Jedy cigaretového kouře
Kuřáci vědí, že cigarety obsahují nikotin. Ti závislí na nikotinu, a těch je většina, kvůli tomu nemohou s kouřením přestat. Vědí také, že při hoření vznikají karcinogenní látky, ale jsou přesvědčeni, že většina z nich je zachycena cigaretovým filtrem. Málo kuřáků ale tuší, že v tabákovém kouři bylo až dosud identifikováno více než 4.000 chemických substancí, které se také podílejí na škodlivých účincích kouření. Pojďme se nyní na jedy cigaretového kouře podívat podrobněji.
Část těchto látek pochází z tabáku, část jich pochází z mnoha přísad (do amerických cigaret se přidává až 599 různých aditiv, viz jejich seznam zde, tuzemští výrobci jsou omezeni Vyhláškou Ministerstva zemědělství z roku 2003 obsahující seznam složek, které je povoleno používat při výrobě tabákových výrobků), na celém světě je to pak kolem 700 látek, které se do cigaret přidávají pro zlepšení jejich senzorických vlastností. Ale také proto, aby stejnoměrně hořely a neuhasínaly, aby váleček popele upadl až po poklepnutí cigarety nad popelníkem a ne dříve, aby se kouř pěkně vinul a nestoupal jak z továrního komínu, a z mnoha dalších důvodů. Těch látek je opravdu mnoho a největší část jich vzniká při hoření cigarety, pyrolýzou látek v cigaretě obsažených, které se vysokou teplotou mění na jiné chemické substance. A které že to substance jsou a jaký mají na lidské zdraví vliv? Tak to už ví opravdu jen málokdo!
Pokud vás to ovšem zajímá, můžete číst dál a o některých z těchto látek se něco dovědět. Ne však o všech. Už jen jejich prostý výčet by přesáhl plánovaný rozsah článku. Z praktických důvodů si obsahové látky cigaretového kouře rozdělíme do několika skupin: pyridinové alkaloidy, toxické plyny, nitrosaminy, polycyklické aromatické uhlovodíky, těžké kovy a pevné částice.
Pyridinové alkaloidy
Nejvýznamnějším alkaloidem tabákového kouře je nikotin, kterého je v cigaretě 1 až 4 mg. Již během několika sekund po vtáhnutí kouře do plic, se dostává krevním řečištěm do mozku, kde obsazuje specifické nikotinové receptory. Váže se i na receptory v periferním, vegetativním nervovém systému, který řídí vnitřní orgány. Zde vyvolává zvýšenou aktivitu trávicího traktu: vzestup produkce slin a trávících šťáv a vzestup aktivity hladké svaloviny. V první fázi působí nikotin stimulačně a pak přechází do fáze mírného útlumu. Nikotin dále zvyšuje krevní tlak, zrychluje činnost srdce, stahuje cévy, zvyšuje obsah mastných kyselin v krvi, inhibuje syntézu estrogenu, stoupá produkce potu a může dojít ke stažení zornic. Při dlouhodobějším užívání dochází k posílení syntézy endorfinů. Nikotin je vysoce návyková psychoaktivní látka. Asi 10 – 15 % nikotinu je z organismu vylučováno v nezměněné formě, ale 70% nikotinu je v organismu kuřáka transformováno na kotinin, který je v současné době pokládán za nejlepší dostupný biologický marker expozice tabákovému kouři. Deponuje se zejména ve vlasech, kde se dá prokázat ještě po dlouhé době. Byl např. nalezen i ve vlasech malých dětí ze silně kuřáckých domácností, resp. u těch dětí, jejichž matky nepřestaly kouřit ani během těhotenství. Dalšími alkaloidy tabákového kouře jsou anatabin a anabasin. Oba se vylučují močí a mohou také sloužit jako marker kouření. Minoritním alkaloidem tabákového kouře je také anatallin.
