Fumare il sigaro è pericoloso quanto fumare la sigaretta?

Il sigaro è stato definito dal United States Department of the Treasury come "tabacco arrotolato in una foglia di tabacco o in prodotti che contengono tabacco".

Le foglie di tabacco, utilizzate per i sigari, vengono invecchiate per circa un anno, e fatte fermentare per circa 3-5 mesi. Questa fermentazione causa delle reazioni chimiche e batteriche che trasformano il tabacco e gli conferiscono un diverso sapore e odore rispetto alle sigarette, anche se poi le componenti tossiche sono le stesse.

Esistono diverse misure del sigaro: da sigari grandi quanto una sigaretta (chiamati cigarillo), altri di maggiori dimensioni. In media i piccoli sigari pesano da 1,3 a 2,5 grammi, i grandi da 5 a 17 grammi, (una sigaretta poco meno di un grammo): un sigaro di un certo peso può contenere anche il tabacco di un pacchetto di sigarette.

I sigari sono in prevalenza costituiti da tabacco scuro mentre le sigarette sono costituite da tabacco "biondo". Questo fa si che il fumo del sigaro presenti un pH alcalino che favorisce l’assorbimento della nicotina da parte della mucosa della bocca.
La nicotina assorbita è proporzionale alla quantità di tabacco fumata. La bassa porosità dell’involucro del sigaro determina una maggiore concentrazione di monossido di carbonio per unità di peso rispetto alla sigaretta.
Il maggior contenuto di azoto del tabacco scuro determina inoltre una concentrazione maggiore nel fumo di ossido di azoto, N-nitrosamina ed ammoniaca.

Il fumo generato da un sigaro contiene più particelle sospese (PM) e idrocarburi policiclici aromatici (PAH) rispetto al fumo generato da una sigaretta, a causa della maggiore massa di tabacco contenuta in un sigaro.
Per una corretta valutazione è opportuno fare riferimento ai pesi del prodotto fumato. Per i PAH l’emissione della sigaretta per grammo di tabacco fumato è uguale a quella del sigaro, ma dati i pesi maggiori del sigaro medio, il sigaro emette in media da 2 a 8 volte la quantità di PAH della sigaretta ⁽¹⁾.

Le differenze sono state considerate e misurate in un lavoro del National Cancer Institute nel 1998 ⁽²⁾, in cui venivano valutate anche le differenze fra il Mainstream Smoke (MS) (fumo prodotto durante l'aspirazione dalla parte in combustione della sigaretta sommato al fumo esalato dal fumatore stesso), il Sidestream Smoke (SS) (fumo rilasciato nell’ambiente dalla sigaretta, sigaro o pipa accesi fra una aspirazione e l'altra) e Environmental Tabacco Smoke (ETS) (fumo di tabacco ambientale).

Mainstream Smoke (MS)

Delle circa 4000 sostanze chimiche presenti nel fumo di tabacco circa 500 sono in fase gassosa e le altre sono in forma di particolato.
I principali costituenti della parte gassosa del fumo di sigaro sono 51,8-54,6 volume% di azoto (NO) (contro il 55 - 72 vol% delle sigarette), 4.1 - 4.2 vol% ossigeno (O) (9.2 - 14.3 vol%), 15.5 - 16.7 vol% anidride carbonica (CO2) (6.9 - 13.4 vol%), e 9.7 - 12.7 vol% monossido di carbonio(CO)(1.9 - 6.3 vol%). La combustione del tabacco del sigaro è più lenta rispetto a quella della sigarette.
La minore concentrazione di ossigeno e la maggiore concentrazione di monossido di carbonio nel fumo di sigaro sono dovuti alla scarsa porosità del tabacco e del suo involucro rispetto alla sigaretta. La porosità della carta della sigaretta accelera la diffusione dell’ossigeno e la diffusione di alcuni componenti della parte gassosa (come CO,CO2, NO) nell’ambiente.

