Whether exercise protects us from respiratory infection

(English–Chinese)

 The Benefits of Exercise to the Immune System.

Exercise can have both a positive and a negative effect on the functioning of the immune system. The ongoing COVID-19 pandemic has raised many questions about whether exercise protects us from respiratory infection by boosting immunity or exposes us to increased infection by suppressing the immune system.

Although research studying the effects of exercise on COVID-19 patients has yet to be conducted, exercise’s impact on immunity and viral respiratory infections is well documented. The influence of physical activity on viral infection outcomes is important to public health.

Does Exercise Boost a Human’s Immune System?

Active vs. Sedentary Studies:

Numerous epidemiological studies have examined the effects of exercise on individuals with illness who are either moderately active or sedentary. These studies consistently show people who are active or physically fit get significantly fewer upper respiratory tract infections (URTI) per year than less active people.

A group of 547 healthy adults (mean age 48 years) were recruited for a one-year observational study. They were interviewed for physical activity and illness symptoms every three months. The results of this study revealed a 29% decrease in URTI risk for individuals who engaged in moderate-to-vigorous physical activity compared to less physically active individuals.

Another study monitored URTI symptoms among 1,002 community adults (aged 18–85 years) during common cold season (six weeks during winter and six weeks during fall). After adjustment for factors such as age, education level, marital status, gender, BMI and perceived mental stress, the number of days with URTI during the 12-week period was reduced by 43% in participants reporting an average of five or more days of aerobic exercise (20-minute bouts or longer) compared with those who were sedentary (≤ one exercise day per week).

Intensity of Exercise Studies:

Randomized controlled trials in humans have examined the effects of specific intensities and durations of exercise training on URTI incidences and symptoms. Research evidence from the studies supports the theory that moderate exercise training is protective against incidence of illness and symptoms.

One study of 36 mildly obese sedentary women (mean age 35 years), randomly assigned participants to 15 weeks of either a moderate intensity (45 minutes/week, 5 days/week) brisk walking program or observational control. Those in the exercise group (3.6 days) experienced half as many days with URTI symptoms compared with the sedentary group (7.0 days).

Similarly, the effect of 12-month exercise training (five 45-minute walking sessions/week) was studied among 115 overweight and obese postmenopausal women (mean age of 61 years), a subject population known to have reduced immune function. When compared to the control group engaged in a stretching program, the exercise group had a reduced risk of colds over 12 months. In the final three months of the research study, the risk of colds in stretchers was more than three-fold that of exercisers.

How Does Exercise Boost the Immune System?

The human immune system is a well-coordinated network of cells and chemical components designed to recognize and destroy invading pathogens (e.g., viruses, bacteria and fungi). A healthy immune system requires the teamwork of two layers of immune protection: the innate immune system and the acquired (adaptive) immune system.

Multiple explanations have been presented to answer why prescribed exercise protects against URTI. Research studies have shown that a single bout of moderate exercise provides a positive boost to both the innate and the acquired immune systems. Each bout of moderate aerobic exercise instantaneously mobilizes millions of immune cells. The mobilized cells first enter the blood circulation from the spleen and the bone marrow before traveling into the lungs where increased immune defense may be required. These cells, mobilized by exercise, are primed and ready for a fight as they patrol between circulation and tissues.

Depending on the exercise intensity and duration, the number of circulating immune cells can increase by 50% to 400%. Neutrophils and macrophages make up the largest percentage of that increase. However, this exercise-induced increase in immune cells is transient, as the immune system returns to pre-exercise levels within three hours. Consequently, sustained and regular moderate exercise is key to improving the immune system’s response to pathogens and reducing the risk of infection long-term.

What Do I Need to Do to Boost My Immunity through Exercise?

Substantial health benefits can be achieved with many types of aerobic activity (e.g. walking, jogging, cycling, swimming, sports play and aerobic dance). Research shows that 20–40 minutes of moderate-intensity exercise per day is adequate to provide a positive boost to the immune system. Below are several ways to monitor intensity during aerobic exercise to achieve your physical activity goals.

Do the “Talk Test”:

The “talk test” is a simple way to gauge the relative intensity of exercise. You can talk but not sing while doing moderate-intensity activity. During vigorous intensity, you cannot say more than a few words without pausing for a breath.

