ТАБАЧНЫЙ ДЫМ


Dietrich Hoffmann, Ernst L. Wynder


В 1985 the Surgeon General of the US Public Health Service проанализировал ущерб, наносимый здоровью курением в рамках проблемы заболевания раком и хроническими легочными заболеваниями на рабочем месте. Было установлено, что для большинства американских рабочих курение вообще в гораздо большей степени, чем окружающая среда на рабочих местах, влияет на здоровье и может привести к смерти и нетрудоспособности. Тем не менее, проблема управления курением и снижения воздействия опасных факторов на рабочих местах является чрезвычайно важной, так как эти факторы часто усиливают вредный эффект от курения приводя к возникновению и развитию респираторных заболеваний. Известно несколько вредных профессиональных воздействий на рабочих, приводящих к заболеванию хроническим бронхитом. К ним можно отнести следующие: воздействие угольной, цементной и кристаллической пыли; воздействие кварцевых аэрозолей; воздействие испарений возникающих во время сварочных работ; и воздействие двуокиси серы. Хронический бронхит среди рабочих, связанных на рабочих местах с данными воздействиями, обычно усугубляется курением сигарет (US Surgeon General 1985).
     
Согласно эпидемиологическим данным было с полной ясностью доказано, что рабочие урановых и асбестовых рудников, курящие сигареты, в гораздо большей степени подвергаются риску заболеть раком респираторного тракта, чем некурящие рабочие, выполняющие те же самые работы. Канцерогенные воздействия урана, асбеста и от курения сигарет не просто дополняют, но усиливают друг друга, стимулируя тем самым возникновение плоскоклеточного рака легких (US Surgeon General 1985; Hoffmann and Wynder 1976; Saccomanno, Huth и Auerbach 1988; Hilt et al.1985). Канцерогенные воздействия никеля, мышьяковых, хромата, хлорметиловых эфиров и от курения сигарет, по крайней мере, носят аддитивный характер. (US Surgeon General 1985; Hoffmann and Wynder 1976; IARC 1987a, Pershagen et al. 1981). Можно было бы предположить, что курящие рабочие коксовых печей в гораздо большей степени подвержены риску заболевания раком легких и раком почки, чем некурящие, однако мы не располагаем эпидемиологическими данными, которые подтверждали бы эту концепцию.(IARC 1987c).
     
Целью данного обзора является оценка токсичных последствий воздействий на мужчин и женщин табачного дыма в среде (далее - ETS), окружающей их рабочие места. Конечно, ограничение курения на рабочих местах пойдет на пользу активным курильщикам, снизив тем самым потребление ими сигарет в течение рабочего дня и, следовательно, увеличив вероятность того, что они бросят курить вообще; но прекращение курения также пойдет на пользу и некурящим работникам, испытывающим аллергию на табачный дым или имеющим слабые легкие или сердце.
     

Физико-химическая природа табачного дыма окружающей среды
     
Основной и вторичный потоки табачного дыма
ETS определяется как вещество, присутствующее в воздухе помещений и ведущее свое происхождение от табачного дыма. Хотя выкуриваемые трубки и сигары вносят свой вклад в образование ETS (табачного дыма в окружающей среде), основным источником этого вещества является дым сигарет. ETS, это сложная аэрозоль, которая в первую очередь выделяется в окружающую среду горящим конусом сигареты в промежутке между затяжками. Данное выделение называется вторичным потоком табачного дыма (далее SS). В меньшей степени в ETS присутствуют компоненты основного потока табачного дыма (далее MS), то есть потока, который выдыхается курильщиком. Таблица 44.7  перечисляет соотношения основных токсичных и канцерогенных агентов в выдыхаемом дыме, т.е. в основном потоке, к содержанию тех же самых веществ во вторичном потоке табачного дыма (Hoffmann and Hecht 1990; Brunnemann and Hoffmann 1991; Guerin et al. 1992; Luceri et al. 1993). В колонке "Характер токсичности", буквой "C" помечены компоненты табачного дыма отнесенные International Agency for Research on Cancer (IARC) к классу животных канцерогенные вещества. Среди них присутствуют следующие вещества, также отнесенные и к классу человеческих канцерогенов (IARC 1987a; IARC 1988): бензол, b-Нафтиламин, 4-Аминобифенил и полоний-210.
     
