Studio pilota sull'escrezione di fuliggine, sauna e sudore dei vigili del fuoco

Razionale dello studio

I vigili del fuoco sono esposti a materiali tossici durante le attività di soppressione degli incendi e hanno un tasso di cancro più elevato rispetto alla popolazione generale, nonostante un alto livello di forma fisica. Alcuni studi suggeriscono che l'uso della sauna (infrarossi o tradizionale) può aumentare l'escrezione di sostanze chimiche nocive e tossiche. Il biomonitoraggio è la misura delle sostanze chimiche o dei metaboliti presenti nel corpo umano e viene utilizzato per valutare l'esposizione. Questo studio proposto è uno studio pilota di biomonitoraggio per valutare l'efficacia dell'uso di una sauna nel modulare l'escrezione di determinate classi di sostanze chimiche da parte dei vigili del fuoco.

Uno dei rischi professionali più consolidati per i vigili del fuoco è la fuliggine, il particolato nero generato durante la combustione di materiali organici. La composizione chimica della fuliggine varia in base al materiale originale sottoposto a combustione, ma i componenti organici primari della fuliggine comprendono una classe di composti noti come idrocarburi policiclici aromatici (IPA), che comprende molti agenti cancerogeni.3 L'esposizione agli IPA può essere misurata attraverso l'analisi dei metaboliti idrossilici (OH-IPA) nelle urine, i cui metodi sono ben consolidati e sono stati condotti nella popolazione generale e nei vigili del fuoco in diversi studi.4-6 La letteratura esistente che valuta l'escrezione di composti attraverso il sudore suggerisce che alcuni composti possono essere eliminati più rapidamente inducendo la sudorazione, ad esempio attraverso l'uso della sauna. C'è una mancanza di standardizzazione nel biomonitoraggio del sudore ed è ancora necessario un ulteriore sviluppo di questi metodi.15 Questo studio pilota proposto contribuirà alla letteratura sul biomonitoraggio, in particolare nella popolazione antincendio, affrontando le lacune nella conoscenza del fatto che gli IPA siano escreti nel sudore e se l'uso di una sauna possa influenzare i tassi di escrezione di IPA nei vigili del fuoco.

Obiettivo/i dello studio

Obiettivo 1. Questo studio ha lo scopo di dimostrare che l'uso della sauna immediatamente dopo l'estinzione di un incendio attivo si tradurrà in biomarcatori IPA misurabili (al di sopra del livello di rilevamento) nel sudore.

Obiettivo 2. Questo studio mira in secondo luogo a dimostrare che l'uso della sauna immediatamente dopo l'estinzione di un incendio in servizio attivo si tradurrà in livelli medi significativamente diversi di biomarcatori IPA nelle urine rispetto al non utilizzo di una sauna.

Progettazione dello studio

Questo studio è uno studio pilota trasversale che verrà eseguito su vigili del fuoco in servizio attivo. I vigili del fuoco saranno suddivisi in coloro che utilizzeranno una sauna subito dopo aver spento un incendio rispetto a coloro che non lo faranno, l'ultimo dei quali fungerà da gruppo di controllo del metabolismo. Ci saranno quindi due gruppi di confronto all'interno dello studio: 1) vigili del fuoco in servizio attivo che utilizzano una sauna dopo l'estinzione dell'incendio (gruppo sauna); 2) vigili del fuoco in servizio attivo che non utilizzano la sauna dopo la soppressione dell'incendio (controllo del metabolismo).

Popolazione soggetto

La popolazione di questo studio è stabilita in base alla convenienza, poiché i vigili del fuoco di St. Paul dispongono già di un'unica stazione in cui è stata installata una sauna da diversi decenni. La popolazione di intervento dello studio includerà i vigili del fuoco di St. Paul che lavorano all'interno della stazione 4, l'unica stazione attualmente in cui è installata una sauna. Il gruppo di controllo del metabolismo includerà i vigili del fuoco di St. Paul che lavorano nelle stazioni 7 e 17, che potrebbero essere chiamati a intervenire attivamente sugli stessi incendi dei vigili del fuoco della stazione 4.

I vigili del fuoco di St. Paul lavorano a tempo pieno, su turni di 24 ore, con tre diversi turni delineati. La stazione 4 comprende 9 vigili del fuoco su 3 turni, per un totale di 27 vigili del fuoco. Lo studio sarà aperto a tutti i vigili del fuoco dei vigili del fuoco di St. Paul e il capo dipartimento e il personale del dipartimento lavoreranno per programmare le persone iscritte allo studio per lavorare alla stazione 4, 7 o 17.