Rate Your Perceived Exertion:

Perceived effort is a subjective method to monitor how hard exercise feels. Rate your overall feeling of tiredness and exertion on a rated perceived exertion (RPE) scale of 0–10, with 0 being nothing at all to 10 being very, very heavy. Moderate-intensity exercise is targeting an RPE of 3–4 whereas vigorous intensity is targeting an RPE of 5–7.

Track Steps: 

Motion sensors are devices primarily used to track steps and indicate the overall index of a person’s activity. Moderate-intensity exercise is equivalent to a step rate of 120 steps per minute, or 1,200 steps in 10 minutes. A common recommendation is not to accumulate fewer than 5,000 steps per day but to aim for at least 10,000 steps in a day.

Steps per day = Physical Activity Level.

<5,000 steps per day = Sedentary.

5,000 to 7,499 steps per day = Low Active.

7,500 to 9,999 steps per day = Somewhat Active.

10,000 to 12,499 steps per day = Active.

>12,500 steps per day = Highly Active. 

(Source: Tudor-Locke C, Basset DR Jr. How many steps/day are enough? Preliminary pedometer indices for public health. Sports Med. 2004 Mon: 34(1): 1-8.)

Monitor Your Heart Rate(HR).

Heart rate can be assessed by using a heart rate monitor or smartwatch. A percentage of maximal heart rate indicates intensity (% HRmax). Moderate-intensity exercise is estimated between 65–75% HRmax. When calculating for target heart rate, use this equation: (220-age) x %HR max.

Collectively, data on the relationship between moderate-intensity exercise, improved immunity and lowered URTI risk suggests the potential for physical activity to reduce the risk and severity of COVID-19 infections, a type of coronavirus that can trigger respiratory infection. While we continue to maintain safe social distancing and frequent handwashing, being physically active daily is an action we can take to help reduce the risk of infections. 

(In Chinese language) (中文)

锻炼对免疫系统的好处。

 运动可以对免疫系统的功能产生积极和消极的影响。 持续的 COVID-19 大流行引发了许多问题，即运动是通过增强免疫力来保护我们免受呼吸道感染，还是通过抑制免疫系统使我们面临更多的感染。

 尽管尚未进行关于运动对 COVID-19 患者影响的研究，但运动对免疫和病毒性呼吸道感染的影响已得到充分证明。 身体活动对病毒感染结果的影响对公共卫生很重要。

 运动能增强人体免疫系统吗？

 积极与久坐研究：

 许多流行病学研究已经检验了运动对中度活跃或久坐不动的疾病患者的影响。 这些研究一致表明，与不太活跃的人相比，活跃或身体健康的人每年上呼吸道感染 (URTI) 的几率要低得多。

 招募了 547 名健康成年人（平均年龄 48 岁）进行为期一年的观察性研究。 他们每三个月接受一次身体活动和疾病症状的采访。 这项研究的结果显示，与体力活动较少的人相比，进行中度至剧烈体力活动的人的 URTI 风险降低了 29%。

 另一项研究在普通寒冷季节（冬季六周，秋季六周）监测了 1,002 名社区成年人（18-85 岁）的 URTI 症状。 在调整年龄、教育水平、婚姻状况、性别、BMI 和感知到的精神压力等因素后，报告平均五天或更多天的参与者在 12 周期间患有 URTI 的天数减少了 43%。 有氧运动（20 分钟或更长时间）与久坐不动的人（每周≤ 1 天锻炼）相比。

 运动研究的强度：

 在人类中进行的随机对照试验检查了特定强度和持续时间的运动训练对 URTI 发生率和症状的影响。 来自研究的研究证据支持这样一种理论，即适度的运动训练可以预防疾病和症状的发生。

 一项针对 36 名轻度肥胖久坐女性（平均年龄 35 岁）的研究，将参与者随机分配到 15 周的中等强度（45 分钟/周，5 天/周）快走计划或观察控制。 与久坐组（7.0 天）相比，运动组（3.6 天）出现 URTI 症状的天数减少了一半。

 同样，在 115 名超重和肥胖的绝经后妇女（平均年龄 61 岁）中研究了 12 个月运动训练（每周 5 次 45 分钟步行）的效果，这些妇女是已知免疫功能降低的受试者。 与进行拉伸计划的对照组相比，运动组在 12 个月内患感冒的风险降低。 在研究的最后三个月，担架上的感冒风险是锻炼者的三倍多。

