Ocena toksyczności palenia tytoniu z fajki wodnej

Na całym świecie 1 na 3 osoby dorosłe lub 1,2 miliarda ludzi pali. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) oszacowała, że ​​tytoń jest odpowiedzialny za śmierć 1 na 10 osób dorosłych na całym świecie, co daje około 6 milionów przedwczesnych zgonów każdego roku. W Stanach Zjednoczonych (USA) palenie papierosów odpowiada za ponad 480 000 zgonów rocznie, w tym prawie 42 000 zgonów w wyniku biernego narażenia na dym tytoniowy. Używanie tytoniu jest główną, możliwą do uniknięcia przyczyną chorób, niepełnosprawności i śmiertelności w Stanach Zjednoczonych. Badania tytoniowe zwykle koncentrują się na papierosach; jednak wzrost używania tytoniu do fajek wodnych (WP) na całym świecie uzasadnia zbadanie wszystkich aspektów jego toksyczności. W 2005 roku WHO wezwała do lepszego zrozumienia palenia tytoniu WP. W 2007 roku American Lung Association określiło palenie WP jako pojawiający się śmiertelny trend. Używanie tytoniu WP wiązało się ze zwiększonym ryzykiem przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP), chorób serca, raka płuc, raka jamy ustnej i przełyku.

POChP jest poważnym problemem zdrowia publicznego prowadzącym do obturacji dróg oddechowych. W Stanach Zjednoczonych dym tytoniowy jest kluczowym czynnikiem rozwoju POChP, która w 2014 roku była trzecią najczęstszą przyczyną zgonów w USA. Palenie WP obniża jakość życia układu oddechowego u dorosłych. Badania wykazały, że czynność płuc po paleniu WP była upośledzona, mierzona na podstawie natężonej objętości wydechowej (FEV1), natężonej pojemności życiowej (FVC), FEV1/FVC i natężonego przepływu wydechowego (FEF25-75%). Badania dotyczące markerów ostrego uszkodzenia układu sercowo-naczyniowego spowodowanego paleniem WP wykazały znaczny wzrost częstości akcji serca oraz skurczowego i rozkurczowego ciśnienia krwi.

W 2014 roku amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) zainicjowała regulację WP tytoń. FDA zaproponowała, aby producenci tytoniu WP ujawniali FDA składniki swoich produktów oraz zgłaszali szkodliwe i potencjalnie szkodliwe składniki (HPHC). Badanie przeglądowe wykazało, że narażenie na HPHC jest 10-100 razy wyższe w dymie tytoniowym WP niż w dymie papierosowym. Aby poinformować FDA o regulacjach dotyczących wyrobów tytoniowych WP i zmniejszyć szkody związane z ich używaniem, badacze proponują projekt fajki wodnej w naturalnym otoczeniu w celu określenia zróżnicowanego wpływu praktyk palenia WP na fizjologiczne markery urazów oraz biomarkery substancji toksycznych i rakotwórczych .

Na całym świecie WP jest używany w Afryce, Azji, Chinach, Indiach i na Bliskim Wschodzie. Nastolatki i młodzi dorośli w USA eksperymentują z paleniem WP. Badanie US National College Health Assessment II z 2014 r. wykazało, że prawie jedna trzecia amerykańskich studentów studiów licencjackich (38,2% mężczyzn i 31,4% kobiet) zgłosiła kiedykolwiek używanie tytoniu WP, a 11,6% mężczyzn i 8,3% kobiet zgłosiło bieżące używanie ( ostatnich 30 dni). Wśród uczniów szkół średnich badanie U.S. National Youth Tobacco Survey z 2013 r. wykazało, że 15,1% chłopców i 13,5% dziewcząt zgłosiło kiedykolwiek używanie WP.

