XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Курение VS Парение: что опаснее?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Мещеряков М.К. 1

---

1МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГИМНАЗИЯ № 4 ИМЕНИ БРАТЬЕВ КАМЕНСКИХ» г. Перми

Шестакова Д.В. 1

---

1МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГИМНАЗИЯ № 4 ИМЕНИ БРАТЬЕВ КАМЕНСКИХ» г. Перми

Работа в формате PDF

1.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Табакокурение имеет длинную историю. Примерно 4000 лет до н.э. индейцы, обитающие в Северной Америке, начали использовать табак, в 1492 году он впервые был привезен в Европу Христофором Колумбом, а далее распространился по всему миру.

Табак причиняет ущерб здоровью в любом виде (активном и пассивном), и безопасной дозы табака не существует. Курение табака является одной из основных причин преждевременной смертности в мире. Оно уносит жизни в три раза большего количества мужчин, чем совокупные последствия наркотиков, убийств, самоубийств, СПИДа, дорожно-транспортных происшествий и алкоголя [9].

Токсины, содержащиеся в табачном дыме, оказывают пагубное воздействие на все органы и ткани человеческого организма и могут способствовать развитию диабета, сердечно-сосудистых, онкологических и респираторных заболеваний (рис. 1). Например, курильщики имеют в 8–10 раз больше шансов умереть от рака лёгких, чем те, кто не курит [12].

Рис. 1. Риски от курения [8]

Если в 2003 году Всемирная организация здравоохранения сообщала о примерно 5 млн смертей, вызванных воздействием табачного дыма, то к 2019-му  – уже о более 8 млн или 18% от всех случаев преждевременной смертности в мире [9]. Стоит отметить тот факт, что из них около 1,2 млн были вызваны пассивным курением. Предположительно, к концу 2025 года связанная с потреблением табака смертность достигнет 10 млн [13].

Таким образом, «табачная эпидемия является одной из самых значительных угроз для здоровья населения, когда-либо возникавших в мире».

Число потребителей табака в мире, по данным Всемирной организации здравоохранения и ВЦИОМ, снижается. Если в 2000 г. его употреблял каждый третий взрослый житель планеты, сейчас это каждый пятый взрослый (1,25 млрд человек).

Согласно различным исследованиям, наиболее частый возраст развития никотиновой зависимости – до 18 лет. У примерно 80–90% курильщиков зависимость развивается в юношеские годы. По опросам начала XXI века население России чаще всего приобщалось к табаку до одиннадцати лет [1]. Факторами риска к приобщению и сохранению вредной привычки являются влияние сверстников и родителей, поведенческие проблемы, личностные характеристики (мятежность, склонность к риску, депрессия и тревожность), а также генетическая предрасположенность [11].

По данным ВЦИОМ (2022 год), типичный заядлый курильщик сегодня – это мужчина (32% против 10% женщин), 35–44 лет (в этой группе мужчин курят по пачке в день 42%), проживающий в селе (39%), имеющий плохое материальное положение (43%). Половина россиян со средним образованием курят (50%), среди высокообразованных эта доля вдвое ниже (24%) [6].

На фоне положительной динамики по сокращению курильщиков табака, все более серьезной проблемой становятся электронные сигареты и вейпы. По данным ВОЗ, дети в возрасте 13–15 лет курят их чаще, чем взрослые.

За последние два года число пациентов, обращающихся с жалобами на фоне употребления этой продукции, выросло примерно на 10–15% [5]. Протоколов лечения таких заболеваний пока мало, тогда как осложнений от их использования достаточно.

Таким образом, объектом моего исследования является табачная зависимость. Предметом – вредные вещества, содержащиеся в сигаретах и вейпах.

Цель работы – доказать вредное воздействие на организм человека различного вида курения или парения.

Для решения проблемы я сформулировал следующие гипотезы:

1. действительно ли вейпы по сравнению с сигаретами безвредны;

2. допустим, что травяные сигареты полезны для здоровья;

3. возможно, что большинство курящих молодых людей хотели бы бросить курить.

