Дым табачный воздух выел.
В.Маяковский, «Лиличка!» (1916 г.)
Ч то такое дымы (дым)? Это дисперсная система, состоящая из газообразной дисперсионной среды и диспергированного (мелко измельченного) твердого вещества (дисперсной фазы). Табачный дым – это дым, образующийся в процессе курения изделий из табака, это многокомпонентная система. Количество веществ, составляющих табачный дым, исчисляется тысячами (идентифицировано от 1000 до 4000 веществ, из которых около 60 являются канцерогенами). Часть веществ находится в твердой или жидкой фазе, часть – в состоянии газа.
Можно говорить о качественном составе табачного дыма – какие именно вещества входят в эту систему – и о количественном составе – сколько, например, микрограмм (мкг – 10 –6 г, т.е. миллионная доля грамма) вещества образуется при выкуривании одной сигареты. Можно говорить и о процентной доле в общей токсичности сигареты. Например, на долю бензпирена приходится 4,6%, а угарного газа – 9,2%.
Главное вещество табачного дыма (действующее наркотическое начало) – никотин. Одна сигарета содержит от 1,0 до 2,5 мг никотина (есть данные, что содержание никотина достигает 10 мг), пачка сигарет (20 шт.) – 20–50 мг. Смертельная доза никотина – 50–100 мг для некурящего человека. Для курящего – 100–400 мг. Даже 3–5 мг никотина могут вызвать одышку, обморок, тошноту, головокружение, спазматическое состояние продолжительностью до трех суток (это связано с возбуждением никотиновых холинорецепторов).
В химическом плане никотин – алкалоид (трудно определяемое понятие, но в принципе это – специфическая группа азотсодержащих органических веществ растительного или иного природного происхождения, обладающих высокой биологической активностью, причем, в зависимости от концентрации, как позитивного, так и негативного действия), содержащийся в листьях и семенах табака. Табак – растение семейства пасленовых, содержание никотина в нем в зависимости от сорта – 0,3–5%. Следы никотина обнаружены в помидорах, картофеле, зеленом перце, баклажанах – растениях из этого же семейства, – но встречается также в плаунах, хвоще полевом…
Брутто-формула никотина – С 10 Н 14 N 2 . Гигроскопичен (присоединяет воду из воздушной среды), на воздухе легко окисляется – вплоть до осмоления. Является азотистым основанием, т.е. реагирует с кислотами, образуя соли. В форме солей никотин и содержится в табаке, так что сам табак не пахнет никотином. Химическое строение никотина (рис. 1) было установлено трудами многих химиков.
Рис. 1. Никотин |
Кроме никотина, в табачном листе содержатся другие алкалоиды – норникотин (С 9 Н 12 N 2 – у него нет метильного радикала СН 3 , место которого занимает атом водорода) (рис. 2), никотеин , анабазин и др. В организме человека никотин превращается в норникотин, что чревато серьезными неустранимыми последствиями (возникновение диабета, рака, болезни Альцгеймера, ускорение старения организма). Метаболитом никотина является котинин (см. рис. 2), попадающий в мочу. Он оказался прекрасным биомаркером концентрации никотина в организме – у курящих и пассивно курящих (в том числе детей любого возраста).
В высшем сорте табака на долю никотина приходится 0,8–1,3%, а в третьесортном табаке содержится 1,6–1,8%. По стандартам США крепость табака имеет следующую градацию: 0,6–1% – light (слабый), 1–2% – medium (средний), 2–3% – strong (крепкий), 3–4% – extra strong (очень крепкий). Табак не пригоден для курения, если содержание никотина в нем более 4%.
Кроме никотина, в собственно табаке содержатся углеводы (крахмал, глюкоза) – 15–25%, щелочные вещества – 16%, различные органические кислоты (прежде всего лимонная, связывающая никотин в соль, никотиновая кислота) – 10%, полифенолы, глюкозиды, минералы – 10%, пектин – 6–10%, есть в табаке и белки (в том числе ферменты – амилаза, каталаза, карбоангидраза и др.) – 10%, жиры, смолы, эфирные масла (ароматические и терпеноидные соединения, влияющие на запах). Запах табачного дыма зависит от сорта табака, соотношения углеводов (чем их больше, тем дым «вкуснее») и белков; тонкий аромат определяется смоляным спиртом (или же – смоляными фенолами, или же – глюкозидами). Свежесобранные листья на 80–90% состоят из воды. Влажность готового табака (высушенного) – 12–18%. Химический состав табака зависит от сорта, условий выращивания, способа и времени сбора урожая, в большой степени – от состава почвы. Промелькнула цифра: в табаке содержится порядка 2500 веществ.
В физическом плане никотин – это летучая, бесцветная маслообразная жидкость (t кип = 246 °С, t пл = – 30 °С, ~1 г/см 3). С водой смешивается в любых отношениях. Вращает плоскость поляризованного луча влево.
