Tabakrauch

Eine glühende Zigarette

Tabakrauch ist das bei der Verbrennung von Tabak entstehende Aerosol, das beim Abbrand oder Verschwelen von Zigaretten-, Zigarren- und Pfeifentabak entsteht. Man unterscheidet hierbei den Hauptstromrauch, den der Raucher direkt einatmet, sowie den Nebenstromrauch der glühenden Tabakware.

Tabakrauch enthält ein Vielzahl von Verbrennungsprodukten. Der beim Rauchen einer Zigarette entstehende Tabakrauch enthält alle organischen Verbindungen in unterschiedlichen Oxidations- und Zerfallsformen, die aus dem gerauchten Tabak und eventuell der Umhüllung entstehen und nicht in der Asche verbleiben. Bei der Analyse des Rauches können bis zu 12.000 verschiedene chemische Verbindungen in unterschiedlichem Anteil identifiziert werden, von denen über 2000 als Stoffe mit Giftwirkung bekannt sind. Im Hinblick auf ihre physiologische Wirkung lassen sich diese Verbindungen in fünf Gruppen unterteilen.

1. karzinogene (krebserzeugende) Stoffe,
2. (blut-) toxische Stoffe,
3. neurotoxische Stoffe,
4. reizende Stoffe,
5. physiologisch unbedenkliche Stoffe.

Chemie des Tabakrauchs

Ein Zigarettenzug durch ein Taschentuch geblasen

Nicht inhalierbare Reststoffe von Tabakkonsum

Das Rauchaerosol ist ein Stoffgemisch aus

• fest-flüssigen Partikeln mit 5 % bis 10 % Phasenanteil bei einem Partikeldurchmesser von 0,1 Mikrometer bis 1,0 Mikrometer und einer Partikelkonzentration von 10⁷-10¹⁰ Teilchen pro Milliliter Rauch,
• Dämpfen, das ist die kondensierbare Gasdampfphase aus verdampften Flüssigkeiten und aus
• der Gasphase.

Das (Rauch-)Kondensat (Rauchniederschlagung, Zusammenballung der fest-flüssigen Partikel) wird umgangssprachlich auch „Teer“ genannt. Der durchschnittliche Kondensatgehalt einer einzelnen Zigarette deutscher Produktion lag 1975 noch bei 9 Milligramm bis 25 Milligramm und 1990 bei 12 Milligramm bis 14 Milligramm.

Die chemische Zusammensetzung des Tabakrauches ist je nach der Luftströmung, in der der Tabakrauch entsteht unterschiedlich zu bewerten.^[1] Haupt- und Nebenstromrauch (englischsprachige Fachliteratur als ETS ‚environmental tobacco smoke‘) setzen sich aus sechs verschiedenen Strömungen zusammen.

• Verbrennungsstrom (glow stream): Er wird beim Zug aus der Glut an der Zigarettenspitze freigesetzt.
• Verkohlungsstrom (side stream): Er wird in der Zugpause von der Glut der Zigarettenspitze freigesetzt.
• Schwelstrom (smoulder stream): Der in den Zugpausen im Mundstückbereich emittiert.
• Diffusionsstrom: Der vom Zigaretteninneren in der Zugpause durch das Filterpapier nach außen gelangende Anteil.
• Effusionsstrom: Dementsprechend der vom Zigaretteninneren beim Ziehen durch das Filterpapier nach außen gelangende Anteil.
• Exhalationsstrom (blow stream): Der vom Raucher wieder ausgeatmete Rauchanteil, wobei in der Lunge die meisten Schadstoffe ausgefiltert werden und meist auch dort verbleiben.

Beim Tabakrauchen laufen drei unterschiedliche chemische Prozesse ab.