 运动如何增强免疫系统？

 人体免疫系统是一个协调良好的细胞和化学成分网络，旨在识别和消灭入侵的病原体（例如病毒、细菌和真菌）。 一个健康的免疫系统需要两层免疫保护的协同作用：先天免疫系统和后天（适应性）免疫系统。

 已经提出了多种解释来回答为什么规定的运动可以预防 URTI。 研究表明，一次适度的运动可以对先天免疫系统和后天免疫系统产生积极的促进作用。 每次适度的有氧运动都会立即动员数百万个免疫细胞。 动员的细胞首先从脾脏和骨髓进入血液循环，然后进入可能需要增强免疫防御的肺部。 这些通过运动动员起来的细胞在循环和组织之间巡逻时已经准备好进行战斗。

 根据运动强度和持续时间，循环免疫细胞的数量可以增加 50% 到 400%。 中性粒细胞和巨噬细胞占增长的最大百分比。 然而，这种运动引起的免疫细胞增加是短暂的，因为免疫系统会在三小时内恢复到运动前的水平。 因此，持续和有规律的适度运动是提高免疫系统对病原体的反应和长期降低感染风险的关键。

 我需要怎么做才能通过锻炼增强免疫力？

 许多类型的有氧运动（例如步行、慢跑、骑自行车、游泳、体育运动和有氧舞蹈）都可以实现对健康的实质性益处。 研究表明，每天 20-40 分钟的中等强度运动足以为免疫系统提供积极的促进作用。 以下是在有氧运动期间监测强度以实现身体活动目标的几种方法。

 做“谈话测试”：

 “谈话测试”是一种衡量运动相对强度的简单方法。 在进行中等强度的活动时，您可以说话但不能唱歌。 在剧烈的强度期间，您不能在不暂停呼吸的情况下说多于几个词。

 评价你认为的努力程度：

 感知的努力是一种主观的方法来监测运动的感觉。 用 0 到 10 的额定感知劳累 (RPE) 量表来评估您的整体疲倦和劳累感，0 表示什么都没有，10 表示非常非常重。 中等强度运动的目标 RPE 为 3-4，而剧烈运动的目标 RPE 为 5-7。

 跟踪步骤：

 运动传感器是主要用于跟踪步数和指示一个人活动的整体指数的设备。 中等强度的运动相当于每分钟120步，或10分钟1200步。 一个常见的建议是不要每天累积少于 5,000 步，而是以每天至少 10,000 步为目标。

 每天步数 = 身体活动水平。

 <每天 5,000 步 = 久坐不动。

 每天 5,000 到 7,499 步 = 低活跃。

 每天 7,500 到 9,999 步 = 有点活跃。

 每天 10,000 到 12,499 步 = 活跃。

 >每天 12,500 步 = 高度活跃。

 （资料来源：Tudor-Locke C, Basset DR Jr。多少步/天就足够了？公共卫生的初步计步器指数。Sports Med。2004 Mon：34(1)：1-8。）

 监测您的心率 (HR)。

 可以使用心率监测器或智能手表评估心率。 最大心率的百分比表示强度（% HRmax）。 中等强度的运动估计在 65-75% HRmax 之间。 计算目标心率时，请使用以下公式：（220 岁）x %HR 最大值。

 总的来说，中等强度运动、提高免疫力和降低 URTI 风险之间关系的数据表明，体育锻炼有可能降低 COVID-19 感染的风险和严重程度，这是一种可引发呼吸道感染的冠状病毒。 在我们继续保持安全的社交距离和经常洗手的同时，每天保持身体活动是我们可以采取的一项行动，以帮助降低感染风险。

(In Malay) (Bahasa Melayu)

Manfaat Latihan kepada Sistem Imun.

 Latihan boleh memberi kesan positif dan negatif terhadap fungsi sistem imun.  Pandemik COVID-19 yang sedang berlangsung telah menimbulkan banyak pertanyaan mengenai apakah latihan melindungi kita dari jangkitan pernafasan dengan meningkatkan imuniti atau mendedahkan kita kepada peningkatan jangkitan dengan menekan sistem imun.

 Walaupun kajian yang mengkaji kesan latihan pada pesakit COVID-19 masih belum dilakukan, kesan latihan terhadap imuniti dan jangkitan virus pernafasan didokumentasikan dengan baik.  Pengaruh aktiviti fizikal terhadap hasil jangkitan virus adalah penting bagi kesihatan awam.

