水パイプタバコ喫煙の毒性評価

世界では、成人の 3 人に 1 人、つまり 12 億人が喫煙しています。 世界保健機関 (WHO) は、たばこが世界中の成人の 10 人に 1 人の死亡の原因であり、毎年約 600 万人の早死にの原因であると推定しています。 米国 (U.S.) では、タバコの喫煙は、間接喫煙曝露による約 42,000 人の死亡を含め、年間 480,000 人以上の死亡の原因となっています。 タバコの使用は、米国における疾病、身体障害、および死亡の最大の予防可能な原因の 1 つである。ただし、水パイプ (WP) タバコの使用が世界的に増加しているため、その毒性のあらゆる側面を研究する必要があります。 2005 年、WHO は WP たばこの喫煙についての理解を深めるよう呼びかけました。 2007 年に、米国肺協会は WP 喫煙を新たな致命的な傾向として分類しました。 WP タバコの使用は、慢性閉塞性肺疾患 (COPD)、心臓病、肺がん、口腔がん、食道がんのリスク増加と関連していました。

COPD は、気流の閉塞につながる主要な公衆衛生上の問題です。 米国では、たばこの煙が COPD の発症の重要な要因であり、2014 年の米国の死因の第 3 位でした。 WP 喫煙は、成人の呼吸の質を低下させます。 WP 喫煙後の肺機能は、努力呼気量 (FEV1)、努力肺活量 (FVC)、FEV1/FVC、および強制呼気流量 (FEF25-75%) によって測定されるように、研究によって損なわれることがわかりました。 WP喫煙によ​​る急性心血管障害マーカーを調査した研究では、心拍数、収縮期および拡張期血圧の大幅な増加が示されました。

2014 年、米国食品医薬品局 (FDA) は WP タバコの規制を開始しました。 FDA は、WP タバコの製造業者が自社製品の成分を FDA に開示し、有害および潜在的に有害な成分 (HPHC) を報告することを提案しました。 レビュー研究では、HPHC への暴露は、たばこの煙よりも WP たばこの煙の方が 10 ～ 100 倍高いことが示されました。 WP たばこ製品の規制について FDA に通知し、その使用による害を軽減するために、研究者は自然な環境でのウォーターパイプ プロジェクトを提案し、WP の喫煙慣行が生理学的損傷マーカー、および毒物と発がん物質のバイオ マーカーに及ぼす影響の違いを特定します。 .

世界的に、WP はアフリカ、アジア、中国、インド、および中東で使用されています。 米国の青年および若年成人は、WP 喫煙を試しています。 2014 年の米国国立大学健康評価 II では、米国の大学生のほぼ 3 分の 1 (男性の 38.2%、女性の 31.4%) が WP たばこを使用したことがあると報告し、男性の 11.6% と女性の 8.3% が現在の使用を報告している (過去 30 日間）。 2013 年の全米青少年タバコ調査では、高校生の間で、男子の 15.1% と女子の 13.5% が WP の使用を報告したことが示されました。

WP (水ギセル) は、ヘッド、ボディ、ホース、ウォーター ジャーで構成されています。 たばこをヘッドに入れ、空気の流れを確保するために穴の開いたアルミ ホイルで覆います。 アルミホイルの上に炭をのせます。 WPホースを介して深く吸入すると、吸引により熱風がヘッドに流れ込み、タバコを加熱して燃焼させて煙を生成し、WP本体を押し下げ、気密ジャー内の水に出し入れし、ホースを通ってタバコに吸い込みます。喫煙者の口と呼吸器系. 喫煙者は、WP たばこからの排出物に加えて、木炭の有毒物質の排出物を吸い込みます。 炭の燃焼は、ベンゼン、一酸化炭素 (CO)、および発がん性の収量に大きく寄与します。 CO は、脳を含むさまざまな臓器に酸素を輸送する血液の能力を低下させる煙の毒性物質であり、めまい、頭痛、失神、吐き気を引き起こす可能性があります。

チャコールフリーの電熱WPヘッドが市販されています。 使用者からは、炭火の危険な琥珀や灰を扱う必要がなく、被害が軽減されたという満足感も得られました。 WP 喫煙者は、通常、WP ジャーに室温の水を使用します。 ただし、他の液体メディアの人気が高まっています。 事例証拠によると、「WP ジャーに角氷を追加すると、吸入した煙に楽しい冷却効果があります」. 喫煙者は自宅で角氷を追加する練習をしており、追加料金で水タバコ ラウンジが顧客にこのオプションを提供します。 WP たばこの煙に含まれる有毒化学物質には、中毒性の薬物ニコチンの代謝産物であるコチニンが含まれます。 4-(メチルニトロソアミノ)-1-(3-ピリジル)-1-ブタノール (NNAL) および NNAL-グルクロニド (総 NNAL);肺発がん物質 4-(メチルニトロソアミノ)-1-(3-ピリジル)-1-ブタノン (NNK) の代謝物。 1-ヒドロキシピレン (1-HOP)、遺伝毒性発がん物質ピレンの代謝産物。 S-フェニルメルカプツール酸（SPMA）、ヒト血液毒性物質および白血病ベンゼンの代謝産物。フラン-BDA-NAL、発がん物質フランの代謝産物。