• Der Tabak verbrennt durch Redoxreaktion in der Glutzone wenn Luft durchgezogen wird. Dabei entsteht bei Zigaretten eine Temperatur von 800°C bis 1100 °C, bei Zigarren von 580°C bis 660 °C und bei Pfeiferauchen verglüht der Tabak bei 420°C bis 500 °C in oxidierender Atmosphäre.
• Der Tabak verschwelt hinter dem Glutkegel und im Inneren des Glutkegels bei reduzierender Atmosphäre, dies bewirkt eine unvollständige Verbrennung sowie eine thermische Zersetzung (Pyrolyse). Diese Verschwelung setzt viele schädigende, „ungesättigte“ Verbindungen, Kondensations- und Polymerisationsprodukte frei. Sie läuft je nach Abstand von der Glutzone bei 200-600 °C ab.
• Im Tabak enthaltene flüchtige Anteile verdampfen und destillieren in einer Verdampfungs- und Destillationszone hinter dieser Schwelzone. Niedrig siedende Stoffe gehen direkt in den Rauch über. Der beim Verrauchen freiwerdende Wasserdampf nimmt durch Wasserdampfdestillation und Extraktion Schadstoffe mit sich und so gelangen auch Nikotin und ätherische Öle in den Rauch.

Schadstoffe im Tabakrauch

Warnhinweis über Inhaltsstoffe

Das Aerosol des Zigarettenrauchs enthält neben allgemein bekannten Schadstoffen wie Benzol, Blausäure, Formaldehyd und Nitrosaminen noch weitere Stoffe mit unterschiedlichem Gefahrenpotential.

Bluttoxische Substanzen

In erster Linie ist Kohlenstoffmonoxid (CO) zu nennen. Es ist ein farb- und geruchloses Gas mit einer hohen Giftigkeit (Toxizität) wie Blausäuregas. Es entsteht bei der unvollständigen Verbrennung des Tabaks in Spuren, beim Inhalieren und der Aufnahme über die Lunge bindet es sich an den roten Blutfarbstoff Hämoglobin. Da CO fester als Sauerstoff gebunden wird sinkt die Transportfähigkeit des Blutes für Sauerstoff.

CO ist jedoch geruchlos im Gegensatz zu dem ebenfalls hochgiftigen Schwefelwasserstoff mit seinem Geruch nach faulen Eiern oder dem Blausäuregas mit seinem Bittermandelgruch, sodass der Körper bei der Inhalation größerer Mengen Kohlenmonoxid nicht vorgewarnt wird. Zwar ist eine Kohlenmonoxidvergiftung allein durch Tabakrauchen (Zigarette oder Zigarre) nicht möglich, aber die Fähigkeit des Blutes, Luftsauerstoff aufzunehmen und im Körper weiterzutransportieren wird beeinträchtigt. Dadurch kann einem Raucher eher „die Puste ausgehen“ beziehungsweise „die Luft wegbleiben“ als einem Nichtraucher. Anders sieht es bei der Benutzung der Wasserpfeife aus, da enthält der Tabakrauch große Mengen an Kohlenmonoxid.

Neurotoxische Substanzen

Das Nikotin (auch: Nicotin, chemisch: α-Pyridyl-β-N-Methyl-pyrrolidin, C₁₀H₁₄N₂) selbst ist neben dem Nornicotin und dem aromatischen Wirkstoff Nikotianin der eigentlich wirksame, psychoaktive Bestandteil der Droge Tabak. Als Substanz ist es eine ölige, farblose Flüssigkeit. Von der Struktur ist es eine Stickstoffbase, ein Alkaloid. Nikotin gehört zur Gruppe der narkotisch wirkenden Drogen und Nervengifte. 50 Milligramm dieses „pyridinen Alkaloids“ sind für die Hälfte aller erwachsenen Menschen tödlich. Diese Menge Nikotin verraucht, verbrennt und verschwelt ein Gewohnheitsraucher über den Tag verteilt, allerdings wird diese Menge nicht vollständig resorbiert, vom Körper aufgenommen. Deshalb überleben Gewohnheitsraucher das Inhalieren tödlicher Nikotinmengen in ihrer Lunge, mit dem Rauch von 12 Zigaretten werden etwa 19 Milligramm Nikotin inhaliert, allerdings wird davon nur ein Teil über die Lunge sofort ins Blut aufgenommen.

Dabei hängt die Aufnahme des Nervengiftes in den Körper (Intoxikation) von vielen Faktoren ab.

• Methode des Tabakgebrauches (Rauchen, Kauen, Schnupfen)
• Inhalationstiefe
• Inhalationsdauer
• Anzahl der Züge pro Stück
• Stummellänge, also wieviel in der „Kippe“ weggeworfen wird.