В связи с поставленной целью работы необходимо было решить следующие задачи:

1. выяснить какое воздействие на организм оказывает курение сигарет, вейпов и травяных сигарет;

2. разобраться, травяные сигареты – это профилактика от многих болезней или просто маркетинговый ход;

3. узнать, правда ли вейпы безопаснее сигарет;

4. оценить воздействие на организм человека веществ, вдыхаемых при курении или парении;

5. выяснить причины, способствующие отказу от курения.

Чтобы исследовать проблему со всех сторон, я использовал теоретические и практические методы исследования. Среди теоретических я могу выделить консультации с ученым-химиком, с родителями, чтение информации в специальной научной литературе (см. список использованной литературы), интернете, а также собственные размышления.

Глава 1. Теоретическая часть

Для начала нам необходимо разобраться, чем отличается курение от парения. Курение – это вдыхание дыма, который появляется из-за сгорания табака, бумаги и прочего. А парение – это ингаляция паром. Звучит это более безопасно по сравнению с сигаретами. Но так ли это, давайте разбираться.

По разным оценкам, в состав табачного дыма входят от 4000 до более 7000 химических веществ. Помимо никотина, он включает 69 доказанных канцерогенных и 250 цитотоксических компонентов, среди которых аммиак, амины (включая ароматические) и летучие канцерогенные N-нитрозамины, бензопирены, бензол, формальдегид, синильная кислота и другие [7].

Из чего состоит жидкость для вейпов? В состав жидкостей для вейпинга входят четыре основных компонента и несколько дополнительных: никотин, пропиленгликоль, глицерин, ароматизаторы, сукралоза, этилмальтол, охлаждающий агент (рис. 2) [10].

Рис. 2. Состав жидкости для вейпинга [10]

Вроде бы все безопасно. Глицерин используется везде в повседневной жизни, например, в конфетах, шоколадных батончиках, жевательных резинках, мармеладе, зефире, суфле, пирожных, кексах, мастике.

Пропиленгликоль, как и глицерин, используется в кулинарии, например, в пищевых красителях и ароматизаторах, а также является классифицированной пищевой добавкой E1520.

Глицерин и пропиленгликоль при нагревании выделяют канцерогены такие как ацетальдегид, акролеин, бензальдегид, а также соединения бензола, толуола, этилбензола и ксилола (ВТЕХ). Количество глицерина в жидкости для электронных сигарет прямо влияет на концентрацию этих опасных соединений, выделяемых в атмосферу, поскольку концентрация этих химических веществ увеличивается с увеличением процентного содержания глицерина в жидкости для электронных сигарет.

Также совсем неизвестно, что за ароматизаторы добавлены в жидкость, и тут мы не можем говорить об их безвредности, ведь производители не пишут названия веществ, входящих в состав.

Новый вид сигарет, который сейчас предлагают на просторах интернета, – травяные сигареты. В рекламном описании сказано: «Сигарета полностью изготовлена из натуральных компонентов, без табака, которые оказывают положительное влияние на организм и устраняют симптомы зависимости от никотиновых сигарет». Но так ли это позволит выяснить экспериментальная часть моей работы.

Глава 2. Ход эксперимента

В ходе экспериментальной части целью было создать аналог процесса курения и пропускания табачного дыма через легкие организма.

Мы проводили эксперименты, в ходе которых пропускали дым и пар через наших «подопытных» – двугорлые круглодонные колбы с 50 мл дистиллированной воды и стеклянной трубкой, одним концом погруженной в жидкость. Суть нашего устройства проста: вставляем сигарету/вейп в трубку, поджигаем, и с помощью резиновой груши, присоединенной к другому горлу колбы, имитируем процесс курения.

Мы использовали дистиллированную воду в качестве растворителя, поскольку она близка по составу к легочной жидкости – сурфактанту, состоящему из сложного раствора фосфолипидов.

Было проведено три серии экспериментов: с обычными сигаретами (рис. 3), с вейпами (рис. 6) и травяными сигаретами (рис. 5).