La tabella 1 presenta alcuni componenti della fase gassosa del fumo di piccoli sigari, sigari e sigarette. La concentrazione degli ossidi di azoto (NOx) e ammoniaca sono significativamente più alte nel fumo del sigaro piuttosto che nel fumo di sigaretta.
La formazione degli ossidi di azoto e ammoniaca è legata al maggior contenuto in nitrati nel tabacco dei sigari, alla combustione incompleta, e alla scarsa porosità del sigaro. La quantità di ammoniaca dipende, in minor misura, anche dagli ammidi. La grande quantità di ammoniaca libera contribuisce a rendere pungente il fumo del sigaro. Anche i contenuti di N-nitrosammine sono più alti nel fumo di sigaro rispetto al fumo di sigaretta.

Il particolato (v. tabella 2) del fumo di tabacco contiene circa 3500 componenti. Vi sono pochi studi riguardo il fumo di sigaro.
Le quantità prodotte di fenoli e di idrocarburi policiclici aromatici (PAH) dalla sigaretta o dal sigaro sono simili a parità di peso di tabacco bruciato.
Per quanto riguarda la concentrazione del "tar" (ovvero la parte di particolato raccolta da un "Cambridge Filter" dopo l’eliminazione della umidità e della nicotina) prodotto per ogni grammo di tabacco bruciato, nel fumo del sigaro è alquanto più alta per la lenta e incompleta combustione del tabacco rispetto al fumo di sigaretta.
I livelli di nicotina sono anche essi più alti in quanto il tipo di tabacco del sigaro rispetto a quello delle sigarette produce una maggiore quantità di nicotina non protonata.

Il fumo dei sigari contiene una maggiore quantità di nitrosammine specifiche del tabacco (tabacco-specific N-nitrosamines, TSNA) riconosciute come cancerogene, rispetto al fumo di sigaretta. Ciò è dovuto al maggior contenuto in nitrati del sigaro.

Come molte piante, nel tabacco sono presenti differenti ioni metallici molti dei quali si ritrovano nel fumo.
Per il piombo la quantità è 2.0-6.6 % (nel fumo di sigaretta 3.4-19.7 %), per lo zinco 1.0-8.5 % (sigarette 0.6-4.6 %), per il cadmio 0.3-2.3 % (sigarette 1.1-7.3 %), e per il rame 0.1-0.8 % (sigarette 0.3-1.1 %) ⁽³⁾.
L’alta percentuale di nichel nel fumo di tabacco (20%) è stato giustificato dalla formazione del nickel carbonile (alla temperatura di 43°C). Il fumo di tabacco contiene dall’ 1.1 al 4.9 grammi di nickel per grammo di tabacco.

Referenze:
1. Wynder and Hoffmann, 1967;
2. Hoffmann et al., 1973;
3. Brunnemann and Hoffmann, 1974b;
4. Brunnemann and Hoffmann, 1975;
5. Hoffmann et al., 1976;
6. Brunnemann et al., 1990;
7. Osman and Barson, 1964;
8. Appel et al., 1990;
9. Brunnemann et al., 1978;
10. Brunnemann et al., 1977b.

Tabella 2: "Componenti del MMS dei sigari e delle sigarette (particolato) valutati per grammo di tabacco fumato" (Modificato da: National Cancer Institute: "Smoking and Tobacco Control monographs. Monograph n. 9: CIGARS: Health Effects and Trends". Febbraio 1998)

Referenze:
1. Hoffmann et al., 1963;
2. Wynder and Hoffmann, 1967;
3. Hoffmann and Wynder, 1972;
4. Spears et al., 1963;
5. Osman et al., 1965;
6. Schmeltz et al., 1975a;
7. Osman et al., 1963;
8. Brunnemann et al., 1976;
9. Schmeltz and Schlotzhauer, 1961;
10. Dong et al., 1978;
11. Schmeltz et al., 1976a;
12. Campbell and Lindsey, 1957;
13. Brunnemann and Hoffmann, 1981;
14. Hoffmann et al., 1979a;
15. Franzke et al., 1977;
16. Sunderman and Sunderman, 1961;
17. Stahly and Lard, 1977.