В биологическом плане – сильно ядовитая жидкость с неприятным запахом и жгучим вкусом. Вызывает паралич нервной системы, остановку дыхания, прекращение сердечной деятельности. В малых дозах вызывает физическую и психологическую зависимость. Никотин, попадая в кровь, повышает давление, сужает периферические сосуды. Ни в свободном, ни в химически связанном состоянии никотин в медицине не используется*.
В принципе, а зачем табаку (самому растению) никотин? Он – самозащита от поедания насекомыми.
Наиболее чувствительны к никотину кошки, а козы спокойно поедают никотинсодержащую зелень. Птицы же погибают, если комната наполнена табачным дымом. Если заядлому курильщику поставить пиявку, она отваливается и гибнет. Никотин хорошо поглощается волосами, что находит применение в аналитической практике.
В историческом плане никотин (вероятно, в виде соли) из табака выделил французский химик Луи Воклен (1763–1829) в 1809 г. Однако в жидком состоянии никотин был получен только в 1828 г. усилиями студентов Гейдельбергского университета (Германия) Вильгельмом Поссельтом и Людвигом Рейманном. Они же первые указали, что никотин – «опасный яд», а в табаке присутствует в форме соли лимонной кислоты (поэтому при выделении никотина на первой стадии используется известь как щелочь).
Свое название никотин получил от фамилии французского посла в Португалии Жана Нико де Виллемейна (Jean Nicot , 1530–1600), который в 1560 г. ввез табак во Францию.
Среди других веществ, содержащихся в табаке и табачном дыме, укажем на:
Фенол (С 6 Н 5 –ОН);
Орто-, мета- и пара- крезолы (СН 3 –С 6 Н 4 –ОН);
Карбазол (С 12 Н 8 =NH) (рис. 3);
Индол (С 8 Н 6 =NH) (рис. 4);
Бензопирены (С 20 Н 12 – пять конденсированных ядер бензола в виде двух изомеров, оба изомера – светложелтые кристаллы; один из изомеров (рис. 5) – канцероген (еще в 1939 г. это доказал бразильский ученый А.Раффо), вещество 1-го класса опасности) образуются при сгорании всех видов топлива, допустимая концентрация в воздухе населенных мест – 0,001 мкг/м 3 , при курении образуется в момент затяжки;
Пирен (С 16 Н 10 – четыре симметрично конденсированные ядра бензола) (рис. 6) раздражает кожу, слизистую оболочку дыхательных путей, глаз;
 |
Рис. 6. Пирен |
Антрацен (С 14 Н 10 – три последовательно конденсированные ядра бензола), его действие аналогично пирену;
Монооксид углерода, или угарный газ (СО);
Углекислый газ (диоксид углерода, СО 2);
Аммиак (NH 3);
Синильная кислота (цианистый водород, HCN);
Изопрен (СН 2 =С(СН 3)–СН=СН 2);
Ацетальдегид (СН 3 –СН=О);
Акролеин (СН 2 =СН–СН=О);
Гидразин (H 2 N–NH 2);
Нитрометан (СН 3 –NO 2);
Нитробензол (C 6 H 5 –NO 2);
Ацетон (СН 3 –СО–СН 3);
Бензол (С 6 Н 6);
Дициан (CN) 2 ;
Сажа (С n – на ее долю приходится 7,8% токсичности сигареты);
Муравьиная кислота (Н–СООН);
Уксусная кислота (СН 3 –СООН);
Масляная кислота (СН 3 СН 2 СН 2 –СООН);
Оксиды азота (NO, NO 2 , N 2 O 4 , во влажной среде последние превращаются в азотную и азотистую кислоты, а азотная кислота – это кислота сильная);
Анилин (C 6 H 5 –NH 2);
Бутиламин (С 4 Н 9 –NH 2);
Диметиламин (CH 3 –NH–CH 3);
Этиламин (СН 3 –СН 2 –NH 2);
Метиловый спирт (СН 3 –ОН);
Метиламин (СН 3 –NH 2);
Формальдегид (Н–СНО);
Сероводород (Н 2 S);
Гидрохинон (НО–С 6 Н 4 –ОН, гидроксильные группы находятся в параположении);
Нитрозамины (N=O, где R может быть метилом СН 3 , этилом СН 3 СН 2);
2-нафтиламин (С 10 Н 7 –NH 2) (рис. 7) способен вызвать опухоль мочевого пузыря, легких;
4-аминобифенил (С 6 Н 5 –С 6 Н 4 –NH 2) (рис. 8), мишень атаки – мочевой пузырь;
Пиридин (С 5 Н 5 N, азотистое основание, фрагмент молекулы никотина);
Стирол (С 6 Н 5 –СН=СН 2) влияет на слух, зрение, органы осязания;
2-метилпропаналь ((СН 3) 2 СН–СНО);
Пропионитрил (СН 3 –СН 2 –СN).
