Каковы основные компоненты табачного дыма. Что входит в состав табачного дыма. Причины ухудшения работы легких от никотина

Тема: Компоненты табачного дыма. Их влияние на здоровье.

Далеко не каждый курильщик, даже со стажем, сможет назвать компоненты, которые входят в состав табачного дыма, да и самого табака. Все знают никотин и смолу, но только единицы в курсе, что сигаретный дым содержит около 4000 компонентов, большая часть которых считаются опасными для человеческой жизни и, конечно, для здоровья. На пачках табачных изделий не пишут, что входит в состав сигареты.

Сигарета в пассивном состоянии состоит из начинки (табачные смеси), обёртки (бумага) и фильтра. В процессе курения происходит постепенное сжигание табака и бумаги и ингаляция дыма сигареты.

Табачные компании не имеют регламентированных норм по контролю канцерогенов в составе табака. Исследование сигарет показывает, что количество смолы и никотина в изделиях превышает указанные показатели в 10 и более раз. Никакого контроля над количеством вредных веществ не ведется. Но почему вокруг химического состава табачных изделий такая шумиха? Какой вред наносит курение? И так ли оно опасно на самом деле? Может это просто вызывающий отвращение неприятный запах? Достаточно рассмотреть подробнее составляющие сигаретного дыма, чтобы ответить на вопрос об опасности утвердительно.

Состав табачного дыма: основные компоненты

Из чего состоит табачный дым? Обычному рядовому человеку известны многие из химических элементов и соединений, которые содержатся в табачном дыме. Некоторые встречаются в повседневной жизни, другие знакомы по урокам химии в школе. В состав табачного дыма входят газообразные компоненты и твердые частицы.

1. К газообразным компонентам относятся:

• аммиак
• бутан
• метан
• метанол
• сероводород
• угарный газ
• ацетон
• синильная кислота (цианистый водород)

Все это - вредные вещества, что не раз доказано. Многие из них являются ядами для любой биологической формы жизни. Стоит взглянуть на этот список, чтобы понять: подобные вещества не должны находиться в клетках биологического тела.

2. Еще в состав табачного дыма входят некоторые радиоактивные компоненты.

• полоний
• калий
• свинец
• радий
• цезий

Известно, что вещества радиоактивного плана - это канцерогены, которые накапливаются в клетках. Курильщик, получает годовую дозу радиации 500 рентген, употребляя одну пачку сигарет в день.

3. К твердым частицам относятся смола, металлические и другие соединения:

• смола
• фенол
• индол
• карбазол
• никотин
• свинец
• мышьяк
• сурьма
• алюминий
• кадмий

Особенно опасен для здоровья состав смолистых и твердых частиц. Именно они покрывают легкие и дыхательные пути нагаром, не давая возможности организму заняться самоочищением.

А теперь подробно о некоторых компонентах :

Акролеин – это компонент слезоточивого газа, который применяется для разгона демонстраций. Относится к первому классу химической опасности – то есть, крайне токсичное вещество.

Аммиак входит в состав самых известных средств для чистки сантехники. Он же – один из провокаторов развития астмы.

Ацетальдегид – это то, во что превращается алкоголь в организме, приводя к его отравлению. Раньше использовался для производства клеев и смол для деревообрабатывающей промышленности. Сейчас ацетальдегид постепенно прекращают использовать, так как выяснилось, что он - канцероген.

Ацетон – сильный растворитель. Хорошо известный многим женщинам в качестве компонента жидкости для снятия лака. Способен раздражать слизистые глаз и носоглотки. При длительном воздействии повреждает печень и почки.

Бензол – органический растворитель, способный вызвать несколько видов рака, включая лейкемию.

Бензпирен – еще один представитель веществ первого класса опасности. Сильный канцероген, который накапливается в организме и провоцирует в первую очередь развитие рака легких и кожи. Кроме того, он способен сделать человека бесплодным.

Кадмий – яд, способный накапливаться в организме. Поражает нервную систему, печень и почки. Хроническое отравление им приводит к анемии и разрушению костей.

Кротоновый альдегид – токсичное вещество, входящее в список особо опасных веществ. Нарушает работу иммунной системы и может вызвать изменения в ДНК.

Нафтиламинов целых два вида - альфа и бета. Первый – составляющая гербицидов, второй – просто сильный канцероген, вызывающий рак мочевого пузыря.

Никотин не оказывает канцерогенного эффекта. Но зато он вызывает скорое и сильное привыкание. Действует на нервную систему очень быстро – в течение 15 секунд после вдыхания попадает в головной мозг.

Используется также в качестве инсектицида, поскольку втрое токсичнее цианистого калия. Смертельная доза для человека – 35–70 мг. Отравление им приводит к угнетению работы нервной системы, а постоянное присутствие в организме беременной женщины – к нарушению развития плода.

Оксид четырехвалентного азота – очень токсичный газ, один из составляющих смога и причина кислотных дождей. Ученые винят это вещество в провоцировании развития нейроденегеративных заболеваний и астмы.

Пиридин применяется в производстве средств от насекомых. У человека раздражает слизистые оболочки, вызывает головную боль и тошноту.

Свинец используется в производстве аккумуляторных батарей, краски и металлических сплавов. Очень токсичное вещество, способное накапливаться в костях и вызывать их разрушение. Особенно опасный для детей.

Синильная кислота до сих пор применяется в США для казней. Такая же ядовитая, как и цианистый калий, который из нее и получают.