--------------------------------------------------------------------------------
     
Таблица  44.7   Некоторые токсичные и канцерогенные вещества в неразбавленном вторичном потоке сигаретного дыма
     

Соединение

Характер
токсичности*

Количество в
побочном потоке дыма на
сигарету

Соотношение
вторичного потока
дыма к основному

Газообразная фаза

Угарный газ

T

26,80-61 мг

2,5-14,9

Карбонилсульфид

T

2-3 мкг

0,03-0,13

1,3-Бутадиен

C

200-250 мкг

3,8-10,8

Бензол

C

240-490 мкг

8-10

Формальдегид

C

300-1 500 мкг

10-50

Акролеин

T

40-100 мкг

8-22

3-Винилпиридин

T

330-450 мкг

24-34

Цианид водорода

T

14-110 мкг

0,06-0,4

Гидразин

C

90 нг

3

Оксиды азота

C

500-2 000 мкг

3,7-12,8

N-Нитрозодиметиламин

C

200-1 040 нг

12-440

N-Нитрозодиэтиламин

C

ND** -1 000 нг

<40

N-Нитрозопирролидин

C

7-700 нг

4-120

Взвешенные частицы

Деготь

C

14-30 мг

1,1-15,7

Никотин

T

2,1-46 мг

1,3-21

Фенол

TP

70-250 мкг

1,3-3,0

Катехол

CoC

58-290 мкг

0,67-12,8

2-Толуидин

C

2,0-3,9 мкг

18-70


 

C

19-70 нг

8,0-39

4-Аминобифенил

C

3,5-6,9 нг

7,0-30

Бензантрацен

C

40-200 нг

2-4

Бензопирен

C

40-70 нг

2,5-20

Хинолин

C

15-20 мкг

8-11

NNN***

C

0,15-1,7мкг

0,5-5,0

NNK****

C

0,2-1,4 мкг

1,0-22

N-Нитрозодиэтаноламин

C

43 нг

1,2

Кадмий

C

0,72 мкг

7,2

Никель

C

0,2-2,5 мкг

13-30

Цинк

T

6,0 нг

6,7

Полоний-210

C

0,5-1,6 пКи

1,06-3,7


* C =Канцерогенный; CoC =Коканцерогенный; T =токсичный; TP =Опухолевый активатор.

** ND =не обнаружено.
*** NNN =N`-нитрозонорникотин.
**** NNK =4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон.


--------------------------------------------------------------------------------

Когда курятся сигареты снабженные фильтром, из MS на выборочной основе удаляются некоторые летучие и полулетучие компоненты (Hoffmann и Hecht 1990). Тем не менее, в неразбавленном SS данные составы присутствуют в гораздо больших количествах, чем в MS. Более того, те составы табачного дыма, которым посчастливилось образоваться в процессе тления в восстановительной газовой среде горящего конуса сигареты, высвобождаются в SS в гораздо больших количествах, чем в MS. Это касается и групп канцерогенов, включающих следующие: летучие нитроамины, табако-характерные нитроамины (TSNA) и ароматические амины.
     
ETS в воздухе помещений
Хотя в неразбавленном состоянии SS содержит токсичные и канцерогенные компоненты в больших количествах, чем MS, SS, который вдыхают некурящие люди, сильно разбавлен воздухом и его свойства изменены в связи с распадом некоторых химически активных веществ. Таблица 44.8  приводит данные по содержанию токсичных и канцерогенных реагентов в пробах воздуха помещений разной степени загрязненности табачным дымом (Hoffmann and Hecht 1990; Brunnemann and Hoffmann 1991; Luceri et al. 1993). Разбавление SS воздухом существенно влияет на физические характеристики этого аэрозоля. В общем, и целом, распределение разнообразных реагентов между парообразной стадией и стадией твердых частиц меняется в сторону первой. Частицы в ETS меньшие (< 0.2 мк) чем те, что содержаться в MS (~ 0.3 мк), а уровни pH в SS (pH 6.8 - 8.0) и ETS выше уровня pH в MS (5.8 - 6.2; Brunnemann and Hoffmann 1974). Следовательно, 90-95 % никотина присутствует в ETS в виде пара (Eudy et al. 1986). Точно так же дела обстоят и с другими основными компонентами, такими как младшие Nicotiana-алкалоиды, амины и аммиак, все они присутствуют в ETS главным образом в виде пара (Hoffmann and Hecht 1990; Guerin et al. 1992).
     