Образуются при курении и неорганические вещества, содержащие атомы следующих металлов и неметаллов: калий (K) – 70 мкг; натрий (Na) – 1,3 мкг; цинк (Zn) – 0,36 мкг; свинец (Pb) – 0,24 мкг; алюминий (Al) – 0,22 мкг; медь (Cu) – 0,19 мкг; кадмий (Cd) – 0,121 мкг; никель (Ni) – 0,08 мкг; марганец (Mn) – 0,07 мкг; сурьма (Sb) – 0,052 мкг; железо (Fe) – 0,042 мкг; мышьяк (As), в форме оксида (ІІІ) – 0,012 мкг; теллур (Te) – 0,006 мкг; висмут (Bi) – 0,004 мкг; ртуть (Hg) – 0,004 мкг; лантан (La) – 0,0018 мкг; скандий (Sc) – 0,0014 мкг; хром (Cr) – 0,0014 мкг; серебро (Ag) – 0,0012 мкг; селен (Se) – 0,001 мкг; кобальт (Co) – 0,0002 мкг; цезий (Cs) – 0,0002 мкг; золото (Au) – 0,00002 мкг.
Особо следует подчеркнуть, что в табаке и табачном дыме содержатся радиоактивные элементы, т.е. альфа- и (или) бета-распадающиеся радиоактивные изотопы химических элементов: полоний 210 Po, свинец 210 Pb (образуется при распаде урана), торий 228 Th, рубидий 87 Rb, цезий 137 Cs (искусственный радионуклид), радий 226 Ra (образуется при распаде урана) и 228 Ra (образуется при распаде тория).
Доза радиации от пачки сигарет эквивалентна 200 рентгеновским снимкам. Радиоактивные элементы накапливаются в легких, печени, поджелудочной железе, лимфатических узлах, костном мозге… Тело курящего человека в 30 раз радиоактивнее, чем некурящего.
В целом табак (табачный дым) атакует и поражает легкие, мочевой пузырь, полость рта, гортань, глотку, пищевод, поджелудочную железу, почки, очень страдает сердечно-сосудистая система. Живой пример: Павел Луспекаев (актер, сыгравший Верещагина в фильме «Белое солнце пустыни»), из-за облитерирующего эндартериита и связанной с ним гангрены не только лишился ног, но и умер в 43 года. А причина этому – упорное курение, от которого он не отказался и после ампутации. Такова же судьба выдающегося футбольного вратаря Льва Яшина, который, правда, дожил до 61 года (умер в 1990 г.).
К урящий вдыхает «букет» веществ, образующихся при тлении табака, содержащегося в сигаретах, сигарах, папиросах, самокрутках, трубках и пр. В этом процессе участвует кислород воздуха, без которого невозможно окисление , в данном случае – тление (беспламенное горение) , усиливающееся при втягивании через сигарету новых порций воздуха. При затяжке (рис. 9) температура достигает 600–800 °С и даже более – за 1000 °С. При этих условиях имеет место сухая перегонка (возгонка) и пиролиз, т.е. высокотемпературное разложение веществ без доступа кислорода, и образуются смолы и низкомолекулярные вещества.
 |
Рис. 9. Схема раскуренной сигареты |
Продукты пиролиза и горения при затягивании попадают в дыхательные пути, легкие, желудочно-кишечный тракт, образовавшиеся твердые частицы и смолы оседают на поверхности (стенках) дыхательных путей, альвеолах (легочных мешочках), т.е. легкие засоряются (рис. 10). Организм на это реагирует кашлем, воспалением, аллергией, перерождением клеточной ткани (т.к. многие вещества табачного дыма обладают канцерогенным действием), эмфиземой легких (необратимая дегенерация легочной ткани).
Сам никотин канцерогенным веществом не является. Он – холиномиметический агент, иначе говоря, имитирует действие ацетилхолина . Известно, что накопление ацетилхолина сначала приводит к ускорению передачи нервных импульсов (возбуждению). Возможно, это и является фактором получения удовольствия от курения. Никотин вызывает зависимость в большей степени, чем кофеин и марихуана, но в меньшей, чем алкоголь, кокаин и героин. Никотиновая зависимость возникает через 5 месяцев после начала курения. Освободиться от этой зависимости – бросить курить – довольно тяжело, хотя этот процесс индивидуален: одни люди просто перестают курить, другие – бросают и начинают снова, третьи лечатся…
Кратко охарактеризуем действие на организм некоторых других угрожающих здоровью и жизни человека компонентов табачного дыма.
Оксид углерода (II) . Вступает в химическую реакцию с гемоглобином крови, в 200 (а по некоторым данным – в 300) раз легче, чем молекулярный кислород, образует более прочное соединение – карбоксигемоглобин. Следовательно, кислород не доставляется током крови к органам и тканям в оптимальном количестве – наступает кислородное голодание, что опасно в первую очередь для мозга, сердечной мышцы.
Аммиак. Попадая в дыхательные пути (трахею, бронхи, легкие), реагирует с водой (влага слизистых оболочек верхних дыхательных путей), образуя гидроксид аммония:
Гидроксид-ионы (ОН –) не только раздражают слизистую поверхность, но и разъедают ее (вспомните, как щиплет, когда мыльный раствор попадает в глаза). Отсюда – кашель, бронхит, аллергия… Следует добавить, что многочисленные азотистые соединения, содержащиеся в табаке и табачном дыме, тоже являются основаниями и образуют гидроксид-ионы.