 Adakah Latihan Meningkatkan Sistem Kekebalan Manusia?

 Kajian Aktif vs. Sedentary:

 Banyak kajian epidemiologi telah meneliti kesan senaman pada individu dengan penyakit yang aktif atau tidak aktif.  Kajian ini secara konsisten menunjukkan orang yang aktif atau cergas secara fizikal mendapat jangkitan saluran pernafasan atas (URTI) lebih sedikit setiap tahun berbanding orang yang kurang aktif.

 Sekumpulan 547 orang dewasa yang sihat (usia rata-rata 48 tahun) direkrut untuk kajian pemerhatian selama satu tahun.  Mereka ditemu ramah untuk aktiviti fizikal dan gejala penyakit setiap tiga bulan.  Hasil kajian ini menunjukkan penurunan risiko URTI sebanyak 29% bagi individu yang melakukan aktiviti fizikal sederhana hingga kuat berbanding dengan individu yang kurang aktif secara fizikal.

 Kajian lain memantau gejala URTI di antara 1,002 orang dewasa masyarakat (berumur 18-85 tahun) semasa musim sejuk biasa (enam minggu semasa musim sejuk dan enam minggu semasa musim gugur).  Selepas penyesuaian untuk faktor seperti usia, tahap pendidikan, status perkahwinan, jantina, BMI dan tekanan mental yang dirasakan, jumlah hari dengan URTI dalam tempoh 12 minggu dikurangkan sebanyak 43% pada peserta yang melaporkan purata lima atau lebih hari  senaman aerobik (pertarungan 20 minit atau lebih lama) dibandingkan dengan mereka yang tidak aktif (exercise satu senaman sehari seminggu).

 Intensiti Kajian Latihan:

 Percubaan terkawal secara rawak pada manusia telah memeriksa kesan intensiti dan jangka masa latihan latihan yang tinggi terhadap kejadian dan gejala URTI.  Bukti kajian dari kajian tersebut menyokong teori bahawa latihan senaman sederhana melindungi diri dari kejadian penyakit dan gejala.

 Satu kajian terhadap 36 wanita yang tidak aktif dengan obesiti (usia rata-rata 35 tahun), secara rawak memberi peserta selama 15 minggu sama ada intensiti sederhana (45 minit / minggu, 5 hari / minggu) program berjalan cepat atau kawalan pemerhatian.  Mereka yang berada dalam kumpulan latihan (3.6 hari) mengalami setengah hari dengan gejala URTI berbanding dengan kumpulan tidak aktif (7.0 hari).

 Begitu juga, kesan latihan senaman 12 bulan (lima sesi berjalan 45 minit / minggu) dikaji di kalangan 115 wanita pascamenopause yang berlebihan berat badan dan gemuk (usia rata-rata 61 tahun), populasi subjek yang diketahui telah mengurangkan fungsi imun.  Jika dibandingkan dengan kumpulan kawalan yang terlibat dalam program regangan, kumpulan latihan mempunyai risiko selsema yang berkurang selama 12 bulan.  Dalam tiga bulan terakhir kajian ini, risiko selsema di atas tandu adalah lebih tinggi daripada tiga kali ganda daripada para senaman.

 Bagaimana Latihan Meningkatkan Sistem Imun?

 Sistem imun manusia adalah rangkaian sel dan komponen kimia yang terkoordinasi dengan baik yang dirancang untuk mengenali dan memusnahkan patogen yang menyerang (misalah., Virus, bakteria dan kulat).  Sistem kekebalan tubuh yang sihat memerlukan kerja berpasukan dua lapisan perlindungan imun: sistem imun bawaan dan sistem imun yang diperoleh (adaptif).

 Banyak penjelasan telah dikemukakan untuk menjawab mengapa latihan yang ditetapkan melindungi terhadap URTI.  Kajian penyelidikan menunjukkan bahawa satu senaman sederhana memberi dorongan positif kepada sistem imun bawaan dan yang diperoleh.  Setiap senaman aerobik sederhana menggerakkan berjuta-juta sel imun.  Sel-sel yang digerakkan terlebih dahulu memasuki peredaran darah dari limpa dan sumsum tulang sebelum melakukan perjalanan ke paru-paru di mana mungkin diperlukan pertahanan imun yang tinggi.  Sel-sel ini, yang digerakkan oleh latihan, siap dan siap untuk bertarung ketika mereka melakukan rondaan antara peredaran dan tisu.