 --------------------------------------------------------------------------------
     
Таблица 44.8    Некоторые токсичные и канцерогенные вещества в загрязненной сигаретным дымом окружающей среде
помещений

    

Загрязняющее вещество

Место обнаружения



 

Окись азота

Рабочие помещения
Рестораны
Бары
Кафе

50-440 мкг
17-240 мкг
80-250 мкг
2,5-48 мкг

Двуокись азота

Рабочие помещения
Рестораны
Бары
Кафе

68-410 мкг
40-190 мкг
2-116 мкг
67-200 мкг

Цианид водорода

Гостиные

8-122 мкг

1,3-Бутадиен

Бары

2,7-4,5 мкг

Бензол

Общественные места

20-317 мкг

Формальдегид

Гостиные
Закусочные

2,3-5,0 мкг
89-104 мкг

Акролеин

Общественные места

30-120 мг

Ацетон

Кафетерии

910-1 400 мкг

Фенолы (летучие)

Кафетерии

7,4-11,5 нг

N-Нитрозодиметиламин

Бары, рестораны, офисы

<10-240 нг

N-Нитрозодиэтиламин

Рестораны

<10-30 нг

Никотин

Жилые дома
Офисы
Общественные здания

0,5-21 мкг
1,1-36,6 мкг
1,0-22 мкг

2-Толуидин

Офисы
Помещения для карточных игр с присутствующими курящими людьми

3,0-12,8 нг
16,9 нг


 

Офисы
Помещения для карточных игр с присутствующими курящими людьми

0,27-0,34 нг
0,47 нг

4-Аминобифенил

Офисы
Помещения для карточных игр с присутствующими курящими людьми

0,1 нг
0,11 нг

Бензантрацен

Рестораны

1,8-9,3 нг

Бензопирен

Рестораны
Комнаты для курящих
Гостиные

2,8-760 мкг
88-214 мкг
10-20 мкг

NNN*

Бары
Рестораны

4,3-22,8 нг
ND** -5,7 нг

NNK***

Бары
Рестораны
Машины с курящими людьми

9,6-23,8 нг
1,4-3,3 нг
29,3 нг

 
    
* NNN=N`-нитрозонорникотин.

** ND=не обнаружено.
*** NNK=4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон.


--------------------------------------------------------------------------------
     
Биомаркеры поглощения ETS некурящими
 Хотя существенное количество некурящих представителей работающего населения подвергается воздействию ETS на рабочих местах, дома и в других помещениях чрезвычайно трудно определить действительный уровень поглощения ETS некурящим индивидуумом. Произвести более точную оценку воздействия ETS можно посредством оценки содержания специфических элементов табачного дыма и их метаболитов (продуктов обмена веществ, образованных из них) в физиологических жидкостях и выдыхаемом воздухе. Несмотря на то, что было исследовано несколько параметров, таких как содержание CO в выдыхаемом воздухе, карбоксигемоглобина в крови, тиоционата (метаболит цианида водорода) в слюне или моче, или гидрооксипролина и N-нитропролина в моче, только три параметра фактически полезны при оценке поглощения ETS некурящими. Они позволяют нам провести границу между пассивными курильщиками, активными курильщиками и теми, кто не курит и не подпадает под воздействие табачного дыма вообще.
     
