Profesyonel Futbolda Hava Kirliliğinin Maç Performansı Üzerindeki Akut Etkileri: Türkiye’nin Iğdır İlinde Partikül ve Gaz Kirleticilerinin Entegre Analizi

Abstract

Amaç: Bu çalışmanın amacı, hava kirliliğinin yüksek olduğu bir bölgede gerçekleştirilen resmi iç saha maçlarında, ortam hava kirliliği ile profesyonel futbolcuların maç performansı arasındaki akut ilişkiyi incelemektir.

Yöntem: Bu çalışmada, 2025–2026 müsabaka sezonunda Iğdır FK’nın 11 resmi iç saha maçından elde edilen toplulaştırılmış takım düzeyindeki performans verileri kullanılarak ortam hava kirleticileri ile maç performansı arasındaki ilişki incelenmiştir. PM₂.₅, PM₁₀, NO₂, SO₂ ve O₃ kirleticilerine ait saatlik konsantrasyon verileri, T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı’nın Sürekli Hava Kalitesi İzleme Ağı’ndan elde edilmiştir. Sporcuların gerçek maç öncesi ve müsabaka sırasındaki maruziyetini yansıtmak amacıyla, kirletici düzeylerinin ortalamaları, maç başlangıcından bir saat önce başlayıp toplam dört saati kapsayan zaman dilimi için hesaplanmıştır. Fiziksel performans değişkenleri (toplam kat edilen mesafe, sprint mesafesi ve yüksek hız koşuları) SportsBase oyuncu takip platformundan elde edilmiştir. Verilerin analizinde tanımlayıcı istatistikler, Spearman korelasyon analizi ve grup karşılaştırma analizleri R yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Bulgular: Öğretmen Artan PM₁₀ ve PM₂.₅ konsantrasyonlarının ilk yarı sprint mesafesi ile anlamlı ve pozitif yönde ilişkili olduğu belirlenmiştir (sırasıyla ρ = 0,61, p = 0,047; ρ = 0,75, p = 0,008). Buna karşın O₃ düzeyleri ile sprint performansı arasında güçlü ve negatif yönlü bir ilişki saptanmıştır (ρ = –0,74, p = 0,010). Grup karşılaştırmaları, yüksek PM₂.₅ ve düşük O₃ koşullarında oyuncuların daha fazla sprint mesafesi kat ettiğini göstermiştir (p = 0,014). Diğer kirleticiler olan NO₂ ve SO₂ ise performans göstergeleriyle daha zayıf veya sınırda anlamlı ilişkiler ortaya koymuştur.

Sonuç: Hava kirliliği, elit futbol performansı üzerinde kirletici türüne özgü ve zamana bağlı etkiler oluşturmaktadır. Partikül madde maruziyeti kısa vadede telafi edici fizyolojik yanıtları tetikleyebiliyor gibi görünse de ozon maruziyeti yüksek şiddetli fiziksel aktivite performansını tutarlı biçimde olumsuz etkilemektedir. Çevresel hava kalitesi izlemesinin maç hazırlık süreçlerine entegre edilmesi, sporcu güvenliğinin artırılmasına katkı sağlayabilir ve hava kirliliğinin yoğun olduğu bölgelerde performans analizlerinin daha doğru yorumlanmasına olanak tanıyabilir.

Keywords

• Hava Kirliliği
• Futbol Performansı
• Ozon (O₃)
• Partikül Madde
• Çevresel Fizyoloji

Supporting Institution

Yoktur

Ethical Statement

Bu çalışma için etik kurul onayı, Iğdır Üniversitesi Bilimsel Araştırma ve Yayın Etiği Kurulu’ndan alınmıştır (Karar No: 2026/9). Çalışmada analiz edilen tüm veriler anonimleştirilmiş olup, kamuya açık çevresel izleme kaynaklarından veya yetkili veri platformları (SportsBase ile T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı) tarafından sağlanan toplulaştırılmış maç performansı istatistiklerinden elde edilmiştir. Araştırmada kimliği belirlenebilir herhangi bir kişisel veri kullanılmamış ve insan katılımcılara yönelik doğrudan herhangi bir müdahalede bulunulmamıştır.

Acute Effects of Air Pollution on Match Performance in Professional Football: An Integrated Analysis of Particulate and Gaseous Pollutants in Iğdır, Turkey

Abstract

Purpose: This study aimed to investigate the acute relationship between ambient air pollution and match performance in professional football players during official home matches in a highly polluted region.