Цианистый водород . Он так же, как и аммиак, акролеин, оксиды азота, разрушает реснички бронхиального дерева, которые очищают вдыхаемый нами воздух, что ведет к загрязнению легких. Кроме того, синильная кислота (раствор цианистого водорода в воде) действует на ротовую полость, легкие, кровь, нервную, дыхательную и пищеварительную системы.
Анилин, никотин, органические кислоты раздражают слюнные железы, что ведет к слюновыделению. Слюна, проглатываясь вместе с перечисленными веществами, попадает в желудок, способствует выделению желудочного сока (соляной кислоты) и, соответственно, разрушению желудка. Одновременно страдает вегетативная система – когда в организм попадает никотин, она теряет способность влиять на желудочно-кишечный тракт. Курение натощак может привести к спазмам, непроходимости кишечника, раку желудка.
C ерьезную угрозу здоровью человека, особенно детей, людей уже больных, в том числе хронически больных, представляет так называемое «пассивное курение» (таблица), т.е. пребывание в атмосфере, испорченной, отравленной активно курящими людьми. Продукты тления табака попадают в окружающую среду, оседают на мебели, на шторах… Следует отметить, что избавиться от запаха табачного дыма очень сложно, а иногда и практически невозможно.
Таблица
В США в середине 1990-х гг. от пассивного курения ежегодно погибало 3000 человек. В ряде стран приняты законы, запрещающие курение в общественных местах, а в Ватикане – на всей его территории (44 га).
Пассивное курение опасно для детского организма. Пассивно курящие дети чаще простужаются – вплоть до пневмонии (воспаление легких). Из-за курения родителей до 80% увеличивается риск заболевания дыхательной системы, страдает умственное и физическое развитие.
Вот некоторая статистика по США. Отдаленные последствия пассивного курения дают 46 000 летальных исходов в год: 14 000 – от раковых заболеваний, 32 000 – от заболеваний сердца и сосудов.
Калифорния – первый штат, который законодательно (27 января 2006 г.) внес табачный дым в список токсичных веществ, загрязняющих воздух. Токсичность табачного дыма более чем в 4 раза превышает токсичность выхлопных газов автомобилей.
В США с недавних пор курение, показанное на экране в кино, приравнивается к сценам насилия, секса и нецензурной брани. Ассоциация курения с положительным героем или когда сигарета выступает атрибутом мужества, силы духа и независимости является основанием для максимального наказания.
Для тех, у кого пристрастие к никотину слишком сильное, изобретены бездымные сигареты. В них нет табака, но есть никотин. Они состоят из нагревательного элемента и сменного фильтра с никотином.
В настоящее время борьба с курением развернулась широким фронтом, ибо общество в целом осознало пагубность пристрастия к курению, жертвами которого являются как активные, так и пассивные курильщики – мужчины, женщины, дети. Курение – фактор, порождающий болезни, первопричиной которых являются вещества, содержащиеся в табачном дыме.
Дополнительная информация
Аргумент учащихся: Кто не курит и не пьет, тот здоровеньким умрет.
Ответ учителя: Курильщики впускают в свои уста врага, который похищает их мозг (английская пословица).
Л.Н.Толстой (1828–1910): Каждый человек нашего современного среднего воспитания признает за невоспитанность… разрушать здоровье других людей. Никто не позволит себе помочиться в комнате, где находятся люди, или испортить воздух… Но из тысячи курцов ни один не постыдится напустить нездорового дыма, где дышат воздухом женщины, дети, которые не курят, не ощущая при этом ни малейшего упрека совести.
Иоганн Гете (1749–1832, бросил курить в 50 лет): От курения затуманиваешься. Оно несовместимо с творческой работой .
И.П.Павлов (1849–1936): Не пейте вина, не смущайте сердце табачищем – и вы проживете столько, сколько прожил Тициан (итальянский художник, прожил почти сто лет).
А.Алехин (1892–1946): Никотин ослабляет память и силу воли – качества, которые крайне необходимы для шахматного мастерства. Могу сказать, что я сам убедился в выигрыше матча за мировое первенство только тогда, когда отучился от пристрастия к табаку. (Не курили или не курят – А.Карпов, М.Ботвинник, В.Смыслов, Т.Петросян, Б.Спасский. Все – выдающиеся шахматисты.)
А.П.Чехов (1860–1904): После того, как я бросил курить, у меня не бывает хмурого настроения. (Из письма А.С.Суворину.)
А.Н.Толстой (1882–1945, бросил курить в 60 лет): С того времени я стал другим человеком. Просиживаю до пяти часов кряду за работой, встаю совсем свежим, а раньше, когда курил, чувствовал усталость, головокружение, тошноту, туман в голове .
Н.А.Семашко (1874–1949): Каждый курец должен знать и помнить, что он отравляет не только себя, но и других.
Шимон Перес (р. 1923 г., 1994 г. – Нобелевская премия мира, 13 июня 2007 г. избран Президентом Израиля), по его словам, выкуривал три пачки в день, бросил курить и уже 20 лет не курит.
