Физико-химический механизм курения

Физико-химический механизм курения состоит в том, что через подожженный и медленно тлеющий табак (в трубке, папиросе, сигарете) всасывается воздух. Кислород, содержащийся во вдыхаемом воздухе, проходя через слой тлеющего табака, усиливает его горение, и продукты возгонки вместе с оставшейся частью воздуха поступают в легкие. Для выкуривания папиросы (сигареты) обычно требуется 12—18 затяжек. Табачный дым представляет своеобразную физико-химическую систему, состоящую из воздуха и взвешенных в нем продуктов горения табака, находящихся в виде твердых частиц и капелек жидкости, размеры которых составляют доли микрометра, а число частиц измеряется десятками и сотнями тысяч миллиардов от одной сигареты! И все эти частицы направляются в легкие!

Как известно, легкие состоят из множества мельчайших альвеол, суммарная поверхность стенок которых достигает в момент вдоха более 100 м². Нетрудно представить, какое огромное число частиц дыма оседает в легких.

Но частицы дыма только одна из составных частей табака. При курении происходит так называемая сухая перегонка: воздух при затяжке табаком нагревается до высокой температуры и извлекает из него различные вещества, которые вместе с дымом поступают в легкие.

Наибольшее значение при перегонке имеют аммиак, оксид углерода (II), канцерогенные углеводороды (от латинского слова «канцер» — рак), способствующие возникновению злокачественных опухолей. Доказано наличие в табачном дыме и радиоактивного элемента полония (впервые открытого Пьером Кюри и Марией Склодовской 13 июля 1898 г.), который находится в табачном дыме в виде изотопа с атомным числом 210 и периодом полураспада в 138 дней. Испуская альфа-лучи, полоний легко проникает через кожу, быстро превращается в аэрозольное состояние, отравляет воздух. 50% полония, содержащегося в табачном изделии, при курении переходит в дым.

Содержание вредных веществ в табачном дыме зависит от природы табака, способов его предварительной обработки — вяления, сушки, ферментации и др., а в готовых изделиях — от сортности, влажности и даже скорости их курения.

По данным фармакологов, при выкуривании одной пачки сигарет средней крепости с общей массой табака 20 г образуется 0,0012 г синильной кислоты, приблизительно столько же сероводорода, 0,22 г пиридиновых оснований, 0,18 г никотина, 0,64 г (0,843 л) аммиака, 0,92 г (0,738 л) оксида углерода (II) и не менее 1 г концентрата из жидких и твердых продуктов горения и сухой перегонки табака, называемых табачным дегтем. В последнем содержится около сотни химических веществ, в том числе бензпирен, бензатрацен, радиоактивный изотоп калия, мышьяк и ряд ароматических полициклических углеводородов — канцерогенов. Некоторые курильщики полагают, что сигаретные фильтры, освобождая дым от содержащихся в нем частиц, делают его безвредным. К сожалению, это не так. Предлагаемые поглотители пока не достигают желаемой цели, а наиболее часто употребляемые фильтры, изготовленные из специально обработанных сортов бумаги, задерживают не более 20% содержащихся в дыме веществ. Таким образом, подавляющая масса веществ при сухой перегонке табака поступает в легкие. Всасываясь через слизистые оболочки в кровь и разносясь по всему организму, эти вещества производят в своей совокупности то своеобразное действие, ради которого курильщик спустя некоторое время вновь начинает курить.

Курящий с жадностью затягивается ароматным дымом, не задумываясь, конечно, о том, что вызывает в организме каждая подобная затяжка. Первыми в контакт с табачным дымом вступают рот и носоглотка. Проходя через слой табачной набивки, дым от тлеющего табака хотя и успевает охладиться, но не настолько, чтобы сравняться с температурой полости рта. Обычно температура табачного дыма около 55—60°С.