Смолы – это несколько химических веществ, вызывающих развитие раковых опухолей. Их, кстати, проще всего заметить. Если выпустить табачный дым изо рта через чистый носовой платок, на нем останется слабое темное пятно. Стоит учесть, что при этом 70 процентов смол осело в легких.

Стирол используется при производстве пластмасс. Приводит к головной боли и считается причиной лейкемии.

Угарный газ – яд, который способен связываться с гемоглобином крови и препятствовать доставке кислорода к клеткам тела. В смертельных дозах его можно получить при пожаре, неисправности отопительных приборов или из выхлопного газа автомобилей.

В сигаретных дозировках это вещество действует угнетающе на мышечную и сердечно-сосудистую систему, вызывает усталость, сонливость, слабость и головокружение. Особенно токсичен угарный газ для детей во время внутриутробного развития.

Фенол – токсичное вещество, вызывающее нарушение работы нервной и сердечно-сосудистой системы. Используется для производства фанеры и других строительных материалов.

Формальдегид – это токсичное и канцерогенное вещество. Его водный раствор используют для консервации трупов и анатомических препаратов, а также для дубления кожи. По совместительству – сильный канцероген.

Хром применяется в качестве защитного слоя для металла и в некоторых сплавах. Сильный канцероген, вызывающий рак легких. Причем в группу риска отравления хромом попадают в первую очередь сварщики и курильщики.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-08-26

В табаке и табачном дыме обнаружены многочисленные соединения, среди которых никотин, выделенный еще в 1809 г. из листьев табака, является одним из наиболее важных агентов, действующих на организм человека.

Компоненты табачного дыма возникают путем возгонки летучих и полулетучих веществ из табачных листьев и расщепления их составных частей под действием высокой температуры. Кроме того, имеются нелетучие вещества, которые превращаются в дым без распада.

Когда курящий затягивается, он ингалирует главный поток дыма. Аэрозоль, выделяемый горящим конусом сигареты в интервале между затяжками, - это побочный поток дыма, отличающийся по химическому составу от главного потока. Та часть дыма, которая задерживается с помощью стекловолокнистого фильтра Кэмбриджа, определяется как фаза, состоящая из частиц, в то время как часть дыма, проходящая через фильтр, определяется как газовая фаза.

Аэрозоль дыма - это высококонцентрированные, взвешенные в воздухе, жидкие частицы, составляющие смолу. Каждая частица состоит из множества органических и неорганических соединений, рассеянных в газообразной среде, состоящих первично из азота, кислорода, водорода, оксида и диоксида углерода, а также большого количества летучих и полулетучих органических веществ в равновесии с фазой, содержащей частички табачного дыма. Состав аэрозольного дыма все время меняется. Различные параметры определяют количественное и качественное содержание основного и побочного потоков дыма. Главный поток дыма, вдыхаемый курящим, составляет при курении сигарет без фильтра 32%, а с фильтром - 23% общего количества дыма.

Большая часть дыма выделяется в окружающую среду, где его вдыхают некурящие - так называемые пассивные курильщики. Имеются данные о том, что от 55 до 70% табака в сигаретах сгорает между затяжками, что и служит источником для образования побочного потока дыма и пепла. Основными факторами, оказывающими влияние на температуру горящей сигареты, являются длина и окружность сигареты, вещество наполнителя, тип табака или смеси, плотность упаковки, способ резания табака, качество сигаретной бумаги и фильтра и др. Температура тлеющего табака составляет 300°С, а во время затяжки она достигает 900-1100°С. Температура табачного дыма примерно 40-60°С.

Таким образом, от периферии сигареты до горящего центра наблюдается значительный температурный разрыв (от 40 до 1100°С), который распространяется более чем на 3 см по колонке табака.

Согласно многочисленным данным, горящая сигарета является как бы уникальной химической фабрикой, продуцирующей более 4 тыс. различных соединений, в том числе более 40 канцерогенных веществ и по меньшей мере 12 веществ, способствующих развитию рака (коканцерогенов). 2

Всю продукцию этой "фабрики" можно разделить на две фазы: газовую и содержащую твердые частицы.

К газовым компонентам табачного дыма относятся оксид и диоксид углерода, цианистый водород, аммоний, изопрен, ацетальдегид, акролеин, нитробензол, ацетон, сероводород, синильная кислота и другие вещества. Соответствующие данные представлены в табл. 1.

	Таблица 1. Основные газовые компоненты табачного дыма
Летучие вещества			Летучие вещества
Оксид углерода			N-Нитрозометилэтиламин
Диоксид углерода			Гидразин
			Нитрометан
Цианистый водород			Нитробензол
Ацетальдегид
Акролеин
N-Нитрозодиметиламин

Фаза табачного дыма, содержащая твердые частицы включает в основном никотин, воду и смолу табачныйдеготь.

В состав смолы входят полициклические ароматические углеводороды, вызывающие рак, в том числе нитрозоамины, ароматические амины, изопреноид, пирен, бенз(а)пирен, хризен, антрацен, флюорантен и др. Кроме того, смола содержит простые и сложные фенолы, крезолы, нафтолы, нафталены и др. 3

Соответствующие данные по составу специфических компонентов твердой фазы табачного дыма представлены в табл. 2.

В состав твердой фазы входят также металлические компоненты: калий, натрий, цинк, свинец, алюминий, медь, кадмий, никель, марганец, сурьма, железо, мышьяк, теллур, висмут, ртуть, марганец, лантан, скандий, хром, серебро, селений, кобальт, цезий, золото, кремний, кальций, титан, стронций, таллий, полоний. Таким образом, в дополнение к веществам газовой фазы и специфическим компонентам в состав табачного дыма входят ионы многих металлов и радиоактивные соединения калия, свинца, полония, стронция и др.

