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Mögliche Auswirkungen von E-Zigaretten auf Nichtraucher sind ein Anliegen der öffentlichen Gesundheit. Die Autoren haben eine computergestützte Methode entwickelt, um die Luftkonzentrationen von ausgeatmeten Bestandteilen beim Gebrauch von E-Zigaretten vorherzusagen. Sie haben ausgewählte Bestandteile in ausgeatmetem Atem von erwachsenen E-Zigaretten-Benutzern gemessen und dann mithilfe eines validierten Modells die Bestandteilkonzentrationen in drei Szenarien (Auto, Büro und Restaurant) vorhergesagt, um eine mögliche zweitbedingte Exposition von Nicht-Benutzern zu schätzen. Die Ausgangsvariablen des Modells waren der Raumtyp, die Belüftungsrate, die Menge des ausgeatmeten Aerosols und die Zusammensetzung des Aerosols. Die Ergebnisse zeigen, dass Nikotin- und Formaldehydexpositionen von Nicht-Benutzern während des E-Zigarettengebrauchs im Vergleich zum Zigarettenrauchen wesentlich niedriger sind. Die Exposition von Propylenglykol, Glycerin, Nikotin und Formaldehyd bei Nicht-Benutzern lag unter zulässigen Grenzwerten. Insgesamt waren die Raumluftkonzentrationen und die Exposition ausgewählter Analyte bei Nicht-Benutzern relativ niedrig und mehrere Male niedriger als die regulatorischen Grenzwerte unter verschiedenen Raum- und Gebrauchsbedingungen.

Das Ergebnis zeigt, dass die Aufnahme von E-Zigaretten Aerosolen durch Nichtraucher im Vergleich zum herkömmlichen Zigarettenkonsum erheblich reduziert ist. Die Konzentrationen der untersuchten Stoffe und die Exposition für Nichtraucher war sehr niedrig. Sie lagen um ein Vielfaches unter den gesetzlichen Grenzwerten.

Die Ergebnisse tragen zum wissenschaftlichen Verständnis der möglichen passiven E-Zigarettenexposition unter verschiedenen realen Bedingungen bei.


Zusammenfassung

Die mögliche Passivbelastung durch ausgeatmete Inhaltsstoffe bei der Verwendung von E-Dampf-Produkten (EVP) ist ein Problem für die öffentliche Gesundheit. Wir stellen eine computergestützte Modellierungsmethode zur Vorhersage der Luftkonzentration von ausgeatmeten Bestandteilen bei der Verwendung von E-Dampfern vor. Wir haben die Konzentration ausgewählter Inhaltsstoffe in der Ausatemluft von erwachsenen E-Dampf-Produkt-Benutzern gemessen und dann ein validiertes Computermodell zur Vorhersage der Inhaltsstoffkonzentration in drei Szenarien (Auto, Büro und Restaurant) verwendet, um die wahrscheinliche Passivrauchexposition für Nicht-Benutzer abzuschätzen. Das Modell basierte auf physikalischen/thermodynamischen Wechselwirkungen zwischen Luft, Dampf und der partikulären Phase des Aerosols. Zu den Eingangsvariablen gehörten die Raumeinstellung, die Belüftungsrate, die gesamte ausgeatmete Aerosolmenge und die Aerosolzusammensetzung. Die ausgeatmeten Atemproben wurden nach der Verwendung von vier verschiedenen E-Liquids in einem kartuschenbasierten EVP analysiert. Die Nikotin-, Propylenglykol-, Glycerin-, Menthol-, Formaldehyd-, Acetaldehyd- und Acroleingehalte wurden gemessen und auf der Grundlage eines linearen gemischten Modells zur Analyse der Kovarianz angegeben. Die Bereiche von Nikotin, Propylenglykol, Glycerin und Formaldehyd in der ausgeatmeten Luft lagen bei 89,44-195,70 µg, 1199,7-3354,5 µg, 5366,8-6484,7 µg bzw. 0,25-0,34 µg. Acetaldehyd und Acrolein lagen unter den Nachweisgrenzen; daher wird keine geschätzte Exposition für Nicht-EVP-Konsumenten angegeben. Das Modell sagte voraus, dass die Nikotin- und Formaldehyd-Exposition für Nicht-Konsumenten während des Gebrauchs von EVPs im Vergleich zu Zigaretten wesentlich geringer war. Das Modell sagte auch voraus, dass die Exposition gegenüber Propylenglykol, Glycerin, Nikotin und Formaldehyd bei Nichtkonsumenten unter den zulässigen Grenzwerten lag.

