Tämä sivu käännettiin automaattisesti, eikä käännösten tarkkuutta voida taata. Katso englanninkielinen versio lähdetekstiä varten.

The Interaction of Social Factors With Air Pollution (SOZIAL)

tiistai 25. heinäkuuta 2017 päivittänyt: David Diaz-Sanchez, Environmental Protection Agency (EPA)

Purpose:

The purpose of this protocol is to understand how social factors such as psychosocial stress may modify how people respond to air pollution. Ultimately this will help us understand health disparities from poor air quality.

Participants:

Up to 40 healthy adults,18-33 years old with different perception of stress will participate and complete this study.

Procedures (methods):

Subjects will be exposed to clean air and to ozone ( 300ppb) for 2 hours in a controlled environment chamber. Cardiac, vascular, pulmonary and cognitive function will be evaluated pre, immediately post and 18 hr post exposure.

The primary endpoint will be Heart Rate Variability . Secondary endpoints will include pulmonary function, analysis of blood clotting/coagulation factors, biomarkers of stress, cognitive function, radial artery pulse wave measurements and analysis of soluble factors present in plasma.

Tutkimuksen yleiskatsaus

Yksityiskohtainen kuvaus

Over the past decades, air quality in the U.S. has improved significantly. Even so, millions of people in the U.S. still live in counties that do not meet air quality standards for one or more pollutants. Ozone is a major component of photochemical smog and is one of the most thoroughly studied gaseous pollutants. Controlled human exposure studies have been critical in demonstrating that it can cause airway inflammation 1-3, including increases in neutrophil infiltration into the lung and the production of pro-inflammatory mediators 4,5[, and ultimately decrements in lung function [reviewed in 6]. More recent studies have shown that ozone can also increase vascular inflammation, as well as alter autonomic nervous system control of heart rate and cardiac repolarization 7. Numerous epidemiological studies have also demonstrated an association between acute and chronic exposure to ambient levels of ozone and various health effects most notably asthma 6. These studies have also highlighted a need to incorporate social and nonchemical factors into risk assessments 8. Similarly, social factors such as psychological stress are now regarded as important contributors to asthma outcomes 9,10. This protocol is aimed at investigating how stress impacts health responses to air pollutants. Since psychosocial stress-related susceptibility has been proposed to explain social disparities, this will help us understand which populations and individuals are at increased risk from air pollution.

This protocol is designed to determine whether nonchemical stressors exacerbate ozone effects. In particular we will focus on elevated psychosocial stress as it has been shown to contribute to several adverse health outcomes, most notably, to cardiovascular disease. The physiological mechanism by which psychosocial stress leads to health effects is due, at least in part, to elevated circulating glucocorticoids, or stress hormones, which are regulated by the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA). In the last 30 years the concept of allostasis has evolved. Allostasis is the process whereby an organism adapts to the demands of the environment. An allostatic load model applies this concept to chronic stress11. In this model the perception of threat over long time intervals (perceived stress) can cause over-activation of the HPA-axis resulting in changes in physiological systems as chemical imbalances in autonomic nervous system, central nervous system, neuroendocrine, and immune system activity. Factors such as genetics, behavior, life events and diet can impact this model. To our knowledge no clinical study has investigated the link between air pollution effects on cardiovascular disease and psychosocial stress. However, several studies have now shown an association between stress and respiratory outcomes to air pollution. Claugherty and colleagues (2007) found an association between traffic-related air pollution and asthma solely among children exposed to violence 12. Shankardass and colleagues demonstrated that children from stressful households are more susceptible to the effects of traffic-related pollution on the development of asthma 13. In that study, stress was evaluated using the Perceived Stress Scale (PSS) developed by Dr. Sheldon Cohen of Carnegie Mellon University. This is the most widely used psychological instrument for measuring the perception of stress and has been validated in multiple studies. We will use this scale to evaluate the degree to which subjects appraise situations in their life as stressful. Heart rate variability (HRV) is considered to be a reliable biomarker of stress. Chronic stress has been shown to be associated with decreases in HRV 14. Since acute ozone exposure can also cause changes in HRV, we have chosen HRV as our primary endpoint. We hypothesize that the imbalance between the sympathetic and the parasympathetic nervous system caused by chronic stress will result in altered responses to ozone exposure that will be reflected by HRV.

Opintotyyppi

Interventio

Ilmoittautuminen (Todellinen)

40

Vaihe

  • Ei sovellettavissa

Yhteystiedot ja paikat

Tässä osiossa on tutkimuksen suorittajien yhteystiedot ja tiedot siitä, missä tämä tutkimus suoritetaan.

Opiskelupaikat

    • North Carolina
      • Chapel Hill, North Carolina, Yhdysvallat, 27514
        • U.S. EPA Human Studies Facility

Osallistumiskriteerit

Tutkijat etsivät ihmisiä, jotka sopivat tiettyyn kuvaukseen, jota kutsutaan kelpoisuuskriteereiksi. Joitakin esimerkkejä näistä kriteereistä ovat henkilön yleinen terveydentila tai aiemmat hoidot.