Toxické plyny
Spalováním tabáku vzniká řada plynných zplodin, z nichž toxikologicky nejvýznamnějším je oxid uhelnatý. Tento bezbarvý plyn bez chuti a zápachu s vysokou afinitou k hemoglobinu (220 krát vyšší než ke kyslíku) je značně jedovatý. Znemožňuje přenos kyslíku z plic do tkání a vyvolává tkáňové dušení. Pro postiženého je typické třešňové zbarvení kůže a sliznic. Součástí tabákového kouře jsou i oxidy dusíku, směs kyslíkatých sloučenin, v nichž je mocenství dusíku +1 až +5. Z hlediska vlivu na lidského zdraví je nejvýznamnějším oxid dusičitý (NO2). Ten velice snadno proniká z plic do krve, a představuje riziko obtíží zejména pro děti a citlivé jedince nebo lidi s astmatickými potížemi. Pro ně je za bezpečnou považována koncentrace desetkrát nižší než pro zdravé lidi. Podle lékařů a hygieniků jsou oxidy dusíku asi 6 až 10x nebezpečnější než oxid siřičitý, který se také v cigaretovém kouři vyskytuje, ale jen ve zcela nepatrném množství. Hlavním toxickým účinkem oxidu dusičitého je dráždění sliznic. Nebezpečné pro lidské zdraví jsou už velmi malé koncentrace, jestliže působí po dobu delší než 30 minut, což je právě případ kuřáků. První náznaky otravy se projevují pálením očí, poklesem krevního laku, bolestmi hlavy a dýchacími potížemi. Chronické otravy mohou být příčinou častější a větší kazivosti zubů, zánětů spojivek a zejména prokazatelně vyšším rizikem pro vyšší výskyt respiračních onemocnění. Dalším významným plynným toxikantem tabákového kouře je formaldehyd, bezbarvý plyn s pronikavým zápachem, velmi silný dezinfekční a sterilizační prostředek a látka s pravděpodobným karcinogenním účinkem pro člověka. Akutní expozice malým dávkám formaldehydu vyvolává bolesti hlavy a zánět nosní sliznice. Vyšší koncentrace způsobují vážné podráždění sliznic a respirační problémy, např. zánět průdušek a otok nebo zánět plic. U citlivých jedinců muže formaldehyd vyvolávat astma a záněty kůže. Chronická expozice způsobuje zánět průdušek. Formaldehyd dráždí oči a vyvolává slzení. Podobně nebezpečný jako formaldehyd je i aldehyd kyseliny akrylové, akrolein. Je toxický, dráždí sliznice nosu, dýchacích orgánů, oči, kůži apod. Ve vyšších koncentracích funguje jako slzný plyn. V cigaretovém kouři je obsažen také kyanovodík, jedovatý plyn, který je jedním z nejrychleji působících a nejprudších jedů. Letální dávka činí asi 1 mg/kg hmotnosti. Byl používán za II. světové války k usmrcování vězňů v plynových komorách nacistických koncentračních táborů (Cyklon B). Kyanovodík je jedovatý tím, že způsobuje blokádu buněčného dýchání vazbou na Fe3+ v cytochromoxidáze v mitochondriích. Inhibice cytochromoxidázy znamená přerušení oxidativní fosforylace a aerobního využívání glukózy. Proto se anaerogní glykolýzou tvoří laktát a rozvíjí se metabolická acidóza.
