IL FUMO DI SIGARETTA

IL FUMO
DI
SIGARETTA
Il fumo del tabacco è un miscuglio gassoso contenente minute
particelle liquide e solide in sospensione e può quindi essere
definito un areosol concentrato nel quale si trova disperso
materiale corpuscolato di piccolissime dimensioni.
MISCELA DI  GAS (87%)
 VAPORI (5%)
 PARTICELLE SOLIDE SOSPESE (8%)
Dalla grandezza delle particelle e dalla forza di aspirazione del
fumo dipende la deposizione delle particelle stesse : quelle di
dimensioni più piccole penetrano profondamente nell'albero
respiratorio fino ai bronchioli e agli alveoli, mentre quelle più
grandi si fermano nelle prime vie respiratorie.
La composizione chimica del fumo del tabacco è complessa e
variabile e dipende dalla qualità del tabacco, dalle lavorazioni cui
è stato sottoposto, dal modo in cui viene fumato.
COMPOSIZIONE UFFICIALE – scritta sui pacchetti di sigarette:

da 0,8 a 1g di tabacco
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da 10 a 20mg di nicotina, un potente alcaloide che libera
dopamina nell’organismo in soli 7 secondi e che è responsabile
della dipendenza fisica e che provoca:




riduzione del colesterolo buono
aumento della pressione sanguigna
aumento del ritmo cardiaco
restringimento delle arterie.
Sono stati isolati circa 12.000 composti di cui
circa 3800 componenti sono stati identificati.
Ad ogni boccata di fumo, si respirano tutte le sostanze assimilate
naturalmente dalle piante di tabacco durante la coltivazione, oltre
a tutte quelle prodotte dalla reazione chimica al momento della
combustione della sigarette.
PRINCIPALI SOSTANZE PRESENTI:

Monossido di carbonio: asfissiante e inquinante, riduce
l’ossigenazione dell’organismo e dei tessuti, minando la
resistenza fisica e le capacità sessuali.

Catrame (residuo del fumo ottenuto per allontanamento
dell’acqua e della nicotina): si deposita sui bronchi,
costituendo la causa principale dei tumori legati al tabacco.

Nicotina.
LA NICOTINA
La nicotina deve il suo nome alla pianta del tabacco Nicotiana tabacum che a sua
volta deve il suo nome a Jean Nicot, che spedì semi di tabacco dal Portogallo a
Parigi nel 1550 e ne promosse l'uso medico.
La nicotina è uno dei principali componenti del tabacco, cui conferisce aroma e
sapore; viene per la maggior parte eliminata nell'aria, mentre una piccola quantità
arriva ai polmoni, dai quali viene parzialmente assorbita, generalmente in ragione
da un quindicesimo ad un ventesimo della quantità di nicotina presente nel fumo
inspirato, per un totale compreso tra 1 e 2 milligrammi per ogni sigaretta fumata.
È un veleno fra i più potenti: iniettando in un uomo per via endovenosa la quantità
di nicotina contenuta in due o tre sigarette, se ne provoca la morte.
Provoca l'aumento della pressione del sangue, l'aumento delle contrazioni del
cuore e produce contrazioni dei vasi sanguigni periferici; è inoltre l'agente che più
di ogni altro porta al fumatore dipendenza ed assuefazione.
E’ stata isolata per la prima volta nel 1828 da Reimann e Posselt, la sua formula
chimica è stata definita nel 1843 da Pinner. La sua prima sintesi risale al 1904 ad
opera di Pictet.
La nicotina è un composto organico, un alcaloide naturalmente presente nella
pianta del tabacco.
Sebbene si trovi in tutte le parti della pianta, è particolarmente concentrata nelle
foglie, di cui costituisce circa il 0.3 - 5% del peso secco.
La sua biosintesi viene effettuata nelle radici ed essa viene poi accumulata nelle
foglie.
La nicotina pura è un liquido incolore, che all'aria imbrunisce, acquisendo l'odore
del tabacco. È un potente veleno neurale ed era inclusa nella formulazione di vari
insetticidi (usati in agricoltura).
