Исследовательская работа "Исследование влияния курения электронной сигареты"

Конкурс научно-исследовательских работ учащихся

в области естественных наук и информатики

Института естественных наук и технологий

САФУ имени М.В. Ломоносова

Секция Биология

Исследовательская работа

Исследование влияния курения электронной сигареты

на жизненно важные показатели здоровья человека

Выполнил: ученик 8 класса муниципального бюджетного образовательного учреждения «Обозерская средняя школа №2» Плесецкого района

Травин Данила Николаевич

Научный руководитель: учитель химии и биологии муниципального бюджетного

образовательного учреждения «Обозерская средняя школа №2» Плесецкого района

Нечаева Наталья Александровна

г. Архангельск, 2016

Оглавление

Введение………………………………………………………………………..................................3

Основная часть

Глава 1. Строение и химический состав курительной жидкости для электронной сигареты

1.1. Строение электронной сигареты…………………………………………………………...5

1.2. Химический состав жидкости для электронных сигарет…………………………………5

Глава 2. Практическая часть

2.1. Изучение изменений жизненных показателей (определение пульса, давления, изменение скорости кровотока по ногтевому ложу) у курящего электронную сигарету человека…………………………………………………………………………………………7

2.2. Эксперимент с проращиванием семян фасоли в растворе никотиновой жидкости для электронных сигарет…………………………………………………………………………….9

Глава 3.Выводы по результатам практической части………………………………………….9

Заключение ……………………………………………………………………………………….10

Библиографический список…………………………………………………………………….....11

Приложение 1. Эксперимент с проращиванием семян фасоли в растворе никотиновой жидкости для электронных сигарет…………………………………………………………..12

Введение

По заявлению Роспотребнадзора в настоящее время, в России курят 30% женщин и 65% мужчин. [2] И это является самой распространённой вредной привычкой. Многие из курильщиков понимают, что курить, не только вредно, но и не модно и в качестве замены табачных сигарет некоторые из них используют электронные сигареты. Что это за сигареты и не вредны ли они?

Электронная сигарета (англ. electronic nicotine delivery systems, ЭСДН) — ингалятор специального назначения для личного пользования с аэрозольным генератором сверхмалой мощности, по форме и размерам близок к традиционным сигаретам. Чаще всего используются с никотинсодержащими жидкостями. Ингалятор создает высокодисперсный аэрозоль («пар») за счет интенсивного вскипания малого количества жидкости, получаемый аэрозоль при ингаляции на вдохе и выдохе внешне похож на табачный дым. Разработаны как имитатор курения традиционных сигарет. [3]

Всемирная организация здравоохранения относит электронные сигареты к электронным системам доставки никотина и отмечает, что производители бездоказательно позиционируют их в качестве средства никотинзаместительной терапии, а их применение недостаточно исследовано в отношении безопасности и эффективности как средства лечения никотиновой зависимости.

Врачи всех областей медицины дали самые лестные отзывы об электронной сигарете. И, безусловно, главным её преимуществом было названо то, что она относительно безопасна для здоровья. Электронная сигарета это своеобразный ингалятор, и курильщик вдыхает не дым, а пар с содержанием определенной дозы очищенного никотина. Пар электронной сигареты не содержит продуктов горения и таких ядов как: смолы, канцерогены, монооксид углерода (угарный газ), полоний-210, цианистый водород, акролеин и другие. Именно поэтому отзывы врачей об электронной сигарете носят преимущественно положительный характер:

Свой положительный отзыв об электронной сигарете оставили врачи-онкологи. Благодаря исследованиям, проведенным независимыми экспертами, удалось выяснить, что электронная сигарета не содержит в составе своей дисперсионной жидкости вещества, вызывающие онкологические заболевания. Поэтому для здоровья, в отличие от курения табачной продукции, использование электронной сигареты полностью безопасно.

Врачи-кардиологи также высказались «ЗА» использование электронной сигареты, как альтернативы обыкновенной. Независимые исследования кардиологов показали следующие результаты: у курильщиков, которые перешли на использование электронной сигареты, по прошествии 3-4 месяцев наблюдалось заметное улучшение тонуса и здоровья в целом. Пропала отдышка, уменьшилась частота приступов брахикардии, тахикардии, восстанавливается сердечный ритм. К тому же риск инфаркта у испытуемых, которые использовали электронную сигарету на протяжении года, снижается в 2-3 раза!

