Курение

Состав табачного дыма

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.

Примечания:
Т — токсическое вещество;
ЦТ — цилиатоксическое вещество;
ЧК — человеческий канцероген;
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.

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.