Разрушительное воздействие на организм первым начинает тепло. Чтобы ввести дым из полости рта и носоглотки в легкие, курильщик автоматически и незаметно, слегка приоткрывая рот, вдыхает порцию воздуха, с которым дым изо рта и носоглотки попадает в легкие. Температура воздуха, поступающего при этом в рот, обычно на 40 °C ниже температуры дыма. Такие значительные перепады температуры во время курения отражаются на состоянии зубной эмали. Со временем на ней появляются микроскопические трещинки, «входные ворота» для микроорганизмов. В результате этого зубы у курящих начинают разрушаться раньше, чем у некурящих людей.

Нарушение зубной эмали способствует отложению на поверхности зубов табачного дегтя, вследствие чего она приобретает желтоватый цвет, а полость рта начинает издавать специфический запах, ощущаемый при разговоре с курильщиками. Температура дыма оказывает влияние на слизистые оболочки рта и носоглотки. Капилляры их расширяются, слизистая оболочка (щек, нёба, десен) подвергается раздражению, воспаляется. Тепло табачного дыма и находящиеся в нем химические вещества (аммиак, кислоты и др.) раздражают слюнные железы. Наступает усиленное выделение слюны, которую курильщики вынуждены сплевывать. Часть слюны они проглатывают. Ядовитые вещества дыма (анилин, сероводород и др.) переходя в слюну, действуют на слизистую оболочку желудка, что не остается бесследным. Потеря аппетита, боли в области желудка, чередование запора и поноса, хронические гастриты и, наконец, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки — вот расстройства, которые встречаются у курящих во много раз чаще, чем у некурящих.

Слизистые оболочки гортани, трахеи, бронхов, их мельчайших разветвлений — бронхиол и, наконец, легочных пузырьков — альвеол — также подвергаются действию табачного дыма. Составные части табачного дыма (аммиак, кислоты, пиридиновые основания, твердые частицы и др.) раздражают слизистые оболочки легких.

Недаром у некурящего при первой попытке вдохнуть дым возникает кашель — рефлекторные толчкообразные выдохи, с помощью которых организм стремится удалить попавшее в дыхательные пути инородное тело (в данном случае дым).

Постоянное курение, как правило, сопровождается бронхитом, который проявляется кашлем после пробуждения и отхаркиванием сероватой, грязно-коричневой мокроты. Хроническое раздражение слизистой оболочки голосовых связок сказывается на тембре голоса. Он теряет звучность и чистоту, что особенно хорошо заметно у девушек и женщин, злоупотребляющих курением. Еще более наглядно курящего характеризует цвет лица.

В результате поступления дыма кровь альвеолярных капилляров, вместо того чтобы обогатиться кислородом, насыщается угарным газом, который, соединяясь с гемоглобином, образует так называемый карбоксигемоглобин, в результате чего часть гемоглобина исключается из процесса нормального дыхания организма.

Коварно действие синильной кислоты. Проникая в кровь, она снижает способность клеток воспринимать кислород из притекающей крови. Наступает кислородное голодание, а так как нервные клетки больше всех остальных нуждаются в кислороде, они первыми страдают от действия синильной кислоты. При большой дозе синильной кислоты вслед за сильнейшим возбуждением центральной нервной системы наступает ее паралич, прекращается дыхание, а затем останавливается и сердце.

Конечно, содержание синильной кислоты в дыме сигарет чрезвычайно мало: в дневном «рационе» среднего курильщика ее в 40 раз меньше смертельной дозы, тем не менее хроническое отравление нервной системы этим ядом, безусловно, сказывается на ее работе.

Итак, при каждой затяжке дыма сигареты нарушается усвоение кислорода организмом и тем самым нормальное течение одного из важнейших физиологических процессов — дыхания, без которого невозможна жизнь.

На основе статистических данных разных стран можно сделать вывод, что в настоящее время до 60% мужчин и 20% женщин — жителей Земли — систематически курят, иначе 40% взрослого населения нашей планеты являются курильщиками. Как не вспомнить Карла Линнея, который на заданный ему однажды вопрос, куда бы он определил в своей системе человека, ответил: «Животное двуногое, без перьев и курящее».