Андреева Яна Романовна , 9 класс

Валиева Алина Рустамовна, 10 класс

Волкорез Анастасия Ивановна, 11 класс

«Влияние электронных сигарет на живые организмы»

Научный руководитель:

Андреева Ольга Николаевна,

педагог дополнительного образования,

высшая квалификационная категория

 Россия, ХМАО-Югра, Сургутский р-н,

город Лянтор

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования

Сургутского р-на «Центр детского творчества»

Секция :химическая.

Сургутский р-н

2023г

Оглавление

1. Введение.

Почти все мои знакомые мальчики курят вейп (электронная сигарета)[1]. По моим наблюдениям, современные школьники не только открыто курят, они делают это с вызовом. Электронная сигарета  похожа на ингалятор: внутри него нагревается и  закипает жидкость, в результате чего образуется пар для дыхания. Устройства для курения разного дизайна и размера: в виде коробочек с трубкой или цилиндров. Для заправки вейпов продается жидкость с различными ароматическими свойствами. Виды жидкости разнообразны: вишня, кола, кофе, банан, клубники т.д.[2].

Курение сигарет всегда было серьезной проблемой. В настоящее время курение превратилось в массовую эпидемию, распространившуюся не только среди мужчин, но и среди женщин и подростков, что, на мой взгляд, наносит существенный ущерб здоровью населения.

Курение электронных сигарет, или вейпов, породило целую вейп-культуру. Вейпы появилсь  в начале двухтысячных годов и пропагандируются как безопасная замена сигарет.  А вейперы называют электронные сигареты «эффективным способом отказаться от вредного никотина». Действительно ли, вреда от вейпа меньше, чем от обычных сигарет? И можно ли помощью электронной сигареты бросить курить? В средствах массовой информации очень мало информации, о том, насколько вейп вреден для организма человека.

Мы решили подробно разобраться в этой проблеме. Так как у нас нет возможности проверить влияние паров вейпа на человека, мы будем исследовать воздействие паров вейпа на живые организмы.

Гипотеза – мы предположили, что пары вейпа пагубно влияют на живые организмы.

Цель: исследование  влияния паров вейпа на живые организмы.

Задачи:

• Изучить состояние проблемы курения вейпа подростками.
• Изучить информацию о строении вейпа и составе его паров.
• Провести экперимент по воздействию паров вейпа на живые организмы.
• Ознакомить  подростков  с результатами нашей работы.

Объект исследования: пары вейпа (электронной сигареты)

Предмет исследования — влияние паров вейпа на живой организм.

Методы исследования: социологический опрос, эксперимент, теоретическое исследование

Глава 1. Теоретический обзор.

1. 1.1. История создания электронных сигарет

Электронная сигарета (англ.electronicnicotinedeliverysystems, 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]

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 XXI 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, решил сделать процесс курения менее опасным и безвредным. В 2003 году он изобрел необычное альтернативное устройство — электронную сигарету. В 2004 году компания «GoldenDrahonHolding» предоставила покупателям первую партию электронных сигарет серии «e- pipe». В октябре 2004 года компания была переименована на « Ruyan».

В России первые электронные сигареты появились тогда же, но из-за плохого качества популярными тогда они не стали. В 2014 году появился первый вейп-шоп, а вслед за ним и люди, которые стали называть себя вейперами [4].

Сегодня, приобрести электронные сигареты можно практически в каждом городе в специализированных магазинах. Число магазинов по продаже электронных сигарет в крупных городах РФ выросло на 75% только за последний год и достигло 10 399 точек [5]. В городе Лянтор на сегодняшний день работает 4  вейп-шопа. Два из них находятся в 6 микрорайоне, два -во 2 микрорайоне. Все они находятся в шаговой доступности от учреждений образования: школ, ЦДТ, школ искусств. Продавцы предлагают жидкости или сами устройства на пробу любому желающему: дело в том, что закон не запрещает продавать электронные сигареты детям и подросткам.

1. Строение сигареты и состав паров вейпа

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.

1.2.1.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?

Рис 1.

За 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.

1.2.2. 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. [6]

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.[6]

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-

сосудистымии 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. [6] 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.