После проведения эксперимента № 1 с пачкой обычных сигарет результат был нагляден: вода пожелтела, трубка дополнительно покрылась смолой (рис. 4). Страшно представить, что будет с легкими курильщика через год!

В эксперименте № 2 мы проверяли травяные сигареты, которые, как утверждается производителем, безвредны, не содержат табака и даже полезны.

После проведения эксперимента мы пришли в ужас! Вода была желтее и грязнее, чем у обычных сигарет, поскольку твердые продукты сгорания и часть смолы в нее просочились из-за отсутствия у травяных сигарет фильтра. Вся наша рабочая груша была в черной плохо пахнущей густой смоле, которой не было на обычных сигаретах (рис. 7).

В последнем эксперименте мы решили проверить, так называемую некоторыми маркетологами, «безопасную альтернативу курения» или, проще говоря, вейпы. По окончании вода практически не пожелтела, чему мы удивились (рис. 6).

Для дальнейшего анализа с полученными в экспериментах растворами проведена жидкостно-жидкостная экстракция с помощью делительной воронки в 3 мл хлороформа. Состав хлороформенного экстракта определяли методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектором.

Глава 3. Результаты исследований и их анализ

Качественный состав эфирных масел определяли методом газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС).

Оборудование. Газовый хроматограф Agilent 7890A с масс-спектрометром Agilent 5975C (рис. 8); колонка неполярная HP-5ms; ионизация осуществлялась методом электронного удара; скорость потока газа-носителя (гелий) 1 мл/мин.; деление потока 1 : 30; температура испарителя 280℃; температура колонки программируемая: 2 мин. 60℃, затем со скоростью 20/мин поднималась до 300℃ и выдерживалась 3,5 мин.; регистрацию масс-спектров проводили по полному ионному току; полученные масс-спектры сравнивали с библиотечными масс-спектрами; используемые библиотеки: NIST11; настройка масс-спектрометрического детектора осуществляли по стандартной программе настройки Autotune.

Рис. 8. Газовый хроматограф Agilent 7890A с масс-спектрометром
Agilent 5975C

По базам данных библиотечных масс-спектров были выявлены определяющие состав соединения, представленные в таблице 1.

Таблица 1

Результаты эксперимента

Таким образом, во всех экстрактах содержались фенольные соединения, ароматические кислоты и спирты, ненасыщенные алифатические спирты, ненасыщенные циклические кетоны и алифатические амиды. Никотин обнаруживался только в экстрактах №№ 1 и 3 и отсутствовал в экстракте дыма травяных сигарет, однако фенольные соединения и ароматические спирты в нем присутствовали. Наибольшее количество соединений было определено в образце номер 3 (после пропускания пара от вейпа), что связано с переходом в раствор отдушек, ароматизаторов и их продуктов сгорания.

Используя справочник «Вредные вещества в промышленности» (в 3 томах) [2–4], я изучил воздействие на организм человека некоторых выявленных в ходе экспериментов соединений (табл. 2). В результате я могу с уверенностью сказать: «Не бывает видов безвредного курения». Мы выяснили и доказали, что любые виды сигарет, а также вейпы, которые изготовители рекламируют как безопасную альтернативу обычным сигаретам, очень опасны для здоровья!

Таблица 2

Примеры воздействия на организм человека выявленных в ходе экспериментов веществ

Глава 4. Социологическое исследование проблемы

Для социологического исследования проблемы курения мы провели онлайн-анкетирования, в котором приняли участие 100 респондентов от 17 до 23 лет. Выборка была составлена на основе стихийного отбора. Вопросы и результаты анкетирования представлены в приложении 1.

Полученные данные представляют аналитическую оценку распространенности табакокурения и факторов, влияющих на эту привычку, что может способствовать разработке профилактических мер и программ по снижению потребления табачных изделий среди молодежи.