Отзывы врачей-флебологов об электронной сигарете. Электронная сигарета не приводит к сужению сосудов, как у курильщиков табачных изделий.

Но помимо положительных высказываний в сторону электронных сигарет есть ещё и отзывы врачей «ПРОТИВ» использования электронной сигареты. Что же касается российского медицинского сообщества, то свой отзыв против электронных сигарет оставил Николай Антонов, который является заместителем директора НИИ пульмонологии ФМБА России. Он заявил, что «Всемирная организация здравоохранения категорически возражает против использования электронных сигарет. Такие сигареты содержат мега-количество никотина». Также Н.А. Антонов утверждает, что электронная сигарета не является способом отказа от курения, напротив она наносит серьезный вред здоровью.[4] Так что предположение, что электронная сигарета безвредна для организма человека очень спорно.

Цель нашей работы:

исследование влияния курения электронной сигареты на жизненно важные показатели здоровья человека

Задачи:

1. изучить строение и химический состав курительной жидкости электронной сигареты;

2. - провести эксперимент с определением жизненных показателей (определение пульса, давления, изменение скорости кровотока по ногтевому ложу) у курящего электронную сигарету человека;

- провести эксперимент с проращиванием семян фасоли в растворе никотиновой жидкости для электронных сигарет;

1. сделать выводы о безопасности курения электронных сигарет по результатам эксперимента.

Гипотеза: курить электронную сигарету опасно для здоровья человека

Методы исследования:

Теоретические: изучение электронных источников по выбранной теме; анализ полученных данных; обобщение.

Практические: эксперимент.

Предмет исследования: изменение жизненно важных показателей здоровья человека

Основная часть

Глава 1.

Строение и химический состав курительной жидкости для электронной сигареты

1.1.Строение электронной сигареты

Вопрос о том, какие элементы входят в состав электронной сигареты, волнует многих ученых, врачей, но наиболее важным он является для тех, кто решил перейти от курения сигарет на «парение». Ответ на него необходим для того, чтобы человек мог понять, опасны ли электронные сигареты?

За почти десятилетний период существования электронных сигарет, родина которых является Китай, ученые провели множество различных экспериментов. Этого срока хватило и для того, чтобы подробно изучить их состав. Концентрация веществ, входящих в состав жидкости для электронных сигарет может значительно различаться в зависимости от типа электронных сигарет:

• от 55 до 62% пропиленгликоля;

• от 30 до 35 % глицерина;

• от 0 до 3,6% никотина;

• от 2 до 4% ароматизаторов;

• вода в соответствующей концентрации.

1.2. Химический состав жидкости для электронных сигарет

Пропиленгликоль – это спирт, выступающий в качестве пищевой добавки и растворителя. Он используется в химической, пищевой, косметической, фармацевтической промышленности как добавка E1520, которая разрешена для использования в большинстве стран мира. Е-1520 считается нетоксичным веществом, при вдыхании и случайном приёме внутрь не вызывает отравления. В случае попадания на кожу не вызывает покраснения или других раздражений, удаляется при помощи воды, однако добавка все же может принести вред, так, Е1520 в больших дозах угнетает центральную нервную систему. Употребление пищевых продуктов (избыточное), содержащих добавку пропиленгликоль Е1520, может привести к повреждению почек. [3]

В электронных сигаретах пропиленгликоль исполняет роль связующего звена. Он соединяет между собой компоненты жидкости. Кроме того, он обеспечивает хороший транспорт никотинсодержащего пара в дыхательные пути и легкие.

Глицерин – еще один основной элемент жидкости для е-сигарет, представляющий собой простейший многоатомный спирт. На протяжении долгого времени добавка используется в самых разных сферах промышленности. С его применением изготавливаются моющие средства, косметика, медицинские препараты, некоторые виды сладостей, а также синтетические материалы (целлофан, смола и другие). Данное вещество, обладает водоотнимающим свойством и способен вытягивает воду из любых тканей живых организмов. Поэтому у людей, которые страдают заболеваниями почек, глицерин может спровоцировать обострение недуга. Кроме этого, глицерин весьма негативно влияет на процессы кровообращения в организме и состояние сосудов. Максимально допустимая доза этого вещества, несмотря на его опасность, не определена. Все дело в том, что это зависит от индивидуальных особенностей каждого человека. Кого-то несколько капель глицерина, могут привести на больничную койку, а для других и столовая ложка вещества окажется совершенно безопасной. В электронной сигарете глицерин оказывает влияние на качество пара - он становится более густым, насыщенным, приобретает приятный, сладковатый привкус.[5]