Kelpoisuusvaatimukset

Opintokelpoiset iät

18 vuotta - 33 vuotta (Aikuinen)

Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia

Joo

Sukupuolet, jotka voivat opiskella

Kaikki

Kuvaus

Inclusion Criteria:

  • Healthy men and women between 18 and 33 years of age.

    1. 4-point Perceived Stress Symptom score <2 or >6
    2. Physical conditioning allowing intermittent, moderate exercise for two hours.
    3. Ability to complete the exposure exercise regimen without reaching 80% of predicted maximal heart rate.

      Predicted maximal heart rate will be calculated using the equation (described by Tanaka et al. [2001] J. Am. Coll. Cardiol.): [208bpm-((0.7) x (age in years))]

    4. Normal baseline 12-lead resting EKG, or if the automated reading is not normal the EKG must be approved by a study cardiologist.
    5. Normal lung function Forced vital capacity (FVC) ≥ 80% of that predicted for gender, ethnicity, age and height (according to NHANESIII guidelines).

      Forced expiratory volume in one second (FEV1) ≥ 80%of that predicted for gender, ethnicity, age and height.

      FEV1/FVC ratio ≥ 80% of predicted values.

    6. Oxygen saturation ≥ 96% on room air.

Exclusion Criteria:

  • . Individuals with a history of acute or chronic cardiovascular disease, chronic respiratory disease, diabetes, rheumatologic diseases, or immunodeficiency state.

    2. Individuals with a Framingham risk score (Hard Coronary Heart Disease; HCHD; 10-year risk) ≥10.

    3. Individuals with asthma or a history of asthma. 4. Individuals who are allergic to chemical vapors or gases. 5. Females who are pregnant, attempting to become pregnant, or breastfeeding. 6. Individuals that are unwilling or unable to stop taking vitamin C or E, or medications that may impact the results of ozone challenge such at least two weeks prior to the study and for the duration of the study. Medications not specifically mentioned here may be reviewed by the investigators prior to an individual's inclusion in the study.

    7. Individuals who have smoked tobacco during the last five years or those with a history of >5 pack years.

    8. Individuals living with a smoker who smokes inside the house. 9. Individuals with a body mass index (BMI) >35 or <18. Body mass index is calculated by dividing the weight in kilograms by the square of the height in meters.

    10. Individuals with occupational exposures to high levels of vapors, dust, gases, or fumes on an on-going basis.

    11. Individuals with uncontrolled hypertension (≥150 systolic or ≥90 diastolic).

    12. Individuals that do not understand or speak English. 13. Individuals that are unable to perform the exercise required for the study. 14. Individuals that are taking beta blocker medications. 15. Individuals with a history of skin allergies to adhesives used in securing EKG electrodes.

    16. Individuals with unspecified diseases, conditions, or medications that might influence the responses to the exposures, as judged by the medical staff.

    17. Individuals that are unwilling or unable to stop taking over-the-counter pain medications such as aspirin, ibuprofen (Advil, Motrin), naproxen (Aleve), or other non-steroidal anti-inflammatory ("NSAID") medications for 48 hours prior to the exposures and post-exposure visits.

    18. Individuals that are taking systemic steroids or beta-blocker medications. 19. Individuals with a hemoglobin A1c (HbA1c) level > 6.4%.

Temporary Exclusion Criteria

  1. Individuals with active seasonal allergies during the time of participation in the study.
  2. Individuals suffering from acute respiratory illness within four weeks prior to any of the study exposure series.
  3. Individuals that have been exposed to smoke and fumes within 24 hours of any study visit.
  4. Individuals that have consumed alcohol within 24 hours of any study visit.
  5. Individuals that have engaged in strenuous exercise within 24 hours of any study visit.
  6. Individuals that have been exposed to ozone-based home air purifiers within 24 hours of any study visit.
  7. Individuals that have been exposed to unvented household combustion sources (gas stoves, lit fireplaces, oil/kerosene heaters) within 48 hours of any study visit.

Opintosuunnitelma

Tässä osiossa on tietoja tutkimussuunnitelmasta, mukaan lukien kuinka tutkimus on suunniteltu ja mitä tutkimuksella mitataan.

Miten tutkimus on suunniteltu?

Suunnittelun yksityiskohdat

  • Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
  • Jako: Satunnaistettu
  • Inventiomalli: Crossover-tehtävä
  • Naamiointi: Kaksinkertainen

Aseet ja interventiot

Osallistujaryhmä / Arm
Interventio / Hoito
Kokeellinen: Otsoni
Otsonille altistuminen suoritetaan altistuskammiossa EPA Human Studies Facilityssä UNC:n kampuksella.
Each subject will be exposed up to 0.3ppm ozone for 2 hours. Subjects will exercise on a bike or treadmill. Each exercise session will consist of a 15 minute exercise interval at a level of up to 25 L/min/m2BSA followed by a 15 minute rest period.
Muut nimet:
  • O3
Huijausvertailija: Puhdas ilma
Altistuminen puhtaalle ilmalle suoritetaan altistuskammiossa EPA Human Studies Facilityssä UNC:n kampuksella.
Each subject will be exposed to clean air for 2 hours. Subjects will exercise on a bike or treadmill. Each exercise session will consist of a 15 minute exercise interval at a level of up to 25 L/min/m2BSA followed by a 15 minute rest period.