В.В.Маяковский (1893–1930): Граждане,/у меня/огромная радость…/Не волнуйтесь, сообщаю:/граждане –/я/сегодня –/бросил курить. («Я счастлив!», 1929 г.)
Оноре де Бальзак (1799–1850): Вместе с дымом от вас уходит здоровье, которое очень трудно вернуть. Еще не поздно подумать об этом. Табак приносит вред телу, разрушает разум, отупляет целые нации.
Ф.Г.Углов (1904–2008, выдающийся хирург, прожил почти 104 года): Мне до боли жаль человеческого здоровья, цинично, бездумно переведенного в дым. Мне нестерпимо жаль жизней, истлевших на кончике сигареты .
Аллен Карр: (1934–2006). С тех пор, как 23 года назад я выкурил свою последнюю сигарету, я стал самым счастливым человеком на Земле. (Начал курить в 18 лет. До 1983 г. выкуривал по пять пачек сигарет в день. Пришло решение – бросил курить; написал книгу «Легкий способ бросить курить». Но годы упорного курения привели к раку легкого.)
Судьба семейства Рейнольдсов (Рейнольдс-старший – основатель табачной компании – производство «Кэмэл», «Уинстон», «Салем»). Дед жевал табак, умер от рака. Отец умер от эмфиземы легких и болезни сердца, от рака умерла мать, две тети (заядлые курильщицы) умерли соответственно от эмфиземы и рака. Сын Рейнольдса-младшего курил 10 лет и заработал болезнь легких, его братья болеют (другой информации пока нет) эмфиземой легких.
Табачный дым и его жертвы: Nat «King» Cole умер в 45 лет, певец, выкуривал более трех пачек сигарет – рак легких; Mary Wells, поп-певица, умерла в 49 лет – рак горла; Steve McQueen умер в 50 лет, актер («Великолепная семерка»), заядлый курильщик – рак легких; Rod Serling умер в 51 год, писатель, выкуривал четыре пачки в день – сердечная болезнь; Eddie Kendricks умер в 52 года, певец, автор песен, – рак легких; Michael Landon умер в 54 года, актер, писатель, выкуривал четыре пачки в день – рак поджелудочной железы; Lee Remick умерла в 56 лет, киноактриса, – рак легких и почек; Betty Grable умерла в 56 лет, танцовщица, певица, актриса, заядлая курильщица, выкуривала до трех пачек сигарет в день – рак легких; Edward R.Murrow умер в 57 лет, знаменитый журналист, всю жизнь выкуривал по 60–70 сигарет в день – рак легких; Humphrey Bogart умер в 57 лет, актер, заядлый курильщик и выпивоха – рак горла и пищевода; James Franciscus умер в 57 лет, кино- и телеактер, – эмфизема; Dick Powell умер в 58 лет, певец, актер, продюсер, – рак горла; Gary Cooper умер в 60 лет, киноактер, – рак простаты, рак легких; Chet Huntley умер в 62 года, телеведущий, – рак легких; Dick York умер в 63 года, актер, – эмфизема; Sammy Davis умер в 64 года, актер, певец, танцор, – рак горла; Walt Disney умер в 65 лет, мультипликатор, большой стаж курения – рак легких; Yul Brynner умер в 65 лет, киноактер («Великолепная семерка»), много курил – рак легких; Tallulah Bankhead умерла в 66 лет, актриса, – двухсторонняя пневмония как следствие гриппа, вместе с эмфиземой; Sarah Vaughan умерла в 66 лет, величайшая джаз-певица ХХ в., – рак легких; Colleen Dewhurst умерла в 67 лет, канадская киноактриса, – рак легких; Harry Reasoner умер в 68 лет, журналист, ушел в отставку из-за рака легкого, упал, ударился головой, в мозгу образовался тромб; Alan J.Lerner умер в 68 лет, лирик, либреттист, 20 лет борьбы с амфетаминовой наркоманией – рак легких; Desi Arnaz умер в 69 лет, музыкант, артист, имел проблемы с алкоголем, наркотиками, умер от рака легких; Nancy Walker умерла в 69 лет, актриса, сформировавшаяся курильщица, – рак легких; Buster Keaton умер в 70 лет, актер-комик, кинопроизводство, – рак легких; Art Blakey умер в 71 год, музыкант-ударник, – рак легких; Neville Brand умер в 72 года, теле- и киноактер, – эмфизема; Ed Sullivan умер в 72 года, шоумен, – рак легких; John Wayne умер в 72 года, киноактер, – рак желудка; Duke Ellington умер в 75 лет, исполнитель и композитор джазовой музыки, пианист, – рак легких; Denver Pyle умер в 77 лет, теле- и киноактер, – рак легких; Robert Mitchum умер в 79 лет, киноактер и певец, – сочетание рака легких и эмфиземы; Arthur Godfrey умер в 80 лет, диктор радио, – рак легкого – облучение – эмфизема.
