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Was Sie über das Tragen einer Gesichtsmaske im Freien wissen müssen
Was Sie über das Tragen einer Gesichtsmaske im Freien wissen müssen
Anonim

Outdoor-Marken entwickeln Gesichtsbedeckungen für Sport und Outdoor-Aktivitäten wie Radfahren und Laufen. Brauchen Sie sie und funktionieren sie? Wir zerlegen es.

Unser Verständnis der Coronavirus-Pandemie – und das Tragen von Masken – hat sich in den letzten sieben Monaten rasant verändert. Schon früh rieten die Gesundheitsbehörden in den USA von Gesichtsbedeckungen mit der widersprüchlichen Begründung ab, dass sie nicht hilfreich seien und dass Maskenvorräte den Mitarbeitern des Gesundheitswesens an vorderster Front vorbehalten bleiben sollten. Im späten Frühjahr verlangten jedoch mehrere Staaten die Verwendung von Masken an öffentlichen Orten, in einigen Fällen sogar im Freien. (Die Forschung legt nahe, dass der Außenbereich zwar sicherer ist als der Innenbereich, es jedoch immer noch höhere Risiken für diejenigen gibt, die keine Gesichtsbedeckungen tragen, als für diejenigen, die sie tragen.)

In den letzten Monaten haben wir den Aufstieg von Spezialmasken aus Hochleistungsmaterialien gesehen, die sich besser für das Training eignen. Dies sind möglicherweise großartige Neuigkeiten für alle, die versucht haben, einen schnellen Morgenlauf oder eine Fahrt in einem stickig heißen N95 zu absolvieren. Eine der Haupteigenschaften von Sportmasken ist, dass sie atmungsaktiver sind. Aber eine bessere Atmungsaktivität geht oft zu Lasten der Filtereffizienz, was die Frage aufwirft: Funktionieren diese Masken?

Um dies zu beantworten, ist auch ein Blick in eine weitere umstrittene Debatte über Gesichtsbedeckungen erforderlich, die sich mit der Frage befasst, ob Nackengamaschen und Bandanas - bei Sportlern beliebte Wahl - wirksam sind. Erst kürzlich fand eine kleine Studie von Duke heraus, dass die Atemwegsemissionen tatsächlich zuzunehmen schienen, wenn die Testperson eine Gamasche trug. Das löste eine große Kontroverse darüber aus, ob Gamaschen tatsächlich „schlechter als gar keine Maske“seien, wie die Washington Post in ihrer Schlagzeile zusammenfasste. Die Kerfuffle ließ weitgehend nach, als Experten auf diesem Gebiet sich gegen die Ergebnisse wehrten.

Bleibt aber noch die Frage, ob Sportmasken sowohl gut atmen als auch ihre vorgesehene Funktion erfüllen können. Was genau macht eine Maske gut oder nicht? Wir haben mit einigen Experten gesprochen, um so viele wie möglich herauszufinden und zu testen, um unsere Favoriten auszuwählen.

  • Wie Masken funktionieren
  • Funktionieren Masken aus Performance Fabrics?
  • Funktionieren Gamaschen und Halsrohre?
  • Muss ich draußen überhaupt eine Maske tragen?
  • Worauf Sie bei einer Maske achten sollten
  • Unsere beliebtesten Gesichtsbedeckungen für den Sport

Wie Masken funktionieren

Eine riesige und wachsende Sammlung von Informationsgrafiken und Visualisierungen hat die Tatsache deutlich gemacht, dass der Mensch eine wahre Quelle von Atemwegsemissionen ist. (Dies wird wahrscheinlich dazu führen, dass wir in den kommenden Jahren über überfüllte Umgebungen wie Stadien und Studios der Spin-Klasse anders denken.) Jedes Mal, wenn wir sprechen, husten oder einfach nur ausatmen, emittieren wir eine Reihe von Flüssigkeitspartikel-Tröpfchen von einer Größe von bis zu einem halben Millimeter im Durchmesser und winzige Aerosole im Submikronbereich (ein Mikrometer, auch bekannt als Mikrometer, ist 1/1.000stel Millimeter).