	Таблица 2. Специфические компоненты табачного дыма
Специфические компоненты
Н-Метилиндол
Бенз(а)антрацен
М- и р-крезол
Бенз(а)пирен
2,4-диметилфенол
N-Этилфенол
Флюорантен
b-Нафтиламин
Н-нитрозонорникотин
ДДД инсектицид
Карбазол
ДДТ инсектицид
Н-Метилкарбазол
4,4-Дихлоростильбен

При выкуривании 20 г табака образуется более 1 г табачного дегтя. С учетом того, что даже самые совершенные фильтры задерживают не более 20% содержащихся в дыме веществ, каждый курильщик может легко определить, какое количество табачного дегтя со всеми его компонентами уже введено в его органы дыхания.

В последние годы наблюдается тенденция к уменьшению содержания смолистых веществ и никотина в сигаретах. Например, в сигаретах, выпускаемых в США, содержится на 1 кг табака 2,2 мг никотина и 31,0 мг смолистых веществ, в то время как в сигаретах, выпускаемых в Италии, в том же количестве табака содержится 2,68 мг никотина и 50,38 мг смолистых веществ. В настоящее время разрабатывается новая технология, позволяющая снизить содержание никотина до 1,0 мг, а смолистых веществ - до 14,0 мг. Однако следует отметить, что снижение содержания вредных веществ в сигаретах приводит, как правило, к количественному росту их потребления в расчете на одного курильщика. В связи с тем, что в табачном дыме содержится множество различных компонентов, фармакологический эффект курения связан не только с никотином, но и с комплексным влиянием всех составных частей дыма. Однако никотин является главным веществом, оказывающим фармакологическое действие, свойственное табачному дыму.

Некоторые исследователи изучали проблему метаболизма никотина. Никотин можно определять количественно с помощью радиохимических методов. В настоящее время разработан высокочувствительный газохроматографический метод определения никотина (до 0,6 нмоль/л) и главного метаболита никотина - котинина (до 0,57 нмоль/л).

Большая часть абсорбированного никотина быстро распадается в организме, частично выводится почками; при этом основным органом, обеспечивающим дезинтоксикацию, является печень, где происходит превращение никотина в менее активный котинин.

R. Wilcox и соавт. (1979) исследовали концентрацию никотина и котинина в моче у группы курящих. После прекращения курения котинин сохранялся в моче дольше чем никотин, и обнаруживался в течение 36 ч после выкуривания последней сигареты. Когда этот метод был использован на больных, ранее перенесших инфаркт миокарда, для того чтобы убедиться, действительно ли они бросили курить, то оказалось, что только 46-53% обследованных прекратили курение.

Таким образом, определение в моче никотина и котинина может одновременно оказаться полезным для верификации курения больного.

Никотин воздействует как на симпатическую, так и на парасимпатическую нервную систему. Сначала развивается брадикардия (раздражение вагуса), которая сменяется тахикардией, положительным инотропным эффектом, повышением артериального давления, спазмом периферических кожных сосудов и расширением коронарных сосудов вследствие стимуляции симпатических ганглиев и выброса катехоламинов.

Фармакологическому воздействию никотина табачного дыма предшествует абсорбция последнего. Частично поглощение происходит в полости рта; более 90% вдыхаемого никотина абсорбируется легкими. От 82 до 90% других составных частей табачного дыма также абсорбируется. 4

Важным фактором в абсорбции никотина является pH табачного дыма. При этом играют роль время контакта табачного дыма с мембранами слизистых оболочек, pH их мембран, pH жидкостей тела, глубина и степень ингаляции, частота затяжек и др.

С мола

Это общее название для сложной смеси токсичных веществ, которые вдыхает курильщик в виде частичек. По определению, смола - это все то, что содержится в табачном дыме , за исключением газов, никотина и воды. Каждая частичка состоит из многих органических и неорганических веществ, среди которых присутствует множество летучих и полу-летучих соединений.

Дым попадает в рот в виде концентрированного аэрозоля. При охлаждении он конденсируется и образует смолу , которая оседает в дыхательных путях. Содержащиеся в смоле вещества вызывают рак и другие заболевания легких, такие как паралич очистительного процесса в легких и повреждения альвеолярных мешочков. Они также снижают эффективность иммунной системы.

Среди присутствующих в табачном дыме канцерогенов выделяют два класса возбудителей злокачественных опухолей: полициклические ароматические углеводороды (например, бензпирен) и специфические для табака (то есть не содержащиеся в иных природных веществах) нитрозамины. Нигде в мире нет правил, требующих, чтобы табачные компании уменьшали или контролировали концентрацию этих канцерогенов в табачном дыме . Понятие «смолы » мало подходит в качестве основы регулирования табачных изделий . Например, когда в Польше измерили содержание двух канцерогенов в сигаретах разных марок, оказалось, что их уровень в сигаретах известных международных марок был в 334 раза выше, чем в местных сигаретах , хотя содержание смолы в международных марках было меньше. Поскольку постоянно разрабатываются новые табачные изделия , то в будущем понятие «смола » может измениться до неузнаваемости.

В связи с вышесказанным многие исследователи считают само понятие «смолы » обманчивым и предлагают отказаться от ее измерения, а вместо этого измерять содержание конкретных особо опасных ее компонентов.

