DUVAN

Duvan je biljka koja potiče iz tropskih zona Amerike. Duvanski list je komercijalno značajan zato što sadrži nikotin, a duvanski proizvodi su medicinski značajni, zbog svoje štetnosti koju nanose konzumentima i onima oko njih, i zbog toga zaslužuje da se istražuje. Lišće duvana predstavlja prirodni produkt komplikovanog sastava. U njemu se nalaze ugljeni hidrati (»rezervni« ugljeni hidrati, hemiceluloze, celuloza, i skeletne supstance), azotne materije (belančevine, alkaloidi - najznačajniji je ovde nikotin), organske kiseline ( ednobazne kiseline, višebazne kiseline, aromatične kiseline, i druga jedinjenja.
Duvanski dim, pored osnovnih komponenti duvanskog lišća (i to u nekompletnom sastavu), u sebi sadrži i neke produkte njihovog sagorevanja. Utvrđeno je da se sastav udisajnih materija iz zapaljene cigarete značajno razlikuje od sastava duvanskog lišća. Duvanski dim sadrži preko 4000 komponenti, uključujući i otrovne, mutogene i preko 50 poznatih kancerogenih supstanci. To su različite materije među kojima su opasnije: alkaloidi, materije sa baznim osobinama, organske kiseline, alkoholi, aldehidi i ketoni, alifatični ugljovodonici, aromatični ugljovodonici, policiklični ugljovodonici, estri, amini, katrani i fenoli, cijanovodonična koselina, amonijak, ugljenmonoksid, ugljendioksid, arsen, hrom, nikal, polonijum.
Gasna faza sadrži nekoliko otrovnih gasova, uključujući ugljen monoksid, koji formira ugljenhemoglobin u krvi, smanjujući efikasnost krvi da isporuči kiseonik Kada duvansko lišće sagori, izvestan broj supstanci se oslobađa, uključujući i nikotin. Međutim, katran i gasovi iz duvanskog dima prouzrokuju oštećenja.

NIKOTIN

Sve cigarete na tržištu sadrže od 6-11 mg nikotina. Pušač tipično apsorbuje 1-3mg. Ako se puši 1 kutija/dan, pušač apsorbuje 20-40 mg. nikotina u danu i podiže koncentraciju nikotina u plazmi od 23 – 35 ng/ml do posle podne. Posle popušene cigarete nivo nikotina u mozgu se naglo poveća, tako da se nivo nikotina u krvi može promeniti od veoma niskog do visokog. Posle toga nivo nikotina opada, prvo zbog distribucije uz pomoć krvi kroz telo (kroz nekoliko minuta), a onda kroz metabolizam (kroz nekoliko sati). Vreme poluraspadanja nikotina je približno 2-4 sata. Naučnici veruju s jedne strane, da je brzi porast nivoa nikotina značajan za efekte nikotinske euforije i povećava potencijal zavisnosti, a sa druge strane, simptomi apstinencijalne krize da su u relaciji sa smanjenjem nivoa nikotina ispod izvesnog praga. Nikotin aktivira receptore u mozgu i na taj način difuzno modifikuje aktivnosti. Ljudi puše i iz drugih razloga a ne samo zbog psihoaktivnog potencijala nikotina ( ne gledaju na njega kao na drogu ).
Nikotin je jedan od najjačih štetnih sastojaka duvana izolovan 1828 godine. To je »droga« i organizam brzo razvija zavisnost za nikotinom. Pri udisanju duvanskog dima, nikotin vrlo brzo ulazi u pluća gde se apsorbuje preko plućnih alveola (apsorpsija manjim delom odvija se već u sluzokoži usne duplje), prelaskom u krv širi se po celom telu a deluje dvojako (prvo uzbuđenje pa depresija) posebno na receptore u mozgu. Sadržaj nikotina u duvanu varira (0,6-11%) i zavisi od vrste duvana, prirode zemljišta gde raste i načina pripremanja. Međutim, zbog otrovnog svojstva nikotina, duvan za pušenje sadrži 1-3% nikotina. Vrste duvana sa većim sadržajem nikotina koriste se za dobijanje čistog nikotina, koji služi kao sredstvo za uništavanje štetočina. Nikotin je jedan od najjačih otrova. Toksičnošću i brzinom delovanja upoređuje se sa cijanvodonikom. Nikotin je bezbojna uljasta tečnost bez mirisa, a stajanjem na vazduhu oksidira, potamni i dobije svojstven miris duvana. Ubraja se u alkaloide, fiziološki aktivan sa bazičnim svojstvima. Smrtonosna doza za odrasle je 0,06 g (1 kap nikotina 60mg). Simptomi trovanja nikotinom: mučnina, povraćanje, bledilo, slabost, vrtoglavica, konfuzija, glavobolja, i znojenje. Neki autor znakove trovanja nikotinom klasifikuju na: lakše (mučnina, povraćanje, glavobolja,vrtoglavica, pojačano lučenje pljuvačke, drhtavica, slabost u nogama, bledilo); teže (ubrzan i nepravilan rad srca, sa srčanim napadima, znojenje, proliv, nesvestica); i najteže (potpuna nesvest, grčevi, paraliza disanja).