Masken funktionieren, indem sie diese Partikel zwischen unseren Atemwegen und der äußeren Umgebung über einen von mehreren Modi einfangen. „Partikel können in eine Faser einschlagen und dort haften bleiben“, sagt Loretta Fernandez, Professorin für Bau- und Umweltingenieurwesen an der Northeastern University, die Masken auf ihre Filtrationseffizienz testet. Das nennt man Impaktion. Bei der anderen primären Filtermethode, die als Diffusion bezeichnet wird, „werden die wirklich kleinen Partikel verlangsamt und gelangen in diese Diffusionszone, wo sie mit der Faser verschmelzen“, sagt sie.

Sie werden vielleicht feststellen, dass sich die Filtermaßnahmen häufig darauf konzentrieren, wie gut eine Maske Partikel mit einem Durchmesser von 0,03 Mikrometern abfängt. Das liegt nicht daran, dass das Coronavirus ausschließlich oder sogar am häufigsten in Partikeln dieser Größe gefunden wird (es kommt in Partikeln aller Größen vor), sondern weil es eines der schwerer zu fangenden ist. Fernandez erklärt, dass kleine Partikel durch Diffusion und größere durch Impaktion entfernt werden. Der Größenbereich, den beide Methoden am häufigsten verfehlen, beträgt 0,03 Mikrometer. Aus diesem Grund sind 0,03 Mikrometer ein ziemlich anständiger Proxy für die Maskenleistung. „Wenn eine Maske im Submikronbereich eine hohe Effizienz aufweist, ist sie im Tröpfchengrößenbereich noch effektiver“, sagt Yang Wang, Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen an der Missouri University of Science and Technology, der Maskenmaterialien testet.

Funktionieren Masken aus Performance Fabrics?

Wang und Fernandez sind nicht die einzigen Wissenschaftler, die Filter- und Stoffmasken erforschen, aber ihre Ergebnisse helfen uns zu verstehen, warum eine Maske gut funktioniert oder nicht. Die gute Nachricht für Sportler ist, dass Performance-Stoffe genauso gut filtern können wie Baumwolle, die oft als bevorzugtes Material angesehen wird, da sie dicht gewebt werden kann. Einige Fasern – insbesondere Wolle – tragen eine elektrostatische Ladung, die die Filtereffizienz erhöhen kann, indem sie Partikel mit einer entgegengesetzten Ladung anzieht, insbesondere wenn sie mit anderen Fasern vermischt sind (das Reiben erzeugt einen triboelektrischen Effekt). Und Wolle ist nicht die einzige Option. Wie jeder, der schon einmal eine Trocknerladung Trainingskleidung auseinandergezogen hat, weiß, haben Performance-Stoffe auf Polyesterbasis viel elektrostatische Aufladung. Dennoch scheint die Faser, aus der ein Stoff besteht, weniger wichtig zu sein als die Web- oder Strickdichte eines Stoffes, die Anzahl der Schichten und die Form und Größe der Maske selbst.

Wangs Testergebnisse weisen auf eine Beziehung zwischen Stoffgewicht und Leistung hin. Schwere Stoffe, die Wang als Ersatz für dicht gewebte Stoffe verwendete, schnitten normalerweise besser ab. Sein Labor testete auch systematisch ein-, zwei-, drei- und vierfach geschichtete Materialien. Es überrascht nicht, dass sich die Filtrationseffizienz verbessert, wenn Sie Schichten hinzufügen, aber selbst kleine Unterschiede in der Stoffdichte können einen erheblichen Einfluss auf die Leistung haben. Baumwolle kann zwischen 20 und 58 Prozent der 0,03-Mikrometer-Partikel filtern, je nachdem, ob es sich um vier Lagen eines billigen Kopftuchs mit einem Gewicht von 28 Gramm pro Quadratmeter oder vier Lagen eines Kissenbezugs mit einer Fadenstärke von 600, der mit 35 Gramm etwa 25 Prozent schwerer ist, handelt pro Quadratmeter. Nur zwei Lagen eines Polyester-Mikrofaser-Reinigungstuchs, das doppelt so schwer war wie der vierlagige Baumwoll-Kissenbezug, fangen fast 70 Prozent der 0,03-Mikrometer-Partikel ab – eine bessere Filterung bei ungefähr gleichem Gewicht in der Hälfte der Lagen. (Im Vergleich dazu wird eine Standard-N95-Maske aus einer dichten Matte aus schmelzgeblasenem, nicht gewebtem Polypropylengewebe so genannt, weil die Zertifizierung erfordert, dass die Maske mindestens 95 Prozent dieser winzigen Partikel auffängt.)