К анцерогены

Канцерогены табачного дыма имеют разную химическую природу. Кроме перечисленных выше полициклических ароматических углеводородов и нитрозаминов, табачный дым содержит другие органические и неорганические соединения, которые могут обладать канцерогенным действием.

Международное агентство исследований рака (IARC) относит к «Канцерогенам человека первой группы» 44 отдельных вещества, 12 групп или смесей химических веществ и 13 условий, способствующих воздействию. Девять из этих 44 веществ присутствуют в основном потоке табачного дыма . Это бензол, кадмий, мышьяк, никель, хром, 2-нафтил- амин, винил хлорид, 4-аминобифенил, бериллий.

Кроме собственно канцерогенов , табачный дым также содержит так называемые ко-канцерогены , то есть вещества, которые способствуют реализации действия канцерогенов . К ним относится, например, катехол.

П олициклические ароматические углеводороды

Это большой класс органических канцерогенов , в значительном количестве присутствующих в табачном дыме и представляющих собой именно то, что традиционно понималось под «смолой ». Основным механизмом их канцерогенного действия является образование соединений с молекулами ДНК. Существует представление о многоэтапности процесса канцерогенеза с участием полициклических ароматических углеводородов, в ходе которого сначала происходит инициализация процесса канцерогенеза , а затем инициализированные клетки превращаются в злокачественные. В этом процессе участвуют как канцерогены , так и ко-канцерогены . Одним из наиболее известных представителей данного класса является бензпирен, который был выделен из каменноугольной смолы в 1930-е годы, и с тех пор рассматривается в качестве классического примера канцерогенов .

Н итрозамины

Табачные N-нитрозамины - это группа канцерогенов , образующихся из алкалоидов табака . Они являются этиологическим фактором злокачественных опухолей легких, пищевода, поджелудочной железы, ротовой полости у людей, потребляющих табак . При взаимодействии с нитрозаминами молекулы ДНК изменяют свою структуру, что служит началом для злокачественного роста.

Современные сигареты , несмотря на кажущееся снижение содержания смол , обусловливают большее поступление в организм курильщика нитрозаминов. И со снижением поступления в организм курильщика полициклических ароматических углеводородов и увеличением поступления нитрозаминов связано изменение структуры заболеваемости раком легких, со снижением частоты плоскоклеточного рака и ростом числа случаев аденокарциномы.

У гарный газ

Угарный газ (монооксид углерода)- это газ без цвета и запаха, присутствующий в высокой концентрации в сигаретном дыме . Его способность соединяться с гемоглобином в 200 раз выше, чем у кислорода. В связи с этим повышенный уровень оксида углерода в легких и крови у курильщика уменьшает способность крови переносить кислород, что сказывается на функционировании всех тканей организма. Мозг и мышцы (включая сердечную) не могут действовать в полную силу без достаточного поступления кислорода. Сердце и легкие должны работать с большей нагрузкой для того, чтобы компенсировать снижение поступления кислорода в организм. Угарный газ также повреждает стенки артерий и увеличивает риск сужения коронарных сосудов, что может привести к сердечным приступам.

С инильная кислота

Цианистый водород или синильная кислота оказывает прямое пагубное воздействие на природный очистительный механизм легких через влияние на реснички бронхиального дерева. Повреждение этой очищающей системы может привести к накоплению токсичных веществ в легких, увеличивая вероятность развития болезни.

Воздействие синильной кислоты не ограничивается ресничками дыхательных путей. Синильная кислота относится к веществам так называемого общетоксического действия. Механизм ее воздействия на организм человека состоит в нарушении внутриклеточного и тканевого дыхания вследствие подавления активности железосодержащих ферментов в тканях, участвующих в передаче кислорода от гемоглобина крови к клеткам тканей. В результате ткани не получают достаточного количества кислорода, даже если не нарушено ни поступление кислорода в кровь, ни перенос его гемоглобином к тканям. В случае же воздействия табачного дыма на организм все эти процессы взаимно отягощают действие друг друга. Развивается гипоксия тканей, что, среди прочего, может привести к понижению умственной и физической работоспособности, а также к более серьезным проблемам, таким как инфаркт миокарда.

Кроме синильной кислоты в табачном дыме есть и другие компоненты, которые прямо воздействуют на реснички в легких. Это акролеин, аммиак, диоксид азота и формальдегид.

А кролеин

Акролеин (в переводе с греческого «острое масло»), как и угарный газ , является продуктом неполного сгорания. Акролеин обладает резким запахом, раздражает слизистые и является сильным лакриматором, то есть вызывает слезотечение. Кроме того, как и синильная кислота , акролеин относится к веществам общетоксического действия, а также повышает риск развития онкологических заболеваний. Выведение из организма метаболитов акролеина может приводить к воспалению мочевого пузыря - циститу. Акролеин , как и другие альдегиды, вызывает поражение нервной системы.

Акролеин и формальдегид относятся к группе веществ, провоцирующих развитие астмы.

О ксиды азота

Оксиды азота (оксид азота и более опасный диоксид азота ) содержатся в табачном дыме в довольно высоких концентрациях. Они могут вызывать повреждения в легких, ведущие к эмфиземе. Диоксид азота (NO 2 ) понижает сопротивляемость организма к респираторным заболеваниям, что может привести к развитию, например, бронхита. При отравлении оксидами азота в крови образуются нитраты и нитриты. Последние, действуя непосредственно на артерии, вызывают расширение сосудов и снижение кровяного давления. Попадая в кровь, нитриты образуют с гемоглобином стойкое соединение - метгемоглобин, препятствуют переносу гемоглобином кислорода и поступлению кислорода в органы тела, что приводит к кислородной недостаточности.

