Health effects of traffic-related air pollution and physical activity: A real-world exposure experimental study

Abstract

Exposure to traffic-related air pollution (TRAP) has been associated with adverse health outcomes. Physical activity (PA) in polluted air may increase pollutant uptake and hence affect health. The main aim of this thesis is to determine the short-term health effects of TRAP in healthy participants and any possible modifying effect of PA. A crossover real-world exposure study was conducted which compared in 28 healthy participants lung, systemic, and blood pressure responses to four different exposure scenarios: two hours of exposure in a high and low TRAP environment, each at rest and in combination with intermittent moderate PA, that comprised alternating 15-minute rest and cycling intervals. The data was analysed by using mixed effect models for repeated measures. High levels of TRAP induced airway and systemic inflammatory responses, as well as increased blood pressure. Physical activity improved lung function and attenuated the blood pressure increase. Physical activity in high levels of TRAP also induced lung and systemic inflammation, and decreased the circulating levels of the brain-derived neurotrophic factor (BDNF). The short-term exposure to TRAP is associated with adverse health effects. Physical activity has beneficial effects on health, even when performed in high levels of TRAP. The clinical meaning of the decreases in BDNF as a response to the intermitted physical activity in the experimental setting and the more habitual physical activity in daily life remains unclear. This study also suggests that the health effects of traffic-related air pollution and physical activity are predominantly independent in high levels of TRAP.

L'exposició a la contaminació de l'aire relacionada amb el tràfic (CART) s'ha associate amb resultats adversos per a la salut. L'activitat física (AF) realitzada en ambients amb aire contaminat pot augmentar l'absorció de contaminants i amb això produir efectes en la salut. L'objectiu principal d'aquesta tesi va ser determinar els efectes en la salut de l’exposició a la CART a curt termini en participants sans així com qualsevol possible efecte modificador de l’AF. S’ha realitzat un estudi en disseny del creuament amb exposició del “món real” comparant en 28 participants sans les respostes pulmonars, sistèmics i de la pressió arterial en quatre escenaris diferents d'exposició: 2 hores d’exposició en un entorn d'alta i baixa CART, cadascun en repòs i en combinació amb AF moderada i intermitent, que consta de quatre intervals de 15 minuts de descans i ciclisme. Les dades es van analitzar utilitzant models d'efectes mixtes per a mesures repetides. Els nivells alts de CART van induïr una resposta inflamatòria sistèmica i de la via aèria, i un augment de la pressió arterial. L’AF va millorar la funció pulmonar i va atenuar l’augment de la pressió arterial. L’AF en alts nivells de CART també va induïr una inflamació pulmonar i sistèmica y una disminució dels nivells circulants del factor neurotròfic derivat del cervell (FNDC)1. L'exposició a curt termini a CART s'associa amb efectes adversos per a la salut. L’AF té efectes beneficiosos sobre la salut, encara quan es realitza en alts nivells de CART. El significat clínic de les disminucions en el FNDC com a resposta a l’AF intermitent en l'entorn experimental i l’AF més habitual de la vida quotidiana segueix essent poc clara. Aquest estudi també suggereix que els efectes sobre la salut de la CART i l’AF són predominantment independents dels nivells alts de CART. 1 també conegut com “BDNF”, de l'anglès “Brain-derived Neurotrophic Factor”.