DOI: https://doi.org/10.1016/j.chest.2025.12.024
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41485699
تاريخ النشر: 2026-01-02
المؤلف: Thomas G. Williams وآخرون
الموضوع الرئيسي: سلوك التدخين والإقلاع عنه
نظرة عامة
تسلط الأبحاث الضوء على اتجاه مقلق في تزايد انتشار استخدام السجائر الإلكترونية، خاصة بين الأفراد الذين ليس لديهم تاريخ سابق في تدخين التبغ، والذين أبلغوا عن زيادة في الأعراض التنفسية. قد لا تكون التقييمات التقليدية لوظيفة الرئة أثناء الراحة كافية لتحديد الشذوذات الأساسية، مما يشير إلى الحاجة إلى طرق تقييم أكثر شمولاً.
تتحدى نتائج الدراسة التصور القائل بأن السجائر الإلكترونية بديل آمن لمنتجات التبغ التقليدية. ومن الجدير بالذكر أن مستخدمي السجائر الإلكترونية الشباب، على الرغم من إظهارهم لوظيفة رئوية طبيعية أثناء الراحة، أظهروا شذوذات قلبية رئوية كبيرة أثناء ممارسة الرياضة، فضلاً عن انخفاض استجابة الأوعية الدموية الرئوية. يمكن أن تتقدم هذه العيوب تحت السريرية إلى خلل أكثر حدة في القلب والرئة مع مرور الوقت، مما يبرز الحاجة إلى المراقبة المستمرة والبحث في هذه الفئة السكانية.
الطرق
استخدمت الدراسة تصميمًا ملاحظًا مقطعيًا لتقييم وظيفة الرئة وقدرة التحمل في 20 مستخدمًا مزمنًا للسجائر الإلكترونية (متوسط العمر: 23±4 سنوات) مقارنة بـ 20 مشاركًا متطابقًا ليس لديهم تاريخ في تدخين التبغ. خضع المشاركون لاختبار وظيفة الرئة (PFT) واختبار تمرين القلب والرئة (CPET) لقياس النتائج الرئيسية، بما في ذلك ذروة قدرة التحمل ($\dot{V}O_2$peak)، وكفاءة التهوية ($\dot{V}E/\dot{V}CO_2$ nadir)، وضيق التنفس الناتج عن الجهد، وأحجام الرئة العاملة أثناء ممارسة الرياضة. بالإضافة إلى ذلك، كانت الدراسة تهدف إلى تقييم استقطاب قدرة الانتشار الراحة للرئتين لثاني أكسيد الكربون (DLCO) ومكوناته من خلال قياس التغيرات من الوضع الجالس إلى الوضع المستلقي.
تمت الموافقة على الدراسة أخلاقيًا من قبل مجلس أخلاقيات البحث الصحي في جامعة ألبرتا (رقم البروتوكول #00119593) وتكونت من زيارتين. تضمنت الزيارة الأولى الحصول على موافقة خطية مستنيرة، وفحص صحي للتأكد من الأهلية، وإجراء اختبار PFT وCPET. كانت الزيارة الثانية، التي حدثت بعد 48 ساعة على الأقل، تركز على تقييم DLCO، وحجم الرئة (Vc)، وقدرة الانتشار الغشائية (DM) في كل من الوضع الجالس والمستلقي. تم استخدام نماذج الانحدار الخطي المعدلة لتحليل تأثير حالة المجموعة على المتغيرات الرئيسية في الراحة وأثناء ممارسة الرياضة.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى أن كل من مستخدمي السجائر الإلكترونية والمشاركين في مجموعة التحكم أظهروا وظيفة رئوية طبيعية، دون وجود اختلافات كبيرة في المقارنات بين المجموعات (جميع $p_{group} > 0.05$). ومع ذلك، أظهر مستخدمو السجائر الإلكترونية انخفاضًا كبيرًا في ذروة استهلاك الأكسجين ($\dot{V}O_2peak$, $p_{group} = 0.017$)، ونسبة كفاءة تهوية مرتفعة ($\dot{V}E/\dot{V}CO_2$ nadir, $p_{group} = 0.037$)، وزيادة في ضيق التنفس الناتج عن الجهد ($p_{group} < 0.001$, $p_{group*workload} < 0.001$). ومن الجدير بالذكر أنه بينما ظلت أحجام الرئة العاملة قابلة للمقارنة بين المجموعات (جميع $p > 0.05$)، أظهر مستخدمو السجائر الإلكترونية استجابة مخففة لقدرة الانتشار لثاني أكسيد الكربون (DLCO) استجابةً للتغيرات الوضعية ($p_{group*posture} = 0.036$).