Таким образом, диоксид азота воздействует в основном на дыхательные пути и легкие, а также вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина.

Воздействие на организм человека диоксида азота снижает сопротивляемость к заболеваниям, вызывает кислородное голодание тканей, особенно у детей. Он также усиливает действие канцерогенных веществ, способствуя возникновению злокачественных новообразований. Диоксид азота влияет на иммунную систему, повышая чувствительность организма, особенно детского, к патогенным микроорганизмам и вирусам.

Оксид азота (NO ) играет более сложную роль в организме, поскольку образуется эндогенно и участвует в регуляции просвета сосудов и дыхательных путей. Под действием поступающего извне с табачным дымом оксида азота эндогенный его синтез в тканях уменьшается, что приводит к сужению сосудов и дыхательных путей. При этом экзогенные порции оксида азота могут приводить к кратковременному расширению бронхов и более глубокому поступлению табачного дыма в легкие.

Оксиды азота не случайно присутствуют в табачном дыме , так как их поступление в дыхательные пути усиливает абсорбцию никотина .

В последние годы также обнаружена роль оксида азота в формировании никотиновой зависимости . NO высвобождается в нервной ткани под влиянием поступившего никотина . Это приводит к уменьшению высвобождения симпатических нейромедиаторов головного мозга и облегчению стресса. С другой стороны, ингибируется обратный захват дофамина, и его повышенные концентрации создают вознаграждающий эффект никотина.

С вободные радикалы

При горении табака , как и любого другого материала, имеет место цепная химическая реакция с участием атомов кислорода или азота, которые в силу незаполненных электронных орбиталей отличаются высокой способностью взаимодействовать с различными веществами. Молекулы, в которых имеются такие атомы, принято называть свободными радикалами. Свободные радикалы табачного дыма вместе с другими высокоактивными веществами, например, перекисными соединениями, составляют группу оксидантов, которые участвуют в реализации так называемого оксидативного стресса и, согласно современным представлениям, имеют важную роль в патогенезе таких заболеваний, как атеросклероз, рак, хроническая обструктивная болезнь легких. Им отводится в настоящее время главная роль в развитии бронхита курильщика . Но оксиданты образуются не только в момент горения табака , но и при контакте субмикроскопических взвешенных частиц смолы и других твердых продуктов табачного дыма (никотина , бензпирена) с клеточной мембраной альвеолярных макрофагов. О том, что фагоцитоз твердых частиц табачного дыма действительно происходит в легких, свидетельствуют характерные морфологические изменения альвеолярных макрофагов курильщиков - песочная окраска цитоплазмы с интенсивно желтыми включениями. По этой причине подобные макрофаги можно рассматривать как биологические маркеры курильщика . Эндогенных оксидантов образуется неизмеримо больше, чем их содержится в табачном дыме . Период воздействия их более продолжителен, так как не ограничен непосредственно временем курения . К тому же свободнорадикальные продукты табачного дыма наиболее активно влияют на верхние отделы респираторного тракта, вызывая воспаление и атрофию слизистой задней стенки глотки и трахеи, в то время как эндогенные оксиданты оказывают свое пагубное воздействие главным образом в альвеолярной области легких, в стенках кровеносных сосудов, изменяя их структуру и функции.

М еталлы

В табачном дыме в следовых количествах обнаруживают 76 металлов , включая никель, кадмий, мышьяк, хром и свинец. Известно, что мышьяк, хром и их соединения достоверно вызывают развитие рака у людей. Есть данные, позволяющие предположить, что соединения никеля и кадмия также являются канцерогенами .

• Х ром

Шестивалентный хром давно известен в качестве канцерогена , а трехвалентный хром является эссенциальным нутриентом, то есть незаменимым компонентом пищи. При этом в организме существуют пути дезинтоксикации, которые позволяют восстановить шестивалентный хром до трехвалентного. С ингаляционным воздействием хрома связывают развитие астмы.

• Н икель

Никель относится к группе веществ, провоцирующих развитие астмы, а также способствует развитию рака. Вдыхание частиц никеля приводит к развитию бронхиолита, то есть воспаления самых мелких бронхов.

• К адмий

Кадмий является тяжелым металлом , в отношении которого полезное физиологическое действие не известно. Наиболее частым источником кадмия является курение , хотя возможно также поступление его с пищей. Последствия воздействия кадмия оказываются наиболее выраженными у тех людей, у которых имеется дефицит цинка и кальция в пище.

Кадмий накапливается в организме в силу его реабсорбции в почках и отсутствия биологических процессов, способствующих его выведению из организма. Он обладает токсическим действием на почки и способствует снижению минеральной плотности костной ткани. Кадмий также влияет на синтез прогестерона, либо усиливая его в малых дозах, либо ингибируя в больших. Эффект накапливающегося в организме двухвалентного кадмия также зависит от места приложения его действия. Синтез прогестерона в желтом теле яичников скорее усиливается, а в плаценте скорее ослабляется. В результате этого кадмий вмешивается в течение беременности, повышая риск недостаточной массы тела плода и преждевременных родов.

• Ж елезо

Железо также может быть одним из компонентов фазы частиц табачного дыма . Ингаляция железа может приводить к развитию рака дыхательных органов.

Р адиоактивные вещества

К радиоактивным компонентам, найденным в очень высокой концентрации в табачном дыме , относятся полоний-210, свинец-210 и калий-40. Помимо этого, присутствуют также радий-226, радий-228 и торий-228. Проведенные в Греции исследования показали, что табачный лист содержит изотопы цезий-134 и цезий-137 чернобыльского происхождения.