Наиболее широко используемым биомаркером для определения влияния ETS на некурящего человека является котинин, основной никотиновый метаболит. Он определяется посредством газовой хроматографии или радиоиммуноанализа крови либо, что предпочтительно, мочи, и отражает уровень всасывания никотина через легкие или ротовую полость. Несколько миллилитров мочи взятых у пассивного курильщика достаточно для того, чтобы определить котинин любым из двух методов. В большинстве случаев уровень котинина в моче пассивного курильщика составляет от 5 до 10 нг/мл, однако, время от времени при анализе обнаруживался более высокий уровень содержания котинина у некурящих, подвергавшихся воздействию насыщенного ETS в течение более длительного времени. Была установлена взаимозависимость между продолжительностью воздействия ETS и выделением мочевого котинина (таблица 44.9 , Wald et al. 1984). Большая часть полевых исследований показала, что содержание котинина в моче пассивных курильщиков в среднем составляет 0.1-0.3 % от средних концентраций, найденных в моче курильщиков; однако при рассмотрении случаев более длительного воздействия ETS более высокой концентрации был обнаружен уровень содержания котинина соответствующий 1 % от уровней его содержания в моче активных курильщиков (US National Research Council 1986; IARC 1987b; US Environmental Protection Agency 1992).
     
 --------------------------------------------------------------------------------
     

Таблица 44.9  Уровень содержания котинина в моче некурящих согласно сообщенному ими количеству времени воздействия
табачного дыма других людей за последние семь дней

    

Продолжительность воздействия

Квинтиль

Пределы (часы)

Число

Содержание котинина в моче (среднее ± SD)
(нг/мл)*

1-ый

0,0-1,5

43

2,8±3,0

2-ой

1,5-4,5

47

3,4±2,7

3-ий

4,5-8,6

43

5,3±4,3

4-ый

8,6-20,0

43

14,7±19,5

5-ый

20,0-80,0

45

29,6±73,7

Все

0,0-80,0

221

11,2±35,6

      
      * Тенденция с увеличением продолжительности воздействия была значительной (p<0.001).

Источник: На основании Wald et al.  1984.


--------------------------------------------------------------------------------

Канцероген мочевого пузыря у людей, 4-аминобифенил, который выделяется из табачного дыма в ETS, был обнаружен в качестве a haemoglobin adduct в моче пассивных курильщиков в концентрациях до 10% от средних уровней концентрации данного элемента найденных в моче активных курильщиков. (Hammond et al. 1993). В моче некурящих подвергшихся влиянию высококонцентрированного SS в лабораторных условиях было обнаружено в среднем до 1 % метаболита никотино-производного канцерогена, 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK) от средней величины количества этого же вещества, содержащегося в моче курильщиков (Hecht et al. 1993). Хотя последний метод биомаркировки еще не был опробован в полевых условиях, он является многообещающим в качестве подходящего индикатора для определения воздействия специфических для табачного дыма легочных канцерогенов на организм некурящих.
     
Табачный дым в окружающей среде и здоровье людей
     
Заболевания помимо рака
Воздействие MS и/или ETS на организм женщины в период беременности, а также воздействия ETS на ранней послеродовой стадии увеличивает вероятность осложнений у детей первого года жизни при заболевании ими вирусными респираторными инфекциями.
     
Научная литература содержит несколько дюжин клинических отчетов полученных из разных стран и сообщающих о сравнительно высокой распространенности острых респираторных заболеваний среди детей младше двух лет в семьях, где родители курят. (US Environmental Protection Agency/Агентство по Защите Окружающей Среды 1992; US Surgeon General 1986; Medina et al. 1988; Riedel et al. 1989). Некоторые исследования также описывают увеличение распространенности инфекционных заболеваний среднего уха у детей, которые подвергаются воздействию табачного дыма в семьях, где родители курят. Увеличенная распространенности появления выделений среднего уха у детей подвергшихся влиянию ETS приводил к увеличению случаев их госпитализации с целью хирургического вмешательства (US Environmental Protection Agency 1992; US Surgeon General 1986).
     
В последние годы посредством клинические исследования привели к заключению, что пассивное курение у детей связано с увеличением предрасположенности к осложнениям у тех детей, которые уже больны астмой, а также, похоже, приводит к появлению новых детских случаев заболевания астмой (US Environmental Protection Agency 1992).
     