A basse concentrazioni è una sostanza stimolante ed è uno dei principali fattori
legati al piacere ed all'abitudine, nel senso che crea dipendenza, del fumare
tabacco.
Oltre alla pianta del tabacco, la nicotina è inoltre presente in quantità minori in altri
membri della famiglia delle solanacee, che includono il pomodoro, la patata, la
melanzana ed il peperone.
La nicotina è solubile in acqua e può essere estratta dalle foglie di tabacco tagliate
a pezzi lasciandole in un bicchiere d'acqua per 12 ore.
Per ossidazione controllata si trasforma in nicotirina. Acido nitrico o permanganato
la ossidano, trasformandola in acido nicotinico.
EFFETTI SULL’ORGANISMO UMANO
In piccole dosi, la nicotina ha un effetto stimolante; aumenta l'attività, l'attenzione e la
memoria.
Aumenta inoltre il battito cardiaco, la pressione sanguigna e riduce l'appetito.
In dosi elevate provoca nausea e vomito. La dose letale LD50 è 50 mg/kg per il ratto e 3
mg/kg per il topo.
I consumatori abituali di nicotina sviluppano una dipendenza fisica dalla sostanza. I
sintomi dell'astinenza comprendono irritabilità, mal di testa e ansia. Possono durare
mesi o anni, benché il loro picco venga raggiunto in genere tra le 48 e le 72 ore.
Benché la quantità di nicotina inalata tramite il fumo di tabacco sia piuttosto piccola (la
maggior parte della sostanza è distrutta dal calore) è comunque sufficiente a creare
dipendenza. La quantità effettivamente assorbita dal corpo dipende inoltre da altri
fattori, quali il tipo di tabacco, l'effettiva inalazione, la presenza di un filtro.
Non appena la nicotina entra in corpo, questa viene rapidamente diffusa dalla
circolazione sanguigna, tramite la quale arriva al sistema nervoso. In genere, giunge al
cervello in circa sette secondi, dove agisce sui recettori dell'acetilcolina.
A basse concentrazioni aumenta l'attività di questi recettori portando ad un aumento
della produzione di adrenalina, un ormone stimolante.
La cotinina è un prodotto del metabolismo della nicotina che permane nel sangue
fino a 48 ore, può essere per questo usato come indicatore dell'esposizione
individuale al fumo.
A concentrazioni elevate la nicotina blocca il recettore dell'acetilcolina, questa è la
ragione della sua tossicità e della sua efficacia come insetticida.
Oltre a ciò, la nicotina aumenta il livello di dopamina nei circuiti cerebrali del
piacere con generazione di una sensazione di piacere con un meccanismo analogo
a quello innescato dalla cocaina e dall'eroina.
Il vizio del fumo è quindi anche legato al mantenere elevati livelli di dopamina.
È altresì possibile che altre sostanze presenti nel fumo di tabacco concorrano
sinergicamente a creare questo effetto.
Oltre a tutto ciò, la nicotina esplica anche un curioso effetto a livello gastrico in
sinergia con altri componenti del fumo di tabacco.
A pochi minuti dall'assunzione di fumo di tabacco si verifica un incremento del
15% della secrezione di HCl (acido cloridrico) da parte della mucosa gastrica.
Questa potrebbe essere la ragione per cui il desiderio di sigaretta aumenta dopo i
pasti, specie se abbondanti.
Grafico comparativo
dei possibili effetti negativi
delle droghe
pubblicato sull'importante ed
autorevole rivista inglese
di medicina The Lancet
IL MONOSSIDO DI CARBONIO
Il monossido di carbonio è un gas tossico presente nel fumo di tabacco che
interferisce con il trasporto dell'ossigeno da parte del sangue e con il suo utilizzo a
livello cellulare.
Il monossido di carbonio è tossico perché legandosi saldamente agli atomi di ferro
nell'emoglobina del sangue forma un complesso molto più stabile
dell'ossiemoglobina; inoltre l'affinità dell'emoglobina verso il CO è 200 volte
quella verso l'ossigeno.
La formazione di questo complesso fa sì che l'emoglobina sia satura di CO e che
sia quindi incapace di distribuire l'ossigeno al corpo, questo causa una deficienza
di ossigeno che porta ad uno stato di incoscienza e quindi alla morte.