Четко установлено, что радиоактивные компоненты являются канцерогенами . В легких у курильщиков зафиксированы отложения полония-210 и свинца-210, благодаря чему курильщики подвергаются намного большим дозам радиации, чем те дозы, которые люди обычно получают из естественных источников. Это постоянное облучение, либо само по себе, либо синергически с иными канцерогенами может способствовать развитию рака. Исследование дыма польских сигарет показало, что вдыхание табачного дыма является главным источником поступления полния-210 и свинца-210 в организм курильщика . При этом обнаружилось, что дым разных марок сигарет может существенно отличаться по радиоактивности, а сигаретный фильтр адсорбирует лишь малую часть радиоактивных веществ.

{xtypo_quote}Сигареты могли бы быть менее радиоактивными
В конце 1960-ых и в 1970-ые годы Дэйд Моллер, эксперт по радиации и профессор Школы Здравоохранения Гарвардского Университета, убеждал изготовителей сигарет предпринять, казалось бы, странный шаг: убрать радиацию из табака . Он призвал к разработке процесса удаления радиоактивного материала из сигарет , что могло сделать курение менее опасным, сокращая риск рака легких. “Их ответ заключался в том, что люди не знают, что сигареты содержат радиоактивные материалы, и что любые подобные усилия лишь привлекут к этому внимание”, - вспоминает Моллер. Он и его коллеги из Гарварда говорят, что угроза достаточно серьезна, чтобы добавить еще одно предупреждение на пачках сигарет . Оно выглядело бы так: “Предупреждение Главного Врача: Сигареты являются важным источником радиоактивного излучения”. Учитывая страх общественности перед радиацией , такая информация может повысить эффективность антикурительных программ . В статье, опубликованной в 1964 году в журнале “Сайенс”, ученые Гарварда сообщили, что табак содержит относительно высокие концентрации естественного радиоактивного материала Полоний-210, который остается в табаке в процессе изготовления сигарет . Когда человек закуривает , Полоний-210 переходит в газ и вдыхается. Ученые обнаружили, что Полоний- 210 отлагается в небольшой зоне в месте бифуркации бронхов. Интересно, что это та самая область, где обычно начинается рак легкого. Таким образом, эти области получают большую дозу радиации . Ежегодная доза бронхиального эпителия у человека, который курит 1,5 пачки сигарет в день, эквивалентна дозе радиации от приблизительно 1 500 рентгенологических исследований грудной клетки. Ежегодная доза облучения курильщика более чем в 12 раз превышает норму безопасности, установленную Управлением по охране окружающей среды, Комиссией по ядерному урегулированию и Министерством энергетики США.

Татьяна Андреева и Константин Красовский

ТАБАЧНЫЙ ДЫМ И ЕГО ВРЕД

Табачный дым - это горячая смесь вредных газов, паров, жидкостей и твердых веществ, возникающих в результате сгорания табачных листьев. Измерения показали, что на конце папиросы, сигареты, и особенно сигары, разви­вается очень высокая температура (600 - 900°С).При этом происходит сухая перегонка табака (пиролиз). Многие органические вещества сгорают до газообразных продуктов, некоторые жидкости испаряются, а твердые превращаются в тончайшую микроскопическую пыль, образуя вредные вещества. Таким образом, табачный дым - это аэрозоль из газов, жидкостей и твердых веществ.

Химический состав табачного дыма очень сложен. В зависимости от качества, сортности и состава табака в нем различают 1200 компонентов.

К вредным газообразным компонентам табачного ды­ма относятся: оксид углерода (II) (угарный газ) и углекислый газ, аммиак, сероводород, формальдегид, метан, оксид мышьяка (III), этан, оксид азота (I) и др. При этом следует учитывать, что даже безвредные в обычном состоянии вещества в горячем и распыленном виде токсичны.

По сравнению с газообразными жидкие фракции табачного дыма более разнообразны и токсичны. Из жидких веществ, оказывающих токсичное действие на организм в табачном дыме обнаружено более 30 различных кислот, свыше 20 спиртов, 27 альдегидов и кетонов, 65 алифатических углеводородов и 45 фенолов, образующих табачный деготь, эфирные масла. Среди многочисленных кислот табачного дыма особенно сильными ядами являются синильная, муравьиная и масляная.

Синильная кислота - это смертельный яд. Одной ее капли достаточно, чтобы моментально убить человека; она парализует клеточное и тканевое дыхание. Несмотря на то, что содержание синильной; кислоты в дыме небольшое, она усиливает кислородное голодание и нарушает обмен веществ в мозговой, сердечной и мышечной тканях. Кислоты сильно раздражают слизистую оболочку дыхательных путей и альвеол, способствуя проникновению в кровь табачных ядов и вызывая воспаление гортани глотки, верхних дыхательных путей.

Из возгоняющихся спиртов ядами являются метиловый, этиловый, пропионовый, масляный и высшие многоатомные спирты, называемые сивушными маслами. Они отравляют легочную ткань, легко проникают в кровь, особенно поражая нервную систему. Альдегиды и кетоны - вредные продукты распада органических веществ; большинство из них имеет горький привкус. Вместе с сероводородом и никотином они вызывают обильное слюноотделение, тошноту и позывы к рвоте.

Алифатические углеводороды и фенолы (среди них бензпирен и бензатрацен), входящие в состав табачного дегтя, приводят к злокачественным новообразованиям.