Durch das Verschwelen des Tabaks werden etwa 2/3 der Nikotinmenge im Tabak vernichtet, also nur 1/3 geht in den Rauch über. In der Folge gelangt dann beim Aktiv- und Passivrauchen nur ein Bruchteil der mit dem Rauch eingeatmeten Nikotinmenge über die Mundschleimhäute (5 %) und die Lunge (die restlichen 95 %) in den Blutkreislauf. Dort verlangsamt es anfänglich den Puls und sorgt nach dem nun beginnenden Blutdruckabfall schließlich - je nach Art und Menge weiterer Nikotinzufuhr - für eine Erhöhung der Pulsfrequenz, eine Steigerung der Darmbewegungen, ein Versiegen der Drüsenabscheidungen im Körper und eine - schneller erkennbare - Pupillenverengung im Auge mit Akkomodationskrampf. Später tritt dann durch Lähmung des Augenmuskels eine Pupillenerweiterung ein. Bei höherer Dosierung (Nikotinaufnahme ins Blut) folgt schließlich eine tendenzielle, lokale und am Ende gar lebensbedrohliche Lähmung aller Muskeln inklusive des Herzens. Der tödliche Kreislaufkollaps wird ab etwa 50 Milligramm erreicht.

Es gibt jedoch auch Fälle von Kleinkindern, die beim unbeaufsichtigten Spielen liegengelassene Zigaretten aufessen und hierdurch sterben. Hier wird vermutet, dass vor allem das im Tabak enthaltene Nikotin für den Tod verantwortlich ist.

Die als „Nicotinsäure“ bekannte Pyridin-3-Carbonsäure ist ein Bestandteil des Vitamin-B2-Komplexes, der als Lebensmittelergänzungsstoff oder Medikament eingesetzt wird, und ist als Nikotinsäureamid in Bierhefe enthalten. Im Unterschied zu den Nervengiften Nikotin, Nornikotin und dem aromatischen Wirkstoff Nikotianin liegt jedoch keine toxische Wirkung vor.

Karzinogene Substanzen

Tabakrauch enthält eine große Anzahl an karzinogener Substanzen. Diese reichen allerdings in sehr unterschiedlichen Mengen von toxischen Schwermetallen wie Cadmium über Blutgifte wie Benzol bis hin zu Teerpartikeln und dem hochgradig krebserzeugenden Benzpyren. Teilweise sind Spuren des radioaktiven Schwermetalls (Polonium) im Tabakrauch enthalten. Die Substanzen im Tabak und im Rauch wechseln stark je nach Sorte und den verwendeten Phosphatdüngemitteln.

Reizende Substanzen

Gefahrensymbol Xi = Reizend/irritating

Reizende Substanzen bewirken eine Verlangsamung des Selbstreinigungssystems der Bronchien, so dass sich bei regelmäßiger Teer- und Kondensatzufuhr eine chronische Bronchitis („Raucherhusten“) entwickelt. Trotz des sofortigen völligen Beendens des Rauchens halten diese Beschwerden noch monate- bis jahrelang an. Zu den reizenden Substanzen gehören die stickstoffhaltigen Verbindungen, die sich in Spuren entwickelnden Gase Ammoniak (chemische Formel: NH₃) und die Stickstoffoxide, wie NO und NO₂ und N₂O₄. Die Stickoxide sind zudem verdächtig krebserregend zu sein.

Detailliertere chemoanalytische Angaben über Tabakrauch-Komponenten

Kondensatwerte auf Zigarettenpackungen geben drei Analysenwerte an. Nur ein geringer Bruchteil der Substanzen im Rauch bestimmt das Tabakaroma, der Hauptteil besteht aus zum Teil kaum wahrnehmbaren Schadstoffen.