Anche basse esposizioni al monossido di carbonio possono ridurre la
concentrazione di ossigeno nel cervello al punto che la vittima diventa incosciente
e muore di asfissia.
Anche in piccolissime quantità il monossido di carbonio si lega all'emoglobina e vi
rimane fino alla morte del globulo rosso (120 giorni ca.).
Altre sostanze nocive del fumo che possono danneggiare direttamente
l'apparato respiratorio, ma anche indirettamente gli altri organi interni sono :
• idrocarburi policiclici aromatici (IPA), provenienti dalla combustione sia della
carta sia del tabacco.
• sostanze irritanti (acroleina, acetaldeide).
• sostanze ossidanti.
IPA ( Idrocarburi policiclici aromatici)
Si producono durante la combustione e sono gli agenti principali dei tumori, primo
fra tutti il benzopirene. I benzopireni sono idrocarburi (con base C20H12) della serie
aromatica, policiclici a cinque anelli benzenici condensati. Sono contenuti nel
catrame di carbone fossile e in molti carbone fossili stessi. Hanno azione
cancerogena e vengono utilizzati nello studio dei tumori.
I benzopireni sono tra i prodotti della combustione di molti prodotti contenenti
molecole pesanti. Si ritrovano quindi nel fumo di sigaretta, nella combustione dei
rifiuti indifferenziati, nello scarico dei motore Diesel e di tutti i motori alimentati
con combustibili pesanti (più pesanti della comune frazione delle benzine quindi
nafte, cherosene, carbone, olii combustibili), possono formarsi anche nella
combustione del legname.
ACETALDEIDE
Presente anch'essa nel fumo di sigaretta provoca sensazione di
malessere diffuso e nausea in particolare nella "prima sigaretta del
mattino".
Nel corpo umano, l'acetaldeide si forma per iniziale ossidazione
dell'etanolo nel fegato ad opera dell'enzima alcol deidrogenasi;
viene successivamente convertita in acido acetico dall'enzima aldeide
deidrogenasi.
Essendo più tossica dell'alcol etilico, l'acetaldeide è responsabile di molti
dei malesseri associati ad un dopo-sbornia.
I farmaci concepiti per combattere l'abuso di alcol (come il disulfiram)
agiscono su quest'ultimo stadio rallentando l'ossidazione dell'acetaldeide
ad acido acetico con conseguente prolungamento del malessere.
PRINCIPALI SOSTANZE NOCIVE DEL FUMO DI SIGARETTA
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Piridina (liquido infiammabile utilizzato per gli insetticidi)
Ossido nitroso o protossido di azoto (gas irritante)
Solfuro di diidrogeno (gas tossico)
Fenolo (composto acido estremamente tossico)
Acido formico (utilizzato nella fabbricazione di tessuti, irritante)
Arsenico (potente veleno)
Ammoniaca (aiuta l’assorbimento di nicotina)
Cianuro di idrogeno (veleno utilizzato in alcune pene di morte)
Metanolo (alcool tossico presente nei carburanti, antigelo, ecc.)
Propylaldehydum (disinfettante)
Acetonitrile (composto tossico presente nelle plastiche e negli insetticidi)
Formaldeide (gas irritante)
Clorometano (gas tossico utilizzato per il caucciù e per i solventi)
Acroleina (liquido dai vapori irritanti e cancerogeni)
Acetaldeide (liquido infiammabile, tossico e irritante)
I componenti del fumo di tabacco non sono tutti preesistenti nelle foglie di tabacco,
ma per la massima parte si formano durante la combustione alla temperature che
varia dai 600 agli 800 gradi, da altri composti presenti nelle foglie che sono detti
precursori.
La composizione chimica del fumo perciò dipende sostanzialmente da due ordini di
fattori:
 la composizione chimica delle foglie del tabacco;
 le condizioni della combustione.
Entrambi queste elementi sono a loro volta condizionati da molteplici altri fattori.
Per quanto concerne la composizione chimica delle foglie sono da tenere in
particolare considerazione la selezione dei tabacchi e i metodi di coltivazione, i
disinfettanti utilizzati, i processi di cura e di concia, l'aggiunta di sostanze a scopo
umettante od aromatizzazione.
