V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Влияние паров вейпа (электронной сигареты) на живые организмы.
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
1.Введение.
Обоснование темы исследования.
Курение — серьезная проблема, медицинская, и социальная. В настоящее время курение превратилось в массовую эпидемию, распространившуюся не только среди мужчин, но и среди женщин и подростков, что наносит существенный ущерб здоровью населения.
Курение электронных сигарет, или вейпов, породило целую вейп-культуру. Не замечать ее уже невозможно. Почему все больше молодых людей подсаживается на вейпы, можно ли с их помощью бросить курить, правда ли, что вреда от них меньше, чем от обычных сигарет?
В связи с этим, нам захотелось подробно разобраться в этой проблеме и практически подтвердить воздействие паров вейпа на живые организмы, и ознакомить с результатами своей работы учащихся нашей школы, чтобы сформировать у них негативное отношение к курению вейпа.
Цель работы: пропаганда здорового образа жизни.
Задачи:
Изучить состояние проблемы курения вейпа в рамках нашей школы.
Подготовить теоретическую информацию о вреде паров вейпа.
Провести практическое исследование влияние паров вейпа на живые организмы.
Ознакомить с результатами работы учащихся нашей школы, убедить их отказаться от курения.
Предмет исследования — влияние паров вейпа на живой организм.
Гипотеза — если учащиеся узнают о составе паров вейпа, последствиях его курения, то это приведет к изменению их отношения к курению.
Методы исследования: социологический опрос, химический и биологический эксперимент, теоретическое исследование.
План работы
1. Изучение литературы о вредном влиянии паров вейпа на организмы.
2.Диагностика проблемы в нашей школе (социологический опрос)
3. Выполнение практической части.
4. Формулирование выводов.
5. Оформление отчета о работе.
6. Создание компьютерной презентации на основе полученных в работе материалов.
2. Теоретический обзор.
2.1.Курение электронных сигарет – социальная проблема общества?
Первое упоминание о патенте электронного испарителя относятся к 1927 году. Джозеф Робинсон планировал использовать своё изобретение в медицине. По его задумке лечащие вещества должны были попадать в организм человека путём вдыхания пара от специального медицинского раствора. [ 1]
В начале двадцать первого века в Китае от рака легких умер заядлый курильщик табачных сигарет. К тому времени, губительная связь табака с раком легких уже была очевидна, тем не менее, многие продолжали курить по несколько пачек в день. Сын погибшего, видя мучения отца, решает сделать процесс курения менее опасным и безвредным, поэтому в 2003 году он придумывает и изобретает необычное альтернативное устройство — электронную сигарету. Новый девайс настолько впечатлил людей, что уже на следующий год электронная сигарета появилась в продаже. Сегодня, приобрести электронные сигареты можно практически в каждом городе в специализированных магазинах.
Первые электронные сигареты появились в России еще в нулевых, но из-за плохого качества популярными тогда они не стали. Все изменилось в 2014 году, когда в Москве появился первый вейп-шоп, а вслед за ним и люди, которые стали называть себя вейперами (любителями пара). Сегодня количество магазинов по продаже электронных сигарет в России составляет около 700, включая интернет-магазины. [4]
В Красноармейске работает один вейп-шоп. Продавцы предлагают жидкости или сами устройства на пробу любому желающему: дело в том, что закон не запрещает продавать электронные сигареты детям и подросткам. «Парить» также можно где угодно: будь то школа, больница или детская площадка. Отчасти именно по этой причине вейпы стали очень популярны у подростков. Всего за несколько лет у вейп-движения появились своя индустрия, свои герои.
Вейперы противопоставляют себя курильщикам табака и называют электронные сигареты «эффективным способом отказаться от вредного никотина». Вообще слово «курение» вейперы стараются не употреблять, вместо него есть другое слово — «парение». То есть вроде как ты уже и не куришь, хотя никотин по-прежнему поступает в легкие.