Für den dem „Tabakqualm“ ausgesetzten Nichtraucher kann der Nebenstromrauch ebenfalls belastend sein. Der als Richtgröße genutzte MAK-Wert ist die maximale Arbeitsplatz-Konzentration, die an einem 8-Stunden-Tag gesetzlich gerade noch zulässig ist. Bei dessen Überschreitung macht sich der Arbeitgeber bei entsprechenden Umständen strafbar, handelt aber in jedem Fall ordnungswidrig und kann im Arbeitsleben mit einem Bußgeld belangt werden. Die letale Dosis LD₅₀ gibt in der Toxikologie die Stoffmenge an, bei deren Aufnahme mindestens 50 Prozent der behandelten Tiere innerhalb von 24 Stunden sterben. Tabakrauch enthält im Einzelnen die im Folgenden genannten Stoffgruppen:^[1].

Gasphase

• Wasserdampf: 10 % bis 20 %
• Stickstoff N₂ aus der Luft (bis 73 %), Sauerstoff O₂ (10 %) und Kohlenstoffdioxid CO₂ als Verbrennungsprodukt (bis 9,5 % - in der Luft normal: 0,035 %, MAK-Wert 9.000 mg also 5.000 ml pro Kubikmeter Atemluft pro 8-Stunden-Arbeitstag),
• den Hämoglobinblocker Kohlenmonoxid CO (4,2 %, toxisch, geruchlos),
• Wasserstoff H₂ (1 %),
• Edelgase (Ar, Kr, Ne, Xe: 0,6 %),
• Blausäure HCN (0,16 %, ein toxischer Hämoglobinblocker, 50 mg wirken innerhalb von Sekunden tödlich, der MAK-Wert liegt bei 11 mg pro Kubikmeter),
• Ammoniak NH₃ (0,03 %, ein Reiz- und Kampfgas, MAK-Wert 35 mg/Kubikmeter oder 50 ml/Kubikmeter),
• Stickoxide (0,02 %, kanzerogen) sowie
• Schwefelwasserstoff H₂S (in Spuren, aber ebenfalls ein Hämoglobinblocker, hochtoxisch, MAK-Wert daher bei 15 mg oder 10 ml pro Kubikmeter, LC₅₀-Wert bei Ratten, inhaliert: 0,44 ml/m³).

Organische Verbindungen

• Ameisensäure (HCOOH, flüssig eine ätzende Säure),
• die Alkohole Methanol (CH₃OH) und Ethanol (C₂H₅OH; Methanol führt bei oralem Genuss zu Erblindung, LD₅₀ = 5,6 g/kg, orl, rat, der MAK-Wert für Ethanol beträgt 1.000 ml/Kubikmeter),
• die Aldehyde Methanal (HCHO, „Formaldehyd“), Ethanal (Acetaldehyd, CH₃CHO), Acrolein (CH₂=CH-CHO, Prop-2-enal), 2-Butanon (Methanal ist ein giftiges Allergen, MAK-Wert: 0,5 ml/Kubikmeter, Ethanal (Acetaldehyd) ist giftig und Acrolein (Acrylaldehyd) stark giftig und krebserregend, MAK: 0,1 ml/Kubikmeter),
• Kohlenwasserstoffe der Stoffklassen der Alkane, Alkene und Alkine (Aliphaten) wie Ethan, Butan, Ethen, Propen, Buten, Ethin sowie aromatische Kohlenwasserstoffe (Benzol (C₆H₆) und Toluol (C₇H₈). Das stark kanzerogene Blutgift Benzol hat einen MAK-Wert von 1,0-2,5 ml/Kubikmeter).
• Ferner finden sich im Tabakrauch und –dampf: Phenol (= Hydroxybenzol), als Ester Alkylmethanoate und –ethanoate, als Amine auch Aminomethan und -ethan, Dimethylamin (Aminomethan ist Methylamin: MAK = 10 ml/Kubikmeter).

Partikelgehaltsstoffe

Insgesamt gehören dem Partikelanteil im Tabakrauch Stoffe der im Folgenden aufgezählten Stoffklassen an, die teilweise toxisch sind. In Klammern ist die Anzahl der aus diesen Gruppen im Tabakrauch auffindbaren Einzelstoffe, sowie die Hauptvertreter dieser Gruppen in der Partikelphase (Kondensat).