В 1992, US Environmental Protection Agency (1992) критически рассмотрело исследования по симптомам респираторных заболеваний и функционированию легких у некурящих взрослых подвергшихся воздействию ETS и пришло к выводам о том, что пассивное курение неявно, но существенно влияет на состояние дыхательных органов некурящих взрослых людей.
     
При поиске литераторы о влиянии пассивного курения на распространение респираторных и коронарных заболеваний среди работающего населения выявил всего несколько исследований на эту тему. У мужчин и женщин, подвергавшихся влиянию ETS на рабочих местах (офисы, банки, институты и т.п.) в течение десяти и более лет, как правило, обнаруживалось нарушение функций легких (White and Froeb 1980; Masi et al. 1988).
     
Рак легких
В 1985, International Agency for Research on Cancer (IARC) рассмотрело вопрос связи пассивного курения с раком легких у некурящих. Хотя при проведении некоторых исследований каждый из некурящих испытуемых, заявивших о том, что они подверглись воздействия ETS, был лично проинтервьюирован и подробно описал условия, при которых он подвергся воздействию ETS (US National Research Council 1986; US EPA 1992; US Surgeon General 1986; Kabat and Wynder 1984) выводы агентства (IARC) были следующими:
     
Наблюдения некурящих, которые были проведены по настоящее время, не дают нам возможность с определенностью заявить о повышении риска заболевания при "пассивном" курении либо об отсутствии его как такового. Тем не менее, знание природы вторичного и основного потоков табачного дыма, веществ, впитываемых организмом при "пассивном курении", а также о количественном взаимоотношении между дозами и воздействиями, которые чаще всего оказывают канцерогены, позволяет нам заключить, что пассивное курение приводит к некоторому повышению риска заболевания раком (IARC 1986).
     
Таким образом, в настоящий момент, мы имеем возможность наблюдать очевидное разделение между экспериментальными данными, которые поддерживают точку зрения на ETS как дополнительный фактор, увеличивающий риск заболевания раком, и эпидемиологической информацией, из которой нельзя сделать вывод о связи между воздействием ETS и случаями раковых заболеваний. Экспериментальные данные, включая исследования биомаркеров, исследований проведенных позднее еще более усилили позиции концепции о канцерогенной природе ETS, изложенной ранее. Теперь же мы должны обсудить насколько далеко продвинулись эпидемиологические исследования, проведенные после опубликования доклада IARC по пути прояснения ситуации с раковым заболеванием легких, полученным в результате воздействия ETS.
     
Согласно более ранним эпидемиологическим исследованиям, а также примерно 30-ти исследованиям, проведенным после 1985г., фактор риска заболевания раком легких при воздействии ETS на некурящих соответствует величине менее чем 2.0, если сравнивать с риском данного заболевания у некурящих людей, которые не подвергались существенному воздействию ETS (US Environmental Protection Agency 1992; Kabat and Wynder 1984; IARC 1986; Brownson et al. 1992; Brownson et al. 1993). Лишь немногие, если вообще таковые есть, из этих эпидемиологических исследований соответствуют критериям, подтверждающим причинно следственную зависимость между экологией и профессиональной занятостью с одной стороны и заболеванием раком легких с другой. В данном случае под критериями понимаются следующие:
     

     1. Устойчивая степень связанности (фактор риска )
     2. Воспроизводимость результатов несколькими исследованиями
     3. Взаимозависимость между продолжительностью воздействия и его результатами
     4. Правдоподобность с биологической точки зрения.
     