Method: This study examined the relationship between ambient air pollutants and match performance using aggregated team-level performance data from 11 official home matches of Iğdır FK during the 2025–2026 competitive season. Hourly concentrations of PM₂.₅, PM₁₀, NO₂, SO₂, and O₃ were obtained from the Turkish Ministry of Environment’s continuous monitoring network. Mean pollutant levels were calculated over a four-hour window beginning one hour before kickoff to reflect actual pre-match and in-game exposure. Physical performance variables (including total distance, sprint distance, and high-speed runs) were extracted from the SportsBase tracking platform. Descriptive statistics, Spearman correlations, and group comparison analyses were conducted using R software.

Results: Higher PM₁₀ and PM₂.₅ concentrations were significantly associated with increased first-half sprint distance (ρ = 0.61, p = 0.047; ρ = 0.75, p = 0.008, respectively), whereas O₃ levels showed a strong negative relationship with sprint performance (ρ = –0.74, p = 0.010). Group analyses revealed greater sprint distance under high PM₂.₅ and low O₃ conditions (p = 0.014). Other pollutants, including NO₂ and SO₂, demonstrated weaker or borderline associations with performance metrics.

Conclusion: Air pollution exerts pollutant-specific, time-dependent influences on elite football performance. While particulate exposure may elicit short-term compensatory effects, ozone consistently impairs high-intensity activity. Integrating environmental monitoring into match preparation could enhance athlete safety and contextualize performance analytics in polluted regions.

Keywords

• Air Pollution
• Football Performance
• Ozone (O3)
• Particulate Matter
• Enviromental Physiology

Supporting Institution

Not applicable

Ethical Statement

Ethical approval for this study was obtained from the Scientific Research Publication Ethics Committee of Iğdır University (Decision No: 2026/9). All data analyzed in the study were anonymized and obtained either from publicly accessible environmental monitoring sources or from aggregated match performance statistics provided by authorized data platforms (SportsBase and the Turkish Ministry of Environment, Urbanization and Climate Change). No identifiable personal data or direct human subject intervention was involved in the research.

References

1. Akoglu, H. (2018). User's guide to correlation coefficients. Turkish Journal of Emergency Medicine, 18(3), 91–93.
2. Bahri, S., Resmana, D., Tomo, H., Safei, I., & Hasan, M. (2021). Aerobic capacity response and hematological profile during performing physical activity at two public sport venues with different air pollution concentrations. Jurnal Pendidikan Jasmani dan Olahraga, 6(1).
3. Bhatt, B. P. (2024). Air pollution and cardiovascular diseases. World Journal of Advanced Research and Reviews, 21(1) , 1742–1751.
4. Bilal, M., Mhawish, A., Nichol, J., Qiu, Z., Nazeer, M., Ali, M. A., et al. (2021). Air pollution scenario over Pakistan: Characterization and ranking of extremely polluted cities using long-term concentrations of aerosols and trace gases. Remote Sensing of Environment, 264, 112617.
5. Carlisle, A., & Sharp, C. C. (2001). Exercise and outdoor ambient air pollution. British Journal of Sports Medicine, 35(4), 214–222.
6. Chen, W., Yan, J., Kong, Z., Sun, Y., Zhu, W., & Kang, J. (2025). Is air pollution negatively associated with physical fitness?—A cross-sectional study in 174,246 Chinese students. PLOS One, 20(11), e0336417.
7. De Silva, V., Caine, M., Skinner, J., Dogan, S., Kondoz, A., Tilson, P., & et al. (2018). Player tracking data analytics as a tool for physical performance management in football: A case study from Chelsea Football Club Academy. Sports, 6(4), 130.
8. Goossens, J., Jonckheere, A.-C., Seys, S., Dilissen, E., Decaesteker, T., Goossens, C., Peers, K., Vanbelle, V., Stappers, J., Aertgeerts, S., De Wilde, B., Leus, J., Verelst, S., Raes, M., Dupont, L., & Bullens, D. (2023). Activation of epithelial and inflammatory pathways in adolescent elite athletes exposed to intense exercise and air pollution. Thorax, 78(8), 775–783.