Naphthalin, der einfachste PAK

Verbindungsklassen

• Aliphate (ca. 80 verschiedene Substanzen, C₃₁-C₃₃-(n- und Iso-)Alkane, C₅-C₂₀-Alkene),
• Aromaten (ca. 100 Substanzen, Chrysen, Benzo[a]pyren, Benzo(j)fluoranthren, - auch Heterocyclen wie Carbazol und viele polycyclische Aromaten (Abkürzung: PAK, Beispiel: Naphthalin) mit zusammen rund 1,25-2,85 Mikrogramm/Zigarette - gemessen im Hauptstromrauch),
• Alkohole (ca. 25 Substanzen, Ethanol, Methanol, Propantriol (Glycerin), Ethandiol (Ethylenglycol)),
• Alkanale und Ketone (Carbonylderivate, insg. ca. Substanzen, Propanon (Aceton), 2-Butanon, 2-Propenal (Acrolein), Propanal (Propionaldehyd)),
• Carbonsäuren (55 Substanzen, Methan-, Ethan-, Propansäure),
• Ester (ca. 270 Substanzen, Ethylacetat,-valerat, Allylcapronat),
• Phenole und Phenolether (um 55 Substanzen, Hydroxymethylbenzole (Cresole), Phenol, 2,4- und 2,5-Xylenole),
• Alkaloide und ähnliche Stickstoffbasen (ca. 100 verschiedene Substanzen, Nikotin, Nornicotin, Anabasin, Myosmin),
• Schwermetallkationen (Cadmium - 0,007 - 0,35 Mikrogramm je Zigarette - , Quecksilber, Kupfer, Arsen, Nickel, Zink, Blei, Antimon und sogar Gold - letzteres jedoch nur mit 0,02 Nanogramm je Zigarette),
• Radioisotopen (auch Polonium-210, Blei-210, Radium-226 und -228 und Kalium-40 - sowie Thorium-228 - Jährliche mittlere Belastung bei 20 Zigaretten täglich circa 0,287 mSv durch ²¹⁰Po und ²¹⁰Pb ^[2]),
• Peroxide, Terpene, Sterine, Nitrosamine und TSNA (N’-Nitrosoanatabin (NAT), N’-Nitrosonornicotin (NNN), 1-Nitrosopyrrolidin), Aminosäuren und Proteine, Pflanzenschutzmittel-Rückstände sowie Stoffwechselprodukte derselben („Pestizid-Metabolite“).

Verbleib und Aufnahme von Nikotin

Auch das Einatmen des Nebenstromrauchs durch das Passivrauchen ist gefährlich.

Vom im Tabak enthaltenen Nikotin verbrennen 30 % bis 35 % in der Glutzone, 40 % gehen in den Nebenstromrauch und 25 % bis 30 % in den ungefilterten Hauptstromrauch. Von diesem Hauptstromanteil verbleiben bei filterlosen Zigaretten 30 % - absolut gesehen also 8 % bis 9 % - im Tabakstummel, bei Filterzigaretten 40 % bis 70 % (absolut: 12 % bis 20 %). Insgesamt gelangen daher 14 % bis 20 % des Nikotins vom Tabak in die Mundhöhle des Rauchers (bei Filterzigaretten 5 % bis 12 %), wovon beim Lungenzug etwa 90% resorbiert werden, beim sogenannten „Paffen“ im Mundraum jedoch nur 5 %. Der Hauptstromrauch einer filterlosen Zigarette enthält dann immer noch 1,0 bis 2,3 mg Nikotin (sowie 10-23 mg Kohlenmonoxid, ferner rund 1 mg Ethanal, 100 bis 1000 Mikrogramm Essigsäure, 100 bis 600 Mikrogramm Stickoxide, 400 bis 500 Mikrogramm Blausäure (Cyanwasserstoff), 20 bis 50 Mikrogramm Benzol, jeweils 60 bis 100 Mikrogramm Acrolein und Phenol sowie 70 bis 100 Mikrogramm Formaldehyd). 1961 enthielt der Rauch einer Zigarette durchschnittlich 1,44 mg Nikotin und 1990 enthielt er im Mittel 0,86 mg Nikotin.