Никотин – алкалоид, содержащийся в растениях семейства паслёновых (Solanaceae), преимущественно в листьях и стеблях табака (концентрация в сухом от 0,3 до 5 % по массе), махорки (2–14%), в меньших количествах, в томатах, картофеле, баклажанах, зелёном перце. Никотин — сильнодействующий нейротоксин и кардиотоксин. Прием никотина внутрь, курение, связывают с сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями, возникновением врожденных дефектов, и отравлениями. При курении, приеме никотина во время беременности, есть риски для ребенка в жизни заболеть диабетом 2 типа, ожирением, гипертонией, получить различные нейроповеденческие дефекты, дыхательную дисфункцию и бесплодие. [3]

Никотин - вещество в составе жидкости е-сигарет, которое с уверенностью можно признать вредным. Но, его присутствие в электронной сигарете обосновано. Электронные сигареты, также как пластыри, жевательные резинки, являются средством никотинзаместительной терапии. Поэтому вещество необходимо, чтобы человек, отказывающийся от табака, мог избежать физических страданий, вызванных отсутствием никотина, т к известно, что никотин вызывает привыкание.

Ароматизаторы – бывают натуральные (пищевые) и искусственные. Разница между ними есть. Натуральные ароматизаторы получают только из натуральных видов сырья методом экстракции или дистилляции. Сырьем может послужить любой растительный или животный продукт. К искусственным ароматизаторам относятся все виды пищевых добавок, которые не могут иметь природных аналогов. Это полностью химические соединения. К примеру, изоамил ацетат используется в качестве ароматизатора груши в производстве напитков и карамелей. Существуют ароматизаторы которые могут быть опасны для здоровья человека: вызывают аллергию, расстройство желудка, кожные заболевания, канцерогенные, запрещённые и др. Всё зависит от индивидуальной особенности организма и как он отреагирует на ароматизатор. [6]

Таким образом, в состав курительной жидкости для электронных сигарет входят такие компоненты как: пропиленгликоль, глицерин; никотин, ароматизаторы и вода. Изучив свойства данных веществ можно предположить, что все компоненты жидкости для курения электронных сигарет, кроме воды, могут отрицательно повлиять на здоровье человека.

Глава 2. Практическая часть

2.1. Изучение изменений жизненных показателей (определение пульса, давления, изменение скорости кровотока по ногтевому ложу) у курящего электронную сигарету человека

Для изучения воздействия курения электронной сигареты на организм человека мы провели эксперимент с определением жизненных показателей (определение пульса, давления, изменение скорости кровотока по ногтевому ложу) у курящего электронную сигарету человека и эксперимент с проращиванием семян фасоли в растворе никотиновой жидкости для электронных сигарет. Для проведения практической части взяли электронную сигарету Neux с никотиновым картриджем на 10 мг и сигареты марки «Гламур»

В первом эксперименте учувствовала моя мама - курильщик со стажем 15 лет. На сегодняшний день, решив, что курить не модно и не полезно она уже три месяца не курит. У испытуемой до курения и после курения электронной сигареты и сигареты марки «Гламур» измеряли жизненно важные показания организма: давление, пульс; изменение скорости кровотока в сосудах по ногтевому ложу [1]. Данные эксперимента приведены в таблице 1.

Таблица 1. «Результаты эксперимента до и после курения электронной сигареты и сигареты марки «Гламур» у курящей женщины с определением жизненных показателей (определение пульса, давления, изменение скорости кровотока по ногтевому ложу)»

Таким образом, из таблицы видно, что:

- после разового курения электронной сигареты жизненно важные показатели были изменены: пульс увеличился до 79 ударов в минуту, давление увеличилось до 129/86 мм. рт. ст., скорость кровотока по ногтевому ложу увеличилась до 1,08 см/сек.; задержка дыхания снизилась до 32 сек.;

- после разового курения сигареты марки «Гламур» жизненно важные показатели были изменены: увеличился пульс до 81 ударов в минуту, давление увеличилось до 130/90 мм. рт. ст., скорость кровотока по ногтевому ложу увеличилась до 1,4 см/сек., т к действие никотина двухфазное: вначале он увеличивает скорость кровотока, затем резко уменьшает его за счёт спазма сосудов; задержка дыхания снизилась до 30 секунд.