https://doi.org/10.1007/s11739-022-03061-2

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36050572/

Edmiston JS, Rostami AA, Liang Q, Miller S, Sarkar MA. Computational modeling method to estimate secondhand exposure potential from exhalations during e-vapor product use under various real-world scenarios. Intern Emerg Med. 2022;17(7):2005-2016. doi:10.1007/s11739-022-03061-2

Eine Studie aus dem International Journal of Indoor Environment and Health hat die Auswirkungen durch den Konsum von E-Zigaretten in geschlossenen Räumen und die Exposition gegenüber Passivrauchern untersucht. Dazu wurde während eines Zeitraums von 30 Minuten in einem geschlossenen Raum und in einem Auto E-Zigaretten verwendet. Die Studie hat gezeigt, dass kurzes und moderates Dampfen mit einer E-Zigarette keine signifikanten Auswirkungen auf die Luftqualität hat und kaum Spuren von schädlichen Stoffen hinterlässt. Auch die Gesundheit von Anwesenden wird nicht beeinträchtigt.


Zusammenfassung

Elektronische Zigaretten-Aerosole (E-Zigaretten-Aerosole) können die Luftqualität in Innenräumen beeinträchtigen und Unbeteiligte gefährden. Diese Studie zielt darauf ab, die Exposition gegenüber E-Zigaretten-Aerosolen unter kontrollierten Bedingungen in geschlossenen Räumen zu untersuchen, die ein reales Szenario simulieren. Es wurde ein Experiment in einem Auto und in einem Raum durchgeführt, in dem SHA während einer 30-minütigen Ad-libitum-Nutzung einer E-Zigarette erzeugt wurde. Das Experiment wurde an fünf aufeinanderfolgenden Tagen in jeder Umgebung wiederholt. Wir maßen PM2.5 , Nikotinkonzentrationen in der Luft und Biomarker der SHA-Exposition, wie Nikotinmetaboliten, tabakspezifische Nitrosamine, Propylenglykol und Glycerin in Speichelproben von Umstehenden vor, während und nach der Expositionszeit. Außerdem wurden die selbstberichteten Gesundheitssymptome im Zusammenhang mit der Exposition gegenüber KHV erfasst. Die Ergebnisse zeigten, dass die höchste mittlere PM2,5-Konzentration während des Expositionszeitraums gemessen wurde. Sie betrug 21 µg/m3 in der Raumumgebung und 16 µg/m3 im Auto - ein etwa zweifacher Anstieg im Vergleich zum Ausgangswert. Die meisten Konzentrationen des in der Luft befindlichen Nikotins und aller Biomarker lagen in beiden Umgebungen unter der Bestimmungsgrenze. In beiden Umgebungen traten bei den Umstehenden einige kurzfristige Reizsymptome auf, die sich in trockenem Hals, Nase, Augen und Schleim äußerten. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der kurzzeitige Gebrauch einer E-Zigarette in geschlossenen Räumen die PM2,5-Konzentration in Innenräumen erhöht und bei Umstehenden einige Reizsymptome verursacht.

https://doi.org/10.1111/ina.12841

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33905602/

Amalia B, Fu M, Tigova O, et al. Environmental and individual exposure to secondhand aerosol of electronic cigarettes in confined spaces: Results from the TackSHS Project. Indoor Air. 2021;31(5):1601-1613. doi:10.1111/ina.12841

Eine Studie untersuchte die kurzfristigen Auswirkungen von passivem E-Zigaretten-Konsum bei COPD-Patienten. Dabei wurden 16 Nichtraucher mit COPD für jeweils 4 Stunden passivem E-Zigaretten-Rauch und sauberer Luft ausgesetzt. Es zeigte sich, dass passives Vapen zu Entzündungen führen kann und einige Proteine im Blut erhöht wurden. Außerdem berichteten die Teilnehmer von stärkeren Halsschmerzen während der Vape-Exposition. Obwohl es keine signifikanten Veränderungen bei der Lungenfunktion gab, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass passives Vapen bei Menschen mit COPD potenziell schädlich ist.