Von den durchschnittlich 860 Mikrogramm Nikotin pro Zigarette gelangen 43 Mikrogramm bis 103 Mikrogramm direkt über den Mundraum und beim tiefen Inhalieren „auf Lunge“ in den Körper. Schon wenige Sekunden nach der Nikotinaufnahme durch Inhalation und Resorption sinkt die Körpertemperatur merklich ab. Etwa nach zwei Stunden ist die Hälfte der aufgenommenen Nikotinmenge vom Körper zu so genannten Metaboliten wieder abgebaut. Diese zweistündige Halbwertzeit des Nikotins bestimmt den Suchtcharakter des Tabakkonsums mit.

Toxikologie des Tabakrauches

Zunehmend wird Tabakrauch von der Öffentlichkeit und Justiz als Giftstoffgemisch wahrgenommen. Der US-Staat Kalifornien hat sich entschieden, ihn regulierungsbehördlich in die Liste „giftiger Luftschadstoffe“ aufzunehmen, womit der Tabakrauch auch juristisch anderen gefährlichen Giftstoffen gleichgesetzt ist.^[3] Auch in der EU wird erwogen, ihn nicht nur als Schadstoff, sondern zudem als Gefahrstoff gemäß Gefahrstoff-Verordnung (GefStoffV) in die Liste aufzunehmen.

Inhaltsstoffe

Im Hauptstromrauch einer filterlosen Zigarette finden sich mengenmäßig insgesamt zwischen 15 Milligramm und 40 Milligramm biologisch aktive Schad- und Giftstoffe („toxische Substanzen“). Mit modernen Analysenmethoden lassen sich im Tabakrauch bis zu 12.000 verschiedene Substanzen aus unterschiedlichen Stoffklassen nachweisen.

Ein durchschnittliches Analyseergebnis für Tabakrauch^[1] in Mikrogramm pro Zigarette

Substanz	Gehalt	Substanz	Gehalt
Kohlenstoffmonoxid	000000000010000.000000000010.000 … 23.000	Magnesium ionisiert	000000000000000.07000000000,07
Nicotin	000000000001000.00000000001.000 … 2.300	Antimon ionisiert	000000000000000.05200000000,052
Acetaldehyd	000000000000500.0000000000500 … 1.200	Pyren	000000000000000.05000000000,05 … 1,01
Cyanwasserstoff	000000000000400.0000000000400 … 500	Benzo(a)fluoren	000000000000000.04000000000,04 … 0,18
Hydrochinon	000000000000110.0000000000110 … 300	Eisen ionisiert	000000000000000.04200000000,042
Essigsäure	000000000000100.0000000000100 … 1.000	o-Toluidin	000000000000000.03000000000,03 … 0,16
Stickoxide	000000000000100.0000000000100 … 600	Anthracen	000000000000000.02000000000,02 … 0,23
Brenzcatechin	000000000000100.0000000000100 … 360	Benzo(b)fluoren	000000000000000.02000000000,02
Aceton	000000000000100.0000000000100 … 250	Fluoranthen	000000000000000.01000000000,01 … 0,27
Methanol	000000000000090.000000000090 … 180	Hydrazin	000000000000000.03000000000,03 … 0,04
Ameisensäure	000000000000080.000000000080 … 600	Urethan	000000000000000.02000000000,02 … 0,04
Formaldehyd	000000000000070.000000000070 … 100	Blei ionisiert	000000000000000.01700000000,017 … 0,98
Kalium ionisiert	000000000000070.000000000070	Arsen	000000000000000.01200000000,012 … 0,022
Phenol	000000000000060.000000000060 - 140	Dibenz(a,j)anthracen	000000000000000.01000000000,01 … 0,03
Propenal	000000000000060.000000000060 … 100	Cadmium	000000000000000.00700000000,007 … 0,35
Ammoniak	000000000000050.000000000050 … 130	1-Nitrosopyrrolidin	000000000000000.00600000000,006 … 0,11
3- und 4-Kresol	000000000000040.000000000040 … 80	Benzo(a)pyren	000000000000000.00500000000,005 … 0,078
3-Methylpyridin	000000000000020.000000000020 … 36	Dibenz(a,h)anthracen	000000000000000.00400000000,004
Pyridin	000000000000016.000000000016 … 40	Quecksilber	000000000000000.00400000000,004
Nitrosamine (insg.)	000000000000008.50000000008,5 und weniger	Benz(a)anthracen	000000000000000.00400000000,004 - 0,076
N’-Nitrosonornicotin	000000000000003.70000000003,7 und weniger	1-Methylchrysen	000000000000000.00300000000,003
Natrium ionisiert	000000000000001.30000000001,3	Benzo(ghi)perylen	000000000000000.00300000000,003 … 0,039
Carbazol	000000000000001.00000000001,0	Anthanthracen	000000000000000.00200000000,002 … 0,022
Aluminium ionisiert	000000000000000.22000000000,22	4-Aminobiphenyl	000000000000000.00200000000,002 … 0,005
N’-Nitrosoanatabin	000000000000000.20000000000,2 … 4,6	Vinylchlorid	000000000000000.00100000000,001 … 0,01
2-Nitropropan	000000000000000.20000000000,2 … 2,2	N’-Nitrosodiethylamin	000000000000000.00100000000,001 … 0,02
Kupfer ionisiert	000000000000000.19000000000,19	Silber	000000000000000.00120000000,0012
Zink (ionisch)	000000000000000.12000000000,12 … 1,21	Gold	000000000000002.0E-50000000,00002
Phenanthren	000000000000000.08000000000,08 … 0,62	Chrom	000000000000000.00400000000,004

