Humo de tabaco
El humo del tabaco es un aerosol de hollín producido por la combustión incompleta del tabaco durante el consumo de cigarrillos y otros productos del tabaco. Las temperaturas en los cigarrillos encendidos oscilan entre unos 400 °C entre caladas y unos 900 °C durante una calada. Durante la quema del tabaco del cigarrillo (en sí mismo una mezcla compleja), se generan miles de sustancias químicas por combustión, destilación, pirólisis y pirosíntesis. El humo del tabaco se utiliza como fumigante e inhalante.
Composición
Las partículas en el humo del tabaco son gotitas de aerosol líquido (alrededor del 20 % de agua), con un diámetro aerodinámico medio de masa (MMAD) que es submicrómetro (y, por lo tanto, bastante "respirable por los pulmones" por los humanos). Las gotas están presentes en altas concentraciones (algunas estimaciones llegan a 1010 gotas por cm3). La mayoría de los cigarrillos actuales contienen un filtro de cigarrillos, que puede reducir el "alquitrán" y el humo de nicotina produce hasta un 50% por varios mecanismos diferentes, con una tasa de eliminación aún mayor para otras clases de compuestos (p. ej., fenoles).
El humo del tabaco se puede agrupar en una fase de partículas (atrapadas en una almohadilla de fibra de vidrio y denominada "TPM" (partículas totales)) y una fase de gas/vapor (que pasa a través de dicho vidrio -almohadilla de fibra). "Alquitrán" se determina matemáticamente restando el peso de la nicotina y el agua del TPM. Sin embargo, varios componentes del humo del tabaco (p. ej., cianuro de hidrógeno, formaldehído, fenantreno y pireno) no encajan perfectamente en esta clasificación bastante arbitraria, porque se distribuyen entre las fases sólida, líquida y gaseosa.
El humo del tabaco contiene una serie de sustancias químicas y grupos de sustancias químicas toxicológicamente importantes, incluidos los hidrocarburos aromáticos policíclicos (benzopireno), las nitrosaminas específicas del tabaco (NNK, NNN), los aldehídos (acroleína, formaldehído), el monóxido de carbono, el cianuro de hidrógeno y los óxidos de nitrógeno. (dióxido de nitrógeno), benceno, tolueno, fenoles (fenol, cresol), aminas aromáticas (nicotina, ABP (4-aminobifenilo)) y alcaloides harmala. También se sabe que el elemento radiactivo polonio-210 se encuentra en el humo del tabaco. La composición química del humo depende de la frecuencia, la intensidad, el volumen y la duración de las bocanadas en las diferentes etapas del consumo de cigarrillos.
Entre 1933 y fines de la década de 1940, el rendimiento de un cigarrillo promedio varió de 33 a 49 mg de "tar" y de menos de 1 a 3 mg de nicotina. En las décadas de 1960 y 1970, el rendimiento promedio de los cigarrillos en Europa occidental y EE. UU. era de alrededor de 16 mg de alquitrán y 1,5 mg de nicotina por cigarrillo. Los niveles promedio actuales son más bajos. Esto se ha logrado de varias maneras, incluido el uso de cepas seleccionadas de plantas de tabaco, cambios en los procedimientos agrícolas y de curado, uso de hojas reconstituidas (desechos de hojas de tabaco reprocesadas), incorporación de tallos de tabaco, reducción de la cantidad de tabaco necesaria para llenar un cigarrillo expandiéndolo (como el trigo inflado) para aumentar su "poder de relleno", y mediante el uso de filtros y papeles de envolver de alta porosidad. El desarrollo de menor "tar" y los cigarrillos de nicotina han tendido a producir productos que carecían de los componentes de sabor a los que el fumador se había acostumbrado. Para mantener tales productos aceptables para el consumidor, los fabricantes reconstituyen el aroma o el sabor.
Los polifenoles del tabaco (p. ej., ácido cafeico, ácido clorogénico, escopoletina, rutina) determinan el sabor y la calidad del humo. La hoja de tabaco recién curada no es apta para su uso debido a su humo acre e irritante. Después de la fermentación y el envejecimiento, la hoja produce un humo suave y aromático.