Criterio di inclusione:

1. Disponibilità a raccogliere campioni di urina prima, durante e/o dopo il turno di lavoro
2. Disponibilità ad astenersi dal mangiare cibi alla brace o affumicati durante la durata dello studio
3. Disponibilità a utilizzare una sauna dopo la soppressione attiva dell'incendio e a raccogliere campioni di sudore in quel momento

Criteri di esclusione:

1. Ha rifiutato la partecipazione allo studio
2. Riluttante o non acconsente a completare tutte le componenti di raccolta dati dello studio
3. Limitato dalla lotta antincendio in servizio attivo (indipendentemente dal motivo)
4. Condizioni mediche che precludono l'uso di una sauna
5. Gravidanza (poiché l'uso della sauna è controindicato in gravidanza)

Numero di soggetti

Saranno reclutate un minimo di 20 persone (10 per gruppo) e un massimo di 60 persone (30 per gruppo). Poiché si tratta di un campione di convenienza e poiché non tutti i possibili individui all'interno di ciascuna sottopopolazione del campione possono scegliere di partecipare a questo studio, questi campioni possono essere prelevati dagli stessi individui dopo diverse esecuzioni di incendi attivi. Ad ogni partecipante può essere chiesto di fornire campioni biologici fino a quattro volte.

Il gruppo della sauna comprenderà 30 campioni di urina e 30 di sudore, mentre il gruppo di controllo del metabolismo comprenderà 30 campioni di urina, per un totale di 90 campioni di studio per l'analisi. La dimensione del campione dello studio è limitata alle risorse disponibili per condurre questo studio e l'elaborazione dei campioni e non intende soddisfare la significatività statistica tanto quanto dimostrare le esposizioni differenziali agli IPA e il metabolismo degli IPA nel contesto di questo studio pilota.

Durata dello studio

Ad ogni soggetto verrà chiesto di contribuire con campioni biologici fino a quattro volte. La fase di raccolta del campione biologico dovrebbe durare circa tre mesi.

L'intero studio dovrebbe durare 12 mesi. Fasi di studio

1. Screening: screening per l'idoneità e ottenimento del consenso
2. Iscrizione: raccolta di informazioni demografiche e istruzione sulla raccolta dei campioni
3. Raccolta dati: i partecipanti raccolgono campioni biologici
4. Analisi: analisi MDH di campioni di laboratorio; analisi statistica per determinare i risultati dello studio
5. Risultati: risultati forniti ai partecipanti e analizzati per determinare i risultati dello studio
6. Pubblicazione: scrittura e pubblicazione del manoscritto Piano statistico e analitico I test statistici comprenderanno un test t a due code (o un test equivalente non parametrico se le condizioni di normalità non sono soddisfatte), in cui la significatività statistica sarà considerata a un valore p di <= 0,05.

Obiettivo 1. Rilevazione di composti progenitori di PAH e metaboliti nel sudore. Il numero di rilevamenti sarà riportato in modo descrittivo oltre alle medie e alle deviazioni standard di quei campioni al di sopra dei livelli del rapporto.

Obiettivo 2. Confronto dei biomarcatori di PAH nelle urine nel gruppo sauna rispetto al gruppo di controllo del metabolismo. Verrà eseguito un test statistico delle medie sui livelli medi dei biomarcatori PAH nelle urine nel gruppo sauna e nel gruppo di controllo del metabolismo.

Gli investigatori utilizzeranno un test chi-quadrato per confrontare le caratteristiche di base dei due gruppi. Se gli investigatori trovano una differenza significativa, gli investigatori pianificheranno di adeguarsi al ruolo del partecipante all'analisi. Allo stesso modo, se i ricercatori riscontrano che altre caratteristiche basali differiscono significativamente tra i gruppi, i ricercatori adegueranno tali variabili utilizzando la regressione multivariata che include il gruppo di trattamento come variabile (Sauna, Metabolismo) insieme alle variabili che sono sbilanciate tra i gruppi .

L'analisi statistica sarà condotta dal ricercatore principale (Dr. Zeke McKinney) con l'assistenza del Research Methodology Group presso l'HealthPartners Institute.