WP (fajka wodna) składa się z głowy, korpusu, węża i dzbanka na wodę. Tytoń umieszcza się w główce i przykrywa perforowaną folią aluminiową, aby umożliwić przepływ powietrza. Płonący węgiel drzewny umieszcza się na folii aluminiowej. Podczas głębokiego wdechu przez wąż WP, zasysanie przepycha gorące powietrze przez głowicę, podgrzewając i spalając tytoń w celu wytworzenia dymu, który jest wtłaczany w dół korpusu WP, do i z wody w hermetycznym słoju i przez wąż do usta i układ oddechowy palacza. Palacze wdychają toksyczne emisje węgla drzewnego oprócz tych z tytoniu WP. Spalanie węgla drzewnego w dużym stopniu przyczynia się do produkcji benzenu, tlenku węgla (CO) i substancji rakotwórczych. CO jest substancją toksyczną dymu, która zmniejsza zdolność krwi do transportu tlenu do różnych narządów, w tym mózgu, i może powodować zawroty głowy, ból głowy, omdlenia i nudności.

Na rynku dostępna jest elektrycznie podgrzewana głowica WP bez węgla drzewnego. Użytkownicy byli zadowoleni z tego urządzenia, ponieważ nie musieli zmagać się z niebezpiecznymi dla pożaru węglami drzewnymi bursztynami i popiołami, a ponadto cieszyli się poczuciem zmniejszonej szkodliwości. Palacze WP zwykle używają wody o temperaturze pokojowej w słoiku WP. Jednak inne media płynne zyskują na popularności. Według niepotwierdzonych dowodów „dodanie kostek lodu do słoika WP ma przyjemny efekt chłodzenia wdychanego dymu”. Palacze ćwiczą dodawanie kostek lodu w domu, a za dodatkową opłatą salony z fajką wodną udostępniają tę opcję klientom. Toksyczne chemikalia w dymie tytoniowym WP obejmują kotyninę, metabolit uzależniającej nikotyny; 4-(metylonitrozoamino)-1-(3-pirydylo)-1-butanol (NNAL) i NNAL-glukuronidy (całkowity NNAL); metabolity czynnika rakotwórczego płuc 4-(metylonitrozoamino)-1-(3-pirydylo)-1-butanonu (NNK); 1-hydroksypiren (1-HOP), metabolit genotoksycznego rakotwórczego pirenu; oraz kwas S-fenylomerkapturowy (SPMA), metabolit ludzkiego środka hematotoksycznego i leukemogenu benzenu; oraz Furan-BDA-NAL, metabolit rakotwórczego furanu.

METODY. porówna wydychany CO, funkcje płuc, ciśnienie krwi, częstość akcji serca i częstość oddechów oraz poziomy kotyniny, NNAL, SPMA i 1-HOP w moczu w pierwszej próbce moczu palacza WP rano i rano po sesji palenia WP w ramach 3 praktyk palenia. Badacze zrekrutują próbkę 50 dorosłych mężczyzn i kobiet wyłącznych palaczy WP oraz próbę kontrolną 25 mężczyzn i kobiet niepalących. Uczestnicy będą rekrutowani i kwalifikowani poprzez losowe wywiady przechwytujące ze społeczności hrabstwa San Diego w Kalifornii. W ciągu 3-tygodniowego okresu badania palacze WP wypalą jedną główkę tytoniu WP (10 g) Starbuzz podczas 3 oddzielnych sesji z 7-dniowym okresem wymywania przed każdą sesją w ich domu w naturalnym otoczeniu: Tydzień 1 - Sesja 1, WP palacze będą palić używając 1 węgla drzewnego do szybkiego rozpalania i wody o temperaturze pokojowej w słoiku WP, tydzień 2 - sesja 2, palacze WP będą palić używając 1 węgla drzewnego do szybkiego rozpalania, ale dodając kostki lodu do wody w słoiku WP, tydzień 3 - sesja 3, palacze WP będą palić tytoń WP bez węgla drzewnego za pomocą elektrycznej głowicy WP i wody o temperaturze pokojowej. Śledczy zbiorą następujące formularze: a) Historia używania tytoniu; b) 3-tygodniowe dzienniki używania i narażenia na tytoń; c) Formularz Dnia Sesji Palenia i Narażenia WP; i będzie mierzyć d) narażenie na CO: miernik CO Micro+ Smokerlyzer® będzie używany do pomiaru wydychanego CO dwie minuty przed i po każdej sesji palenia; e) Badanie funkcji płuc i pomiar ciśnienia krwi, tętna i częstości oddechów przed i po każdej sesji palenia; oraz f) 6 pierwszych porannych próbek moczu: przed i po 3 sesjach w celu pomiaru kotyniny w moczu, NNAL, 1-HOP, SPMA i Furan-BDA-NAL. Zostaną podjęte wysiłki w celu rekrutacji równych próbek mężczyzn i kobiet. W stosownych przypadkach elastyczne planowanie działań związanych z nauką. Proporcjonalne zachęty będą miały zastosowanie do zakończonych działań.

