Fumée de tabac - Tobacco smoke

La fumée de tabac est un aérosol de suie produit par la combustion incomplète du tabac lors de la consommation de cigarettes et d'autres produits du tabac. Les températures dans les cigarettes allumées vont d'environ 400 °C entre les bouffées à environ 900 °C pendant une bouffée. Lors de la combustion du tabac à cigarettes (elle-même un mélange complexe), des milliers de substances chimiques sont générées par combustion, distillation , pyrolyse et pyrosynthèse . La fumée de tabac est utilisée comme fumigant et inhalant .

Composition

Les particules contenues dans la fumée de tabac sont des gouttelettes d'aérosol liquide (environ 20 % d'eau), avec un diamètre aérodynamique médian en masse (MMAD) inférieur au micromètre (et donc assez « poumon respirable » par les humains). Les gouttelettes sont présentes en concentrations élevées (certaines estimations sont aussi élevées que 10 10 gouttelettes par cm 3 ). La plupart des cigarettes contiennent aujourd'hui un filtre de cigarette , qui peut réduire les rendements de « goudron » et de fumée de nicotine jusqu'à 50 % par plusieurs mécanismes différents, avec un taux d'élimination encore plus important pour d'autres classes de composés (par exemple, les phénols ).

La fumée de tabac peut être regroupée en une phase particulaire (piégée sur un tampon en fibre de verre, et appelée « TPM » (matière particulaire totale)) et une phase gaz/vapeur (qui traverse un tel tampon en fibre de verre). Le « goudron » est déterminé mathématiquement en soustrayant le poids de la nicotine et de l'eau du TPM. Cependant, plusieurs composants de la fumée de tabac (par exemple, le cyanure d'hydrogène , le formaldéhyde , le phénanthrène et le pyrène ) ne rentrent pas parfaitement dans cette classification plutôt arbitraire, car ils sont répartis entre les phases solide, liquide et gazeuse.

La fumée de tabac contient un certain nombre de produits chimiques et de groupes de produits chimiques importants sur le plan toxicologique, notamment des hydrocarbures aromatiques polycycliques ( benzopyrène ), des nitrosamines spécifiques au tabac ( NNK , NNN ), des aldéhydes ( acroléine , formaldéhyde ), du monoxyde de carbone , du cyanure d'hydrogène , des oxydes d'azote ( dioxyde d'azote ) ), benzène , toluène , phénols ( phénol , crésol ), amines aromatiques ( nicotine , ABP ( 4-Aminobiphényl ) ) et alcaloïdes harmala . L'élément radioactif polonium-210 est également connu pour se produire dans la fumée de tabac. La composition chimique de la fumée dépend de la fréquence, de l'intensité, du volume et de la durée des bouffées à différents stades de la consommation de cigarettes.

Entre 1933 et la fin des années 1940, les rendements d'une cigarette moyenne variaient de 33 à 49 mg de « goudron » et de moins de 1 à 3 mg de nicotine. Dans les années 1960 et 1970, le rendement moyen des cigarettes en Europe occidentale et aux États-Unis était d'environ 16 mg de goudron et 1,5 mg de nicotine par cigarette. Les niveaux moyens actuels sont plus bas. Ceci a été réalisé de diverses manières, y compris l'utilisation de souches sélectionnées de plants de tabac, des changements dans les procédures agricoles et de séchage, l'utilisation de feuilles reconstituées (déchets de feuilles de tabac retraités), l'incorporation de tiges de tabac, la réduction de la quantité de tabac nécessaire pour remplir une cigarette en la dilatant (comme le blé soufflé ) pour augmenter son "pouvoir de remplissage", et par l'utilisation de filtres et de papiers d'emballage à haute porosité . Le développement de cigarettes à faible teneur en « goudron » et en nicotine a eu tendance à produire des produits dépourvus des composants gustatifs auxquels le fumeur s'était habitué. Afin de garder de tels produits acceptables pour le consommateur, les fabricants reconstituent l'arôme ou la saveur.

Tabac polyphenols (par exemple, l' acide caféique , l' acide chlorogénique , la scopolétine , la rutine ) déterminent le goût et la qualité de la fumée. La feuille de tabac fraîchement séchée est impropre à l'utilisation en raison de sa fumée âcre et irritante. Après fermentation et vieillissement, la feuille délivre une fumée douce et aromatique.

