Вейпинг — вроде бы безопасная альтернатива курению. Или нет?

Вейпинг — вроде бы безопасная альтернатива курению. Или нет?

Комментарии Нет комментариев

Вейпинг или «парение» (от английского «vaping») — модное увлечение курением электронных сигарет, испарителей и прочих подобных устройств. Для кого-то это способ бросить курить «обычные» сигареты, а для кого-то — кажущееся безобидным вдыхание ароматного пара. 

Электронная сигарета создает аэрозоль (иначе его можно назвать высокодисперсным паром) за счет нагревания и испарения находящейся внутри нее жидкости, который и вдыхает курильщик. Принцип работы устройства схематично показан на рис. 1. 

Рис. 1. Устройство электронной сигареты. Источник

 

В чем-то принцип действия напоминает ингалятор. На первый взгляд все здорово — пар и удовольствие есть, а вот вреда нет. Но так ли это на самом деле? 

 

Мифы о безопасности 

Вейпинг появился около 15 лет назад, но огромную популярность завоевал, пожалуй, в последние годы. Если зайти на сайты компаний, продающих электронные сигареты и жидкости для них, то можно увидеть такие объяснения: 

«В случае с сигаретным дымом все довольно известно и понятно. В нем содержится не только никотин, ради которого, обычно, и курят сигарету, но еще множество примесей: сажа, смола, угарный газ, токсины, канцерогены, тяжелые металлы.

А что же содержится в электронном паре? 

  • Глицерин. Это вещество способствует парообразованию…. применяется в косметической и пищевой промышленности… не вызывает реакции в 99,99% случаев.
  • Пропиленгликоль. Выполняет несколько функций… вызывает у парильщика чувство насыщения.
  • Ароматизаторы. Обыкновенные, пищевые… применяются в батончиках, чаях, выпечке.
  • Никотин. Очищенный от примесей, полученный из природных компонентов, или синтезированный в лаборатории. Несмотря на это, никотин все еще остается наркотиком, вызывающим зависимость, поэтому стоит ограничить его применение, если вы не зависите от этого компонента.
  • Разного рода добавки, в пределах 1-2% от общего состава. Обычно также пищевые. Усилители вкуса, подсластители, и им подобные. Не приносящие вреда здоровью.» 

По поводу никотина можно согласится, а вот все остальное придется рассмотреть подробнее. Кстати, в рекламных целях написан и ответ на вопрос о вреде вейпинга: 

«Нет. Обратного не доказано. Испытания на людях запрещены, то ставить натурные эксперименты не получится, остается только смотреть на «добровольцев» отваживающихся парить, и изучать изменение их самочувствия. Американские ученые пробуют травить паром мышек, но не достигают существенного результата. Ни те, ни другие, не могут сказать прямо: вреден вейп или нет. Но есть нюанс. Он заключается в табачных концернах, которые стремятся потопить конкурента и более 10 лет оплачивают разного рода исследования в Америке и Европе, на высшем уровне. Удалось ли доказать вредность электронок за это время — нет. Хотя старались очень усердно. Максимум, что удалось найти, немного формальдегида в паре, но в таком количестве, что искали его лет 10. В уличном смоге больших городов возможно вреда больше, чем в электронной сигарете».

Можно ли из недостаточности доказательств вреда делать вывод о его отсутствии? Нет. Точно ли доказательств недостаточно? Тоже нет. 

 

О чем говорит статистика

В сентябре мы коротко сообщали о результатах ряда исследований из США, которые выявили нехорошую закономерность: именно вейпинг стал причиной более 450 тяжелых легочных заболеваний в 30 штатах, некоторые из которых закончились летальным исходом. Кроме проблем с респираторной системой у пациентов отмечались симптомы со стороны ЖКТ, лихорадка и потеря веса. В последние годы влияние вейпинга на здоровье активно изучается научно-исследовательскими институтами, клиниками и регуляторами, например, американскими CDC (центры по контролю и предотвращению заболеваний). По обновленным данным к декабрю этого года стало известно уже о 2290 случаях проблем с легкими, вызванных электронными сигаретами и приведших к госпитализациям. И это только в США. 47 случаев оказались смертельными (рис. 2). Группа симптомов и заболеваний, вошедшая в статистику CDC, получила сокращенное наименование EVALI (e-cigarette, or vaping, product use associated lung injury).

