Компоненты табачного дыма

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][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	Содержание, мкг на 1 сигарету	Летучие вещества	Содержание, мкг на 1 сигарету
Оксид углерода	13,400	N-Нитрозометилэтиламин	0,03
Диоксид углерода	50,000	Гидразин	0,03
Аммоний		Нитрометан	0,5
Цианистый водород		Нитробензол	1,1
Изопрен		Ацетон
Ацетальдегид		Бензин
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][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	Содержание, мкг на 1 сигарету
Никотин	1,800
Индол	14,0
Фенол	86,4
Н-Метилиндол	0,42
О-крезол	20,4
Бенз(а)антрацен	0,044
М- и р-крезол	49,5
Бенз(а)пирен	0,025
2,4-диметилфенол	9,0
Флюорен	0,42
N-Этилфенол	18,2
Флюорантен	0,26
b-Нафтиламин	0,023
Хризен	0.04
Н-нитрозонорникотин	0,14
ДДД инсектицид	1,75
Карбазол	1,0
ДДТ инсектицид	0,77
Н-Метилкарбазол	0,23
4,4-Дихлоростильбен	1,33

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][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.

Дата добавления: 2015-09-05