Der Terry-Report^[4] lieferte den ersten toxikologischen und wissenschaftlich sicheren Beweis dafür, dass Zigarettenrauchen zu einem deutlich erhöhten Auftreten von Lungentumoren (Lungenkrebs) führt. Auch Kehlkopf-, Mundhöhlen-, Speiseröhren-, Blasen- und Pankreastumore können vom Tabakrauch erzeugt werden.

Krebsgefahr

Als Krebserreger (Karzinogene) wirken in erster Linie die polycyclischen Aromaten (PAH) wie Anthracen, Benzo(a)fluoren, Benzo(a)pyren, Phenanthren, Pyren usw. sowie die tabakspezifischen Nitrosamine (TSNA, N-Nitroso-Verbindungen) wie das N-Nitroso-dimethylamin, -methylethylamin, -nortnicotin, -diethanolamin und 1-Nitrosopyrrolidin und -piperidin. Deren krebserzeugendes Potential wird von Kokarzinogenen, Schwermetallen, aromatischen Aminen (wie Anilin) und Radioisotopen (Polonium-210: 0,411 Pikocurie pro Gramm Tabak im Tabakrauch) unterstützt. Das Benzo(a)pyren schädigt das für die Krebsabwehr zuständige Gen p53.

Zudem werden pro Zigarettenzug ca. 10¹⁴ freie Sauerstoffradikale erzeugt, die - ebenso wie Nitrosierungsvorgänge im Körperinneren („endogen“) - vermutlich zur Krebsentstehung beitragen können.

Da der Nebenstromrauch ungefiltert in die Umgebungsluft am Arbeitsplatz gelangt, wurde 1985 ein Kapitel „Passivrauchen“ in Abschnitt IIIB der MAK-Liste aufgenommen (vergleiche dazu MAK-Werte). Neben der tumorbildenden Wirkung von Tabakrauch ist eine erhöhte Anfälligkeit von Aktiv- und Passivrauchern gegen Herzinfarkte, Koronarerkrankungen und Arteriosklerose („Arterienverkalkung“) sowie gegen Rachenraum-, Magen- und Darmerkrankungen (Letztere hauptsächlich bewirkt durch Nikotin und Kohlenmonoxid) und Bronchienerkrankungen („Raucherhusten“) nachweisbar.

Bronchitis

Die Bronchitis erzeugende Wirkung des Tabakrauches wird den Phenol- und Säure-Anteilen im Tabakrauch sowie den Carbonylverbindungen zugeschrieben (Alkanale und Alkanone), zusätzlich unterdrücken Blausäure und Acrolein die Regeneration und Selbstreinigung der Flimmerhärchen (Flimmerepithel) im Atemtrakt sowie die Bildung der weißen Blutkörperchen (Leukocyten). Im Speichel von Rauchern sind zudem vermehrt Thiocyanate nachweisbar. Im Vergleich zu Nichtrauchern weisen die Organismen von Raucher(inne)n ein geringeres Körpergewicht und einen erhöhten Grundumsatz auf, was auf eine erhöhte Enzymaktivität schließen lässt.