Если вы спросите у наркологов, помогают ли электронные сигареты бросить курить, то они скажут вам, что нет, не помогают. Врачи, специализирующиеся на избавлении от зависимостей, вообще не рассматривают вейпы как один из возможных способов лечения. Электронные сигареты никогда не проходили клинических испытаний, и такие исследования даже не планируются.
По мнению психологов, производители электронных сигарет ловко играют на чувстве вины курильщика, который в глубине души точно знает, что курить — это, вообще-то, плохо, и на подсознательном уровне, конечно, хочет избавиться от зависимости. Вот только переход от обычной сигареты к электронной от зависимости не избавляет.
Исследования, проведенные на эту тему, показывают разные результаты. Так, например, одни ученые (опубликовано в журнале JAMA Internal Medicine в 2014 году) говорят, что вейпы не привели к большому количеству отказов от сигарет или снижению их потребления год спустя. Но есть и другие исследования, более глобальные, согласно которым электронные сигареты действительно могут стать хорошим подспорьем в отказе от курения. Тут стоит сказать о целом ряде оговорок, сделанных учеными в заключении, и вспомнить о той или иной степени ангажированности исследований производителями электронных сигарет и фармкомпаниями. [2]
В Youtube каждый день появляются ролики, в которых разбираются новые девайсы для е-курения. Поэтому если ты продвинутый вейпер, то тебе нужно сменить несколько моделей (а потом обязательно соорудить собственный девайс, который будет не похож ни на один другой). Не стоит также забывать об аксессуарах: сумки, портсигары, кейсы, наклейки, вейп-бенды и чехлы для электронных сигарет. Особенно большой выбор для девочек.
2.2. Химический состав дыма, который вдыхают курильщики электронных сигарет различных марок и типов и его влияние на организм человека
Несмотря на то, что электронное курение считают практически безвредным, учёные не спешат с такими оптимистичными выводами. Напротив, они говорят, что вдыхание такого пара приводит к опасному поражению лёгких, иначе известному как «попкорновая болезнь».
Вэйперы (то есть те, кто курит электронные сигареты) подвергают себя риску развития смертельной «попкорновой болезни лёгких». Такой вывод сделали учёные после того, как обнаружили токсичный химикат в 75% ароматизаторов для электронного курения.
Диацетил, химическое вещество, которое используется в качестве заменителя аромата масла в продуктах питания, стало причиной для развития облитерирующего бронхиолита. Это заболевание было обнаружено ранее у сотрудников компании-производителя попкорна.
Считается, что диацетил можно употреблять в пищу, однако Национальный институт охраны труда США заявил: вещество становится опасным, если вдыхать его на протяжении долгого времени. Диацетил вызывает воспаления, образование рубцов, сужение крошечных дыхательных путей в лёгких, иначе известных как бронхиолы. В результате человек не получает достаточного количества кислорода. Исследователи говорят: необходимы срочные меры, чтобы как можно точнее оценить масштабы распространения опасного вещества среди ароматизаторов для сигарет.[3]
В электронных сигаретах используются картриджи, которые выдают необходимую дозу никотина. Эту дозу курильщики получают вдыхая пар без смол и других канцерогенных веществ. Учёные и чиновники до сих пор не уверены, безопасно ли такое курение. Ранее в этом году Департамент здравоохранения Англии призвал курильщиков перейти на электронные сигареты, ведь они намного безопаснее, чем традиционное курение. Однако Всемирная организация здравоохранения, учёные из Лондонской школы гигиены и тропической медицины и сотрудники университета Ливерпуля до сих пор обеспокоены вопросом безопасности электронных сигарет.
Доктор Аллен и его коллеги проверили 51 вид ароматизированных сигарет и ароматических жидкостей, продаваемых ведущими брендами, на наличие диацетила, ацетоина и 2,3-пентандиона — вкусовых соединений, которые могут представлять риск для лёгких курильщика и окружающих его людей.
Хотя данное исследование проводилось в США, в прошлом году подобную работу делали и греческие учёные. Тогда они обнаружили, что диацетил содержится в 70% ароматизаторов от европейских брендов. И американские, и европейские жидкости для курения находятся в свободной продаже.