По результатам опроса видно, что99% респондентов согласны, что курение опасно для здоровья, из них 74% ответили «определенно да», а 25% – «скорее да». Лишь 1% участников полагает, что курение скорее не опасно, и ни один из участников не выбрал вариант «точно нет». Эти данные подчеркивают высокую осведомленность среди респондентов о рисках для здоровья, связанных с курением.

Значительная часть опрошенных (41%) никогда не потребляли табачные изделия, что показывает наличие группы, избегающей подобных практик. Однако 28% участников опроса заявили, что потребляют такие продукты ежедневно, что говорит о широком распространении привычки среди части респондентов. 12% бросили потребление, что указывает на наличие успешных попыток и опыта избавления от зависимости у части выборки.

Дальнейшие результаты основывались на оценках 44 респондентов, которые вообще с разной регулярностью, но употребляют табак или никотиносодержащую изделия.

Электронные сигареты и вейпы являются самыми популярными продуктами, с одинаковыми показателями: по 22 респондента отметили использование каждого из этих видов продукции, что составляет 50% от общего количества наблюдений. Сигареты употребляют 11 респондентов, что составляет 25% от общего числа наблюдений. Другие типы табачной продукции (сигары, сигарилы, трубки и т. д.) выбрали только 2 респондента (4,5%). Витаминные ингаляторы, кальян и жевательный табак указали по одному респонденту (2,3%).

Примечательно, что электронные сигареты и вейпы имеют равную популярность среди опрошенных, в то время как более «традиционные» формы, такие как сигареты, показывают меньшее использование.

Респондентам также был задан вопрос о намерении бросить курить. Большинство респондентов (84,1%) выражают намерение бросить курить в той или иной степени, что свидетельствует о высокой мотивации среди опрашиваемых прекратить употребление никотина. «Определенно хотели бы бросить курить» 16 респондентов (36,4%), «скорее хотели бы» – 21 респондент (47,7%), что является самым большим значением в этой категории. Скорее нет отметили 4 респондента (9,1%). Определенно нет – 2 респондента (4,5%).

Респонденты указали различные мотивы, которые могли бы вынудить их бросить курить (рис. 9). Значительное ухудшение состояния собственного здоровья и беременность, а также появление мотивации или весомой причины наиболее часто упоминались респондентами – по 22-24 респондента для каждой из причин (15,6%–17,0% от всех упоминаний). Развитие силы воли и уверенности в себе, упомянуто 19 раз (13,5%). Отсутствие стрессовых ситуаций и закрытие производства или введение запрета на продажу изделий также были указаны как значимые факторы (соответственно 31,8%). Повышение стоимости сигарет оказалось менее значимым фактором (18,2%).

Таким образом, мнения относительно факторов, способствующих отказу от курения, разнообразны, но главным образом связаны с личным здоровьем и жизненными обстоятельствами.

Представленные данные демонстрируют, что хотя большинство респондентов осознают опасность курения для здоровья, существует

Рис. 9. Статистические данные причин отказа от курения

значительная группа, продолжающая ежедневное потребление табачных
изделий, что возможно связано с действием никотиновой зависимости или социальными факторами, влияющими на молодых людей в указанной выборочной совокупности. При этом настораживает, что почти треть участников осознанно продолжают вредить своему здоровью. Среди респондентов, употребляющих табачные и никотиносодержащие продукты, велика доля тех, кто заинтересован в отказе от курения. Основные факторы отказа от курения связаны с личным здоровьем и изменениями жизненных обстоятельств.

Важно продолжать образовательные и профилактические мероприятия, направленные особенно на группы еженедельных потребителей и тех, кто почти каждый день использует табачные изделия.

Заключение

Подводя итог, я получил следующие результаты.

1. С помощью проведенных трех экспериментов по моделированию процесса курения / парения и его воздействия на человека я доказал, что это вредно для организма.

2. Травяные сигареты, которые некоторые производители позиционируют как профилактику многих болезней, не менее вредны и опасны.

3. Вейпы не являются безопасным аналогом сигарет и содержат даже больше вредных веществ.

4. Соединения, входящие в состав сигарет и вейпов, являются наркотиками разной степени влияния на организм.