方法。呼気 CO、肺機能、血圧、心拍数と呼吸数、コチニン、NNAL、SPMA、および 1-HOP の尿中レベルを比較します。 3 種類の喫煙方法があります。 調査員は、50 人の成人男性および女性の完全な WP 喫煙者のサンプルと、25 人の男性および女性の非喫煙者の対照サンプルを募集します。 参加者は、カリフォルニア州サンディエゴ郡のコミュニティから、無作為にインターセプトされたスクリーン インタビューを通じて募集され、資格が与えられます。 3 週間の研究期間中、WP 喫煙者は、自宅での自然環境で、各セッションの前に 7 日間のウォッシュアウト期間を設けた 3 つの個別のセッションで、スターバズの WP たばこ 1 頭 (10g) を喫煙します: 第 1 週 - セッション 1、WP喫煙者は WP ジャーに 1 つの急速点火炭と室温の水を使用して喫煙します、第 2 週 - セッション 2、WP 喫煙者は 1 つの急速点火炭を使用して喫煙しますが、WP ジャーの水に角氷を追加します、第 3 週 - セッション3、WP喫煙者は、電動WPヘッドと室温の水を使用して、木炭なしでWPたばこを喫煙します。 調査員は以下のフォームを収集します: a) タバコの使用履歴。 b) 3 週間のタバコ使用および曝露日記。 c) WP 喫煙セッション日と暴露フォーム。 d) CO 曝露: Micro+ Smokerlyzer® CO モニターは、各喫煙セッションの前後 2 分間の呼気 CO に使用されます。 e) 各喫煙セッションの前後に肺機能を検査し、血圧、心拍数、呼吸数を測定する。 f) 6 つの最初の朝の尿サンプル: 尿中コチニン、NNAL、1-HOP、SPMA、およびフラン-BDA-NAL を測定するための 3 つのセッションの前後。 男性と女性の同数のサンプルを募集する努力がなされます。 該当する場合、学習活動の柔軟なスケジューリング。 インセンティブの比例配分は、完了したアクティビティに適用されます。

3 週間の研究期間: 3 回の WP 喫煙セッションと 7 日間のウォッシュアウト期間で構成されます

WP 喫煙セッション 1. 1 日目 - オフィス訪問: オフィス訪問は 60 分から 90 分かかり、潜在的な参加者は研究活動のトレーニングを受けます。 同意を得て、研究用紙に記入し、用紙や尿カップなどの研究関連資料を提供します。 3 回の WP 喫煙セッションとそれに対応する家庭訪問のスケジュールが調整されます。 唾液検査: PI によって訓練された RA は、NicAlert を使用します。NicAlert は、正確で有効な市販の半定量的即時唾液コチニン検査であり、研究者が以前の研究で成功裏に使用した禁煙状態を検証します。 次の生理学的ベースライン データが収集されます: 肺機能、血圧、心拍数、および呼吸数。 2 - 6 日目: RA は 4 日目に電話で参加者に連絡し、7 ウォッシュ アウト期間と日記を順守していることを確認し、6 日目には参加者に 7 日目に最初の朝の尿サンプルを採取することを思い出させます。最初の WP 喫煙セッションのための家庭訪問の手配。 7 日目: WP 喫煙セッション 1. WP 喫煙者は、最初の朝の尿サンプルを 1 つ提供し、冷蔵庫 (冷凍庫セクション) に保管します。 WP 喫煙者は、水瓶に木炭と室温の水を使用して、通常どおりに WP たばこ (10 グラム) を喫煙します。 RA は、喫煙終了 2 分前と終了 2 分後に呼気 CO レベルを収集し、その後、肺機能、血圧、心拍数、呼吸数を測定します。 8 日目: 参加者は、最初の朝の尿サンプルを提供します。 RA は 2 つの尿サンプル (研究センターの研究室に転送するためにクーラーで凍結されています) を受け取り、2 回目の WP 喫煙セッションの家庭訪問を手配し、研究の第 2 週にフォームと尿カップ パッケージを提供します。 WP 喫煙セッション 2. 1 日目から 7 日目はセッション 1 と似ていますが、RA が 1 トレイの角氷と水を WP ジャーに追加する点が異なります。 RA は、木炭を使用しない電熱 WP ヘッドを使用するためのトレーニング セッションを手配します。 WP 喫煙セッション 3. 1 日目から 7 日目は、セッション 1 と同様に WP ジャーに室温の水を使用しますが、木炭を使用する代わりに、木炭を含まない電気的に加熱された WP ヘッドを使用します。 3回目の喫煙セッションの翌日の最後の訪問中に、RAは参加者にインタビューして病気と健康管理の履歴書に記入し、最終的な尿サンプルを採取し、参加者に感謝します.