U hemijskom pogledu nikotin je spoj piridina i metil-pirolidina. U vodi je rastvorljiv. Dobro se resorbuje prekosluzokoža (usta, želuca, respiratornih puteva) i intaktne kože. Značajne količine nikotina (80-90%) razgrađuju se u jetri, a nešto manje u plućima i bubrezima. Najznačajniji (kao marker) metabolit nikotina je kotinin. Jedan deo nikotina (4-13%) u nepromenjenom obliku izlučuje se preko mokraće. Manje količine nikotina dokazane su u mleku i znoju. Koncentracija nikotina u krvnoj plazmi, teških pušača, varira između 30-40mg/ml. Nikotin u prvom redu deluje na nervno tkivo, odnosno delovanje je vezano za reakciju sa nikotinskim receptorima koji su smešteni na nivou interneuralnih sinapsi centralnog nervnog sistema i ganglija vegetativnog nervnog sistema. Efekti nikotina, koji proizilaze od njegove reakcije sa nikotinskim receptorima zavisni su od upotrebljene doze. U malim dozama on ih stimuliše, u većim dozama njegovo delovanje je dvofazno: u početku izaziva stimulaciju a posle toga dovodi do depresije. Nikotin stimuliše još dva centra u produženoj moždini: centar vagusa i emetički centar. Ova dejstva nikotina su od posebnog značaja za nastajanje neprijatnih simptoma kod početnika-pušača ili kod teških pušača koji preteruju u pušenju. Može se reći da su efekti nikotina vrlo kompleksni i ponekad između sebe antagonistički. Njegovi efekti po organima su: Centralni nervni sistem –tremor, grčevi; respiratorni sistem – stimulisano disanje, povećanje bronhijalne sekrecije; kardiovaskularni sistem – bradikardija, kasnije tahikardija, aritmije, porast krvnog pritiska a posle smanjenje pritiska, vazokonstrikcija koronarnih sudova; gastrointestinalni trakt – mučnina, povraćanje, povećana a kasnije smanjena motorna aktivnost želuca i creva, povećana sekrecija pljuvačke; oko – suženje zenica a kasnije proširenje; ostali efekti – povećava koncentraciju šećera u krvi, smanjuje izmokravanje i sl. Smrt zbog nikotina nastaje kao posledica paralize respiratornog centra kojoj, skoro uvek, predhodi značajni stepen, blokade neuromišićne transmisije u nivou disajne muskulature.

UGLJEN MONOKSID

Ugljenmonoksid nastaje u procesu pušenja kao produkt nepotpunog sagorevanja duvana. Ugljenmonoksid je u gasovitom stanju i posle pušenja deo gasa se skuplja u prostoriji a deo apsorbuje pušač. Ugljenmonoksid je otrov, bez boje i mirisa što ga čini opasnim i izaziva najviše akutnih trovanja. Količina ugljenmonoksida koja se stvara prilikom pušenja, zavisi od vlažnosti duvana, gustine punjenja, brzine pušenja, kvaliteta papira itd. Ugljen monoksid se vezuje 200 puta češće sa hemoglobinom nego Kiseonik, i na taj način remeti prenos kiseonika putem krvi (efkat karboksihemoglobina odnosno blokada disajnih enzima). Koliko je ugljenmonoksid opasan, autori navode da u krvi pušača, za vreme pušenja, dolazi do povećanja koncentracije karboksihemoglobina, čime se smanjuje ukupni kapacitet krvi koja prenosi kiseonik, pa se pojavljuju simptomi trovanja. U blažim slučajevima mozak ostaje bez dovoljno kiseonika i pojavljuje se glavobolja, smanjuje se mentalna sposobnost, a u težim slučajevima dolazi do povraćanja, gubitka svesti, padanja u komu a može nastupi i smrt. Kod nepušača je utvrđeno najviše 3% karboksihemoglobina u krvi a kod pušača 10% - 15% a stanje trovanja je sa 20% koncentracijom karboksihemoglobina. Vrlo malo se obraća pažnja na teške pušače koji daju krv, obzirom da visoka koncentracija karboksihemoglobina u njihovoj krvi predstavlja opasnost za život bolesnika kojima se daje. Ugljenmonoksid također oštećuje zidove arterija i povećava rizik sužavanja srčane arterije vodeći ka infarktu srca. Neki autori smatraju da za rođenje beba sa manjom težinom, majki pušača ili majki izloženih većoj količini ugljenmonoksida, je odgovoran karboksihemoglobin koji je oduzeo ulogu oksihemoglobinu.

KATRAN

Katran je najopasnija hemikalija iz dima cigarete. Katran je produkt suve destilacije sadržaja lišća duvana. Katran se kondenzuje u lepljivu i sirupastu masu u plućima i drugim disajnim organima gde uzrokuje različite bolesti. Dok ljudi puše zbog efekata nikotina na mozak, oni uglavnom umiru od efekata katrana. Hemijski sastav katrana je smeša aromatičnih ugljovodonika među kojma preko 50 su kancerogeni. Dokazano je da izazivaju depresiju cilijarnog zaštitnog mehanizma u respiratornim putevima, da imaju ulogu u pojačavanju rizika za nastajanje karcinoma disajnih puteva. Novija istraživanja pokazuju da su neki kancerogeni spojevi iz duvanskog dima »potpuni« kancerogeni činioci, a neki »nepotpuni«. Ti »nepotpuni« deluju kao pokretači ili unapređivači malignog bubrenja. Neki od kancerogenih spojeva deluju kao »ubrzivači« tj. ubrzavaju kancerogenu aktivnost policikličnih aromatičnih ugljovodonika. Rizik razvoja raka pluća raste s vremenskim trajanjem pušačkog staža i s brojem popušenih cigareta. Prestankom pušenja rizik se smanjuje. Istraživanja ukazuju da policiklični ugljovodonici su značajni za učešće u nastajanju karcinoma bronha. U tom pogledu posebno se ističe 3,4-benzipiren.