Исследование топографии курения 2018 г.

В 2005 г. была создана Рамочная конвенция Всемирной организации здравоохранения по борьбе против табака (РКБТ ВОЗ) с целью разработки стратегии регулирования в ответ на глобализацию табачной эпидемии. Одна из их неценовых мер по снижению спроса на табак включает статью 9: Регулирование содержания табачных изделий. Регулирование сигаретной продукции в настоящее время основано на уровнях смол, никотина и окиси углерода (TNCO) в сигаретном дыме, которые указаны на упаковке. Этого недостаточно, так как сигаретный дым включает более 7000 химических веществ. В сигаретах содержатся альдегиды, ЛОС, ПАУ, нитрозамины, металлы и многое другое, вызывающие заболевания, связанные с курением.

В будущем регулирование этих вредных компонентов сигарет должно основываться на большем количестве химических классов, как предложила ВОЗ. Однако для введения такого классового регулирования необходима научная база для определения верхних пределов допустимых количеств химических веществ (групп) в выбросах сигаретного дыма и обеспечения снижения вредных последствий курения сигарет. На сегодняшний день причинно-следственная связь между воздействием на человека определенных соединений сигаретного дыма и вредными последствиями неизвестна. Первый шаг в преодолении разрыва в знаниях о воздействии сигаретного дыма на развитие заболеваний, связанных с табаком, включает в себя надлежащее определение воздействия химических веществ сигаретного дыма на человека.

К сожалению, отсутствует методология определения воздействия сигаретного дыма на человека.

В проспективном обсервационном пилотном исследовании, проведенном в феврале 2016 года, было охарактеризовано естественное поведение человека в отношении курения: Smoking Topography Study 2016 (NL55676.068.15). Топография курения каждой выкуренной сигареты Marlboro контролировалась с помощью устройства CRESSmicro, которое регистрирует длину затяжки, интервал затяжки, поток затяжки и объем затяжки. В этом исследовании исследователи могли смоделировать индивидуальные профили курения для каждого участника, используя данные о 4 случайных сигаретах. При моделировании учитывались объем затяжки, продолжительность (и, следовательно, поток) и интервал между затяжками.

Поскольку не было различий в топографии курения сигарет, выкуриваемых в разное время дня, это означает, что в этом новом исследовании исследователи могут приглашать участников на более короткое время, поскольку для адекватного моделирования их общего профиля курения необходимы только данные о 4 сигаретах. для измерения экспозиции. Эти параметры топографии курения необходимы для настройки курительной машины, применяемой для имитации точного воздействия токсикантов сигаретного дыма на каждого человека.

В нашем предыдущем исследовании исследователи пришли к выводу, что курильщики имеют свою индивидуальную топографию курения. Конечно, курение также сопровождается вдыханием вредных химических веществ, но курильщик не осознает этого во время курения и поэтому не адаптирует свою топографию курения к этому воздействию. Однако неизвестно, каким образом индивидуальные параметры топографии курения связаны с экспозицией токсикантов в различных отделах легких. Например, более высокие объемы затяжки с другим составом токсикантов приводят к другому характеру вдыхания, чем малые объемы затяжки, что может сопровождаться другим воздействием на легкие.

В этом новом исследовании исследователи хотят включить дыхательные параметры дыхания и вдоха в течение дня. До сих пор оценка риска вдыхания основывалась на характере дыхания человека, в то время как дыхание и вдыхание дыма не одно и то же из-за присутствия в дыме агрессивных соединений. Настоящее исследование направлено на измерение параметров дыхания, чтобы определить, какие отделы легких в какой степени подвергаются воздействию в зависимости от наблюдаемой топографии курения. Этого можно достичь с помощью респираторной индуктивной плетизмографии (RIP), неинвазивного устройства, которое можно носить в течение дня. В текущем исследовании для этих измерений будет применяться Hexoskin.

В литературе описано, что топография процесса курения и вдоха различаются в зависимости от сигареты и ситуации. Другими словами, курильщик вводит себе дозу никотина, дополнительно вырабатывая окись углерода (CO) и другие вредные химические вещества, связанные с сигаретным дымом.