2. Состояние проблемы курения вейпа подростками

        Для подросткового возраста характерно бунтарство и желание самовыразиться. Зачастую молодые люди противоречат общественным нормам, нося яркую и необычную одежду, делая эпатажный макияж и пирсинг, активно нарушая установленные нормы поведения. Сегодня тысячи подростков выражают собственную исключительность при помощи курения электронных сигарет, или, как принято их называть в молодежной среде, вейпов.

        Сегодня понятия «продвинутый подросток» и «электронные сигареты» связаны практически неразрывно. Вейперы часто парят на ходу и в местах, не предназначенных для курения. Нередко о пристрастии ребенка знают его родители, и, в виду недостаточной осведомленности, тоже считают вейп лишь невинной шалостью. Однако электронные сигареты определенно опасны для здоровья. А несовершеннолетним детям они наносят особенно выраженный вред. Отсутствие никотина в смеси – популярный аргумент за безопасность электронных сигарет, который используется во многих рекламных кампаниях. Вреден ли на самом деле вейп без никотина для подростков?

        Уже доказано, что у  детей, которые регулярно курят вейп, наблюдается мощное угнетение центральной нервной системы и деятельности головного мозга. Электронные сигареты опасны для подростков тем, что при регулярном их использовании несовершеннолетние могут становиться более эмоциональными и активными вплоть до истерии, или, напротив, впасть в депрессию.

        У молодых людей ухудшается память, наблюдается регресс мелкой моторики и координации движений в целом. Несомненный вред вейпа для подростков заключается в остановке всех основных познавательных процессов, к которым относятся внимание, мышление, воображение, творческие навыки. Помимо того, что парение оказывает разрушительное действие на организм молодого человека, вызывает оно и психологическую зависимость. Подросток привыкает занимать все свое свободное время курением вейпа, расслабляться и отдыхать только с любимым устройством. В итоге дети курят электронные сигареты в школе на переменах, во время прогулки, за компьютерными играми и конечно при общении с друзьями-вейперами.

        Парить становится навязчивой привычкой. Часто подростки могут уже не испытывать полноценного удовольствия от процесса, но отказаться от него не готовы, так как трудно представляют себе собственную жизнь без вейпа [7]

Глава 2. Методы и материалы исследования

На первом этапе работы, в октябре 2022 года на базе МАУДО «ЦДТ», среди  учащихся 7-11 классов, друзей и родственников мы провели социологическое исследование на предмет проблемы курения сигарет и вейпа. В опросе приняли участие 117 человек. Результаты следующие: 53% респондентов пробовали  электронные сигареты; 32 % курят электронные сигареты на постоянной основе; у 18 % опрошенных курят электронные сигареты члены семьи;

72% ответили, что сигареты вредят здоровью. Далее мы провели исследование только с курящими подростками: 37% начали курить самостоятельно, 41%-по совету друзей, 22% затруднились с ответом; 19% хотят бросить курить, 41% -нет, 40 % -хотят, но не могут физически (Приложение 1. Диаграммы 1,2).

Далее мы провели опыты на изучение состава паров вейпа [8]

Опыт №1. Получение растворов веществ, содержащихся в паре вейпа и его растворение. На вейп одели резиновую газоотводную трубку, конец который связали с резиновой грушей. Сжимая грушу, поджигали сигарету и, создавая грушей тягу,  осторожно ее разжимали. При этом пар заполнял грушу. Затем в небольшой стакан налили  20-25 мл дистиллированной воды и выпустили из груши пар в воду. Некоторые компоненты пара растворились в воде.

Опыт №2. Определение реакции среды полученных растворов. 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 налили по 1 мл растворов веществ, содержащихся в дыме вейпа, и добавили по 1-2 капли йодной воды (несколько капель аптечной настойки иода растворенных  в 10 мл воды). Раствора йода в обеих пробирках обесцветился.

На основании проведенных экспериментов мы подтвердили наличие в дыме вейпа  токсичных веществ.

Далее мы провели  исследование воздействия вейпа на живые организмы.

Мы подготовили два черенка комнатного растения пеларгония (герань) и поставили в стаканы со 100 мл. воды. В первый стакан была обычная водопроводная вода, во второй стакан мы добавили в воду 5 мл. жидкости для курения электронной сигареты: Mad Fruits Green Chief

Результаты воздействия жидкости для сигареты появились уже через 8 часов с начала эксперимента – стало заметно увядание листьев, то есть потеря тургора, что говорит о том, что в жидкости для вейпа содержатся вещества, блокирующие проведение воды по сосудам растения. Появилось лёгкое почернение кончика побега растения.