Ученые из Национальной лаборатории им. Лоренса в Беркли проанализировали состав пара электронных сигарет. Они, пришли к выводу, что «букет» веществ, который вдыхает курильщик-вейпер содержит токсины и канцерогены.
В жидкости, используемой для заправок электронных сигарет, при нагревании происходит процесс разложения пропиленгликоля и глицерина, который приводит к высвобождению токсичных акролеина и формальдегида.
Сопоставляя результаты разных анализов электронных сигарет, нужно всегда помнить, что многие проведенные на сегодняшний день исследования не были полностью независимыми. Они были организованы и проспонсированы теми или иными производителями электронных сигарет. Также в исследованиях часто принимают участие фармацевтические компании, производящие в том числе и препараты для борьбы с курением.
До сих пор неизвестно, к каким последствиям может привести постоянное воздействие пропиленгликоля и глицерина, если вдыхать эти вещества неделями, месяцами, годами. Неизвестно и какие заболевания вызывают электронные сигареты. Возможно, они будут отличаться от заболеваний, связанных с табакокурением, а может, и нет. Главный вопрос — могут ли глицерин и пропиленгликоль при нагреве выделять опасные канцерогены. Специалисты сходятся во мнении, что могут. Так, в некоторых марках жидкости для электронных сигарет были обнаружены канцерогенные вещества. [4]
Социологический опрос
Социологическое исследование мы проводили на базе нашей школы среди учащихся 7-11 классов.
В опросе приняли участие 105 человек. Вот какие результаты мы получили (см. диаграммы в приложении).
4. Практикум.
4.1. Химический практикум. Изучение состава пара вейпа
Опыт №1. Получение растворов веществ, содержащихся в паре вейпа и его растворение.
На вейп одевали резиновую газоотводную трубку, конец который был связан с грушей. Сжимая грушу, поджигали сигарету и, создавая грушей тягу, — осторожно ее разжимали. При этом пар заполнял грушу. Затем в небольшой стакан наливали 20-25 мл дистиллированной воды и выпускали из груши пар в воду. Некоторые компоненты пара растворяются в воде.
Опыт №2. Определение реакции среды полученных растворов.
Исследовали реакцию среды полученных растворов, для чего вносили в струю дыма смоченную в воде универсальную индикаторную бумагу. Она окрашивалась в интенсивные сине- зеленые цвета, что свидетельствовало о щелочной реакции выделяемых веществ. Этим опытом доказано, что дым содержит щелочные соединения (такие как аммиак).
Опыт №3
В пробирку налили 1 мл раствора, приготовленного в опыте 1, и добавляли 2-3 капли 5%-ного раствора FeCl3. Изменение окраски не произошло, фенолов не обнаружено.
Опыт №4.
Обнаружение непредельных соединений
В две пробирки наливаем по 1 мл растворов веществ, содержащихся в дыме вейпа, и добавляем по 1-2 капли йодной воды (несколько капель аптечной настойки иода растворяют в 10 мл воды). Наблюдаем обесцвечивание раствора йода в обеих пробирках.
Реакция с KMnO4.
Добавляем в пробирки несколько капель 5% раствора перманганата калия. Наблюдаем обесцвечивание раствора в обеих пробирках и выпадение бурого осадка MnO2 из-за восстановления KMnO4 веществами, содержащимися в дыме:
MnO4- + 2H2O + 3e - MnO2 + 4OH-
Опыт №5.
Взаимодействие с гидроксидом меди (ll) при нагревании. Качественная реакция на альдегидную группу (формальдегид, акролеин). Обнаружен в обеих пробах.
На основании проведенных экспериментов мы подтвердили наличие в дыме, который вдыхают курильщики вейпа содержатся токсичные вещества такие как формальдегид, бензальдегид, акролеин и пропиленгликоль.
4.2. Биологический практикум. Изучение действия паров вейпа на живые организмы.
Опыт 1. Влияние паров вейпа на личинки мух.