Wangs Arbeit bewertete nur das Material selbst, nicht die Passform einer Maske. Aber auch die Passform spielt eine entscheidende Rolle. Tests von Fernandez und ihrer Co-Autorin Amy Mueller bieten einige allgemeine Hinweise. Nämlich: Wichtig ist, wie gut eine Maske das Gesicht des Trägers abdichtet.

Fernandez und Mueller testeten Masken, indem sie die Luft innerhalb und außerhalb der Maske über drei einminütige Intervalle messen, während ein Tester (Fernandez) die Maske trug. Dann fügten sie außen ein Stück Nylonstrümpfe hinzu und maßen noch einmal. Die Strumpfware drückte die Maske fest gegen das Gesicht des Trägers, um sie richtig abzudichten, aber sie ist durchsichtig genug, um die Filtration nicht zu beeinträchtigen. Masken, die bereits gut passen, zeigten keine oder nur geringe Leistungsänderungen, während locker sitzende Masken die meisten um 10 bis 15 Prozent und einige sogar bis zu 40 Prozent erreichten. Wieso den? Lockerere Masken lassen Partikel an den Rändern austreten, insbesondere auf beiden Seiten der Nase. Ein Schlüsselfaktor war, ob eine Maske einen Nasendraht hatte. „Die von uns getesteten Masken, die keine Nasendrähte hatten, standen in Bezug auf ihre Wirksamkeit ganz unten auf unserer Liste“, sagt Fernandez. „Besonders wenn die Maske dick ist, hat man diese Lücken um die Nase. Ein Nasendraht ist entscheidend für eine gute Passform.“

Auch die Maskengröße scheint eine Rolle zu spielen. Wangs Stofftests simulierten drei verschiedene Maskengrößen und fanden heraus, dass mit zunehmender Oberfläche auch die Filtereffizienz stieg. (Wang glaubt, dass dies daran liegt, dass der Luftdruck reduziert wird.) Dies trägt auch dazu bei, eine andere Leistungskennzahl zu verbessern, die für Sportler wichtig ist: der Druckabfall, der Unterschied zwischen der Luft innerhalb der Maske und der Luft außerhalb. Ein geringer Druckabfall bedeutet, dass eine Maske gut atmet, aber normalerweise mit einer geringen Filtereffizienz korreliert. Wenn Sie die Maskengröße erhöhen, sagt Wang, können Sie den Druckabfall senken, ohne die Filtration stark zu beeinträchtigen.

Kurz gesagt, Masken aus synthetischen Stoffen sind in Ordnung, solange sie sicher sitzen und nicht zu transparent sind (eine große Oberfläche hilft auch). Wang maß auch die Filterleistung aller Stoffe in seinem Test nach einem, fünf und zehn Waschzyklen. Er fand keine Verschlechterung der Fähigkeiten bei mehreren verschiedenen Materialien.

Sportmasken funktionieren also. Tun Gamaschen und Halsrohre?

Wenn Sie die reine Oberfläche betrachten, ist die größte Gesichtsbedeckung, die Sie finden können, eine Nackengamasche. Nach dieser Logik sollten Gamaschen gut als Gesichtsbedeckungen funktionieren. Wie vereinen Sie also Wangs Takeaway mit den Ergebnissen der Duke-Studie?