Как описывалось ранее, в будущем сигареты будут изменены, так как они могут содержать максимум определенных токсичных веществ. Одним из способов сделать сигареты менее вызывающими привыкание является добавление меньшего количества никотина. Известно, что курильщики проявляют компенсаторное поведение, выкуривая другие сигареты, чем они привыкли, чтобы получить такое же количество никотина. Наши эксперименты с машинным курением показывают, что при курении сигарет с низким TNCO состав дыма на мг никотина изменяется при тех же условиях курения. Это означает, что характеристики сигарет также, по меньшей мере, частично определяют состав дыма. Исследователей интересует, как поведение при курении и вдыхание и, следовательно, воздействие изменяются, когда курильщику предлагают другой тип сигарет.

Поэтому исследователей интересует, меняется ли поведение курильщика, когда курильщику приходится курить сигарету с низким TNCO, то есть Marlboro Prime. Низкие значения никотина в дыме Marlboro Prime отчасти достигаются за счет вентиляционных отверстий в сигаретном фильтре. Если закрыть эти вентиляционные отверстия фильтра лентой вокруг фильтра, дым больше не будет разбавляться побочным потоком воздуха, а конструкция сигарет немного изменится.

Участники будут курить свою «обычную» марку Marlboro (день 1). После экспериментального дня они получают Marlboro Prime для курения дома, чтобы привыкнуть к курению «новой» сигареты. Через неделю экспериментальный день (день 2) повторяется с этой сигаретой. Участники могут остаться на ночь или вернуться на следующий день (день 3), чтобы выкурить сигарету Prime, пока вентиляционные отверстия этой сигареты с низким TNCO заклеены скотчем. См. схему в таблице 1.

Как и в STS2016, это исследование снова направлено на измерение курения в привычном ритме без навязывания курения, как это делалось до сих пор. При этом можно измерить естественную топографию курения на одну сигарету в сочетании с параметрами дыхания с помощью неинвазивного устройства RIP. Предоставив участникам сигареты Marlboro Prime до экспериментальных дней 2 и 3, они могут привыкнуть курить их дома, чтобы развить «естественное» курение.

Как и в предыдущем исследовании, выборка осуществляется по схеме выборки (рис. 1). Таким образом, в течение дня будут взяты пробы крови, выдыхаемого воздуха, мочи и слюны для измерения никотина, угарного газа, а также других соединений сигаретного дыма, таких как альдегиды и их метаболиты.

В будущем личные режимы курения участников и, следовательно, их личные воздействия будут имитироваться с помощью экспериментов по курению машин. Это будет связано с параметрами RIP.

По результатам STS 2016 следует обратить внимание на то, что курильщики выкурили меньше сигарет, чем ожидалось. Причина этого, по их словам, в том, что они не могут курить в квартире, а дома курят внутри. Другая причина заключалась в том, что им приходится курить в одиночестве, а дома или на работе часто присутствует сокурильщик. Участники не испытывали затруднений или изменений в поведении курения из-за использования CRESS. Все они «практиковались» в курении CRESS накануне дня эксперимента. В настоящем исследовании будут приглашены 2 курильщика одновременно. Опять же, курильщикам приходится выходить на улицу, чтобы покурить, чтобы защитить исследователей от пассивного курения. Это сохраняется настолько достижимым, насколько это возможно.

Основная цель:

Есть ли разница в естественной топографии курения между Marlboro, Marlboro Prime и Marlboro Prime, записанная на пленку, что приводит к различному воздействию на курильщика?

Второстепенная цель(и):

Можно ли составить карту личных профилей курения только с 4 случайными сигаретами, как показано в предыдущем исследовании топографии курения 2016?

Связан ли различный топографический профиль курения на одного курильщика с разным воздействием основного потока дыма в отделах дыхательных путей для разных сигарет?

Можно ли использовать выдыхаемый курильщиками воздух в качестве биомаркера воздействия ЛОС/альдегидов?

Изменяются ли уровни никотина и токсических веществ (метаболитов) в крови/моче в течение дня и связаны ли они с курением разных сигарет?

Дизайн исследования The Smoking Topography Study 2018 — это нерандомизированное перекрестное исследование с одной группой продолжительностью 3 месяца. Участники посетят нашу исследовательскую квартиру в апарт-отеле Randwyck на 1 день в первую неделю и 2 дня на вторую неделю (таблица 1).