Anmerkung: Die Studie hatte einige Schwächen, wie z.B. eine geringe Anzahl an Teilnehmern, unvollständige Daten aufgrund von Teilnehmerausfällen und Schwierigkeiten bei der Rekrutierung von Patienten mit COPD. Auch war es schwierig, die Aktivitäten der Teilnehmer vor den Expositionssitzungen zu standardisieren oder vollständig zu kontrollieren. Die Unterschiede zwischen den Tagen mit sauberer Luft und passivem Vape waren gering und die Partikelzahlen variierten stark. Erschwerend kommt hinzu, dass die Zusammensetzung des Aerosols von vielen Faktoren abhägt. Die Autoren berichten selbst darüber, dass es keine signifikanten Veränderungen bei der Lungenfunktion gab, sehen aber trotzdem eine potenzielle Schädlichkeit.


Zusammenfassung

Hintergrund: Der Konsum von E-Zigaretten hat nachweislich kurzfristige akute Auswirkungen bei aktiven Nutzern, aber über die akuten passiven Auswirkungen ist weniger bekannt, insbesondere bei Personen mit bestehenden Atemwegserkrankungen.

Zielsetzung: Es sollten die lokalen und systemischen Auswirkungen einer kurzzeitigen passiven Vape-Exposition bei Patienten mit leichter oder mittelschwerer chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) untersucht werden. Methoden: In einer doppelblinden Crossover-Studie wurden 16 nicht rauchende COPD-Patienten (Durchschnittsalter 68 Jahre) nach dem Zufallsprinzip für 4 Stunden passivem Dampfen (Median PM2,5: 18 µg/m3 (Bereich: 8-333)) und sauberer Luft (PM2,5 < 6 µg/m3) im Abstand von 14 Tagen ausgesetzt. Die Partikel wurden mit einem Ultrafeinpartikelzähler (P-TRAK) und einem Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) gemessen. Gesundheitliche Auswirkungen wie Surfactant Protein-A (SP-A) und Albumin in der Ausatemluft, Spirometrie, FeNO und Plasmaproteine wurden vor, direkt nach und 24 Stunden nach der Exposition bewertet. Die Teilnehmer berichteten über Symptome während der gesamten Expositionszeit. Die Daten wurden mit gemischten Modellen analysiert.

Ergebnisse: SP-A in der ausgeatmeten Luft wurde durch die Dampfexposition negativ beeinflusst und mehrere Plasmaproteine stiegen signifikant an. Die Reizung des Rachens war während der passiven Dampfexposition ausgeprägter, während FVC und FEV1 abnahmen, jedoch nicht signifikant. Schlussfolgerungen: SP-A in der Ausatemluft und einige Plasmaproteine wurden durch passives Dampfen bei Patienten mit COPD beeinflusst, was auf eine Entzündung hindeutet und zeigt, dass passives Dampfen potenziell schädlich ist.

https://doi.org/10.1080/20018525.2020.1861580

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33456728/

Rosenkilde Laursen K, Bønløkke JH, Bendstrup E, et al. An RCT of acute health effects in COPD-patients after passive vape exposure from e-cigarettes. Eur Clin Respir J. 2020;8(1):1861580. Published 2020 Dec 24. doi:10.1080/20018525.2020.1861580

https://doi.org/10.1007/s11356-018-3975-x

Am spanischen Institut für Umweltbewertung und Wasserforschung in Barcelona wurde der Einfluss von E-Zigaretten auf die Zusammensetzung der organischen Schadstoffe in Innenräumen, der Partikel und der ausgeatmeten Luft gemessen.

An dem Versuch nahmen nicht rauchende und rauchende Freiwillige teil, die sich 12 Stunden lang gemeinsam in einem Raum ohne externe Belüftung aufhielten. Das Experiment wurde anschließend ohne E-Zigarettenkosnum wiederholt um Vergleichswerte zu erhalten. Der Anstieg der Nikotin- und Formaldehydkonzentration war in beiden Fällen gering. Beim Vergleich der Konzentrationen an Tagen mit und ohne Dampfen wurden keine signifikanten Veränderungen festgestellt. Sogar die Nikotinkonzentrationen in der Ausatemluft waren unter beiden Bedingungen ähnlich. Wie erwartet, waren die Konzentrationen von Toluol, Xylol, Benzol, Ethylbenzol und Naphthalin an den Tagen mit E-Zigarettenkonsum nicht erhöht, da keine Verbrennung stattfand.

https://doi.org/10.1007/s11356-018-3975-x

van Drooge, B.L., Marco, E., Perez, N. et al. Influence of electronic cigarette vaping on the composition of indoor organic pollutants, particles, and exhaled breath of bystanders. Environ Sci Pollut Res 26, 4654–4666 (2019). https://doi.org/10.1007/s11356-018-3975-x

Eine italienische Studie hat untersucht, ob der Gebrauch von E-Zigaretten nachteilige Auswirkungen auf die Atemwegsfunktion haben kann und ob potenziell gefährliche Schadstoffe in der Luft freigesetzt werden.