Die Duke-Studie war kein Maskentest; Vielmehr, so Co-Autor Martin Fischer, ging es darum, einen kostengünstigen Testaufbau vorzuschlagen. Die Hypothese der Duke-Forscher, warum die Gamasche schlimmer schien als gar keine Maske, war, dass der Stoff größere Tröpfchen in kleinere Aerosole aufspaltete. Aber niemand in der Duke-Gruppe ist ein Aerosol-Experte, und so funktioniert die Aerosol-Filtration im Allgemeinen nicht. Ryan Davis, ein Aerosolexperte der Trinity University, betrachtete dieses spezielle Szenario und schätzte, dass eine Fragmentierung bei den von den Forschern getesteten Luftgeschwindigkeiten unwahrscheinlich war. Linsey Marr, eine hoch angesehene Aerosolexpertin von Virginia Tech, sagte auf Twitter, dass sie den Verdacht habe, dass die Forscher tatsächlich Stoffablösungen erfasst haben (Polyesterstoffe sind dafür berüchtigt, insbesondere wenn sie neu sind). Marr folgte, indem sie Gamaschen in ihrem Labor testete und berichtete, dass sie genauso gut zu filtern schienen wie andere Designs, insbesondere wenn dünne Gamaschen doppelt gefaltet wurden.

Ein möglicher Grund für die Verwirrung/Debatte ist, dass Gamaschen, da sie die größten Masken sind, die Sie finden können, den niedrigsten Druckabfall haben und dadurch die Luftgeschwindigkeit reduzieren. Natürlich können Partikel, die während der Atmung ausgestoßen werden, dünnes Material durchdringen, aber ein geringer Druckabfall kann die Diffusion unterstützen, wobei Partikel in der Gamasche herumschwimmen, bis sie auf Stoff oder Ihrer Haut haften bleiben. Das Ergebnis? Halsrohre sind wahrscheinlich in Ordnung, aber wie die Arbeit von Wang und Marr beide zeigt, ist es am besten, die Schichten zu verdoppeln. Auf der anderen Seite deuten Wangs Testergebnisse darauf hin, dass Baumwollbandanas wahrscheinlich die am wenigsten wirksame Option sind, da der Stoff einfach nicht dicht genug ist, um die meisten Atemwegsemissionen zu blockieren.

Muss ich draußen überhaupt eine Maske tragen?

Zu Beginn konzentrierten sich die Gesundheitsbehörden vor allem auf die direkte Übertragung durch größere Tröpfchen und die Kontaktübertragung über Oberflächen, die durch diese Tröpfchen kontaminiert wurden. Daher kamen Empfehlungen wie der Abstand von zwei Metern. Aber Anfang Juli übte eine Gruppe von über 200 Forschern, darunter Marr, Druck auf die Weltgesundheitsorganisation aus, um anzuerkennen, was ihre Arbeit immer deutlicher machte: COVID-19 wird auch über kleine Partikel in der Luft übertragen, die Aerosole genannt werden.

„Diese sehr kleinen Partikel könnten tiefer in Ihre Lunge eindringen“, sagt Karen Kormuth, Biologin am Bethany College, die sich auf Aerobiologie und RNA-Viren (wie Grippe und Coronavirus) spezialisiert hat. "Das führt möglicherweise zu einer ernsteren Infektion." Tiefes Einatmen tritt eher bei schwerer Atmung mit offenem Mund während des Trainings auf. Darüber hinaus deutet die Forschung darauf hin, dass diese tiefsitzenden Virionen in der Lunge eine wichtige Rolle bei einer hyperaktiven Immunantwort spielen können, die im Volksmund als Zytokinsturm bezeichnet wird und die Fälle sogar verschlimmern kann.

Auf der anderen Seite ist Open Air ein wichtiger Faktor, der das Infektionsrisiko im Freien begrenzt, und UV-Licht von voller Sonne kann das Virus in nur wenigen Minuten inaktivieren. Außerdem sind Begegnungen mit anderen unterwegs oder auf dem Trail oft vergänglich. Wenn Sie kurz an einer Person vorbeikommen, die Coronavirus in der Luft verliert, reicht das aus, um Sie krank zu machen? Wahrscheinlich nicht. Eine neue Preprint-Studie (eine noch nicht peer-reviewed) von Experten der Colorado State University schlägt eine Metrik namens Effective Rebreathed Volume (ERBV) vor, die die Exposition quantifiziert. In jedem modellierten Szenario war die ERBV im Freien weitaus geringer als in Innenräumen, außer bei Entfernungen von weniger als 1,6 Fuß.