В 2 стакана одинаковой вместимости поместили одинаковую массу еды (хлеба), одинаковую массу воды (вату, смоченную водой). В каждый стакан поместили по 10 личинок мух. Второй стакан закрыли полиэтиленовой пленкой, он — контрольный. В первый стакан нагнетали пары вейпа. Таким образом, создали личинкам мух одинаковое пространство обитания, одну и ту же питательную среду, но разные условия. Личинки мух находились в замкнутом пространстве 10 дней.
Сравнивая степень подвижности личинок в чистом воздухе и в воздухе с никотином, можно отметить, что в воздухе с паром вейпа первые 20 мин личинки ведут себя гораздо активнее, что является следствием возбуждающего действия никотина и прочих компонентов на нервную систему. На пятый день, мы замечаем, что «окуренные» личинки- заторможены, не двигаются. На последний день эксперимента мы отмечаем гибель «окуренных» личинок по сравнению с контрольным стаканом. (три личинки погибли)
Вывод: компоненты паров вейпа в первые минуты оказывают возбуждающее действие на нервную систему живых организмов, затем- тормозящее и, в конечном итоге, приводят к медленной и неизбежной гибели организма.
Опыт 2. Действие жидкости для вейпа на растения.
Мы высадили в 2 стакана по1 ростку базилика. Поливку проводили в одно и то же время одинаковым объемом воды. Растение № 1 поливали обыкновенной водой, растение №2 — жидкостью для вейпа. На четвёртый день эксперимента мы заметили пожелтение листьев растения №2.
Мы сделали вывод, что жидкости для вейпов оказывают губительное действие на растения, приводя к разрушению хлоропластов и вызывая гибель растения в целом.
Заключение.
На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что жидкость для вейпа содержат такие токсичные вещества как формальдегид, который поражает нервную систему, дыхательные пути, печень, почки, органы зрения, действует как сильный раздражитель на слизистые оболочки дыхательных путей и глаз, а также выступает сильным аллергеном; акролеин, в результате воздействия которого возникает жжение в глазах, слезотечение, конъюнктивит, отек век, ощущение жжения в горле, кашель, удушение; пропиленгликоль, который может оказывать влияние на весь организм человека, пары химического составляющего действуют раздражающе на органы зрения и дыхательные органы. Не стоит забывать и про никотин. Вред от него при курении электронных сигарет не меньше, чем от обычных. Никотин также всасывается в кровь, идет по сосудам и воздействует на рецепторы, зажимая сосуды в спазмы, то есть оказывает системный вред организму. В любом случае точно говорить о влиянии электронного курения на здоровье можно будет только через 10–20 лет.
На базе нашей школы мы провели пленарное заседание среди 7-11 классов на тему влияния паров вейпа на живые организмы, ознакомили с результатами исследования и провели анонимное голосование с вопросом « Считаете ли вы, что нужно запретить использовать вейп в общественных местах?». 76% респондентов проголосовали за запрет.
Из этого можно сделать вывод о том, что подростки после нашего выступления выступают против курения вейпа в общественных местах.
Таким образом цель работы можно считать достигнутой, гипотеза подтвердилась, отношение учащихся к курению вейпов изменилось.
Депутаты в 2016 году внесли в Гос. Думу законопроект о запрете курения "электронных сигарет" в общественных местах и их продажу несовершеннолетним. Мы поддерживаем их инициативу.
Список литературы:
http://morepara.ru/article/istoriya-zarozhdeniya-i-razvitiya-vejpa-chast-1 [1]
https://ru.wikipedia.org/wiki/Электронная_сигарета [2]
https://vape-reviews.com/ru/что-такое-вейпинг/ [3 ]
https://ru.wikipedia.org [4]
В выполнении работы помогали:
Бронников Михаил Дмитриевич, 10 класс МБОУ СОШ №1 г.о. Красноармейск – проведение исследований, подготовка компьютерной презентации.
Кленов Евгений Сергеевич, 10 класс МБОУ СОШ №1 г.о. Красноармейск – проведение исследований.