Per quanto riguarda le condizioni della combustione particolare importanza
rivestono la temperatura di combustione, la forza e la durata dell'aspirazione
( che condizionano l'ossigenazione della combustione e indirettamente anche la
temperatura della combustione), la lunghezza della sigaretta e del mozzicone, la
presenza o meno del filtro e il tipo di filtro che riveste una notevole importanza
nella trattenuta di una parte dei costituenti del fumo.
Anche nel fumo che si disperde nell'aria dell'ambiente nel periodo in cui il
fumatore non aspira la sigaretta, si trovano gli stessi composti che sono contenuti
nel fumo aspirato.
Anzi si può dire che per quanto riguarda la nicotina e il catrame totale
i valori presenti nel fumo che va nell'ambiente sono doppi o addirittura quadrupli
di quelli presenti nel fumo aspirato; anche l'ossido di carbonio e gli altri gas sono
presenti nel fumo dell'ambiente in quantità elevate.
Si può pertanto affermare che respirando l'aria contaminata dal fumo di tabacco, a
anche il non fumatore può assumere i componenti del fumo in quantità notevoli,
anche se non pari a quelle introdotte dal fumatore, che naturalmente assomma alle
sostanze inalate col fumo aspirato anche quelle assunte con fumo respirato.
Classi e
sostanze
chimiche
presenti
nel fumo
di sigaretta
Idrocarburi
Policiclici
Aromatici
(IPA)
Nitrosammine
tabacco
specifiche
(NTS)
Ammine
Aromatiche
Metalli
Naftalene
Fluorene
Fenantrene
Antracene
Fluorantene
Pirene
Benzo(a)antracene
Crisene
Benzo(e)pirene
Benzo(a)pirene
Inaeno(1,2,3-cd)pirene
N-nitrosoanabasina (NAB)
N-nitrosoanatabina (NAT)
4-(metilnitrosammino)-1-(3-piridil)-1-butanone (NNK)
N-nitrosonornicotina (NNN)
1-Naftilamina
2-Naftilamina
3-Aminobifenile
4-Aminobifenile
Cromo
Selenio
Arsenico
Nichel
Piombo
Cadmio
Costituenti dei vari componenti in varie marche di sigarette
Marca
Totale IPA
(ng/cg)
Totale NTS
(ng/cg)
Totale
Ammine
aromatiche
(ng/cg)
MS
1272 ± 120
219.7 ± 36.6
18.7 ± 3.40
36.8 ± 0.6
36.6 ± 1.5
Marlboro Red
943 ± 126
259.5 ± 39.8
22.1 ± 4.20
39.5 ± 1.5
38.9 ± 0.4
Diana Rossa
1102 ± 160
156.1 ± 21.7
20.5 ± 3.92
38.3 ± 0.4
36.3 ± 1.0
Marlboro
Silver
638 ± 72
148.9 ± 21.1
15.2 ± 2.68
29.6 ± 1.3
28.9 ± 1.8
Camel
645 ± 73
129.6 ± 20.2
13.0 ± 2.31
31.7 ± 0.9
30.0 ± 0.2
Diana Blu
840 ± 108
139.2 ± 20.6
18.0 ± 3.22
29.5 ± 1.0
31.6 ± 0.4
Merit
498 ± 55
158.2 ± 24.0
15.1 ± 2.68
33.7 ± 0.9
28.1 ± 2.6
MSL
580 ± 83
580 ± 83
12.3 ± 2.17
20.9 ± 1.3
28.7 ± 1.3
Philip Morris
382 ± 39
113.3 ± 16.6
11.0 ± 1.91
15.9 ± 1.5
16.1 ± 0.7
Philip Morris
One
179 ±19
37.8 ± 6.7
6.3 ± 1.16
3.29 ± 0.71 7.5 ± 0.6
Cadmio
(ng/cg)
Benzene
(μg/cg)
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0,68
0,68
0,89
0,85
0,37
0,71
0,34
0,25
0,23
0,28
0,14
0,47
0,44
0,21
0,65
0,56
Carcinoma del polmone
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