دو آزمایش اکسایشی اثر سمی دود سیگار

مواد موجود در سیگار
با مصرف سیگار صدها سم مختلف وارد بدن می‌شود. در دو مطالعه پنجاه‌هزار فرد سیگاری به مدت دوازده سال زیر نظر گرفته شدند. بنا به این بررسی‌ها، در افراد سیگاری و افرادی که با آن‌ها زندگی می‌کنند، پوسیدگی لکه زرد شبکیه ناشی از سن، دو تا سه برابر بیشتر از افراد دیگر ایجاد می‌شود. همچنین ابتلا به آب مروارید در افراد سیگاری، ۴۰ درصد بیشتر است.

دو بخش اصلی دود سیگار که به بدن انسان آسیب می‌رسانند عبارت‌اند از: کربن مونوکسید و قطران.

• کربن مونوکسید گازی بسیار سمی است زیرا به سلول‌های قرمز خون می‌چسبد و در نتیجه، از ظرفیت حمل اکسیژن خون  می‌کاهد، چنان که، خون افراد سیگاری تا ۱۵ درصد به جای اکسیژن، کربن مونوکسید حمل می‌کند. از این رو، در دوران بارداری باید از سیگار کشیدن پرهیز کرد زیرا جنین، اکسیژن مورد نیاز خود را از خون مادر تأمین می‌کند.

• قطران ترکیبی از چند ماده شیمیایی است که ماده‌ای غلیظ و چسبناک را پدید می‌آورند. دود سیگار موجب تنگ شدن راه‌های هوایی می‌شود. این اثرِ تحریکی، از قطران ناشی می‌شود و با ایجاد سرفه در فرد سیگاری همراه است. افزایش ترشحات مخاطی در راه‌های تنفسی پاسخی است که بدن در برابر مواد محرک نشان می‌دهد.

• مهم‌ترین ترکیب سیگار و عامل اصلی ایجاد اعتیاد، نیکوتین است. نیکوتین سبب ترشح فوری آدرنالین می‌شود که افزایش ضربان قلب و  فشار خون، تنفس سریع و عمیق، افزایش قند خون و کاهش اشتها را دربردارد. از دیگر اثرهای آن می‌توان به بالا رفتن چربی خون، افزایش چسبندگی پلاکت‌ها و ایجاد لخته‌های خون اشاره کرد. این ماده روی هورمون‌های جنسی مانند استروژن نیز اثر می‌گذارد و سبب یائسگی زودرس می‌‌شود. با دود کردن هر نخ سیگار، نزدیک دو میلی‌گرم نیکوتین وارد خون می‌شود؛ ماده‌ای که دستگاه عصبی مرکزی را تحریک می‌کند و در تغییر ترکیب‌های شیمیایی و زیست‌شناختی مغز دخالت دارد.

• هیدروژن سیانید ماده دیگری است که هنگام سیگار کشیدن، وارد ریه‌ها می‌شود. این ماده در فراورده‌هایی سمی مانند مرگ موش استفاده می‌شود و از عمده مواد شیمیایی کشنده است که در جنگ جهانی دوم برای قتل‌عام مردم ساخته شد. افراد سیگاری با هر پکی که به سیگار می‌زنند این گاز خطرناک را به بدن خود هدایت می‌کنند. بنابه گزارش‌ها، دود هر سیگار، ۱۰ تا ۴۰۰ میکروگرم از این ماده را وارد بدن می‌کند. این گاز پس از تنفس دود سیگار، بی‌درنگ وارد جریان خون می‌شود، با یون فریک موجود در هموگلوبین واکنش می‌دهد و در انتقال اکسیژن به سلول‌ها خلل ایجاد می‌کند.

دود سیگار و قلیان دارای اثرهای آسیب شناختی بر کبد و قلب است که با افزایش سطح آنزیم‌های آلانین آمینوترانسفراز و آسپارتات آمینوترانسفراز آشکار می شود. پژوهشگران اثر دود سیگار و قلیان را روی پانزده موش صحرایی بررسی کردند. پس از شش هفته، سطح سرمی آنزیم‌های آلانین آمینو ترانسفراز و آسپارتات آمینو ترانسفراز، در نمونه‌های‌خونی که از قلب تهیه شده بود با استفاده از روش طیف‌سنجی^۱ اندازه‌گیری شد. بنابر نتایج، مصرف قلیان کم خطرتر از سیگار نیست؛ چنان‌که دارای اثر مشابه با سیگار یا حتی عمیق‌تر از آن، به‌ویژه روی کبد و قلب است.

مواد و وسایل مورد نیاز: پنبه، یک بطری کوچک نوشابه، خمیر بازی یا آدامس، لوله آزمایش ۲ عدد، آب، شناساگر نین‌هیدرین، سدیم کربنات، دو نخ سیگار.

 

آزمایش ۱. نمایش اثر دود بر ریه‌ها
۱. یک بطری آب معدنی کوچک را با پنبه پر کنید.

۲. در بطری را به اندازه عبور یک سیگار سوراخ کنید.

۳. با استفاده از خمیر اسباب بازی یا آدامس، یک سیگار را در محل سوراخ‌شده قرار دهید و جای آن را محکم کنید.

۴. سیگار را  روشن کنید. بدنه بطری را فشار دهید تا دود سیگار وارد بطری شود.

۵. به تغییر رنگ پنبه پس از سوختن کامل سیگار توجه کنید.

 

آزمایش ۲ . نمایش وجود سیانید در دود سیگار
۱. در یک  لوله آزمایش، mL ۱۰ آب بریزید و به آن، کمی سدیم کربنات، Na_۲CO_۲، بیفزایید.

۲. کمی شناساگر نین هیدرین^۲ در لوله آزمایش بریزید. این محلول به رنگ زرد روشن در می‌آید.

۳. در لوله آزمایش دیگر، ۵mL از محلول زرد رنگ بریزید.

۴. یک سیگار روشن کنید و آن را وارد لوله آزمایش دوم کنید تا مقداری از دود سیگار وارد لوله شود. در لوله را ببندید و آن را تکان دهید.

۵. تغییر رنگ شناساگر از زرد به قرمز مایل به قهوه‌ای، نشانه وجود سیانید است. اگر به لوله آزمایش یک بلور سدیم هیدروکسید بیفزایید، پس از مدت کوتاهی، رنگ آن به آبی تغییر خواهد کرد. معادله واکنش‌های انجام‌شده به این قرار است:

 

جمع‌بندی

با استفاده از این آزمایش می‌توان به دانش‌آموزان نشان داد که  با تنفس دود سیگار، ذره‌های جامد قیرمانندی در ریه‌ها رسوب می‌کند و مصرف سیگار به دلیل مواد سمی موجود در آن مانند نیکوتین و سیانید، تهدیدی جدی برای سلامتی است.

پی‌نوشت‌ها

1.spectrophotometry
2.ninhydrin

منابع
۱. احمدی و ... ، «بررسی اثر دود سیگار و قلیان  در موش‌های صحرایی»، مجله دانشکده پیراپزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران، پیاورد سلامت، دوره۸، ۲، خرداد و تیر  ۱۳۹۳

2.Visualizing Smoking Hazard: A Simple Spectrophotometric Determination of Hydrogen Cyanide in Cigarette Smoke and Filters, J. Chem. Educ. 2013, 90, 1654.
3.ISE Analysis of Hydrogen Sulfide in Cigarette Smoke, J.ChemEd.chem.wisc.edu ,2000, 77 (8).
4. galb.ir/archives/131
5.roshd.ir/Default.aspx?tabid=152&EntryID=3411&SSOReturnPage=Check&Rand=0