Doch auch außerhalb erhöhen lange Interaktionen das Risiko. Erin Bromage, Immunologin und Biologieprofessorin mit Spezialisierung auf Infektionskrankheiten an der University of Massachusetts, schrieb im Mai in einem viel gelesenen Blogbeitrag, dass die Formel für eine erfolgreiche Infektion die Exposition multipliziert mit der Zeit ist. Das Risiko für diejenigen, die Interaktionen auf dem Trail passieren, ist gering, wenn nicht sogar null. Aber jede Interaktion und insbesondere jeder zusätzliche Zeitblock, den Sie in der Firma eines anderen verbringen, erhöht Ihre potenzielle Präsenz. Das bedeutet, dass Gruppenläufe, Fahrten und Wanderungen ohne Maske immer noch gefährlich sind.

Es gab nur sporadische Fälle von Außenübertragungen. Aber Shelly Miller, Ingenieursprofessorin an der University of Colorado und prominente Expertin für die Verbreitung von COVID-19-Aerosolen, schrieb auf Twitter, dass sie bei Mountainbike-Touren immer noch eine Gesichtsbedeckung verwendet.

Niemand misst – keine Masken, kein Abstand, kein Händewaschen – ist eine undurchlässige Barriere für die Übertragung. Entscheidend ist, sie zu kombinieren, um die Exposition auf das kleinstmögliche Maß zu reduzieren. „Gerade wenn man in der Nähe anderer Menschen trainiert, sollte man eine Maske tragen und Abstand halten“, sagt Kormuth.

Anekdotisch gesprochen kann das Tragen einer Maske ein starkes pro-soziales Signal senden. Es sagt anderen: "Hallo, ich bin eine verantwortungsbewusste Person und ich tue alles, um uns beide zu schützen." (Das Gegenteil kann auch der Fall sein.)

Sportler bemängeln, dass Masken unbequem sind, ihre Fähigkeit zu harten Trainingseinheiten hemmen oder ihre Sauerstoffsättigung sinken lassen. Das ist meistens richtig (Sie sollten keinen signifikanten Abfall der Sauerstoffsättigung feststellen, aber seien Sie schlau; wenn Sie Symptome wie extreme Kurzatmigkeit oder Schwindel verspüren, reduzieren Sie Ihre Trainingsintensität). Aber das bedeutet nicht, dass das Tragen einer Maske während des Trainings schwer ist. Eine Pandemie, die in weniger als acht Monaten über 200.000 Amerikaner das Leben gekostet hat, ist hart. Doppelt so viele Arbeitslose wie die schlimmste Rezession der letzten 50 Jahre ist hart. Kinder verlieren wichtige persönliche Bildungs- und Entwicklungsmöglichkeiten – während sie Zoom-Terroristen ausweichen – ist schwer. Das Tragen einer Maske bei Fahrten, Läufen und Wanderungen, um die Ausbreitung der Krankheit einzudämmen, ist allenfalls eine geringfügige Unannehmlichkeit.

Selbst unvollkommene Masken sind besser als gar keine. Fernandez weist darauf hin, dass Masken kumulativ wirken (wenn auch auf einer logarithmischen Skala): Wenn zwei interagierende Personen jeweils eine Maske tragen, die 50 Prozent der ausgeatmeten Partikel auffängt, fangen sie zusammen 75 Prozent ein. Nein, es handelt sich nicht um N95-Schutzstufen. Aber es ist immer noch von Bedeutung. Möchten Sie mehr über Aerosole und COVID-19 erfahren? Hier sind zwei fantastische Open-Source-Informationsseiten, die für diese Geschichte hilfreich waren.