5. Большинство респондентов осознают опасность курения для здоровья и хотели бы бросить эту вредную привычку. Основные факторы отказа от курения связаны с личным здоровьем и изменениями жизненных обстоятельств.

Таким образом, первая и вторая гипотеза опровергнуты, третья –подтверждена.

По результатам своей работы я создал сайт http://kurenievredno.tilda.ws, на котором собрана информация о вреде курения и парения. Мне важно было донести до моих друзей правду, которую замалчивают производители различных курительных устройств (прил. 2). Вейпы – это не просто модное увлечение молодежи, а весьма опасная «игрушка», использование которой, особенно в молодом возрасте, может нанести непоправимый вред здоровью.

Стоит отметить, что и на государственном уровне ужесточаются меры по борьбе с курением / парением, особенно среди молодежи.

Продажу электронных сигарет уже запретили в 34 странах. В России постепенно вводятся подобные меры. С 28 апреля 2023 г. вступил в силу закон (№ 178-ФЗ) о запрете продажи вейпов и электронных сигарет несовершеннолетним, а также об ужесточении правил оборота таких устройств. В частности, запрещена их онлайн-продажа.

3 февраля 2025 года подписан новый закон (№ 1-ФЗ) об ужесточении ответственности за продажу детям табачной и никотиносодержащей продукции, а также устройств для ее употребления, который предусматривает штрафы до 2 млн руб.

Надеюсь, что когда-нибудь наступит время, когда человечество полностью откажется от этой вредной привычки и не будет себя травить своими же руками!

Библиографический список

1. Аржиловский С. Социально-экономические детерминанты курения в России// Квантиль. – 2006. – С. 81–100.

2. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, пер. и доп. В трех томах. Том I. Органические вещества. Под ред. Н. В. Лазарева и Э. Н. Левиной. – Л., «Химия», 1976. – 592 с.

3. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, пер. и доп. В трех томах. Том II. Органические вещества. Под ред. Н. В. Лазарева и Э. Н. Левиной. – Л., «Химия», 1976. – 624 с.

4. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, пер. и доп. В трех томах. Том III. Неорганические и элементорганические соединения. Под ред. Н. В. Лазарева и И. Д. Гадаскиной. – Л., «Химия», 1977. – 608 с.

5. Доля курящих табак россиян за пять лет снизилась с 24,2 до 18,7% в 2023 году // https://www.vedomosti.ru/ URL: https://www.vedomosti.ru/society/
   articles/2024/01/22/1016077-dolya-kuryaschih-tabak-rossiyan-za-pyat-let-snizilas (дата обращения: 13.10.2024).

6. Курение в России: мониторинг // https://wciom.ru URL: https://wciom.ru/analytical-reviews/analiticheskii-obzor/kurenie-v-rossii-monitoring-2022 (дата обращения: 13.10.2024).

7. Набиева Л. В., Мешкова Н. А. Влияние никотиновой интоксикации на течение беременности и исходы родов // Вестник Совета молодых учёных и специалистов Челябинской области. – 2019.

8. Риски от курения // URL: https://commons.wikimedia.org/w/
   index.php?curid=80356381 (дата обращения: 04.02.2025).

9. Табак // https://www.who.int/ru URL: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/tobacco (дата обращения: 14.10.2024).0

10. Что содержится в жидкостях для электронных сигарет // URL: https://nicton.ru/blog/tpost/8vcaxe3y31-chto-soderzhitsya-v-zhidkostyah-dlya-ele (дата обращения: 04.02.2025).

11. Benowitz N. Nicotine Addiction // The New England Journal of Medicine. – 2010.

12. Polosa R., Thomson N. C. Smoking and asthma: dangerous liaisons // European Respiratory Journal. – 2013. –С. 716–726. 

13. WHO global report on trends in prevalence of tobacco smoking 2000–2025, second edition / World Health Organization. – Женева: WHO, 2018. – 121 с.

Приложения

Приложение 1. Отчет по результатам анкетирования

Приложение 2. QR-код на созданный по итогам работы сайт о вреде курения