Рис. 2. Статистика по пациентам с симптомами заболеваний группы EVALI. Обновляется CDC по мере поступления новых данных. Источник

 

Проблема не ограничивается 2 тысячами случаев: просто ранее пациентов, обращавшихся с проблемами с легкими, не объединяли в одну группу исходя из их пристрастия к вейпингу. На рисунке выше представлены данные только одного расследования CDC, но оно отражает общую тенденцию. Курильщиков (как табака, так и электронных сигарет) в мире насчитывается более миллиарда. Электронные сигареты наиболее популярны у молодежи, особенно среди учащихся старших классов и студентов. 

Российский Минздрав в сентябре также заинтересовался вредом вейпинга для здоровья на основании все тех же отчетов CDC: в России соответствующие исследования пока никто не проводил. 

 

Что мы знаем о симптомах, какие были исследования? 

Легкие пронизаны огромным количество капилляров и содержат почти 300 млн альвеол, где происходит газообмен между кровью и атмосферным воздухом. Воздух доставляется к альвеолам через древовидную структуру — трахеобронхиальное дерево, которое начинается с трахеи и далее разветвляется на главные бронхи, долевые бронхи, сегментарные бронхи, междольковые, дольковые, внутридольковые бронхи, терминальные бронхиолы. Пройдя терминальные бронхиолы, воздух попадает в респираторные отделы легкого. Столь сложная система, включающая в себя различные типы тканей и клеток, необходима, чтобы очистить и увлажнить воздух прежде, чем он достигнет альвеол. Сбой в любом из этих процессов приводит к инфекциям, воспалениям, повреждениям легких и нарушению газообмена (рис. 3). 

Вред электронных сигарет для здоровья обусловлен теми компонентами, которые входят в состав жидкостей для вейпинга и получающегося пара. Аналогично «обычным» сигаретам, электронные вышли на рынок без проверок и крупных исследований. Компоненты жидкостей обычно классифицируются как «generally recognized as safe», то есть в целом безопасные, но с одной оговоркой: эта безопасность известна только для случаев употребления их с пищей или нанесения на кожу. Влияние на здоровье их вдыхания изучено было слабо. На основе разнообразных исследований последних лет и данных CDC попробуем разобраться, что нам стало известно теперь. Отдельно стоит отметить тот факт, что зачастую исследования, спонсируемые компаниями-производителями, говорят об отсутствии вреда или его незначительности, тогда как работы без явного конфликта интересов имеют гораздо менее позитивные и более реалистичные выводы.

Рис. 3. Разделы респираторной системы, на которые негативно влияет вейпинг: носовой эпителий, бронхиальный эпителий, бронхи и бронхиальный эндотелий. Источник

 

Согласно популяционным исследованиям и опросам почти все курильщики электронных сигарет имеют симптомы заболеваний носоглотки, горла или дыхательных путей, а также у них оказывается повышена вероятность хронического кашля с мокротой, обострения астмы и ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких). У тех, кто совмещает электронные сигареты с обычными, симптомы заболеваний респираторной системы выражены ярче, чем у тех, кто выбирает что-то одно. 

Среди пациентов вышеупомянутых исследований CDC были выделены следующие симптомы: проблемы с желудочно-кишечным трактом (81% пациентов) и респираторной системой (98%), из которых 87% пациентов сообщили об одышке, а 83% — о кашле. Кроме того, у 69% наблюдалась артериальная гипоксемия (недостаточное содержание кислорода в крови), у 94% — повышенный уровень нейтрофилов в крови (признак воспаления). Для части пациентов были проведены дополнительные анализы, продемонстрировавшие снижение количества макрофагов, изменения биохимических показателей крови и патологии легких, выявленные при помощи компьютерной томографии. Схожие результаты получены в Великобритании и Японии. 