Из-за пристрастия к курению и последующего хронического обструктивного заболевания легких умерли: писатель Максим Горький, актер и театральный деятель Олег Ефремов, генсек ЦК КПСС Константин Черненко (а также его брат и сестра).
Roy Castle (1932–1994) – английский танцор, певец, талантливый джазовый музыкант-трубач, много работал в клубах и ресторанах, «приобрел» рак легких, хотя никогда в жизни не курил, но, оказывается, был пассивным курильщиком .
Д.И.Менделеев (1834–1907) – упорный курильщик, курил практически непрерывно, два часа без курения – уже трагедия. Он часто кашлял, иногда горлом шла кровь. Слабые, прокуренные легкие воспалились от незначительной простуды. И даже умирая, он предложил навестившей его сестре Марии закурить.
Аналогична судьба Виталия Старухина – уникального футболиста команды «Шахтер» 1970-х гг. По словам его сына, он «очень много курил… дымил болгарскими сигаретами, у которых всегда отрывал фильтр». Возникли проблемы с желудком, затем – воспаление легких, горловое кровотечение и смерть в 51 год.
Cтали рабами никотина (читай – табачного дыма), заядлыми курильщиками известные исполнители эстрадных песен Алла Пугачева (она, в принципе, понимает, что пора «завязывать», и даже пробовала…) и Ирина Аллегрова. Лолита Милявская, Александр Васильев, Борис Гребенщиков, Ирина Понаровская, Николай Расторгуев, Леонид Агутин тоже имеют пристрастие к курению.
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.
Содержит в своем дыме более 4 тысячи различных химических соединений, в том числе более 40 канцерогенных веществ и по меньшей мере 12 веществ, способствующих развитию рака (коканцерогенов).
Сигаретный дым состоит из газообразных составляющих и твердых частиц.
К газообразным компонентам табачного дыма относятся оксид и диоксид углерода, цианистый водород, аммоний, изопрен, ацетальдегид, акролеин, нитробензол, ацетон, сероводород, синильная кислота и другие вещества.
Оксид углерода - 13,400
Диоксид углерода - 50,000
Аммоний - 80
Цианистый водород - 240
Изопрен - 582
Ацетальдегид - 770
Ацетон - 578
N -Нитрозодиметиламин - 108
Оксид 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.
Цианистый водород или синильная кислота оказывает прямое воздействие на очистительный механизм легких через влияние на реснички бронхиального дерева. Кроме того 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.
Акролеин также 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.
Фаза табачного дыма, содержащая твердые частицы включает в основном никотин, воду и смолу - табачный деготь. 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.
Никотин - 1,800
Индол - 14,0
Фенол - 86,4
Н-Метилиндол - 0,42
О-крезол - 20,4
М- и п-крезол - 49,5
Карбазол - 1,0
4,4-Дихлоростильбен - 1,33
Основным для табачных изделий веществом , из-за которого их употребляют, является никотин. Никотин является естественным компонентом табачных растений и это наркотик и сильный яд. Он легко проникает в кровь, накапливается в жизненно важных органах, приводя к нарушению их функций. Он обладает в три раза большей токсичностью, чем мышьяк. Когда никотин попадает в мозг, он предоставляет доступ к воздействию на разнообразные процессы нервной системы человека. Отравление никотином характеризуется головной болью, головокружением, тошнотой, рвотой. В тяжелых случаях потеря сознания и судороги. Хроническое отравление - никотинизм, характеризуется ослаблением памяти, снижением работоспособности. Смертельная для человека доза никотина 60 мг.
Какие вещества входят в табачный дым?
На сегодняшний день насчитывается порядка 2500 различных химических веществ, которые входят в состав табачного листа, а также порядка 4700 веществ насчитывается в составе табачного дыма. Базовый состав веществ, входящий в состав табачного дыма, с детализацией индивидуальных веществ, присущих каждому отдельному классу, перечислен в таблице.
Различные компоненты, входящие в состав табачного дыма, создаются при возгонке полулетучих и летучих веществ из табачного листа, а также расщепления их компонентов путем воздействия высоких температур. Также существуют и нелетучие вещества, которые, не распадаясь, становятся дымом.
Физико-химическое происхождение табачного дыма
В процессе горения табачного листа возникают побочный и основной поток дыма. Образование основного потока происходит в горячем отсеке и в самом горящем конусе сигареты либо сигары в момент затяжки, то есть при глубоком вдохе. Основной поток дыма проходит через табачный стержень и далее выходит через окончание мундштука либо сигареты. Побочный поток появляется в перерывах между затяжками, он выходит из фильтра в воздух.
Порядка 30 процентов веществ, выделяющихся из сигареты, появляются из табака, однако остальные 70 вытягиваются из воздуха, попадаемого в момент затяжки в сигарету. Из мундштучного окончания сигареты, не содержащего фильтр, дым содержит 5Х10 в степени 9 различных частиц в одном мл, а средний размер частиц – 0,4 мкм. Очень важна величина рН дыма, так как она воздействует на степень протонирования и, как следствие, на соотношение никотина и прочего в газообразной фазе. Ингалируемость главного дымового потока определяется рН. Если рН равняется 5,4, то никотин в табаке монопотонирован и содержится в виде частиц. Чем больше затяжек, тем выше рН, это означает, что в парообразной фазе никотина образуется больше. Однако сигареты, в которых табак изготовлен посредством горячей сушки, либо содержащие табачные смеси, имеют относительно стабильную величину рН.
