Табачный дым – это сажистый аэрозоль , образующийся при неполном сгорании табака при курении сигарет и других табачных изделий. Температура горения сигарет колеблется от примерно 400°С между затяжками до примерно 900°С во время затяжки. Во время горения сигаретного табака (который сам по себе представляет собой сложную смесь) в результате сгорания, дистилляции , пиролиза и пиросинтеза образуются тысячи химических веществ . [1] [2] Табачный дым используется в качестве фумиганта и ингаляционного средства .
Частицы табачного дыма представляют собой капли жидкого аэрозоля (около 20% воды) со средним массовым аэродинамическим диаметром (MMAD), составляющим субмикрометр (и, таким образом, люди достаточно легко вдыхают его). Капли присутствуют в высоких концентрациях (по некоторым оценкам, до 10 10 капель на см 3 ). Большинство сигарет сегодня содержат сигаретный фильтр , который может снизить содержание « смол » и никотина в дыме до 50% [ необходимы разъяснения ] за счет нескольких различных механизмов, с еще большей скоростью удаления других классов соединений (например, фенолов ). [1] [ нужны разъяснения ]
Табачный дым можно разделить на фазу твердых частиц (захваченных на прокладке из стекловолокна и называемой «TPM» (общее количество твердых частиц)) и фазу газа/пара (которая проходит через такую прокладку из стекловолокна). «Смола» определяется математически путем вычитания веса никотина и воды из TPM. Однако некоторые компоненты табачного дыма (например, цианистый водород , формальдегид , фенантрен и пирен ) не вписываются в эту довольно условную классификацию, поскольку они распределены между твердой, жидкой и газообразной фазами. [1]
Табачный дым содержит ряд токсикологически значимых химических веществ и групп химических веществ, в том числе полициклические ароматические углеводороды ( бензопирен ), специфические для табака нитрозамины ( ННК , ННН ), альдегиды ( акролеин , формальдегид ), окись углерода , цианистый водород , оксиды азота ( диоксид азота). ), бензол , толуол , фенолы ( фенол , крезол ), ароматические амины ( никотин , АБФ ( 4-аминодифенил )), алкалоиды гармалы . Известно также , что радиоактивный элемент полоний-210 содержится в табачном дыме. [1] Химический состав дыма зависит от частоты, интенсивности, объема и продолжительности затяжек на разных этапах курения сигарет. [3]
В период с 1933 по конец 1940-х годов содержание в средней сигарете варьировалось 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 смол и 1,5 мг никотина на сигарету. Текущие средние уровни ниже. [4] Это было достигнуто различными способами, включая использование отобранных штаммов табачного растения, изменения в методах ведения сельского хозяйства и обработки, использование восстановленных листов (переработанных отходов табачного листа), включение табачных стеблей, сокращение количества табака. сигарету необходимо наполнять, расширяя ее (как воздушная пшеница ), чтобы увеличить ее «наполняющую способность», а также используя фильтры и высокопористую оберточную бумагу . [5] Разработка сигарет с низким содержанием смол и никотина имела тенденцию производить продукты, в которых отсутствовали вкусовые компоненты, к которым курильщик привык. Чтобы сохранить 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 употребления из-за его резкого и раздражающего дыма. После ферментации и выдержки лист дает мягкий и ароматный дым. [6]
Известно , что табачный дым, помимо того, что является раздражителем и значительным загрязнителем воздуха в помещении , вызывает рак легких , болезни сердца , хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), эмфизему и другие серьезные заболевания у курильщиков (а также у некурящих). Реальные механизмы, с помощью которых курение может вызвать столь много заболеваний, остаются в значительной степени неизвестными. Было предпринято множество попыток вызвать рак легких у животных, подвергшихся вдыханию табачного дыма, но безуспешно. Только путем сбора «смола» и многократного нанесения его на мышей возникают опухоли, и эти опухоли сильно отличаются от опухолей, возникающих у курильщиков. [1] Табачный дым связан с повышенным риском развития респираторных заболеваний, таких как бронхит , пневмония и астма . Аэрозоли табачного дыма, образующиеся при температуре 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 уменьшило потребление никотина на сигарету и не снизило заболеваемость раком легких (NCI, 2001 ; IARC 83, 2004). ; Главный хирург США, 2004). [8] Переход с течением времени от сигарет с более высоким к более низким выходом может объяснить изменение патологии рака легких. То есть процент случаев рака легких, являющихся аденокарциномой , увеличился, а процент плоскоклеточного рака снизился. Считается, что изменение типа опухоли отражает более высокую доставку нитрозаминов сигаретами с более низким выходом и увеличение глубины или объема вдыхания сигарет с более низким выходом, чтобы компенсировать более низкие концентрации никотина в дыме. [9]
В Соединенных Штатах уровень заболеваемости и смертности от рака легких особенно высок 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] [ нужны разъяснения ]