Ersatzlösungen

Zur Verringerung des Schadstoffgehaltes im Rauch wurden Filter aus Celluloseacetat entwickelt, die einen Teil des Nikotins und der Partikelphase („Teer“, Kondensat) zurückhalten. Diese halten etwa 40 % bis 70 % der Partikel und bis zu 80 % der Phenole des Tabakrauches zurück. Zusätzliche Aktivkohlefilter halten bis zu 85 % der Gasphasenbestandteile zurück.

Zudem wurde in den letzten Jahren des 20. Jahrhunderts intensiv mit halbsynthetischem Tabak experimentiert: Dem Tabak werden 20-25 % synthetische Stoffe (teiloxidierte Polysaccharide oder Tabakersatzstoffe wie NSM,RCN und Cytrel) und künstliche Aromastoffe zugesetzt - jedoch haben diese extrem nikotinarmen Produkte bei den Konsumenten - dem „mündigen Verbraucher“ sowie den bereits suchtkranken Kettenraucher(innen) - keine Akzeptanz gefunden, so dass es bei Durchschnittswerten von 0,6- 0,8 mg Nikotin und 12-14 mg Kondensat pro Zigarette geblieben ist. Ebenso sind Zigaretten aus Tabak, der durch Genmanipulation nikotinfrei gemacht wurde, ein Nischenprodukt geblieben.

Medizinische Folgen von Tabakrauch-Inhalation

Detail einer Raucherlunge

Bronchialkarzinom im CT-Schnittbild.

→ Hauptartikel: Tabakrauchen

Bei einem täglichen Konsum von 20 Zigaretten über 20 Jahre werden über die Lunge insgesamt sechs Kilogramm Rauchstaub aufgenommen sowie jährlich etwa eine Tasse Kondensat. Diese Art von Rauchvergiftung verkürzt die Lebensdauer - statistisch gesehen - um 6 Jahre (bei 10 Zigaretten täglich daher um 3 Jahre, bei 2 Schachteln täglich um rund 8 Jahre). Das Nikotin verursacht Durchblutungsstörungen, das Kohlenmonoxid Sauerstoffmangel in allen Organen - und selbst Stoffe wie Blausäure, Benzol und Benzpyren sind im Zigarettenrauch nachweisbar.

Das Einatmen von Tabakrauch ist unter anderem ein gesicherter Risikofaktor für verschiedene Arten von Krebs, Lungenkrankheiten sowie Krankheiten des Herz-Kreislauf-Systems. Bei der Krebsentstehung soll das dem Tabak anhaftende ²¹⁰Polonium eine besonders starke Rolle spielen.^[5] Zudem wird die Aktivität von mehr als 300 Genen und ganzen Gennetzwerken durch den Tabakkonsum negativ beeinflusst.^[6]

Siehe auch

• Verordnung über Tabakerzeugnisse Auflistung vieler Zusatzstoffe
• Nikotinsucht

Weblinks

 Wiktionary: Tabakrauch – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• ALLUM: Informationen zu Tabakrauch
• Liste der Zusatzstoffe im Tabak (Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz 2004)
• Qualitative und quantitative Angaben über Gifte im Tabakrauch
• Gefahrstofftabelle

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} J. Falbe, Manfred Regitz (Herausg.): Römpp Lexikon Chemie. Thieme, Stuttgart/New York, 9.Auflage, S. 4434-4438, ISBN 3-440-04516-1.
2. ↑ Concentration levels of 210Pb and 210Po in dry tobacco leaves in Greece
3. ↑ Pressemeldung im San Francisco Chronicle Ende Januar 2006
4. ↑ erschienen 1964 in Washington, US Dept. Health, Educ., Welfare, Publ. 1103
5. ↑ http://www.lenntech.de/pse/elemente/po.htm Gesundheitsrisiken von Polonium
6. ↑ Tabakkonsum stört die Aktivität wichtiger Gene, spiegel.de. 15. Juli 2010. Abgerufen am 24. Juli 2010. 

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