Компоненты табачного дыма и их характеристики

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.

Никотин - гигроскопическая маслянистая жидкость с неприятным запахом и жгучим вкусом, легко смешивающаяся с водой в основной форме. Как амин, никотин образует соли с кислотами, которые обычно твёрдые и водорастворимые. Никотин легко проникает через кожу. Основной никотин сгорает при температуре ниже точки кипения, а его пары воспламеняются при 95 °C в воздухе, несмотря на низкое давление пара. По этой причине бо́льшая часть никотина сгорает при выкуривании сигареты, однако, вдыхаемой части достаточно для получения требуемых эффектов.

Никотин легко окисляется до нетоксичной никотиновой кислоты (витамин PP). Однако в организме человека отсутствуют ферменты, необходимые для такого окисления. Поэтому даже хронические курильщики могут страдать от недостатка этого витамина.

Брутто-формула никотина - С10Н14N2. 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

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%.

Токсичность

Действует как нейротоксин, вызывая паралич нервной системы. Средняя летальная доза для человека - 0,5-1 мг/кг

Многократное употребление никотина вызывает физическую и психическую зависимости, которые, однако, излечимы.

Психотропное воздействие на человека

Несмотря на сильную токсичность, при употреблении в малых дозах (напр. при табакокурении) никотин действует как психостимулятор. Никотиновое воздействие на настроение различно. Вызывая выброс глюкозы из печени и адреналина (эпинефрина) из мозгового вещества надпочечника, он вызывает возбуждение. С субъективной точки зрения это проявляется ощущениями расслабленности, спокойствии и живости, а также умеренно-эйфорическим состоянием. У некоторых курящих уменьшение аппетита и увеличение метаболизма может в результате привести к снижению массы тела.

Кроме никотина, в табачном листе содержатся другие алкалоиды - норникотин (С9Н12N2 - у него нет метильного радикала СН3, 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).

Рис. 2. Превращения никотина в человеческом организме и в промышленности

Котинин - это побочный продукт усвоения никотина, который остаётся в крови до 48 часов и может быть использован как индикатор того, подвержен ли человек курению. В высоких дозах никотин приводит к блокированию никотинового ацетилхолинового рецептора, что является причиной токсичности никотина и его эффективности в качестве инсектицида.

Среди других веществ, содержащихся в табаке и табачном дыме, укажем на:

• фенол (С6Н5-ОН);

• орто-, мета- и пара- крезолы (СН3-С6Н4-ОН);

• карбазол (С12Н8=NH) (рис. 3);

Рис. 3. Карбазол

• индол (С8Н6=NH) (рис. 4);

Рис. 4. Индол

• бензопирены (С20Н12 - 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/м3, при курении образуется в момент затяжки;

Рис. 5. 1,2-бензопирен - один из наиболее сильных канцерогенов

• пирен (С16Н10 - четыре симметрично конденсированные ядра бензола) (рис. 6) раздражает кожу, слизистую оболочку дыхательных путей, глаз;

Рис. 6. Пирен

• антрацен (С14Н10 - три последовательно конденсированные ядра бензола), его действие аналогично пирену;