Die Ergebnisse zeigen eine leichte Verringerung der wichtigsten Lungenfunktionsdaten sowohl nach dem Konsum von Tabakzigaretten als auch bei E-Zigaretten. Die Auswirkungen des E-Zigarettenkonsums waren jedoch signifikant niedriger.

Bei der Belastung der Luft durch Tabakrauch blieben die erzeugten Partikel 60 Minuten lang bestehen. Bei den E-Zigaretten gab es nur einer vorübergehenden Freisetzung in einer wesentlich geringeren Konzentration, zudem lösten sich diese Partikel innerhalb von 5 Minuten vollständig auf.

http://doi.org/10.2174/1874944501811010360

Coppeta L, Magrini A, Pietroiusti A, Perrone S, Grana M, Effects of smoking electronic cigarettes on pulmonary function and environmental parameters, Open Public Health Journal 2018: 11: 360-368.

Die Nikotinwerte in der Luft der Nichtkonsumenten lagen jedoch alle innerhalb von 1 ng/l. Daher lieferten unsere Nikotinwerte in der Luft keine nützlichen Informationen, die zur Charakterisierung der individuellen Exposition beigetragen hätten.

Anmerkung: Um an der Studie teilnehmen zu dürfen, müssen die Nichtraucher in der Vergangenheit die Belastung durch Passivrauchen toleriert haben. Daher kann allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass nachgewiese Spuren von Schadstoffen bei den Nichtrauchern von einer vorhergehenden Belastung durch Passivrauch stammen.

https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2018.05.003

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29853292/

Melstrom P, Sosnoff C, Koszowski B, et al. Systemic absorption of nicotine following acute secondhand exposure to electronic cigarette aerosol in a realistic social setting. Int J Hyg Environ Health. 2018;221(5):816-822. doi:10.1016/j.ijheh.2018.05.003

Die Formaldehyd- und Acetaldehydkonzentrationen während E-Zigaretten-Events waren mit den Hintergrundkonzentrationen vergleichbar. Die medianen Formaldehydkonzentrationen während Veranstaltungen, überfüllten Kontrollveranstaltungen und leeren Kontrollveranstaltungen betrugen 12,0, 10,5 bzw. 12,5 μg/m3. Die mittleren Acetaldehyd-Konzentrationen bei Veranstaltungen, überfüllten Kontrollveranstaltungen und leeren Kontrollveranstaltungen betrugen 9,7, 15,5 bzw. 3,5 μg/m3. Propylenglykol und Nikotin wurden bei den Kontrollproben nicht nachgewiesen. Der Median der Nikotinkonzentration während der Ereignisse betrug 1,1 μg/m3. Die mittlere Propylenglykolkonzentration während der Ereignisse betrug 305,5 μg/m3.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Passivrauchexposition durch E-Zigaretten eine Quelle erhöhter Nikotin- und Propylenglykol-Expositionen ist. Die Nikotinkonzentrationen waren dennoch sehr gering.

Die Passivrauchexposition durch E-Zigaretten enthielt keine durchgängig erhöhten Konzentrationen von Formaldehyd oder Acetaldehyd. Zusätzliche Forschung ist erforderlich, um die Exposition durch Inhalation von Propylenglykol bei den in dieser Studie gemessenen Konzentrationen zu charakterisieren.

Nutzer von E-Zigaretten sind in erster Linie Chemikalien ausgesetzt, die im Körper verbleiben und möglicherweise nicht im ausgeatmeten Aerosol nachgewiesen werden können.

https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2018.02.003

Johnson JM, Naeher LP, Yu X, Rathbun SL, Muilenburg JL, Wang JS. Air monitoring at large public electronic cigarette events. Int J Hyg Environ Health. 2018 Apr;221(3):541-547. doi: 10.1016/j.ijheh.2018.02.003. Epub 2018 Feb 10. PMID: 29477829.

Eine Studie die im International Journal of Environmental Research and Public Health veröffentlicht wurde beschäftigt sich mit der Bewertung der Innenraumluftqualität vor, während und nach dem Gebrauch von E-Zigaretten in einem kleinen Raum (12,8 m²).

Die Luftqualität wurde durch ein unabhängiges Labor nach dem Gebrauch von E-Zigaretten mit in einer realen Umgebung gemessen und mit den Richtlinien für die Luftqualität in Innenräumen verglichen.