На следующий день, ровно через сутки, листья пеларгонии повисли на краях стакана, а в помещении стал распространяться неприятный запах из стакана с жидкостью.

На 3 сутки листья растения скрутились по краям, побег сжался и почернел.

На 5 день эксперимент был прекращен в связи с тем, что растение завяло, почернело и  окончательно погибло. В стакане с водопроводной водой растение чувствовало себя прекрасно, появились новые молодые листья. На побеге растения образовались придаточные корни, вода осталась прозрачной и без запаха (Приложение 2. Таблица 1, фото 1,2,3,4)

Выводы: в результате проведенного мною несложного наблюдения я убедилась, что жидкость для курения электронной сигареты содержит вредные вещества, оказывает угнетающее и опасное для жизни влияние на жизнедеятельность живых организмов.

Кроме того,  мы провели эксперимент с проращиванием семян фасоли в растворе никотиновой жидкости для электронных сигарет Mad Fruits Green Chief.

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 3 раза. Результаты опыта приведены в таблице (Приложение 3. Таблица 1). 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 1,2 %.  (Приложение 3. Фото 1,2)

Заключение.

В своем исследовании мы изучили состояние проблемы курения вейпа подростками. Мы выяснили, что у  детей, которые регулярно курят вейп, наблюдается мощное угнетение центральной нервной системы и деятельности головного мозга, затормаживаются все основные познавательные процессы: внимание, мышление, воображение, творческие навыки. Кроме того, развивается  психологическая зависимость.

Изучив информацию о строении вейпа и составе его паров, мы подтвердили наличие в дыме вейпа  токсичных веществ.

Проведя экперимент по воздействию паров вейпа на пеларгонию, мы доказали, что жидкость для курения электронной сигареты содержит вредные вещества, оказывает угнетающее и опасное для жизни влияние на жизнедеятельность живых организмов.

Таким образом цель работы можно считать достигнутой, гипотеза о том, пары вейпа пагубно влияют на живые организмы подтвердилась.

Мы провели среди обучающихся МАУДО «ЦДТ» (средние и старшие группы) дискуссию на тему «Влияния паров вейпа на живые организмы», ознакомили с результатами исследования и провели анонимное голосование «Считаете ли вы, что  нужно запретить продажу и использование вейпа в общественных местах». 81% респондентов проголосовали за запрет. (Приложение 4. Диаграмма 1)

Из этого можно сделать вывод о том, что у подростков после нашего выступления отношение учащихся к курению вейпов изменилось.

Далее мы планируем продолжить работу и отследить результаты. Мы будем проводить мероприятия, направленные на снижение активности курения вейпов подростками, через демонстрацию результатов исследовательской работы, памятки и буклеты.

Список литературы:

1. https://morepara.ru/article/istoriya-zarozhdeniya-i-razvitiya-vejpa-chast-1 
2. https://gun-spb.com/zhidkost-brusko 
3. https://vape-reviews.com/ru/что-такое-вейпинг 
4. https://urbnvape.ru/vapeing_v_rossii_razvitie_i_perspectivi_otrasli 
5. https://1prime.ru/consumer_markets/20221218/839216681.html 
6. https://ru.wikipedia.org/wiki/Электронная_сигарета
7. https://dzen.ru/a/YLHs1eZuw0mDZcrf
8. https://belvaping.com/articles/10-let-nauchnyh-issledovanij/ 

Приложение 1

Диаграмма 1. Социологический опрос на предмет проблемы курения сигарет и вейпа (Данные в процентах)

Диаграмма 2. Опрос среди  курящих подростков

Приложение 2

Таблица 1. Результаты исследования воздействия вейпа на пеларгонию.

Рис 1.                                                                         Рис 2

Рис 3.                                                        Рис 4

Приложение 3

Таблица 2. «Данные эксперимента  с проращиванием семян фасоли в растворе никотиновой жидкости для электронных сигарет»

Фото 1. Замочены в воде        Фото 2. Замочены в воде с добавлением жидкости для вейпа

Приложение 4

Диаграмма 1. Результаты опроса «Считаете ли вы, что  нужно запретить продажу и использование вейпа в общественных местах»