2.2. Эксперимент с проращиванием семян фасоли в растворе никотиновой жидкости для электронных сигарет

Для проведения второго эксперимента был взят образец с семенами фасоли в количестве 10 шт., который поливали до проращивания семян обыкновенной водой. Второй образец с семенами поливали 10 % раствором никотиновой жидкости для электронных сигарет до появления всходов семян. Опыт закладывали 2 раза. Результаты опыта приведены в таблице 2.

Таблица 2. «Данные эксперимента с проращиванием семян фасоли в растворе никотиновой жидкости для электронных сигарет» (приложение 1 фото 1,2)

Таким образом, в пробе с семенами, которые поливали водой, всхожесть семян составила в среднем 75%, а в пробе с семенами, которые поливали 10 % раствором никотиновой жидкости для электронных сигарет, всхожесть семян составила 0 %.

Глава 3. Вывод по результатам практической части

По результатам двух экспериментов можно сделать вывод, что курение электронной сигареты Njoy с никотиновым картриджем небезопасно и может привести к возникновению заболеваний кровеносно-сосудистой, нервной, иммунной, дыхательной, пищеварительной, выделительной систем.

Заключение

Наша гипотеза подтвердилась: курение электронной сигареты может негативно сказываться на здоровье человека. Негативное воздействие на организм может оказывать курительная жидкость, содержащаяся в электронных сигаретах, которую, собственно и курят. Проблемы, связанные с использованием данной жидкости многочисленны. Могут возникнуть случаи, когда у человека наблюдается непереносимость пропиленгликоля - вещества, содержащегося в жидкости для электронных сигарет. Реакция на него может проявиться по-разному: от заложенности носа до появления сыпи по всему телу; в целом проявление ничем не отличается от стандартной аллергической реакции. Помимо пропиленгликоля, в качестве аллергена может выступить глицерин. Кроме аллергии, глицерин при длительном «парении» может вызывать сухость во рту, а так же может негативно влиять на процессы кровообращения в организме и состояние сосудов. Действие ароматизаторов, содержащихся в лучших жидкостях для электронных сигарет, зависит от индивидуальной непереносимости человека и особенностей его восприятия. По этой причине нужно с осторожностью подходить к выбору аромата. Всем известно о негативном влиянии никотина на организм человека. Главное, о чем стоит предупредить тех, кто курит электронные сигареты – с осторожностью подходить к выбору концентрации никотина в жидкости, можно получить передозировку никотина.

Конечно негативное последствие употребления электронных сигарет не сравнить с последствиями употребления обычных сигарет, которые могут доставить множество неприятностей со здоровьем. Поэтому мы не рекомендуем употребление первых в качестве заменителя последних. Доказано, что никотинсодержащая продукция отрицательно влияет на здоровье человека. Мы сами не курим и вам не советуем. Крепкого всем вам здоровья!

.

Библиографический список

Литературные источники:

1. Д.В. Колесов, Р.М. Маш, И.Н. Беляев «Биология. Человек 8 класс», Дрофа,2006

Интернет-ресурсы

1. Статистика о количестве курящего населения в России. http://www.podymim.ru/statistika_v_Rossii.shtml

2. Что такое электронная сигарета и её состав? https://ru.wikipedia.org

3. Российское медицинское общество о высказывании «за» и «против» электронных сигарет. http://www.e-cigarette.su

4. Свойства глицерина. http://onwomen.ru/glicerin-e422.html

5. Натуральные и искусственные ароматизаторы. http://www.denshitabaco.ru/stati/sostav-jidkosti-elektronnoy-sigareti

Приложение 1. Эксперимент с проращиванием семян фасоли в растворе никотиновой жидкости для электронных сигарет

Фото 1. Количество всходов с семян, которые поливали водой.

Фото 2. Количество всходов семян, которые поливали 10 % раствором никотиновой жидкости для электронных сигарет

2