Одним из основных уязвимых мест эпидемиологических данных являются ответы, полученные в результате интервьюирования больных и их ближайших родственников о привычках, связанных с табакокурением, поскольку на достоверность этих данных можно полагаться лишь в ограниченной степени. Создается впечатление что, в общем, и целом истории больных о курительных привычках в их семейном окружении согласуются с результатами анализов, тем не менее, когда речь заходит о продолжительности и интенсивности курения согласованности становится меньше (Brownson et al. 1993; McLaughlin et al. 1987; McLaughlin et al. 1990). Некоторые исследователи оспорили надежность данных, полученных при интервьюировании индивидуумов по поводу их статуса курильщика. В подтверждение данных сомнений можно привести пример крупномасштабного исследования, проведенного в южной Германии. Испытуемые для этого исследования, более 3 тысяч мужчин и женщин в возрасте от 25 до 64 лет, были отобраны на произвольной основе. Опрос среди одних и тех же людей относительно их привычек курения проводился трижды, в 1984-1985гг., в 1987-1988гг. и снова в 1989-1990гг., и одновременно с этим у каждого испытуемого брали пробу мочи и анализировали на содержание котинина. Добровольцы, моча которых при анализе показала содержание котинина более 20нг на миллилитр были отнесены к категории курильщиков. Среди 800 экс-курильщиков, которые утверждали что не курят, таких оказалось по годам соответственно 6.3%, 6.5% и 5.2% (Heller et al. 1993).
     
Ограниченная надежность данных полученных анкетированием, и относительно ограниченное количество некурящих больных раком легких, не подвергавшихся воздействию канцерогенов на своем рабочем месте, указывают на необходимость в проведении перспективного эпидемиологического исследования с оценкой биомаркеров (т.е. катинина, метаболиты полинуклеарных ароматических углеводородов и/или метаболиты NNK в моче) для прояснения ситуации в отношении причинно следственной обусловленности непреднамеренного курения и заболевания раком легких. Несмотря на то, что такие перспективные исследования с применением методики биомаркеров чрезвычайно сложны и требуют огромных усилий, они, безусловно, необходимы для ответа на вопросы, касающиеся воздействий, которые затрагивают здоровье основной части населения планеты.
     
Табачный дым в окружающей среде и профессиональная окружающая среда
Хотя эпидемиологические исследования и не продемонстрировали причинно-следственную связь между воздействием ETS и раком легких, однако, было бы чрезвычайно желательным защитить работающее население на рабочих местах от воздействия табачного дыма. Данную концепцию поддерживает наблюдение, говорящее о том, что длительное воздействие ETS на некурящих на их рабочих местах может привести к ухудшению легочной деятельности. Более того, в профессиональной окружающей среде, загрязненной канцерогенными веществами, пассивное курение может привести к увеличению риска заболевания раком легких. В Соединенных Штатах, Environmental Protection Agency/Агентство по Защите Окружающей Среды отнесло ETS канцерогенам Группы А (известным как человеческие), именно поэтому законодательство США защищает работников от воздействия ETS.
     

Для защиты некурящих работников от воздействия ETS могут быть предприняты следующие меры: запрещение курения на рабочем месте или, по крайней мере, отделение курящих от некурящих там, где это возможно, а также обеспечение комнаты для курения отдельной системой вывода воздуха. Наиболее полезный и намного более многообещающий подход к данной проблеме состоит в том, чтобы содействовать курящим работникам в их усилиях направленных на то, чтобы бросить эту вредную привычку.
     
Рабочее место является местом наиболее благоприятным для воплощения программ по борьбе с курением. Действительно, большое количество исследований показало, что программы борьбы с курением проводимые на рабочем месте, гораздо эффективнее клинических программ, в связи с тем, что спонсированные работодателем программы более интенсивны по своим характеристикам и способны предложить финансовые и другие стимулы для тех, кто хочет бросить курить. (US Surgeon General 1985). Также совершенно очевидным является то, что борьба с хроническими легочными заболеваниями и раком, связанными с экологией рабочих мест, очень часто не может быть успешной без применения усилия направленных на превращение курящих рабочих в экс-курильщиков. Более того, управление и контроль экологии рабочих мест, включая программы, направленные на борьбу с курением, могут прочно способствовать уменьшению фактора риска возникновения у работников сердечно-сосудистых заболеваний (Gomel et al. 1993).
     
Мы чрезвычайно признательны за редакторскую помощь Ильзе Хоффман, и усилия Дженнифер Джонтинг, направленные на предварительную обработку данной рукописи. Данные исследования поддерживаются Грантами USPHS CA-29580 и CA-32617 предоставленными National Cancer Institute.