Sidestream Smoke (SS)

Nel Sidestream Smoke (SS) sono contenute molte più sostanze chimiche rispetto al Mainstream Smoke (MS). Questo vale soprattutto per le sostanze che si formano in atmosfere ridotte, vale a dire ammoniaca, ammine aromatiche e alifatiche, e N-nitrosamine in forma volatile. Inoltre si formano composti a bassa volatilità come il benzene, il toluene, 3-vinilpiridina (deriva da Nicotiana Alkaloids), e idrocarburi policiclici aromatici (PAH). I composti che sono formati dalla ossidazione, come il catecolo e l’idrochinone, sono presenti in minore quantità nel sidestream smoke rispetto al mainstream smoke.

A causa della grande quantità di ammoniaca, il pH del SS delle sigarette è neutro (MS lievemente acido) e quello del SS dei sigari è alcalino. Sia il SS delle sigarette che dei sigari contiene una maggiore quantità di nicotina non protonata e ammoniaca rispetto al MS.

Sono disponibli pochi dati sul SS dei sigari (v. tabella 3).

Tabella 3: "Alcune delle sostanze contenute nel Sidestream Smoke di sigari, cigarillos, sigarette senza filtro e con filtro (valore per circa 1 grammo di tabacco bruciato). " (Modificato da: National Cancer Institute: "Smoking and Tobacco Control monographs. Monograph n. 9: CIGARS: Health Effects and Trends". Febbraio 1998)

Referenze:
1. Brunnemann and Hoffmann, 1974;
2. Brunnemann et al., 1977a;
3. Brunnemann et al., 1978;
4. Brunnemann et al., 1977b;
5. Brunnemann and Hoffmann, 1991;
6. Schmeltz et al., 1975a and 1975b;
7. Hoffmann et al., 1979.

Environmental Tobacco Smoke (ETS)

Environmental Tobacco Smoke è costituito dalla sommatoria del fumo rilasciato nell’ambiente dalla combustione del tabacco e dal fumo esalato dal fumatore.

In uno studio condotto da Nelson et al. nel 1996-1997 ^(4,5), vennero messi a confronto l’ETS prodotto da 3 sigari della stessa marca fumati da 3 uomini per 10 minuti e l’ETS prodotto da 6 sigarette fumate da 6 fumatori per 10 minuti nella stesse condizioni ambientali. Chiaramente il fumo dei tre sigari aveva prodotto una maggiore quantità di CO, NOx, nicotina e particolato sospeso rispetto alle sigarette. Questo è dovuto al fatto che il tabacco bruciato nello stesso periodo di tempo dal sigaro era tra i 21.4 g e i 33.9 g mentre quello bruciato dalle sigarette era fra i 3.77 g e i 4.69 g. Questo conferma la maggiore capacità inquinante del sigaro rispetto alla sigaretta.

1. Poropat C., Zagà V.,Fedele S.: "Il danno da fumo di sigaro e pipa". Tabaccologia 3: p.25-30, 2006.
2. National Cancer Institute: "Smoking and Tobacco Control monographs. Monograph n. 9: CIGARS: Health Effects and Trends". Febbraio 1998.
3. Franzke, Ch., Ruick, G., Schmidt, M.: "Untersuchungen zum Schwermetallgehalt von Tabakwaren und Tabakrauch". Nahrung 21(5):p. 417-428, 1977.
4. Nelson, P.R., Kelly, S.P., Conrad, F.W.: "Generation of environmental tobacco smoke by cigars". Presented at the 51st Tobacco Chemists’ Research Conference. Winston-Salem, North Carolina, September 14-17: p.15, 1997.
5. Nelson, P.R., Kelly, S.P., Conrad, F.W.: "Environmental chamber test method for the quantitative comparison of environmental tobacco smoke generated by different cigarettes". Presented at a Conference on Eclipse and the Reduction Strategy for Smoking. Duke University, Winston-Salem, North Carolina, August 29: p. 31, 1996.