Табачный деготь и смолы легко прилипают к тонким внутренним оболочкам легочных путей и альвеол, препятствуя нормальному газообмену между легкими и кровью. Осаждаясь на зубах и деснах, деготь приводит к воспале­нию слизистой оболочки рта, образованию бурого налета и разрушению зубов, что является причиной неприятного запаха изо рта.

Воздействуя на вегетативные функции организма, никотин изменяет секрецию надпочечников, усиливая выделе­ние гормона адреналина и его действие на сердце и сосуды. Поэтому при курении резко увеличивается частота сердечных сокращений, одновременно на продолжительное время суживаются периферические кровеносные сосуды. За минуту частота сокращений повышается на 20-30 ударов, а спазм сосудов резко повышает кровяное давление, нарушает питание тканей и мышц, мозга, почек, печени, кожи.

Никотин является ядом, прекращающим проведение возбуждений через нервные узлы. В целостном организме нарушение такой передачи препятствует нервной регуляции сердечнососудистой, дыхательной, выделительной и других систем, обмена веществ, желез внутренней секреции. Установлено, что никотин мешает усвоению организмом витамина С, разрушая его, вызывает усиленное отложение в стенках кровеносных сосудов извести и холестерина, что приводит к склеротическим изменениям.

Особенный вред оказывает никотин на организм при мышечной деятельности, так как нарушает кровообращение и регуляцию жизненно важных органов и самой мышечной ткани. При этом вред курения сводить только к никотину было бы слишком односторонне. Никотин - это только один из основных ядов, наркотическое действие которого создает тягу к курению и образование вредной, антигигиенической привычки, переходящей в болезнь - никотиновую наркоманию. Следует обратить внимание и на другие составные части табачного дыма, которые отравляют организм, снижают его защитные свойства, нарушают рост и развитие, способствуя возникновению различных заболеваний.

Твердых фракций в табачном дыме меньше, чем газообразных и жидких, но их влияние на организм еще более губительно. К этим фракциям относятся: соединения мышьяка, радиоактивные и канцерогенные вещества, сажа. Подсчитано, что в 1 мл табачного дыма содержится 600 000 мелких пылевых частиц сажи. Они засоряют легочную ткань, затрудняют дыхание. Оксид мышьяка (III) является чрезвычайно токсичным соединением, которое отравляет легкие и нервную систему.

Ученые обнаружили в табачном дыме радиоактивный полоний (210 Ро) с периодом распада 138 дней. При курении из табака в дым переходит 80 % полония. Он излучает альфа (а)-частицы. При выкуривании двух пачек сигарет человек излучает облучение в 36 рад, а допустимая доза, установленная Международным советом защиты от радиации, составляет 6 рад. Если учесть, что в табачном дыме содержится еще и радиоактивный свинец С 20 Рв), висмут (210 Bi), (40 K), излучающие бета (В)-частицы, то общая радиация при выкуривании пачки сигарет достигает 50 рад. Этого вполне достаточно, чтобы при длительном курении вызвать рак губ, гортани, легких и других органов. В легких курильщиков обнаружено в 7 раз больше радиоактивного полония, чем у некурящих, в печени- в 3 раза, в сердце - в 2, в почках - в 1,5 раза. Многие ученые считают, что наличие этих веществ более опасно, чем действие других веществ табачного дыма, вместе взятых.

Таким образом, при курении на организм действуют многие вещества в горячей смеси газов, паров и пыли. Они легко проникают в кровь, а через стенки капилляров - во все клетки, ткани и органы.

Воспитание нетерпимого отношения учащихся к куре­нию следует начинать с объяснения состава табачного дыма и раскрытия отравляющего влияния его компонентов на все органы и системы организма.

Влияние табачного дыма на организм человека изучалось в физиологическом, токсикологическом и социальном отношениях.

Физиологические исследования позволили выяснить влияние курения и табачного дыма на все системы и органы человека, на его умственную и физическую работоспособность.

Токсикологические исследования доказали, что табачный дым и его отдельные компоненты оказывают токсичное действие на живые организмы, раскрыли механизм острого и хронического отравления при курении.

Курение, в зависимости от крепости табака, его доз, продолжительности действия, приводит к острому или хроническому отравлению организма. Острым отравлением называют резкое нарушение жизненно важных функций организма в результате однократного выкуривания большого количества табака.

Первое введение в организм целого комплекса ядовитых веществ табачного дыма вызывает резкую защитную реакцию: слюноотделение и слезоотделение, тошноту, задержку дыхания, кашель с одновременным нарушением нервной, дыхательной, кровеносной и других систем. Резко изменяется состав крови, что оказывает сильное влияние на продолговатый мозг.

Острое отравление сопровождается расстройством мозгового кровообращения, спазмом сердечных сосудов, снижением температуры тела, помутнением или потерей сознания. Для оказания первой помощи пострадавшего следует положить на спину и прикладывать ко лбу холодные компрессы, а в случае остановки сердца - сделать искусственное дыхание, промассажировать область сердца, после чего отправить в лечебное учреждение.

Острое отравление особенно опасно для детей и подростков, у которых защитные свойства и сопротивляемость к действию неблагоприятных условий значительно ниже, чем у взрослых.