Nitrosaminy
Z toxikologického hlediska a z pohledu rizika ohrožení lidského zdraví představují nitrosaminy nejvýznamnější skupinu škodlivých látek tabákového kouře. Protože jejich zdraví nebezpečné účinky jsou již dlouho známy, státní orgány přísně kontrolují jejich obsah v potravinách. Např. ve slanině nebo pivu nesmí jejich obsah přesáhnout 5 až 10 ppb. Běžnou potravou přijímáme asi jeden mikrogram nitrosaminů denně, ale kuřák který vykouří jednu krabičku cigaret denně inhaluje 17 krát větší množství těchto látek, které v experimentech na zvířatech spolehlivě vyvolávají plicní karcinomy, a jsou s největší pravděpodobností také příčinou vzniku plicní rakoviny u člověka. Mezi nitrosaminy, které byly v cigaretovém kouři identifikovány patří zejména N-nitrosonornikotin (NNN), 4-(methyl-N-nitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanon (NNK), N-nitrosoanatabin (NAT), N-nitrosoanabasin (NAB), 4-(methyl-N-nitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (NNAL), 4-(methyl-N-nitrosamino)-4-(3-pyridyl)-1-butanol (isoNNAL) a 4-(methyl-N-nitrosamino)-4-(3-pyridyl) máselná kyselina (isoNNAC).
Polycyklické aromatické uhlovodíky
Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) představují rovněž riziko pro vznik rakoviny, protože jsou v organismu člověka metabolizovány na reaktivní substance, které mají tzv. "prokancerogenní účinek". Po chemické stránce představují PAU velmi širokou škálu různých látek vyznačujících se tím, že ve své molekule obsahují kondenzovaná aromatická jádra a nenesou žádné heteroatomy ani substituenty. Do skupiny PAU náleží látky jako je naftalen, fenantren nebo antracen. V cigaretovém kouři byla nalezena řada těchto látek, zejména benzo(a)pyren (10 - 30 ng v cigaretě), benzo(e)pyren (5 – 40 ng), chrysen (40 – 60 ng), 5-methylchrysen (0,6 ng), dibenzo(h)antracen (40 ng), benzo(b)fluorantren (30 ng), benzo(j)fluorantren (60 ng), indeno(3-cd)pyren (5 ng) a další podobné látky. Celá řada látek ze skupiny PAU představuje závažné zdravotní riziko pro člověka. Jejich nebezpečí spočívá především v karcinogenitě a ohrožení zdravého vývoje plodu. Cigareta je významným zdrojem jednoho z nejnebezpečnějších představitelů této skupiny látek, benzo(a)pyrenu. Jedna vykouřená cigareta znamená pro kuřáka průměrný příjem 20 ng této látky. Pro člověka kouřícího 20 cigaret denně to představuje expozici benzo(a)pyrenem, jako kdyby se celý den pohyboval v prostředí kontaminovaném touto látkou o koncentraci 20 ng/m3, tedy někde na křižovatce se silným automobilovým provozem, kde převážná část automobilů není vybavena katalyzátorem.
Těžké kovy
Ve stopách je v cigaretovém kouři přítomna řada kovů (asi 30), ve větším množství z těch nebezpečných pro zdraví jsou to zejména nikl a kadmium. Přítomen je však také arsen. Přítomnost těchto kovů má svůj původ v půdě, ve které rostou rostliny tabáku, v umělých hnojivech a zemědělských postřicích.
Sloučeniny niklu jsou klasifikovány jako prokázaný lidský karcinogen ve skupině 1, kovový nikl jako možný karcinogen ve skupině 2B. Monitoring kvality ovzduší prokázal, že jeho koncentrace v ovzduší 32 českých měst se pohybuje v širokém rozmezí 1 až 86 ng/m3 (v evropských a amerických městech od 9 do 60 ng/m3 a v silně průmyslových regionech přes 100 ng/m3). V kouři jedné cigarety byl podle publikovaných studií nalezen obsah asi 40 až 580 ng niklu. Kritickým cílovým orgánem při dlouhodobé expozici nízkým koncentracím kadmia jsou ledviny. Důsledkem vyšší expozice kadmiu je porušení metabolismu vápníku, hyperkalciurie a tvorba ledvinových kamenů. Kadmium a jeho sloučeniny jsou klasifikovány jako lidský karcinogen ve skupině 1. Koncentrace kadmia v krvi vyjadřují aktuální celkovou expozici. Hladiny kadmia v krvi dospělých osob se pohybují mezi 0,5 µg/l a 1,0 µg/l, v literatuře uváděné hladiny kadmia v krvi jsou obvykle nižší než 5 µg/l. Hladiny kadmia v krvi kuřáků jsou signifikantně vyšší než hodnoty nekouřící populace.