9. Hodgson, J. R., Chapman, L., & Pope, F. D. (2022). Amateur runners more influenced than elite runners by temperature and air pollution during the UK’s Great North Run half marathon. Science of the Total Environment, 842, 156825.
10. John, G., Semenova, E., Mohamed, D. A., Abi Antoun, T. G., Yusupov, R. A., & Ahmetov, I. (2025). Air pollution and its impact on health and performance in football players. Sports, 13(6), 170.
11. Kocot, K., Barański, K., Melaniuk-Wolny, E., Zajusz-Zubek, E., & Kowalska, M. (2021). Exercise under exposure to air pollution and spirometry in healthy adults with and without allergy. Atmosphere, 12(9), 1168.
12. Krittanawong, C., Qadeer, Y. K., & Lavie, C. J. (2023). Air pollution, physical activity, and lifespan. Mayo Clinic Proceedings, 98(8), 1113–1115.
13. Kruczyk, B., Piętak, M., Stradczuk, M., Mazurek, Ł., Czach, Z., Bachurska, D., Rękas, B., Mazurek, W., Olędzka, J., & Kopacz, W. (2024). The influence of air pollution on asthma in athletes – a brief review of the literature. Quality in Sport, 19, 53184.
14. Liu, B., Sun, G. H., Liu, Y., & Hou, Y. (2022). Observational studies: Ambient air pollution and hospitalization for RA-ILD in a heavily polluted city in China. Medicine, 101(19):e29309.
15. Liu, Z., Gong, F., Tian, L., Yan, J., Li, K., Tan, Y., Han, J., Zhao, Y., Li, D., Xi, Z., & Liu, X. (2022). Acute exercise in ozone-polluted air induces apoptosis in rat quadriceps femoris muscle cells via the mitochondrial pathway. Sports Medicine and Health Science, 4(3), 190–197.
16. Morici, G., Cibella, F., Cogo, A., Palange, P., & Bonsignore, M. (2020). Respiratory effects of exposure to traffic-related air pollutants during exercise. Frontiers in Public Health, 8, 575137.
17. Mullins, J. T. (2018). Ambient air pollution and human performance: Contemporaneous and acclimatization effects of ozone exposure on athletic performance. Health Economics, 27(8), 1189–1200.
18. Münzel, T., Gori, T., Al-Kindi, S., et al. (2018). Effects of gaseous and solid constituents of air pollution on endothelial function. European Heart Journal, 39(38), 3543–3550.
19. Penn, M. J., Donnelly, C., & Bhatt, S. (2023). Continuous football player tracking from discrete broadcast data. Royal Society Open Science, 12(10), 251175.
20. Rajagopalan, S., Al-Kindi, S. G., & Brook, R. D. (2018). Air pollution and cardiovascular disease: JACC state-of-the-art review. Journal of the American College of Cardiology, 72(17), 2054–2070.
21. Tsegaw, G. T., & Alemayehu, Y. A. (2019). Principal air pollutants and their effects on athletes’ health and performance: A critical review. Scientific Research and Essays, 14(7), 44–52.
22. Wangsan, K., Panumasvivat, J., Usanakul, T., Sirivoravith, V., Rojanachai, S., Zheng, N., Boontan, C., & Sapbamrer, R. (2024). Impact of ambient air pollution on physical activity engagement among university students. Frontiers in Public Health, 12, 1488115.
23. WHO (2021). WHO global air quality guidelines: Particulate matter (PM₂.₅ and PM₁₀), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide. Geneva: World Health Organization.
24. Xing, W., Wang, Y., Xie, Y., & Zheng, W. (2025). Ozone pollution impairs athletic performance in female football players: A gender-specific analysis. Atmosphere, 16(7), 834.
25. You, Y., Wang, D., Liu, J., Chen, Y., Ma, X., & Li, W. (2022). Physical exercise in the context of air pollution: An emerging research topic. Frontiers in Physiology, 13, 784705.
26. Zacharko, M., Cichowicz, R., Andrzejewski, M., Chmura, P., Kowalczuk, E., Chmura, J., & Konefał, M. (2021). Air pollutants reduce the physical activity of professional soccer players. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(24), 12928.
27. Zacharko, M., Cichowicz, R., Depta, A., Chmura, P., & Konefał, M. (2022). High levels of PM10 reduce the physical activity of professional soccer players. International Journal of Environmental Research and Public Health, 20(1), 692.
28. Zheng, X.-Y., Ding, H., Jiang, L.-N., Chen, S.-W., Zheng, J.-P., Qiu, M., Zhou, Y., Chen, Q., & Guan, W. (2015). Association between air pollutants and asthma emergency room visits and hospital admissions in time series studies: A systematic review and meta-analysis. PLoS ONE, 10(9), e0138146.