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布骨医学科普:体育锻炼可以削弱空气污染对认知的损害
作者:BuGuRMC布骨康复医疗中心   时间:2022-06-20   浏览:1584 次

 康复中心,脊柱侧弯,肌骨康复

最近,清华大学体育部马新东教授研究团队和清华大学万科公共卫生与健康学院底骞副教授团队合作,在环境科学与生态学领域顶级国际期刊《Environment International》(IF = 9.621)发表了题为 “Physical activity attenuates negative effects of short-term exposure to ambient air pollution on cognitive function” 的研究论文。


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该研究揭示了空气污染和运动对执行功能的交互作用,指出体育锻炼可以作为一种预防措施来削弱中、轻度空气污染对认知的损害。

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研究者通过对 90 名大学生暴露的环境日均 PM2.5 浓度、运动量、大脑执行功能进行重复测量与评估,结合脑电技术,测量脑电波信号,来尝试探索运动和空气污染对人类健康的影响。

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图1 运动和空气污染对健康的交互影响


本研究主要有以下几点重要结果:
(1)PM2.5 暴露对执行功能行为表现的影响具有3天的滞后效应;
(2)PM2.5 会损害大脑执行功能,且执行功能在较干净和较污染的空气环境下更容易受到 PM2.5 浓度变化的影响(日均 PM2.5 每增加10 ug/m3,反应时间增加0.95%);
(3)运动会保护和促进大脑执行功能(日均运动时间每增加 10 分钟,反应时间减少 0.62%),也就是说,在中、轻度空气污染范围内,日均 PM2.5 浓度每增加 10 ug/m3
 ,就可以通过每天多运动 13.6 分钟来抵消这部分的 PM2.5 对大脑执行功能所带来的损害作用;
(4)运动和 PM2.5 对执行功能存在非线性的交互作用,运动可以整体上保护和促进大脑执行功能,并且可以降低空气污染的边际危害;
(5)运动可以增加中央叶和顶叶皮层的 α 波,让你更加轻松、愉悦、专注,而空气污染会激发整个大脑皮层的 β 波,让你更加紧张、焦躁、分散;
(6)β-3 波在运动和执行功能以及空气污染与执行功能之间起到了中介作用,是一个潜在的干预靶点。

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图2 基于混合效应模型的运动、空气污染及其交互作用对执行功能的影响


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图3 运动、空气污染与脑电信号的拓扑图


本研究发现运动可以整体上保护和促进大脑执行功能,在短期空气污染暴露下运动能预防大脑执行功能变差。所以,发生中、轻度空气污染时仍应该保持积极的身体活动状态,而不是久坐不动。


本研究阐述了运动和空气污染对大脑认知功能的短期交互效应,这对个人在污染天气下的运动决策和管理者在相关环境健康法规上的制定决策有重要的参考意义。


清华大学体育部 2019 级硕士生张曜、清华大学医学院 2020 级博士生柯丽媚为该论文共同第一作者,马新东教授和底骞副教授为共同通讯作者。(清华体育)

参考文献:

Zhang Y, Ke L, Fu Y, Di Q, Ma X. Physical activity attenuates negative effects of short-term exposure to ambient air pollution on cognitive function. Environ Int. 2022;160:107070. 


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