Mitä tutkimuksessa mitataan?

Ensisijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
Muutokset sykevaihtelussa
Aikaikkuna: Esialtistus 24 tuntia altistuksen jälkeen
10 minuutin EKG-tallennus (mitattu Holter-EKG:llä), jossa kohde on lepäänyt 20 minuuttia ennen sitä. Kerätty Mortara H12+ 12-Lead EKG-tallennin (Mortara Instrument, Inc., Milwaukee, WI). Digitaalisesti tallennetuista EKG:istä otetaan näyte 180 Hz:llä.
Esialtistus 24 tuntia altistuksen jälkeen

Toissijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
Pakotettu vanhentunut tilavuus ensimmäisessä sekunnissa (FEV1)
Aikaikkuna: Esialtistus 24 tuntia altistuksen jälkeen
Ensimmäisen sekunnin pakotettu uloshengitystilavuus (FEV1) määritetään spirometrialla, joka suoritetaan kuivasuljetulla spirometrillä, joka on liitetty tietokoneeseen.
Esialtistus 24 tuntia altistuksen jälkeen
Hyytymis-/hyytymistekijäindeksi
Aikaikkuna: Esialtistus 24 tuntia altistuksen jälkeen
Hyytymis-/hyytymistekijöiden indeksi ovat keskimääräisiä prosentuaalisia muutoksia veren hyytymis-/hyytymistekijöiden (d-dimeeri, PA-1, tPA, vWillebrand-tekijä ja plasminogeeni) korissa otsonille altistumisen jälkeen vs. puhdas ilma.
Esialtistus 24 tuntia altistuksen jälkeen
Tulehdusmarkkerien indeksi
Aikaikkuna: Esialtistus 24 tuntia altistuksen jälkeen
Tulehdusmarkkerien indeksi on keskimääräinen prosentuaalinen muutos systeemiseen tulehdukseen liittyvien tekijöiden korissa (IL-6, IL-8, TNF-a, IL-b, CRP) veressä otsonille altistumisen jälkeen vs. puhdas ilma.
Esialtistus 24 tuntia altistuksen jälkeen
Pakotettu elintärkeä kapasiteetti
Aikaikkuna: Esialtistus 24 tuntia altistuksen jälkeen
Forced Vital Capacity (FVC) määritetään spirometrialla, joka suoritetaan kuivatiivisteisellä spirometrillä, joka on liitetty tietokoneeseen.
Esialtistus 24 tuntia altistuksen jälkeen
Cortisol
Aikaikkuna: Pre exposure to 24hours post exposure
The mean % change of cortisol levels in the blood following exposure to ozone vs. clean air.
Pre exposure to 24hours post exposure
Cognitive function performance
Aikaikkuna: Pre exposure to 24hours post exposure
Index of cognitive function tests measured using six tests of the Cantab Research Suite (Reaction Time Test (RTI), Attention Switching Task (AST), Spatial Working Memory (SWM), Paired Associate Learning (PAL), Rapid Visual Information Processing (RVP), and Stop Signal Task (SST)) following exposure to ozone vs. clean air.
Pre exposure to 24hours post exposure

Yhteistyökumppanit ja tutkijat

Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.

Tutkijat

  • Päätutkija: David Diaz-Sanchez, PhD, U.S. Environmental Protection Agency

Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä

Tutkimusta koskevien tietojen syöttämisestä vastaava henkilö toimittaa nämä julkaisut vapaaehtoisesti. Nämä voivat koskea mitä tahansa tutkimukseen liittyvää.

Yleiset julkaisut

Hyödyllisiä linkkejä

Opintojen ennätyspäivät

Nämä päivämäärät seuraavat ClinicalTrials.gov-sivustolle lähetettyjen tutkimustietueiden ja yhteenvetojen edistymistä. National Library of Medicine (NLM) tarkistaa tutkimustiedot ja raportoidut tulokset varmistaakseen, että ne täyttävät tietyt laadunvalvontastandardit, ennen kuin ne julkaistaan ​​julkisella verkkosivustolla.

Opi tärkeimmät päivämäärät

Opiskelun aloitus

Tiistai 1. heinäkuuta 2014

Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)

Torstai 1. syyskuuta 2016

Opintojen valmistuminen (Todellinen)

Sunnuntai 1. tammikuuta 2017

Opintoihin ilmoittautumispäivät

Ensimmäinen lähetetty

Keskiviikko 30. heinäkuuta 2014

Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit

Keskiviikko 30. heinäkuuta 2014

Ensimmäinen Lähetetty (Arvio)

Perjantai 1. elokuuta 2014

Tutkimustietojen päivitykset

Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)

Keskiviikko 26. heinäkuuta 2017

Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit

Tiistai 25. heinäkuuta 2017

Viimeksi vahvistettu

Lauantai 1. heinäkuuta 2017

Lisää tietoa

Tähän tutkimukseen liittyvät termit

Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .

Tilaa