 Bergantung pada intensiti dan tempoh latihan, jumlah sel imun yang beredar dapat meningkat 50% hingga 400%.  Neutrofil dan makrofag merupakan peratusan kenaikan terbesar.  Walau bagaimanapun, peningkatan sel imun yang disebabkan oleh latihan ini bersifat sementara, kerana sistem imun kembali ke tahap pra-latihan dalam masa tiga jam.  Oleh itu, senaman sederhana dan berkala adalah kunci untuk meningkatkan tindak balas sistem imun terhadap patogen dan mengurangkan risiko jangkitan jangka panjang.

 Apa yang Perlu Saya Lakukan untuk Meningkatkan Kekebalan Saya melalui Latihan?

 Manfaat kesihatan yang ketara dapat dicapai dengan banyak jenis aktiviti aerobik (misalnya berjalan kaki, berjoging, berbasikal, berenang, bermain sukan dan tarian aerobik).  Penyelidikan menunjukkan bahawa senaman intensiti sederhana 20-40 minit setiap hari cukup untuk memberi peningkatan positif kepada sistem imun.  Berikut adalah beberapa cara untuk memantau intensiti semasa latihan aerobik untuk mencapai tujuan aktiviti fizikal anda.

 Lakukan "Uji Bicara":

 “Uji bicara” adalah cara mudah untuk mengukur intensiti latihan yang relatif.  Anda boleh bercakap tetapi tidak menyanyi semasa melakukan aktiviti intensiti sederhana.  Semasa intensiti kuat, anda tidak boleh mengatakan lebih daripada beberapa perkataan tanpa berhenti sejenak.

 Nilaikan Perhatian Anda:

 Usaha yang dirasakan adalah kaedah subjektif untuk memantau seberapa keras latihan.  Nilaikan rasa letih dan tenaga anda secara keseluruhan pada skala penilaian daya tarikan (RPE) 0–10, dengan 0 sama sekali hingga 10 menjadi sangat berat.  Latihan intensiti sederhana mensasarkan RPE 3–4 sedangkan intensiti kuat mensasarkan RPE 5–7.

 Langkah Jejak:

 Sensor gerakan adalah peranti yang digunakan terutamanya untuk mengesan langkah dan menunjukkan keseluruhan indeks aktiviti seseorang.  Latihan intensiti sederhana sama dengan kadar langkah 120 langkah seminit, atau 1.200 langkah dalam 10 minit.  Cadangan umum adalah tidak mengumpulkan kurang dari 5,000 langkah sehari tetapi bertujuan untuk sekurang-kurangnya 10,000 langkah dalam sehari.

 Langkah sehari = Tahap Aktiviti Fizikal.

 <5,000 langkah sehari = Tidak menetap.

 5,000 hingga 7,499 langkah sehari = Rendah Aktif.

 7.500 hingga 9.999 langkah sehari = Agak Aktif.

 10,000 hingga 12,499 langkah sehari = Aktif.

 > 12,500 langkah sehari = Sangat Aktif.

 (Sumber: Tudor-Locke C, Basset DR Jr. Berapa banyak langkah / hari yang cukup? Indeks pedometer awal untuk kesihatan awam. Sports Med. 2004 Mon: 34 (1): 1-8.)

 Pantau Denyut Jantung Anda (HR).

 Denyut jantung dapat dinilai dengan menggunakan monitor denyut jantung atau jam pintar.  Peratusan kadar denyutan jantung maksimum menunjukkan intensiti (% HRmax).  Latihan intensiti sederhana dianggarkan antara 65-75% HRmax.  Semasa mengira kadar denyut jantung sasaran, gunakan persamaan ini: (umur 220 tahun) x% HR maks.

 Secara kolektif, data mengenai hubungan antara latihan intensiti sederhana, peningkatan imuniti dan penurunan risiko URTI menunjukkan potensi aktiviti fizikal untuk mengurangkan risiko dan keparahan jangkitan COVID-19, sejenis coronavirus yang dapat mencetuskan jangkitan pernafasan.  Walaupun kami terus menjaga jarak sosial yang selamat dan kerap mencuci tangan, aktif secara fizikal setiap hari adalah tindakan yang dapat kami lakukan untuk membantu mengurangkan risiko jangkitan.