بشكل عام، أظهر مستخدمو السجائر الإلكترونية المزمنون انخفاضًا في قدرة التحمل، وكفاءة تهوية معطلة، وضيق تنفس مبالغ فيه، إلى جانب انخفاض في استقطاب قدرة الانتشار الرئوي، بغض النظر عن مستوياتهم من $\dot{V}O_2peak$. تشير هذه النتائج إلى وجود عيوب تنفسية كبيرة مرتبطة باستخدام السجائر الإلكترونية المزمن.
المناقشة
تستكشف الدراسة وظيفة القلب والرئة لمستخدمي السجائر الإلكترونية المزمنين الشباب، الذين يتمتعون بصحة جيدة بخلاف ذلك، أثناء ممارسة الرياضة، مما يكشف عن شذوذات كبيرة مقارنة بمجموعة التحكم المتطابقة. تشير النتائج الرئيسية إلى أن مستخدمي السجائر الإلكترونية يظهرون انخفاضًا في ذروة استهلاك الأكسجين ($\dot{V}O_2$) بمقدار 5.2 مل/كغ/دقيقة، وكفاءة تهوية معطلة (كما تم قياسها بواسطة نسبة $\dot{V}E/\dot{V}CO_2$)، وضيق تنفس مبالغ فيه أثناء ممارسة الرياضة دون الحد الأقصى. ومن الجدير بالذكر أن هؤلاء المستخدمين يظهرون أيضًا استجابة مخففة لقدرة الانتشار الرئوي (DLCO) استجابةً للتغيرات الوضعية، مما يشير إلى علامات مبكرة على خلل الأوعية الدموية الرئوية.
تعد الانخفاضات الملحوظة في قدرة التحمل وكفاءة التهوية مقلقة، حيث قد تشير إلى عيوب فسيولوجية أساسية قد تؤدي إلى مشاكل صحية أكثر حدة مع مرور الوقت. تشير استجابة ضيق التنفس المبالغ فيها، خاصة فيما يتعلق بعبء العمل، إلى أن مستخدمي السجائر الإلكترونية قد يواجهون طلبًا تهويًا غير متناسب، قد يرتبط بتغيرات في ميكانيكا التنفس أو زيادة في المساحة الميتة الفسيولوجية. بشكل عام، تؤكد هذه النتائج على الحاجة إلى مزيد من البحث في الآثار القلبية الرئوية طويلة الأمد لاستخدام السجائر الإلكترونية، خاصة في الفئات السكانية التي لا تتعرض سابقًا للتبغ.
القيود
تقدم الدراسة عدة قيود قد تؤثر على صحة نتائجها. أولاً، تم إجراء التوصيف الفسيولوجي على حجم عينة صغير نسبيًا، مما قد يحد من تعميم النتائج. تم تقييم مستويات النشاط البدني من خلال استبيان ذاتي موثق بدلاً من القياس المباشر باستخدام أجهزة مراقبة النشاط القياسية، مما قد يقدم تحيزًا في قياس النشاط البدني. بالإضافة إلى ذلك، قد لا تأخذ الافتراضات بأن قيمة $\theta_{CO}$ كانت متسقة عبر المشاركين في الاعتبار التباين الفردي، على الرغم من أنه تم اعتباره مناسبًا نظرًا لمستويات الكربوكسي هيموغلوبين المنخفضة والطبيعية بين مستخدمي السجائر الإلكترونية.
علاوة على ذلك، أفاد المشاركون باستخدام أكثر من عشرة نكهات مختلفة من السجائر الإلكترونية، مما يعقد القدرة على تحليل آثار نكهات معينة على النتائج القلبية الرئوية ضمن العينة الصغيرة. كما أن الاعتماد على أدوات ذاتية الإبلاغ لقياس التعرض للسجائر الإلكترونية، والسجائر التقليدية، والقنب يحد من دقة تقييم التعرض. أخيرًا، لا توضح الدراسة كيف تقارن الاستجابات للسجائر الإلكترونية بتلك الناتجة عن تدخين التبغ التقليدي أو مزيج من الاثنين، مما يشير إلى الحاجة إلى مزيد من البحث لمعالجة هذه الفجوات، خاصة في التجارب الأكبر التي يمكن أن تستكشف تأثير النكهات ومدة التعرض على النتائج الصحية.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.chest.2025.12.024
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41485699
Publication Date: 2026-01-02
Author(s): Thomas G. Williams et al.
Primary Topic: Smoking Behavior and Cessation
Overview
The research highlights a concerning trend in the increasing prevalence of e-cigarette use, particularly among individuals with no prior history of tobacco smoking, who report heightened respiratory symptoms. Traditional assessments of resting pulmonary function may inadequately identify underlying abnormalities, suggesting a need for more comprehensive evaluation methods.
