露を増やす)とのトレードオフの関係をどのようにバランスしているかを説明します。

この研究では、個々の最小線量率(MDS)を計算するために、想像上の運動人口に対して文献から曝露レベルを適用しました。MDSは、移動距離の単位あたりの大気汚染吸入線量を最小にする速度として記述されています。

しかし、この研究はすべてモデルベースであるため、具体的な発見はできません。

研究に含まれていたものは?

Bigazziの方法は、複雑な一連の数学的方程式を記述しており、ここで深く説明することはできません。要約すると、Bigazziは、異なる状況に応じて、安静状態で人が吸い込む汚染線量を決定する一連の方程式を生成しました。その後、これらの値を最小限に抑える速度を決めることを目指しました。

彼はこの分析に対していくつかの仮説を立てました。それは、サイクリストや歩行者がさらされている汚染濃度が速度とは無関係であることや、呼吸速度が速度とともに増すことを含んでいました。

増加する速度は、一定距離にわたって吸入用量を減少させるために常に決定されました。その後、サイクリストや歩行者の速度に応じて呼吸の割合を計算しました。

彼は最終的に、さまざまな運動をする人のためにMDSを計算しました。著者は、2012年の米国国勢調査による人口分布を用いて、男性の半分と女性の半分の範囲の10,000人の理論人口を想像しました。

これらの人々のために、彼は年齢、性別および体重の機能を使用して、安静時の代謝率および酸素消費量を計算しました。また、American College of Sports Medicineからサイクリング中の仕事/力率に関するデータ、自転車の質量、道路の等級と抵抗、空気の密度と抗力などの追加要因も入力しました。これはウォーキングとジョギングのためにも行われました。

基本的な結果は?

著者は、最小線量速度(MDS:大気汚染の吸入量を最小にする速度)は、「合理的な歩行者および自転車速度の範囲内」である、と述べました。

MDSは以下のように計算されました。
・ウォーキング1時間で3~8km
・平地でのジョギング1時間で8~13km
・平地でのサイクリング1時間で12~20km

サイクリングと歩行者の両方で、道路勾配がきつくなるとエネルギー消費と呼吸数が増加し、MDSが減少します。
しかし、それは自転車が進むスピードの速さと自転車の余分な重量のために、サイクリストに大きな影響を与えます。

使用する式モデルに応じて、道路勾配が1%増加するごとに、サイクリストのMDSが1時間あたり最大1.6kmずつ減少します。たとえばサイクリストの場合、1時間に10kmを超えるようなMDSからの大きな偏差は、特定の距離の大気汚染吸入量の2倍以上になると計算されました。

研究者はどのように結果を解釈したか?

著者は次のように結論づけています。
「現在、ほとんどの歩行者およびサイクリストが、大気汚染吸入量をほぼ最小限に抑えるスピードで走ることを選んでいる」

しかし、彼は汚染に無意識のうちにさらされることが、高速で走るサイクリストが走る主な動機になるとは考えにくいと認めました。

結論

この研究は、スポーツ医学分野の人にとって興味深いかもしれません。歩行者、ジョガーおよびサイクリストが無意識のうちに吸入する汚染を最小限に抑えて動くことができる速度を計算します。

また、これらの値は、多くの歩行者やサイクリストがどんな状況でも動くものであることが判明しています。そして、あまり驚くことではありませんが、このスピードは努力や呼吸が速くなることで、上り坂に行くほど低下します。

しかし、スポーツのために走っているか速いサイクルをしている人は、平坦なスピードとスピード勾配の両方で、この最低スピードの要件を超える可能性があります。

これは、汚染の可能性をあまりにも広範に推測しないよう注意しなければいけませんが、それでもより多くの汚染にさらされる可能性があります。

これらの方程式は、有効な前提条件とすでに収集されたデータを使用しますが、推測に過ぎません。これらははっきりとした数値ではなく、人が歩くかまたは自転車をこぐときのスピードを推奨するものでもありません。人がどのくらい汚染にさらされているかについて、多くのことが影響を及ぼすかもしれません。都市部か田舎かなど、彼らが運動をしている環境だけではありません。

また、汚染曝露は、喘息、がん、脳卒中といった健康リスクの増加と、明らかに、そして自動的に一致しません。

サイクリングのメリット、たとえば健康改善や予防効果が高い運動がさまざまな慢性疾患に有効であるといったことは、リスクを上回る可能性があります。

サイクリストの中には、大気汚染を防ぐためにフェイスマスクを着用することを選択した人もいます。購入したいときは、サブミクロンフィルターを含むものを入手することをお勧めします。これは、最も危険なタイプの汚染粒子から保護するのに役立ちます。

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