Cigarety také obsahují radioaktivní polonium. Není přesně známo, jak se polonium do tabáku dostává, ale protože je produktem přeměn isotopu uranu 238U v tzv. uran-radiové rozpadové řadě, musí být jeho zdrojem půda. Zvýšený obsah polonia v tabáku se datuje od 50. let minulého století a zřejmě souvisí s umělým přihnojováním rostlin fosfátovými hnojivy, protože uran se váže na fosfáty. Množství polonia v jedné cigaretě odpovídá radioaktivitě 16,6 (9,7 až 22,5) mBq, takže kuřák, který kouří jednu krabičku cigaret denně inhaluje v průměru 123 mBq/den. Na této radioaktivitě se vedle 210Po podílí také radioisotop olova 210Pb, který je rovněž produktem uran-radiové rozpadové řady. Roční souhrn dávkového ekvivalentu inhalovaného kuřákem (20 cigaret denně), odpovídá 193 až 251 microSv.
Pevné částice
Viditelný kouř produkovaný hořícím tabákem je tvořen drobnými pevnými částicemi, které označujeme jako dehet. V 1 cm3 cigaretového kouře je až 50 miliard takových částic, což je až 10.000 krát více, než na dálnici v době největšího provozu. Dehtové částice jsou díky své malé velikosti zanášeny při vdechování až do plicních sklípků, které zanáší černým lepkavým materiálem. Plíce kuřáka jsou ohroženy dehtem více, než kteroukoliv jinou součástí tabákového kouře. Silný kuřák vdechne za rok půl až ¾ kg dehtu a i když jej většinu vykašle, pořád je dost toho, který se v plicích usadí natrvalo. Plicní tkáň kuřáka se od plicní tkáně nekuřáka liší na prvý pohled barvou. Kuřákovy plíce jsou černé.
Plicní tkáň kuřáka (vlevo) a nekuřáka (vpravo)
Závěr
Závislost na tabáku je nemoc, která se podílí na vzniku dalších asi 50 nemocí, a to vesměs vážných. V ČR je dnes příčinou každého pátého úmrtí. Denně na ni u nás umírá 60 lidí, celkem 22.000 ročně. Nejčastější příčinou smrti v důsledku kouření jsou nemoci srdce a cév (především infarkty, mrtvice a uzavírání cév na nohou). Rakovina plic je sice z 90 % způsobena kouřením, ale většina kuřáků ji nedostane - celkově má kouření na vzniku všech nádorů asi třetinový podíl. Třetí významnou skupinou jsou chronická plicní onemocnění, asi ze tří čtvrtin způsobená kouřením. Kouření zvyšuje riziko vzniku dalších nemocí jako je šedý zákal (katarakta), zdvojnásobuje riziko cukrovky, zvyšuje srážlivost krve, zhoršuje krevní lipidy (cholesterol), zpomaluje hojení ran po operaci, zvyšuje výskyt pooperačních komplikací (kuřáci si poleží po operaci v nemocnici v průměru o 3 dny déle), urychluje tvorbu vrásek, způsobuje mužskou impotenci (zhoršení erektilní schopnosti i horší kvalita a menší počet spermií) atd. [1]
- Patočka, Jiří. Jedy cigaretového kouře [online]. 2007-04-09 [cit. 2009-03-11]. Dostupné online.
- Vyhláška, kterou se stanoví požadavky na tabákové výrobky [online]. Ministerstvo zemědělství České republiky. 2003-09-30 [cit. 2009-07-16]. Dostupné online.
.jpg "Pasivní kouření")