В основном одна сигарета дает около 500 мг основного потока дыма. Большая часть сигареты, порядка 92%, представляет собой совокупность порядка 500 элементов, среди которых кислород, азот, окись и двуокись углерода и прочее. 8% – это парообразные компоненты.
Если рассматривать сигарету с физико-химической стороны, то дым в ней – это твердые частицы и пар.
Газообразная фаза дыма: химический состав и ее значение
Газообразная фаза или пар – остаточное явление в сигарете после фильтрации посредством кембриджского метода. Применяются фильтры, содержащие стеклянные волокна. Они задерживают практически 100% частиц, диаметр которых не превышает 0,1 мкм.
Помимо перечисленных ранее элементов пар состоит также из водорода, углеводородов, метана, кетонов, летучих альдегидов, цианистого водорода, окиси азота, летучих нитратов и порядка 500 веществ в низкой концентрации.
В таблице представлены главные опухолеродные и токсичные вещества, присутствующие в свежеобразованном паре сигареты, не содержащей фильтра.
| Вещество | Биологические эффекты | |
| Окись углерода | 10-23 мг | Т |
| Никотин | 1,0-2,5 мг | Т |
| Ацетальдегид | 0,5-1,2 мг | ЦТ |
| Окиси азота | 50-600 мкг | т |
| Цианистый водород | 150-300 мкг | ЦТ, т |
| Ацетон | 100-250 мкг | ЦТ |
| Аммиак | 50-170 мкг | т |
| Акролеин | 50-100 мкг | ЦТ |
| Бензол | 20-50 мкг | ЧК |
| Формальдегид | 5-100 мкг | К |
| 2-Нитропропан | 0,2-2,2 мкг | к |
| Гидразин | 24-43 нг | к |
| Уретан | 20-38 нг | к |
| Хлористый винил | 1,3-1,6 нг | ЧК |
| N -нитрозонорникотин | 120-3700 нг | к |
| 4-[метилнитрозамино]- 1-- 1-бутанон | 120-950 нг | к |
| N-нитрозоанабазин | 120 нг | к |
| N-нитрозоэтилметиламин | 1-40 нг | к |
| N-нитрозодиэтаноламин | 0-40 нг | к |
| N-нитрозопирролидин | 2-110 нг | к |
| N-нитрозодиметиламин | 2-180 нг | к |
| N-нитрозометиламин | 0,1-40 нг | к |
| N-нитрозометиламин | 0,1-40 нг | К |
| N-нитрозодиэтиламин | 0,1-28 нг | К |
| N-нитрозо-п-пропиламин | 0-1 нг | К |
| N-нитрозоди-п-бутиламин | 0-3 нг | К |
| N-нитрозопиперидин | 0-9 нг | К |
| N-нитрозопирролидин | 2-42 нг | К |
Примечания:
Т - токсическое вещество;
К - канцероген животных.
В ходе исследований было выявлено, что большая часть канцерогенов и генотоксических веществ содержится в сигарете как твердые частицы. А компоненты, присутствующие в паре, являются причиной заболеваний дыхательных путей, а также легких. Также многие компоненты общетоксичны. Среди наиболее токсичных элементов парообразной фазы выделяют угарный газ, он снижает кислородную емкость крови, что приводит к гипоксии тканей.
Твердая фаза дыма: ее значение и химический состав
Твердая фаза дыма содержит больше всего канцерогенов и опухолегенных веществ. В твердой фазе есть смолы, влияющие на образование различных опухолей у человека.
Выявление данных смол сподвигло к детальному изучению фракций твердой стадии дыма. В ходе исследования был обнаружен концентрат В1h. Он состоит из полициклических углеводородов, большинство из которых известно как канцерогены. Среди них можно выделить: фторантены, инсектициды, бензофторены, хризены и прочее.
Нанесение на кожу мышей фракций данных веществ в той концентрации, в которой они содержатся в дыме, не приводили к образованию опухолей. Однако нанесение неактивной фенольной фракции и нейтральных активных субфракций способствовало появлению опухолей примерно в 70%. Это доказало канцерогенное действие фенольной фракции и выявление катехинов как основных коканцерогенов. Содержание катехина в сигарете невелико, до 360 мкг на одну штуку.
