Табачный дым — это сажистый аэрозоль, образующийся при неполном сгорании табака во время курения сигарет и других табачных изделий. Температура при горении сигарет колеблется от примерно 400 °C между затяжками до примерно 900 °C во время затяжки. Во время горения сигаретного табака (сам по себе представляющего собой сложную смесь) в результате горения, дистилляции , пиролиза и пиросинтеза образуются тысячи химических веществ . [1] [2] Табачный дым используется в качестве фумиганта и ингалянта .
Частицы табачного дыма представляют собой жидкие аэрозольные капли (около 20% воды) с массовым медианным аэродинамическим диаметром (MMAD), который составляет субмикрометр (и, таким образом, достаточно «легочно-вдыхаемый» человеком). Капли присутствуют в высоких концентрациях (по некоторым оценкам, до 10 10 капель на см 3 ).
Табачный дым можно разделить на фазу частиц (захваченную на стекловолоконной прокладке и называемую «TPM» (общее количество твердых частиц)) и газо-паровую фазу (которая проходит через такую стекловолоконную прокладку). «Смола» математически определяется путем вычитания веса никотина и воды из TPM. Однако несколько компонентов табачного дыма (например, цианистый водород , формальдегид , фенантрен и пирен ) не вписываются в эту довольно произвольную классификацию, поскольку они распределены между твердой, жидкой и газообразной фазами. [1]
Табачный дым содержит ряд токсикологически значимых химических веществ и групп химических веществ, включая полициклические ароматические углеводороды ( бензопирен ), специфичные для табака нитрозамины ( NNK , NNN ), альдегиды ( акролеин , формальдегид ), оксид углерода , цианистый водород , оксиды азота ( диоксид азота ), бензол , толуол , фенолы ( фенол , крезол ), ароматические амины ( никотин , ABP ( 4-аминобифенил )) и алкалоиды гармалы . Известно также, что в табачном дыме содержится радиоактивный элемент полоний-210 . [1] Химический состав дыма зависит от частоты, интенсивности, объема и продолжительности затяжек на разных стадиях потребления сигарет. [3]
В период с 1933 по конец 1940-х годов выход средней сигареты варьировался от 33 до 49 мг «смолы» и от менее 1 до 3 мг никотина. В 1960-х и 1970-х годах средний выход сигарет в Западной Европе и США составлял около 16 мг смолы и 1,5 мг никотина на сигарету. Текущие средние уровни ниже. [4] Это было достигнуто различными способами, включая использование выбранных штаммов табачного растения, изменения в сельскохозяйственных и сушёных процедурах, использование восстановленных листов (переработанных отходов табачных листьев), включение табачных стеблей, уменьшение количества табака, необходимого для наполнения сигареты, путём его расширения (как воздушная пшеница ) для увеличения его «наполняющей способности», а также путём использования фильтров и высокопористой оберточной бумаги . [5] Развитие сигарет с низким содержанием "смол" и никотина привело к появлению продуктов, в которых отсутствовали вкусовые компоненты, к которым привык курильщик. Чтобы сделать такие продукты приемлемыми для потребителя, производители восстанавливают аромат или вкус. [3]
Полифенолы табака (например, кофейная кислота , хлорогеновая кислота , скополетин , рутин ) определяют вкус и качество дыма. Свежевысушенный табачный лист непригоден для использования из-за его едкого и раздражающего дыма. После ферментации и выдержки лист дает мягкий и ароматный дым. [6]
Табачный дым, помимо того, что является раздражителем и значительным загрязнителем воздуха в помещении , как известно, вызывает рак легких , болезни сердца , хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), эмфизему и другие серьезные заболевания у курильщиков (и у некурящих тоже). Фактические механизмы, с помощью которых курение может вызывать так много заболеваний, остаются в значительной степени неизвестными. Было предпринято много попыток вызвать рак легких у животных, подвергавшихся воздействию табачного дыма ингаляционным путем, но безуспешно. Опухоли возникают только при сборе «смолы» и многократном нанесении ее на мышей, и эти опухоли сильно отличаются от опухолей, которые возникают у курильщиков. [1] Табачный дым связан с повышенным риском развития респираторных заболеваний, таких как бронхит , пневмония и астма . Аэрозоли табачного дыма, образующиеся при температурах ниже 400 °C, не дали положительного результата в тесте Эймса . [7]
Несмотря на все изменения в дизайне и производстве сигарет с 1960-х годов, использование фильтров и «легких» сигарет не привело ни к снижению потребления никотина на сигарету, ни к снижению заболеваемости раком легких ( NCI , 2001; IARC 83, 2004; US Surgeon General, 2004). [8] Сдвиг с течением лет от сигарет с более высокой к более низкой производительностью может объяснить изменение патологии рака легких. То есть, процент рака легких, являющегося аденокарциномой, увеличился, в то время как процент плоскоклеточного рака снизился. Считается, что изменение типа опухоли отражает более высокую доставку нитрозаминов сигаретами с более низкой производительностью и увеличенную глубину или объем вдыхания сигарет с более низкой производительностью для компенсации более низких концентраций никотина в дыме. [9]
В Соединенных Штатах заболеваемость раком легких и смертность от него особенно высоки среди афроамериканских мужчин. Рак легких, как правило, наиболее распространен в развитых странах, особенно в Северной Америке и Европе, и менее распространен в развивающихся странах, особенно в Африке и Южной Америке. [8] [ необходимо разъяснение ]