由於吸菸對心臟有許多致病性和負面影響,近年來吸菸和尼古丁替代品的市場飛速發展。自2006年以來,由於電子香菸與傳統的香菸吸菸相比具有可感知的安全性,因此變得更加流行。電子菸不僅吸引了試圖戒菸的菸民,而且在非菸民中也越來越流行,非菸民甚至成為電子菸市場的主力軍。2018年《全國青年菸草調查》報告,有20.8%青年抽電子菸,根據宣傳,電子菸的毒性成分比傳統香菸要少,但它們確實含有各種潛在的有毒化合物,有待進一步研究。
俄亥俄州立大學醫學院的Nicholas D Buchanan團隊在《心血管研究》(Cardiovascular Research)雜誌發表論文,對電子菸心血管風險的相關臨床研究進行了綜述。
這篇綜述討論了來自現有文獻的近期相關研究,重點是與電子菸蒸氣接觸有關的成分和潛在的心血管風險。集中於評估和廣泛討論來自臨床前和流行病學研究的有關急性(短期)和慢性(長期)電子菸暴露的心血管效應的數據。
多項研究表明電子菸可能會增加CVD風險,人們越來越關注電子菸的安全性,這表明迫切需要進行更多的研究,以建立並更好地理解電子菸的急性和慢性健康後果。
自從電子菸問世以來,它的設計不斷變化,但是幾乎沒有任何法規管束,常見形式為第一代一次性「 Cigalikes」,第二代可充電電子菸,第三代水箱、筆和個性化大型煙盒、基於Pod的設備。
電子菸成分的潛在心血管毒性
電子菸中使用的電子液體通常包含丙二醇和甘油的混合物作為溶劑,並添加了尼古丁和調味劑;然而,這些化合物在電子菸蒸氣中的濃度仍然存在爭議。影響電子菸蒸氣成分的因素很多,包括丙二醇與甘油的比例、電子菸的製造商、電子菸的類型、盤管溫度、空氣流量、尼古丁含量和電子液體中的調味劑。
話雖這麼說,但大多數分析都證實了高濃度的尼古丁、羰基化合物、顆粒物、金屬和調味劑與心血管疾病有關。
尼古丁
尼古丁已被證明對心血管系統具有多種作用。尼古丁系統性結合於存在於植物神經節和腎上腺中的菸鹼膽鹼能受體,導致釋放去甲腎上腺素和腎上腺素。產生的交感神經刺激導致血液動力學測量結果中可預測的血漿尼古丁濃度依賴性增加。
通過持續的交感刺激,尼古丁會引起纖維化,這與動物模型中的心律失常和心肌重塑有關。暴露於尼古丁氣霧劑吸入的大鼠表現出子宮動脈血流減少和不規則波動,這與心律不齊和全身血壓波動有關。此外,皮下注射尼古丁4周的小鼠在全身性模型中表現出明顯的肥大和重塑高血壓。電子菸中尼古丁分布動力學的差異造成了其對心血管系統的影響差異,因此需要進一步研究電子菸中尼古丁的遞送是否與普通香菸的毒性相似。
羰基化合物和氧化劑
據認為,電子菸蒸氣中存在的主要羰基化合物(甲醛、乙醛和丙烯醛)是由丙二醇和甘油的熱分解和某些調味劑產生的,並已知會引起氧化應激和炎症。這些羰基化合物的濃度取決於電壓,當使用更高的電池電壓和更高的線圈溫度時會產生更高的濃度,從而導致熱降解產物增加。
研究表明,接觸丙烯醛(一種反應性α,β-不飽和醛)會引起氧化應激,從而導致動脈粥樣硬化加速。丙烯醛可修飾HDL中的AI蛋白,削弱其抗動脈粥樣硬化功能。還可氧化硫氧還蛋白,硫氧還蛋白是調節內皮細胞氧化和還原平衡的必需蛋白,導致功能障礙和細胞死亡,並進一步促進動脈粥樣硬化。
顆粒物
在電子菸中發現高濃度的超細微粒物質(PM0.1,PM2.5)會引起許多心血管疾病,並導致動脈粥樣硬化、血栓形成、冠心病和高血壓。這些作用是通過直接和間接途徑發生的。PM0.1和PM2.5可以通過肺泡-內皮界面進入全身循環,直接影響心臟、血管和其他器官。
金屬
先前的研究證明電子菸蒸氣中存在大量金屬,根據對當前電子菸蒸氣中金屬的最新審查,即使是基於極端電子菸每日用量(每日1200抽吸/天)的最高金屬暴露量,也普遍低於暴露準則。因此,電子菸的金屬總體暴露量對於吸菸者來說問題不大,但是對於從不吸菸的人來說,這是不必要的暴露。
EVALI樣肺損傷
除了心臟損傷外,電子菸對肺部也會造成影響。
2019年8月以來,美國吸電子菸或電子霧化產品後出現肺部損傷而住院的病例層出不窮。隨著患病人數的增加,這種情況引起了美國疾病控制與預防中心 (CDC) 的重視,CDC將此列為亟需關注的公共衛生議題。
此前,這種肺部損傷一直被暫稱為「電子霧化產品相關性肺疾病」,現在,它有了一個新名字——EVALI(e-cigarette or vaping product use-associated lunginjury),即吸電子菸或其他電子霧化產品後出現的肺損傷。這個名字是10月18日CDC發布的最新版《臨床醫師指南》中提出的。
2020年2月20美國疾控中心更新的數據顯示,在EVALI病人的肺泡灌洗液中檢測到了四氫大麻酚,除此之外並未發現其他有毒物質。