The study’s findings challenge the perception of e-cigarettes as a safe alternative to traditional tobacco products. Notably, young e-cigarette users, despite exhibiting normal resting pulmonary function, demonstrated significant cardiopulmonary abnormalities during exercise, as well as reduced pulmonary vascular responsiveness. These subclinical impairments could potentially progress to more severe cardiopulmonary dysfunction over time, emphasizing the need for ongoing monitoring and research in this population.
Methods
The study employed a cross-sectional observational design to assess pulmonary function and exercise capacity in 20 chronic e-cigarette users (mean age: 23±4 years) compared to 20 matched controls with no history of tobacco smoking. Participants underwent a pulmonary function test (PFT) and a cardiopulmonary exercise test (CPET) to measure key outcomes, including peak exercise capacity ($\dot{V}O_2$peak), ventilatory efficiency ($\dot{V}E/\dot{V}CO_2$ nadir), exertional dyspnea, and operating lung volumes during exercise. Additionally, the study aimed to evaluate the recruitment of resting diffusing capacity of the lungs for carbon monoxide (DLCO) and its components by measuring changes from seated to supine positions.
The study was ethically approved by the Health Research Ethics Board at the University of Alberta (Pro #00119593) and consisted of two visits. The first visit included obtaining written informed consent, health screening for eligibility, and conducting the PFT and CPET. The second visit, occurring at least 48 hours later, focused on assessing DLCO, lung volume (Vc), and membrane diffusion capacity (DM) in both seated and supine postures. Adjusted linear regression models were utilized to analyze the impact of group status on the primary outcome variables at rest and during exercise.
Results
The results of the study indicate that both e-cigarette users and control participants exhibited normal pulmonary function, with no significant differences in group comparisons (all $p_{group} > 0.05$). However, e-cigarette users demonstrated significantly lower peak oxygen uptake ($\dot{V}O_2peak$, $p_{group} = 0.017$), an elevated ventilatory efficiency ratio ($\dot{V}E/\dot{V}CO_2$ nadir, $p_{group} = 0.037$), and greater exertional dyspnea ($p_{group} < 0.001$, $p_{group*workload} < 0.001$). Notably, while operating lung volumes remained comparable between groups (all $p > 0.05$), e-cigarette users exhibited a blunted recruitment of diffusing capacity for carbon monoxide (DLCO) in response to postural changes ($p_{group*posture} = 0.036$).
Overall, chronic e-cigarette users showed reduced exercise capacity, impaired ventilatory efficiency, and exaggerated dyspnea, alongside diminished pulmonary diffusing capacity recruitment, independent of their $\dot{V}O_2peak$ levels. These findings suggest significant respiratory impairments associated with chronic e-cigarette use.
Discussion
The study investigates the cardiopulmonary function of young, otherwise healthy chronic e-cigarette users during exercise, revealing significant abnormalities compared to matched controls. Key findings indicate that e-cigarette users exhibit reduced peak oxygen uptake ($\dot{V}O_2$) by 5.2 mL/kg/min, impaired ventilatory efficiency (as measured by the $\dot{V}E/\dot{V}CO_2$ ratio), and exaggerated dyspnea during submaximal exercise. Notably, these users also demonstrate a blunted recruitment of pulmonary diffusing capacity (DLCO) in response to postural changes, suggesting early signs of pulmonary vascular dysfunction.
The observed reductions in exercise capacity and ventilatory efficiency are concerning, as they may indicate underlying physiological impairments that could lead to more severe health issues over time. The exaggerated dyspnea response, particularly in relation to workload, suggests that e-cigarette users may experience a disproportionate ventilatory demand, potentially linked to altered breathing mechanics or increased physiological dead space. Overall, these findings underscore the need for further investigation into the long-term cardiopulmonary effects of e-cigarette use, particularly in populations without prior tobacco exposure.
Limitations
The study presents several limitations that may affect the validity of its findings. Firstly, the physiological characterization was conducted on a relatively small sample size, which may limit the generalizability of the results. Physical activity levels were assessed through a validated self-report questionnaire rather than direct measurement with gold-standard activity monitors, potentially introducing bias in quantifying physical activity. Additionally, the assumption that the value of $\theta_{CO}$ was consistent across participants may not account for individual variability, although it was deemed appropriate given the low and normal carboxyhemoglobin levels among e-cigarette users.
Moreover, participants reported using over ten different e-cigarette flavorings, which complicates the ability to analyze the effects of specific flavorings on cardiopulmonary outcomes within the small sample. The reliance on self-reported tools for quantifying exposure to e-cigarettes, tobacco cigarettes, and cannabis further limits the accuracy of exposure assessment. Lastly, the study does not clarify how responses to e-cigarettes compare to those from traditional tobacco smoking or a combination of both, indicating a need for future research to address these gaps, particularly in larger trials that could explore the impact of flavorings and exposure duration on health outcomes.