Ниже в таблице показаны наиболее опухолеродные токсичные вещества, которые есть в твердой фазе дыма сигареты без фильтра.
| Вещество | Концентрация в одной сигарете | Биологические эффекты |
| Фенол | 60-140 мкг | ИВО |
| Карбазол | 1 мкг | К |
| Бензо [b] фторантен | 30 нг | К |
| Бензо [j] фторантен | 60 нг | К |
| Дибенз [а,h] антрацен | 40 нг | К |
| 2-толуидин | 30-160 нг | к |
| 5-метилхризен | 0,6 нг | к |
| Бенз [а] антрацен | 40-60 нг | к |
| Бензо [а] пирен | 10-50 нг | к |
| Бензо [е] пирен | 5-40 нг | к |
| Дибенз [а, j] акридин | 3-10 нг | к |
| Дибенз [а,h] акридин | 0,1 нг | к |
| Дибензо [с,g] карбазол | 0,7 нг | к |
| Дибензо [а,i] пирен | присутствует | к |
| Индено пирен | 4 нг | к |
| Никель | 20-3000 нг | к |
| Хризен | 40-60 нг | к |
| Полоний-210 | 0,03-1 пКи | к |
| 3-метил катехин | 11-20 мкг | к |
| 4-метил катехин | 15-21 мкг | к |
| 4-этил катехин | 10-24 мкг | к |
| Катехин | 140-500 мкг | к |
| 4,4′-дихлоростильбен | 1500 нг | к |
| Фторантен | 100-260 нг | к |
| Мирен | 50-200 нг | К |
| Бензо перилен | 60 нг | К |
| 2-нафтиламин | 4,3-27 нг | ЧК |
| 4-аминобифенил | 2,4-4,6 нг | ЧК |
| Муравьиная кислота | 80-600 мкг | ЦТ |
Примечания:
Т - токсическое вещество;
ЦТ - цилиатоксическое вещество;
ЧК - человеческий канцероген;
К - канцероген животных;
ИВО - инициирующее возникновение опухолей вещество.
Также в дыме есть и органспецифичные канцерогены. Это доказано последствиями, такими как рак поджелудочной железы, пищевода, мочевого пузыря и почечных лоханок. Именно эти вещества являются этиологией данных заболеваний. Предполагается, что концентрация полония является фактором, влияющим на возникновение рака легких, а ароматическим аминам приписывают влияние на возникновение рака мочевого пузыря.
О вреде курения, как активного, так и пассивного (случайного вдыхания табачного дыма), сегодня наслышан каждый. На упаковке сигарет производитель вынужден размещать информацию для потребителя о последствиях этой вредной привычки, а также указывать содержание никотина и смол. Но перечень опасных компонентов, встречающихся на пачке табачных изделий, далеко не полный. Ученые установили, что в дыме одной сигареты содержится около четырех тысяч различных химических веществ и их соединений. Из них 196 ядовиты, 14 компонентов обладают наркотическим действием, а 96 – канцерогенны.
Большинство людей наслышаны лишь о никотине и смолах, содержащихся в табачных изделиях. На самом деле список губительных для здоровья компонентов гораздо шире и включает в себя канцерогены (вещества, провоцирующие развитие раковой опухоли) и коканцерогены, которые способствуют возникновению других тяжелых патологий.
Кроме того, сигаретный дым содержит соли тяжелых металлов, радиоактивные изотопы и яды. Сколько этих веществ попадет в организм курильщика, зависит от типа сигарет (легкие, крепкие и т.п.) и способа курения.
Состав табачного дыма можно разделить на две части – газообразные и твердые вещества.
К первой группе относится:
Даже незначительное скапливание газа в помещении (2-4%) становится причиной слабости и сонливости. В больших концентрациях (от 7 до 10%) диоксид углерода вызывает удушье, головную боль, обмороки и нарушения слуха.
Список твердых частиц включает в себя:
Смертельно опасная доза никотина для человека составляет всего 60 мг. Одна сигарета может содержать около 10 мг этого яда, но в процессе курения в организм попадает не более 0,55 мг вещества.
Исследования показали, что по уровню содержания тяжелых металлов и бензопирена одна выкуренная сигарета равноценна шестнадцати часам вдыхания выхлопных газов. Системные яды в сигаретах провоцируют рост заболеваемости даже среди пассивных курильщиков (людей, окружающих любителя табака), если те будут вдыхать дым часто.
Сигареты оказывают негативное влияние на все органы и системы, вызывая привыкание к ним на физическом и психологическом уровне. Никотин встраивается в обменные процессы, поэтому его нехватка заставляет человека закурить снова, чтобы не испытывать симптомы синдрома отмены. Они проявляются в ухудшении здоровья, слабости, раздражительности, бессоннице и резких колебаниях артериального давления.
С каждой новой выкуренной сигаретой человек наносит очередной удар по своему здоровью:
Кроме этого, курение негативно влияет на волосы и ногти, вызывая их ломкость. Ногтевая пластина приобретает желтый оттенок, слоится и крошится.
Табачная зависимость – это серьезная проблема, которая ежегодно уносит жизни миллионов людей по всей планете. Даже пятиминутное вдыхание сигаретного дыма причиняет вред организму, потому что за это время опасные вещества успевают проникнуть в него через легкие.
Для того чтобы избежать болезней, вызванных никотиновой зависимостью, заядлым курильщикам нужно бросить курить как можно раньше. Рекомендуется также ежегодно проверять состояние своего здоровья, чтобы предупредить развитие негативных последствий этой вредной привычки.