Хроническое отравление вызывает болезненные изменения структурно-морфологического и функционального характера, возникающие в результате продолжительного курения. При хроническом отравлении нарушается деятельность всех жизненно важных органов и систем, снижается работоспособность, возникает половое бессилие, наступает преждевременное старение, у детей задерживаются рост, развитие организма. Курящие дети и подростки плохо переносят инфекционные болезни, у них снижаются защитные функции и иммунитет организма, они не сопротивляются бактериальным ядам и не выдерживают длительного действия высокой температуры. Следует подчеркнуть, что для защитных функций и иммунитета вредно не только само курение, но и пребывание в накуренных помещениях.

В состав табачного дыма входит множество веществ, которые обладают разной степенью токсичности. Именно из-за них для организма человека.

Что входит в состав табачного дыма

Таблица токсичности некоторых веществ, входящих в состав табачного дыма

В табачный дым входят летучие вещества и различные частицы, составляющие 5-10% от его массы. Концентрация частиц высока (5*10 9 /мл), в то время как их концентрация в атмосфере промышленных городов не превышает 10 5 /мл. Диаметр этих частиц - от 0.1 до 1 мкм. Небольшие размеры способствуют более глубокому проникновению и оседанию их в легких. Токсические газы, образующиеся при горении табака, адсорбируются на поверхности возникающих при курении частиц и вместе с ними проникают во время дыхания в самые глубокие участки бронхов и легких.

Современными методами были определены токсические вещества, входящие в состав табачного дыма, усредненные данные о содержании которых и доля в общей токсичности приведены в таблице выше.

Никотин

Главным отравляющим веществом сигареты является никотин.

Как действует никотин содержащийся в табачном дыме

Хотя смертельная доза никотина и составляет порядка 60 мг, но при поступлении данного количества вещества во время курения (это около 20-25 сигарет) человек не умирает, так как отравляющее вещество попадает туда постепенно и частично нейтрализуется другими компонентами табачного дыма, например формальдегидом. Поэтому никотин табачного дыма вызывает при курении только острое отравление, которое обычно сопровождается:

• одышкой,
• учащением пульса,
• шумом в ушах,
• холодным потом,
• бледностью,
• головной болью,
• обильным слюнотечением,
• рвотой,
• слабостью и дрожью в конечностях,
• чувством страха.

Угарный газ

Угарный газ соединяясь с гемоглобином в эритроцитах, блокирует их способность переносить кислород и способствует развитию дыхательной недостаточности.

Сажа

Сажа в составе табачного дыма обладает выраженным канцерогенным действием. При курении пачки сигарет в день, за год в легкие поступает около 750 гр. смолы дегтя - выраженного канцерогена.

Тяжелые углеводороды

Следует напомнить о том, что многокурящие обычно курят быстро; при этом очаг сгорания сигареты доводится до особенно высоких температур, что способствует синтезу , наиболее канцерогенных.

Аммиак

Из-за раздражающего действия аммиака возникает часто встречающееся у курильщиков кровотечение из десен.

Токсичность табачного дыма весьма велика. Это ощущают на себе некоторые начинающие курильщики, которые теряют сознание, не докурив сигарету.

Было установлено, что суммарный показатель загрязненности табачного дыма составляет очень большую величину: 384 000 ПДК. Для того чтобы снизить токсичность до 1 ПДК, то есть сделать воздух безвредным, нужно разбавить табачный дым в 384 000 раз свежим воздухом. При объеме помещения 25 м 3 , однократном воздухообмене и одной выкуренной сигарете в течение часа загрязненность воздуха в 20 раз превышает ПДК. Оказалось, что без каких-либо отрицательных последствий для организма можно выкурить только 0.036 сигареты в течение суток. Таким образом, даже наименее интенсивное курение вредно для здоровья человека.

Увеличение токсичности в зависимости от места работы

Многочисленными исследованиями было установлено, что при одних и тех же показателях загрязненности воздуха токсическими веществами и их смесями (пары бензина, продукты сгорания природного газа, бензол и др.) добавление составляющих табачного дыма повышает их токсичность в сотни и даже тысячи раз. Обследования рабочих химической, литейной, горнодобывающей, машиностроительной промышленности, асбестного, цементного, резинового, шинного, мукомольного, гончарного, пробкового производств, а также рабочих-строителей показали, что заболевания органов дыхания наблюдаются чаще у курящих, чем у некурящих, при воздействии одних и тех же производственных вредностей. Курильщики особенно подвержены развитию биссиноза - заболевания, возникающего под воздействием пыли хлопка, конопли и льна.

Риск возникновения рака легкого от воздействия урана и асбеста значительно выше среди курильщиков. Преимущественное отрицательное влияние курения и профессиональных вредностей зависит от выраженности этих факторов. Было проведено сравнение распространенности хронического бронхита среди курящих и некурящих в цехах с низким и высоким содержанием токсических веществ. В сборочном цехе, в котором загрязнение воздуха выражено нерезко, статистически достоверна большая распространенность хронического бронхита среди курящих. В литейном цехе, где очень высока загрязненность воздуха, хронический бронхит диагностирован одинаково часто среди курящих и некурящих. Из этого наблюдения был сделан вывод, что бронхолегочные заболевания могут быть связаны преимущественно с курением у рабочих цехов, в которых нет резкого загрязнения воздуха.

Также интересен тот факт, что когда курят в тесных, плохо вентилируемых помещениях, например в салоне легкового автомобиля, концентрация входящего в состав табачного дыма угарного газа может достичь уровня, превышающего ПДК для промышленных предприятий. После пребывания в таких условиях у некурящих может умеренно повышаться уровень карбоксигемоглобина в крови. У , больных хроническим бронхитом, бронхиальной астмой, эмфиземой легких, могут возникнуть кашель, одышка и приступы удушья.