Der Test

Ich habe die letzten Monate damit verbracht, 12 Sportmasken von 11 verschiedenen Unternehmen zu bewerten: Athleta (Made to Move), Asics, Buff, Eliel, Headsweats, La Sportiva, Outdoor Research, RunMitts, Under Armour, Verge Sport und Zensah. Der Test war einfach. Ich habe sie während meiner normalen Straßen-, Schotter- und Mountainbike-Fahrten verwendet und sie auf Passform, Komfort, Größe und Atmungsaktivität untersucht. (Wir konnten zwar das Feld der Masken anhand einiger Kriterien eingrenzen, aber zu testen, wie gut sie Atememissionen abfangen, überstieg meine Möglichkeiten ohne Labor.)

Allgemeine Erkenntnisse: Worauf Sie bei einer Sportmaske achten sollten

Eine größere Maske sollte besser filtern (wenn sie richtig sitzt)

Ich fand auch, dass sie bei hartem Training bequemer für die Atmung mit offenem Mund waren, einen geringeren Druckabfall zu haben schienen (dh besser atmen) und normalerweise am wenigsten beschlagene Sonnenbrillen hatten.

Holen Sie sich eine Maske mit mehreren Stoffschichten

Alle Testdaten, die wir haben, sagen, dass mehrere Schichten besser filtern als einzelne Schichten. Im Allgemeinen gilt: Je dichter das Gewebe gewebt oder gestrickt ist, desto besser. Die Dicke kann ein Proxy für die Dichte sein, wie Wangs Ergebnisse mit dem Mikrofaser-Ladenreinigungstuch zeigten. Masken sollten das meiste Licht blockieren, wenn sie gegen ein helles Fenster gehalten werden. Wenn Sie durch eine Maske sehen können, kann sie Tröpfchen auffangen, ist aber weniger wirksam gegen Aerosole.

Suchen Sie nach einer Maske, die nah an Ihrem Gesicht sitzt

Am besten gefielen mir Masken, die nah an meinem Gesicht saßen. Einige Trainingsmasken, wie die Asics Runner Mask und die Under Armour Sports Mask, sind so konzipiert, dass sie sich vom Gesicht absetzen, um einige der klaustrophobischen Gefühle zu vermeiden, die Menschen erleben können. Der zusätzliche Raum fühlte sich anfangs gut an, aber innerhalb von etwa 10 bis 15 Minuten begannen sich Schweiß und ausgeatmeter Atem auf meiner Haut zu kondensieren, was ein unangenehmes Treibhausgefühl verursachte. Eng anliegende Masken aus Performance-Stoffen schienen wie feuchtigkeitsableitende Basisschichten zu wirken und sowohl mein Gesicht als auch die Maske trockener zu halten.

Ohrschlaufen sind je nach Verwendungszweck besser als Hinter-Kopf-Krawatten

Für Radfahrer spielen Ohrschlaufenbefestigungen mit Helmen viel besser als Hinterkopfschlaufen. Sie lassen sich auch schneller neu positionieren, wenn Sie die Maske herunterziehen, wenn andere nicht in der Nähe sind. Bei Trailrunnern kann die Sicherheit einer Hinter-dem-Kopf-Befestigung helfen, die Maske besser an Ort und Stelle zu halten.

Nasendrähte sind wichtig

Ein Nasendraht ist die Funktion, die die meisten Hersteller integrieren müssen, aber nicht. Sie helfen immens beim Maskensitz, was eine bessere Filtrationseffizienz bedeutet. Für alle, die eine Sonnenbrille tragen, reduzieren sie auch das Beschlagen. Fast alle Masken in meiner Testbrille beschlagen, wenn ich an steilen Anstiegen mit niedriger Geschwindigkeit hart arbeitete; einige verursachten Nebel sogar bei 24 Stundenkilometern. Aber Masken mit Nasenbügeln beschlagen am wenigsten. Meine Tests fanden bei warmen Temperaturen (60 bis 80 Grad) statt. Ich denke, wenn es kälter wird, wird sich das Problem verschlimmern.

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