Исследования на человеке, животных и in vitro показывают, что дым от электронных сигарет приводит к увеличению уровня муцинов, цитокинов и других провоспалительных факторов, может влиять на экспрессию генов в клетках, способствовать возникновению и обострению воспалительных процессов. Вредные эффекты от вейпинга затрагивают клетки эпителия дыхательных путей, эндотелиальные клетки бронхов и иммунные клетки. Все это приводит к таким заболеваниям, как пневмонии, диффузные альвеолярные кровотечения, респираторный бронхиолит и так далее. Целенаправленное двухнедельное воздействие паром от электронных сигарет на мышей увеличивает их восприимчивость к инфекциям верхних дыхательных путей. Людей это, по-видимому, тоже касается: «электронные курильщики», как и обычные, медленнее восстанавливаются после респираторных инфекций.

 

Какие компоненты вредят дыхательной системе? 

Почти все. Аэрозоль, который получается в результате вейпинга, имеет следующий общий состав (рис. 4): 

  • никотин; 
  • высокодисперсные частицы, которые могут оседать в легких;
  • ароматизаторы, включая диацетил, ассоциированные с серьезными заболеваниями легких; 
  • пропиленгликоль и глицерин;
  • множество других летучих органических соединений, включая канцерогенные вещества;
  • соединения никеля, хрома, марганца и свинца. 

Рис. 4. Состав аэрозоля электронной сигареты. Источник 

 

Пропиленгликоль и растительный глицерин

Помимо того, что пропиленгликоль всегда присутствует в жидкостях для электронных сигарет, он еще используется в промышленности для производства полиэстера, а также входит в состав «незамерзаек» и антифризов. Внутривенное введение пропиленгликоля может вызвать острую почечную недостаточность, а также быть токсичным для сердечно-сосудистой системы.

Пропиленгликоль и растительный глицерин считаются безопасными, если добавляются к еде в количествах, не превышающих определенный предел. Но для ингаляций критерии отличаются. Более того: известно, что пропиленгликоль активирует некоторые рецепторы в нервах дыхательных путей, что приводит к астматическим реакциям. Именно пропиленгликоль и глицерин, а не никотин, способствуют избыточному образованию слизи. 

 

Никотин 

Никотин активирует рецепторы ацетилхолина никотинового типа. Этим обусловлено не только сильное воздействие никотина на центральную нервную систему, но и его влияние на клетки эпителия дыхательных путей, а также альвеолярные макрофаги и нейтрофилы, что нарушает естественные иммунные функции. Рецепторы ацетилхолина участвуют в регуляции процессов клеточного деления и смерти, нарушения которых приводят к онкозаболеваниям. Кроме того, никотин увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний.  

 

Ароматизаторы 

Жидкости для электронных сигарет представлены в большом разнообразии различных ароматов, которые с химической точки зрения представляют из себя альдегиды (ванилин = ваниль; бензальдегид = ароматы ягод и фруктов; коричный альдегид = корица; дамасценон = табак), бензиловый спирт, терпены (линалоол = цветочный аромат; фарнезол = яблоко), пиразины (кофе, шоколад), ментол, ментон и другие мятные соединения, этилмальтол. 

Безусловно, почти все эти ароматизаторы используются в пищевой и косметической промышленности, но для вейпинга они небезопасны. Дело не только в том, что их приходится вдыхать: концентрации в смесях никак не регулируются, что еще хуже. Ведь именно доза определяет, является ли вещество ядом. Некоторые исследования уже демонстрируют опасность «ингаляций» с ароматизаторами на основе альдегидов, а диацетил, также часто обнаруживаемый в вейп-смесях, обладает известной легочной токсичностью.  

 

Ацетат витамина Е

Как показали исследования CDC, о которых мы говорили выше, заболевания легких группы EVALI могут быть вызваны ацетатом витамина Е. Это соединение используется в виде добавки-загустителя, особенно в вейп-жидкостях, содержащих тетрагидроканнабинол (THC) и каннабиноидные (CBD) масла. Популярность жидкостей с THC и CBD объясняется тем, что они являются компонентами марихуаны и обеспечивают характерное воздействие на психику человека (законность продажи таких жидкостей зависит от конкретной страны — Прим. ред). Витамин Е и его производные относительно безопасны для человека, если они применяются с пищей или наносятся на кожу. А вот вдыхание паров, содержащих ацетат витамина E, препятствует нормальному функционированию легких, хотя механизм этого процесса пока не совсем понятен. Ацетат витамина Е содержался в почти 70% смесей, предоставленных госпитализированными пациентами.