Agentes tumorigénicos
| Compuestos | En el tabaco procesado, por gramo | En el humo principal, por cigarrillo | Evaluación del IARC de la evidencia de carcinogenicidad | |
|---|---|---|---|---|
| En animales de laboratorio | En humanos | |||
| Hidrocarburos aromáticos policíclicos | ||||
| Benz(a)anthracene | 20-70 ng | suficiente | ||
| Benzo(b)fluoranthene | 4-22 ng | suficiente | ||
| Benzo(j)fluoranthene | 6–21 ng | suficiente | ||
| Benzo(k)fluoranthene | 6 a 12 ng | suficiente | ||
| Benzo(a)pyrene | 0.1 a 90 ng | 20-40 ng | suficiente | probable |
| Chrysene | 40-60 ng | suficiente | ||
| Dibenz(a,h)anthracene | 4 ng | suficiente | ||
| Dibenzo(a,i)pyrene | 1.7–3.2 ng | suficiente | ||
| Dibenzo(a,l)pyrene | presentes | suficiente | ||
| Indeno(1,2,3-c,d)pyrene | 4–20 ng | suficiente | ||
| 5-Methylchrysene | 0.6 ng | suficiente | ||
| Aza-arenes | ||||
| Quinoline | 1–2 μg | |||
| Dibenz(a,h)acridine | 0.1 ng | suficiente | ||
| Dibenz(a,j)acridine | 3 a 10 ng | suficiente | ||
| 7H-Dibenzo(c,g)carbazole | 0,7 ng | suficiente | ||
| N-Nitrosamines | ||||
| N-Nitrosodimethylamine | 0–215 ng | 0.1–180 ng | suficiente | |
| N-Nitrosoethylmethylamine | 3 a 13 ng | suficiente | ||
| N-Nitrosodiethylamine | 0–25 ng | suficiente | ||
| N-Nitrosonornicotine | 0,3 a 89 μg | 0.12–3.7 μg | suficiente | |
| 4-(Metilnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone | 0,2-7 μg | 0,08–0,77 μg | suficiente | |
| N-Nitrosoanabasine | 0,01–1,9 μg | 0.14–4.6 μg | limitada | |
| N-Nitrosomorpholine | 0-690 ng | suficiente | ||
| Aromatic amines | ||||
| 2-Toluidine | 30–200 ng | suficiente | inadecuada | |
| 2-Naftilamina | 1–22 ng | suficiente | suficiente | |
| 4-Aminobifenilo | 2-5 ng | suficiente | suficiente | |
| Aldehydes | ||||
| Formaldehyde | 1.6–7.4 μg | 70–100 μg | suficiente | |
| Acetaldehyde | 1.4–7.4 μg | 18-1400 μg | suficiente | |
| Crotonaldehyde | 0,2 a 2,4 μg | 10–20 μg | ||
| Compuestos orgánicos diversos | ||||
| Benzene | 12–48 μg | suficiente | suficiente | |
| Acrylonitrile | 3.2–15 μg | suficiente | limitada | |
| 1,1-Dimetilhidrazina | 60–147 μg | suficiente | ||
| 2-Nitropropane | 0,73–1,21 μg | suficiente | ||
| Ethyl carbamate | 310-375 ng | 20-38 ng | suficiente | |
| Cloruro de vinilo | 1–16 ng | suficiente | suficiente | |
| Compuestos inorgánicos | ||||
| Hydrazine | 14–51 ng | 24-43 ng | suficiente | inadecuada |
| Arsenic | 500 a 900 ng | 40–120 ng | inadecuada | suficiente |
| Nickel | 2000–6000 ng | 0-600 ng | suficiente | limitada |
| Cromo | 1000-2000 ng | 4-70 ng | suficiente | suficiente |
| Cadmio | 1300-1600 ng | 41–62 ng | suficiente | limitada |
| Lead | 8-10 μg | 35–85 ng | suficiente | inadecuada |
| Polonium-210 | 0.2–1.2 pCi | 0,03–1.0 pCi | suficiente | suficiente |
Seguridad
El humo del tabaco, además de ser un contaminante irritante y significativo del aire interior, se sabe que causa cáncer de pulmón, enfermedades cardíacas, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), enfisema y otras enfermedades graves en los fumadores (y también en los no fumadores).). Los mecanismos reales por los que fumar puede causar tantas enfermedades siguen siendo en gran parte desconocidos. Se han hecho muchos intentos para producir cáncer de pulmón en animales expuestos al humo del tabaco por vía de inhalación, sin éxito. Es solo recolectando el "tar" y pintando repetidamente esto en ratones que se producen tumores, y estos tumores son muy diferentes de los tumores exhibidos por los fumadores. El humo del tabaco se asocia con un mayor riesgo de desarrollar afecciones respiratorias como bronquitis, neumonía y asma. Los aerosoles de humo de tabaco generados a temperaturas inferiores a 400 ℃ no dieron positivo en el ensayo de Ames.
A pesar de todos los cambios en el diseño y la fabricación de cigarrillos desde la década de 1960, el uso de filtros y "luz" cigarrillos no ha disminuido la ingesta de nicotina por cigarrillo, ni ha disminuido la incidencia de cánceres de pulmón (NCI, 2001; IARC 83, 2004; U.S. Surgeon General, 2004). El cambio a lo largo de los años de cigarrillos de mayor a menor rendimiento puede explicar el cambio en la patología del cáncer de pulmón. Es decir, ha aumentado el porcentaje de cánceres de pulmón que son adenocarcinomas, mientras que ha disminuido el porcentaje de cánceres de células escamosas. Se cree que el cambio en el tipo de tumor refleja la mayor liberación de nitrosamina de los cigarrillos de bajo rendimiento y la mayor profundidad o volumen de inhalación de los cigarrillos de bajo rendimiento para compensar las concentraciones de nicotina de nivel más bajo en el humo.
En los Estados Unidos, las tasas de incidencia y mortalidad del cáncer de pulmón son particularmente altas entre los hombres afroamericanos. El cáncer de pulmón tiende a ser más común en los países desarrollados, particularmente en América del Norte y Europa, y menos común en los países en desarrollo, particularmente en África y América del Sur.
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