Agents tumorigènes

Agents tumorigènes dans le tabac et la fumée de tabac
Composés Dans le tabac transformé, par gramme Dans la fumée ordinaire, par cigarette Évaluation par le CIRC des preuves de cancérogénicité
Chez les animaux de laboratoire Chez l'homme
Hydrocarbures aromatiques polycycliques
Benz(a)anthracène   20-70 ng suffisant  
Benzo(b)fluoranthène   4–22 ng suffisant  
Benzo(j)fluoranthène   6–21 ng suffisant  
Benzo(k)fluoranthène   6–12 ng suffisant  
Benzo(a)pyrène 0,1–90 ng 20-40 ng suffisant probable
Chrysène   40-60 ng suffisant  
Dibenz(a,h)anthracène   4 ng suffisant  
Dibenzo(a,i)pyrène   1,7-3,2 ng suffisant  
Dibenzo(a,l)pyrène   présent suffisant  
Indeno(1,2,3-c,d)pyrène   4-20 ng suffisant  
5-Méthylchrysène   0,6 ng suffisant  
Aza-arènes
Quinoléine 1–2 g      
Dibenz(a,h)acridine   0,1 ng suffisant  
Dibenz(a,j)acridine   3-10 ng suffisant  
7H-Dibenzo(c,g)carbazole   0,7 ng suffisant  
N-nitrosamines
N-nitrosodiméthylamine 0–215 ng 0,1–180 ng suffisant  
N-nitrosoéthylméthylamine   3–13 ng suffisant  
N-nitrosodiéthylamine   0–25 ng suffisant  
N-nitrosonornicotine 0,3–89 g 0,12–3,7 g suffisant  
4-(Méthylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone 0,2–7 g 0,08-0,77 g suffisant  
N-nitrosoanabasine 0,01 à 1,9 g 0,14–4,6 g limité  
N-nitrosomorpholine 0–690 ng   suffisant  
Amines aromatiques
2-toluidine   30-200 ng suffisant inadéquat
2-Naphtylamine   1–22 ng suffisant suffisant
4-aminobiphényle   2 à 5 ng suffisant suffisant
Aldéhydes
Formaldéhyde 1,6 à 7,4 g 70-100 g suffisant  
Acétaldéhyde 1,4–7,4 g 18–1400 g suffisant  
Crotonaldéhyde 0,2–2,4 g 10–20 g    
Composés organiques divers
Benzène   12–48 g suffisant suffisant
Acrylonitrile   3,2-15 g suffisant limité
1,1-Diméthylhydrazine 60-147 g   suffisant  
2-nitropropane   0,73-1,21 g suffisant  
Carbamate d'éthyle 310-375 ng 20-38 ng suffisant  
Chlorure de vinyle   1–16 ng suffisant suffisant
Composés inorganiques
hydrazine 14–51 ng 24-43 ng suffisant inadéquat
Arsenic 500-900 ng 40-120 ng inadéquat suffisant
Nickel 2000-6000 ng 0–600 ng suffisant limité
Chrome 1000–2000 ng 4–70 ng suffisant suffisant
Cadmium 1300-1600 ng 41–62 ng suffisant limité
Mener 8-10 g 35–85 ng suffisant inadéquat
Polonium-210 0,2–1,2 pCi 0,03–1,0 pCi suffisant suffisant

Sécurité

La fumée de tabac, en plus d'être un polluant de l'air intérieur irritant et important , est connue pour causer le cancer du poumon , les maladies cardiaques , la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), l' emphysème et d'autres maladies graves chez les fumeurs (ainsi que chez les non-fumeurs). Les mécanismes réels par lesquels le tabagisme peut causer tant de maladies restent largement inconnus. De nombreuses tentatives ont été faites pour produire un cancer du poumon chez des animaux exposés à la fumée de tabac par inhalation, sans succès. Ce n'est qu'en collectant le « goudron » et en le peignant à plusieurs reprises sur des souris que des tumeurs sont produites, et ces tumeurs sont très différentes de celles que présentent les fumeurs. La fumée de tabac est associée à un risque accru de développer des affections respiratoires telles que la bronchite , la pneumonie et l' asthme . Les aérosols de fumée de tabac générés à des températures inférieures à 400 ℃ ne se sont pas révélés positifs dans le test d'Ames .

Malgré tous les changements dans la conception et la fabrication des cigarettes depuis les années 1960, l'utilisation de filtres et de cigarettes « légères » n'a ni diminué l'apport en nicotine par cigarette, ni diminué l'incidence des cancers du poumon ( NCI , 2001; CIRC 83, 2004 ; US Surgeon General, 2004). Le passage au fil des ans des cigarettes à haut rendement à des cigarettes à faible rendement peut expliquer le changement dans la pathologie du cancer du poumon. C'est-à-dire que le pourcentage de cancers du poumon qui sont des adénocarcinomes a augmenté, tandis que le pourcentage de cancers à cellules squameuses a diminué. On pense que le changement de type de tumeur reflète l'administration plus élevée de nitrosamine des cigarettes à faible rendement et la profondeur ou le volume accru d'inhalation des cigarettes à faible rendement pour compenser les concentrations plus faibles de nicotine dans la fumée.

Aux États-Unis, l'incidence du cancer du poumon et les taux de mortalité sont particulièrement élevés chez les hommes afro-américains. Le cancer du poumon a tendance à être plus fréquent dans les pays développés, en particulier en Amérique du Nord et en Europe, et moins fréquent dans les pays en développement, en particulier en Afrique et en Amérique du Sud.

Voir également

Les références