Экспериментальный день начинается в 08:00 и заканчивается в 19:00 (рис. 1). Различные дни исследования имеют одинаковую структуру с той лишь разницей, что марка сигарет, выкуриваемых в течение дня, является единственной разницей. В этом исследовании важно, чтобы участники могли курить сигареты вволю. Поскольку невозможно контролировать эту топографию курения в домашних условиях, топографию курения измеряют в месте проведения исследования. Таким образом, это исследование проходит в квартире в отеле Randwyck в домашней атмосфере, где подают стандартные блюда и можно курить сигареты, когда и как пожелает участник. Топография курения каждой выкуренной сигареты будет отслеживаться с помощью устройства CRESSmicro, которое регистрирует длину затяжки, интервал затяжки, поток затяжки и объем затяжки. Кроме того, точный момент курения (то есть момент зажигания сигареты) отмечается в таблице времени эксперимента.

Из-за этой настройки измерения топографии курения не проводятся в запланированные моменты времени, поэтому в день будут измеряться только 2 участника. Общая продолжительность исследования составит 3 месяца, в том числе 18 курящих лиц (табл. 1).

Участники сами контролируют себя, измеряя базовые образцы (t = базовый уровень). Отбор проб производится по прибытии, до выкуривания первой сигареты. Следовательно, участников просят не курить после пробуждения, а подождать по прибытии на место исследования. Эти базовые пробы включают сбор мочи, выдыхаемого воздуха, крови, ротовой полости и слюны.

Цель учебного дня состоит в том, чтобы проследить за курильщиком в его личном ежедневном графике курения. Они могут курить, когда хотят или чувствуют желание закурить. Таким образом, моменты времени отбора проб и количество выкуренных сигарет неизвестны для каждого участника (рис. 1). Несмотря на неизвестные заранее временные точки, измеряется топография курения каждой отдельной сигареты в пределах их присутствия в исследовательской квартире. В течение всего эксперимента используется экспериментальное время. Начало эксперимента (ожидается около 09:00) — это начало экспериментального дня, отмеченное как момент времени 0. Вероятно, это произошло вскоре после базовых измерений.

Все использованные окурки собираются в отдельные пластиковые тубы для каждого участника с указанием экспериментального времени курения. Поскольку очень важно не мешать ежедневному графику курения, день эксперимента разделен на временные интервалы для мочи и фиксированный момент времени для взятия проб слюны.

Моча будет собираться на исходном уровне и в течение 2 периодов времени. Первая временная точка включает базовое измерение до выкуривания первой сигареты. Затем всю мочу между t=0 и t=5 часов собирают в 1 стакан, а мочу между t=5 и t=10 собирают в другой стакан. Участника просят опорожнить мочевой пузырь непосредственно перед окончанием временных интервалов. Это приводит к 3 образцам мочи на участника.

Слюну и мазок из полости рта собирают в моменты времени t=исходный уровень, t=0 (сразу после первой сигареты), t=5 и t=10. Это приводит к 4 образцам слюны и обмену рта на участника.

Образцы выдыхаемого воздуха и крови собираются до и сразу после курения сигареты, чтобы иметь наиболее точные измерения, связанные с курением сигарет. Тем не менее, моменты времени курения являются неопределенными из-за выбранной установки этого исследования. Однако, поскольку все курильщики выкуривают около 20 сигарет в день, они будут курить как минимум каждые 2–2,5 часа. Поэтому периоды времени в 2,5 часа, в которые выкуривается первая сигарета, используются для взятия проб крови и выдыхаемого воздуха сразу после окончания курения.

На исходном уровне участника просят выдохнуть через носовой колпачок Owlstone (дыхательное устройство), при этом выдыхаемый воздух проходит через адсорбционные трубки. Собирают выдыхаемый воздух непосредственно перед и после выкуривания первой сигареты (t=0). То же самое делается для сигарет, выкуриваемых между t=2,5 и t=5, между t=5 и t=7,5, между t=7,5 и t=10, а последняя выборка производится при T=10. Это приводит к 7 образцам выдыхаемого воздуха на участника.

Чтобы избежать множественных проколов, участникам на исходном уровне вводят периферическую венозную канюлю, после чего исходный образец крови берут. Следующий образец крови берут непосредственно перед и после выкуривания первой сигареты (t=0). Затем точки отбора проб находятся непосредственно перед и сразу после первой сигареты между t=0 и t=2,5, между t=2,5 и t=5, между t=5 и t=7,5, между t=7,5 и t=10 и последняя выборка при T=10. Для анализа альдегидов в крови будет взят дополнительный образец крови из канюли на исходном уровне и сразу после первой сигареты, а также непосредственно до и после первой сигареты после t=5 и t=7,5. В результате на каждого участника приходится 13 точек забора крови.