Вплив ожиріння на гострі зміни функції функції дихальних шляхів, реактивності та запалення, спричинені озоном

Партнерський центр з екологічної медицини, астми та біології легенів, Університет Північної Кароліни в Чапел-Гілл, Чапел-Гілл, Північна Кароліна, Сполучені Штати Америки

Афілійований відділ внутрішніх досліджень, Національний інститут наук про здоров'я навколишнього середовища, Національний інститут охорони здоров'я, Департамент охорони здоров'я та соціальних служб, Дослідницький парк "Трикутник", Північна Кароліна, Сполучені Штати Америки

Вільям Д. Беннет,
Саллі Айвінс,
Ніл Е. Алексіс,
Цзихун Ву,
Філіп А. Бромберг,
Сухдев С. Брар,
Григорій Травлос,
Стефані Дж. Лондон

Цифри

Анотація

Раніше ми спостерігали більші зниження функції легенів, спричинені озоном, у жінок, які страждають ожирінням. Моделі тварин дозволяють припустити, що ожиріння посилює реактивність та запалення дихальних шляхів, спричинені озоном. У дослідженні з контрольованим опроміненням ми порівняли гострий ефект рандомізованого впливу озону на 0,4ppm та повітря (2 год з переривчастими легкими вправами) при ожирінні (N = 20) (30 2, окружність талії ≥ 35 дюймів) та 20 нормальної ваги (ІМТ 2, обхват талії ≤ 29,5 дюйма). Відсоток жиру в організмі вимірювали за допомогою аналізу біоелектричного імпедансу (BIA) (Quick Medical, Snoqualmie, Wash.). Ми намагались якомога точніше відповідати етнічному складу між когортами ожиріння та нормальної ваги. Суб'єкти, які брали участь у дослідженні, пройшли ретельну медичну перевірку, включаючи фізичний огляд. Суб'єктів виключали, якщо вони мали будь-який хронічний медичний стан, який розглядався як протипоказання до дослідження впливу, наприклад, значне серцево-судинне захворювання, діабет, що потребує прийому ліків, хронічне захворювання нирок або хронічне захворювання щитовидної залози.

Вивчати дизайн

У тренувальний (без фізичних вправ) день до першого дня впливу проводили спірометрію, метахолінову реакцію та індукцію мокротиння для тестування суб’єкта на включення/виключення та порівняння цих кінцевих точок з тими, що пов’язані з комбінацією фізичних вправ та експозиції.

Виклик метахоліну

Безперервне дихання

У кожен день експозиції обстежуваному встановлювали жилет Lifeshirt (Vivometrics, Inc., Ventura, CA), який дозволяв проводити постійні вимірювання дихальної картини (дихального об’єму та частоти дихання) за допомогою плетизмографії з індуктивністю дихання [12]. Зміни індуктивності, пов’язані з розширенням/скороченням грудної клітки та живота, калібрували до фіксованого об’єму 800 мл перед експозицією та порівнювали/коригували до середнього вимірювання об’єму пневмотахографа протягом періодів фізичного навантаження. Середній дихальний об’єм, частота дихання, хвилинна вентиляція та частота зітхання аналізувались із рекордера Lifeshirt після експозиції. Зітхання визначалося як будь-яке дихання, яке більше ніж в 2,5 рази перевищувало середній дихальний об’єм. Координатор дослідження контролював частоту кашлю під час впливу.

Індуковані мокротиння та диференціали клітин

Індукцію та обробку мокротиння проводили за раніше опублікованими методами [13]. Коротше кажучи, випробовувані вдихали зростаючі концентрації (3%, 4% та 5%) гіпертонічного сольового розчину протягом 7 хвилин кожна, загалом 21 хвилину. Вибрані пробки мокротиння, зважені вручну, зважували та обробляли 0,1% дитиотрейтолу (DTT) для диспергування клітин та слизу. Після центрифугування диференційований показник кількості клітин аналізували із забруднених (Diff-Quik) предметних стекол на основі 400 клітин і виражали у відсотках від загальної кількості неквамозних епітеліальних клітин. Зразки мокроти містять мінімум 120 000 загальних клітин для аналізу диференціальної кількості клітин, що містить менше 40% клітин плоского епітелію та життєздатності клітин щонайменше 50%, таким чином мінімізуючи варіабельність відновлення клітин та забруднення клітин плоского епітелію.