3-tygodniowy okres badania: składa się z 3 sesji palenia WP z 7-dniowymi okresami wypłukiwania

Sesja WP Palenie 1. Dzień 1 - Wizyta w biurze: Oczekuje się, że wizyta w biurze potrwa od 60 do 90 minut, podczas której potencjalni uczestnicy zostaną przeszkoleni w zakresie czynności związanych z badaniem. Zostanie uzyskana zgoda, wypełnione zostaną formularze badania i dostarczone zostaną materiały związane z badaniem, takie jak formularze i kubki na mocz. Harmonogram zostanie ustalony dla 3 sesji palenia WP i odpowiadających im wizyt domowych. Test śliny: Przeszkoleni przez PI, RA będą używać NicAlert, dokładnego i ważnego komercyjnego półilościowego testu na natychmiastową obecność kotyniny w ślinie, w celu potwierdzenia statusu osoby niepalącej, którą badacze z powodzeniem stosowali w swoich poprzednich badaniach. Zostaną zebrane następujące podstawowe dane fizjologiczne: funkcje płuc, ciśnienie krwi, tętno i częstość oddechów. Dni 2 - 6: RA skontaktują się z uczestnikami telefonicznie czwartego dnia, aby potwierdzić przestrzeganie 7-dniowego okresu wypłukiwania i dzienników, a szóstego dnia, aby przypomnieć uczestnikom o pobraniu pierwszej porannej próbki moczu w dniu 7, oraz umówić się na wizytę domową na pierwszą sesję palenia WP. Dzień 7: Sesja palenia WP 1. Palacze WP dostarczają jedną pierwszą poranną próbkę moczu i przechowują ją w swojej lodówce (zamrażarka). Palacze WP będą palić tytoń WP (10 gramów) tak jak zwykle, używając węgla drzewnego i wody o temperaturze pokojowej w słoiku z wodą. RA będą zbierać poziomy wydychanego CO 2 minuty przed i 2 minuty po zakończeniu palenia, a następnie będą mierzyć funkcje płuc, ciśnienie krwi, częstość akcji serca i częstość oddechów. Dzień 8: Uczestnicy dostarczą pierwszą poranną próbkę moczu. RA pobiorą 2 próbki moczu (zamrożone w lodówce, aby przenieść je do laboratorium ośrodka badawczego) i zorganizują wizytę domową drugiej sesji palenia WP, dostarczą formularze, opakowanie kubków na mocz na drugi tydzień badania. WP Sesja palenia 2. Dni od 1 do 7 są podobne do sesji 1, z wyjątkiem tego, że RA dodają jedną tacę kostek lodu i wody do słoika WP. Przedstawiciele RA zorganizują sesję szkoleniową z korzystania z ogrzewanej elektrycznie głowicy WP bez węgla. Sesja palenia WP 3. Dni od 1 do 7 są podobne do sesji 1 przy użyciu wody o temperaturze pokojowej w słoiku WP, jednak zamiast węgla używa się podgrzewanej elektrycznie głowicy WP bez węgla. Podczas ostatniej wizyty, dzień po trzeciej sesji palenia, RA przeprowadzą wywiady z uczestnikami w celu wypełnienia formularza historii chorób i opieki zdrowotnej, odebrania końcowych próbek moczu i podziękowania uczestnikom.