 

Конечно, есть ряд ограничений. Во-первых, пациенты с EVALI могли быть неправильно классифицированы. Во-вторых, некоторые пациенты не согласились пройти опрос или предоставить продукты для тестирования. В третьих, кроме предоставленных пациентами жидкостей есть и другие, что может ограничить применение этих результатов для всех пациентов с EVALI-симптомами. В-третьих, многие пациенты использовали не только те продукты, что были предоставлены для исследования. В-четвертых, многие пробы не содержали достаточного количества материала для высококачественного тестирования. В-пятых, масс-спектрометрические и хроматографические лабораторные анализы выполнялись для 10 соединений, к которым были соответствующие аналитические стандарты. Другие токсины, включая обсуждаемые в этой статье, также могли присутствовать, просто не были идентифицированы в рамках исследований CDC. Но в любом случае потенциальный вред достаточно серьезен, чтобы отнестись к этим результатам крайне внимательно и не добавлять ацетат витамина Е в жидкости для вейпинга. 

 

Продукты реакций компонентов смеси 

Необходимо понимать, что кроме компонентов, которые были изначально добавлены в жидкость для вейпинга производителем, в итоговом аэрозоле могут оказаться и другие соединения. Все дело в том, что с течением времени или под воздействием температуры в смеси происходят химические реакции. Ароматизаторы на основе альдегидов вступают в реакцию с пропиленгликолем и глицерином с образованием ацеталей даже при комнатной температуре. Последние исследования показывают, что ацеталь (например, получающийся в результате взаимодействия ванилина с пропиленгликолем) зачастую активирует ирритантные рецепторы в легких сильнее, чем «родительские» соединения. 

 

Металлы и не только

В аэрозолях электронных сигарет обнаруживаются соединения никеля, хрома, свинца и марганца. Повышенные концентрации никеля и хрома обусловлены использованием их в нагревательных элементах большинства устройств, а при их производстве возможно загрязнение свинцом и марганцем. 

Никель является известным респираторным и кожным раздражителем, а также канцерогеном группы I, доказана его связь с ринитами, синуситами, хроническим бронхитом и раком легких. Никель из аэрозоля при частом вейпинге взаимодействует с кожей пероральной области и может привести к контактному дерматиту. Недавние исследования выявили потенциальное вредное воздействие даже небольших концентраций хрома (III), указывая на возможность окисления хрома (III) в хром (VI) в клетках, чьи соединения имеют канцерогенный и генотоксичный эффекты. Свинец и марганец, даже если содержатся в аэрозоле в очень маленьких концентрациях, все равно вызывают опасения из-за их высокой токсичности при вдыхании. Свинец отрицательно влияет на почти все органы и системы организма, а при вдыхании он всасывается в кровоток эффективнее, чем если содержится в тех же количествах в пище. Токсичность марганца касается в основном нервной системы, что проявляется неврологическими симптомами: тремором и  мышечными спазмами. 

 

Вывод

Электронные сигареты представляют не меньшую опасность для здоровья, чем «классические». Также не целесообразен переход на вейпинг при желании полностью бросить курить. Несколько исследований сравнивали курильщиков «обычных» сигарет с теми, кто перешел на электронные. Результаты противоречивы, но говорить о значимом улучшении состояния здоровья после этого перехода пока не приходится, также как и нет уверенности в том, что вейпинг эффективнее стандартных методов никотин-заместительной терапии для полного отказа от курения: требуются дополнительные исследования. Детям, подросткам и беременным женщинам вейпинг противопоказан также, как и содержащие табак продукты.

 

Автор: Галина Вирясова, биохимик, научный сотрудник НИИ ФХБ им. Белозерского МГУ им. М.В. Ломоносова и редактор «Медфронта»

 

Подпишитесь на «Медфронт» в соц.сетях: Facebook, Вконтакте, Telegram, Instagram