Die Daten zeigten deutlich, dass die Exposition umstehender Personen gegenüber den Chemikalien im ausgeatmeten E-Zigaretten-Aerosol unter den aktuellen gesetzlichen Standards liegt, die für Arbeitsplätze oder die allgemeine Luftqualität in Innenräumen gelten.

Alle in der Raumluft gemessenen Chemikalien liegen weit unterhalb der Grenzwerte und kommen in ähnliche Konzentration auch in normaler Raumluft vor.

Im Einzelnen wurde festgestellt:

  • kein messbarer Anstieg von Kohlenmonoxid 
  • Acetaldehydspiegel blieben innerhalb der EU-Innenluftqualitätsrichtlinie
  • Formaldehydwerte lagen unter dem Richtwert für die Raumluftqualität der WHO und waren vergleichbar mit typischen Werten für Wohnräume
  • kein messbarer Anstieg von Acrolein
  • kurzzeitiger Anstieg des Propylenglykolspiegels innerhlab der zugelassenen Höchstgrenze für Arbeitsplätze
  • kein messbarer Anstieg von Glycerol
  • kein messbarer Anstieg der Nikotinkonzentration
  • kein messbarer Anstieg von polyzyklische aromatischen Kohlenwasserstoffen
  • kein messbarer Anstieg von Spurenmetallen
  • kein messbarer Anstieg der Konzentrationen von tabakspezifischen Nitrosaminen

Die Autoren schlussfolgern, dass es kein offensichtliches Risiko für Umstehende durch ausgeatmete E-Zigaretten-Aerosole gib.

https://doi.org/10.3390/ijerph120504889

O'Connell, G.; Colard, S.; Cahours, X.; Pritchard, J.D. An Assessment of Indoor Air Quality before, during and after Unrestricted Use of E-Cigarettes in a Small Room. Int. J. Environ. Res. Public Health 2015, 12, 4889-4907. https://doi.org/10.3390/ijerph120504889

https://doi.org/10.1111/add.12730
  • Der derzeitige Konsum von E-Zigaretten bei nicht rauchenden Jugendlichen ist sehr gering, und es gibt derzeit praktisch keinen regelmäßigen Konsum bei Kindern, die nie geraucht oder nie Tabak konsumiert haben.
  • Junge Raucher, die auch E-Zigaretten verwenden, sind tendenziell diejenigen, die einen höheren Zigarettenkonsum haben.
  • Die Markteinführung von E-Zigaretten ging mit einem kontinuierlichen Rückgang der Prävalenz des Rauchens bei Jugendlichen einher.
  • Es ist nicht klar, ob der Gebrauch von E-Zigaretten durch jugendliche Raucher und Nichtraucher das Rauchen hemmt oder fördert.
  • Belege aus RCTs und bevölkerungsbezogenen Beobachtungsstudien deuten darauf hin, dass die Wirkung von E-Zigaretten insgesamt ähnlich ist wie die von zugelassenen Nikotinprodukten, die unter minimaler medizinischer Aufsicht verwendet werden, aber die Beliebtheit von E-Zigaretten bedeutet, dass sie einen großen Einfluss auf die Entwöhnungsraten in der Bevölkerung haben können.
  • Umfragen zeigen, dass die Mehrheit der E-Zigarettenkonsumenten derzeit Raucher sind (Doppelkonsumenten).
  • Es ist nicht bekannt, ob und inwieweit die Verwendung einer E-Zigarette zur Verringerung des Zigarettenkonsums einen gesundheitlichen Nutzen bringt oder die Raucherentwöhnung fördert oder behindert.
  • Bisher getestete E-Zigaretten enthalten viel weniger Giftstoffe als herkömmliche Zigaretten.
  • Es sind keine gesundheitliche Probleme durch die Exposition umstehender Personen mit E-Zigaretten Aerosolen zu erwarten
  • Solange E-Zigaretten weiterhin ähnliche Konzentrationen von Chemikalien abgeben, wie sie in den bisherigen Tests nachgewiesen wurden, deutet das Verständnis der Toxikologie dieser Chemikalien darauf hin, dass das Risiko für die Nutzer viel geringer ist als bei Tabakzigaretten.

https://doi.org/10.1111/add.12730

McNeill A., Etter J.F., Farsalinos K., Hajek P., le Houezec J., McRobbie H. A critique of a WHO-commissioned report and associated article on electronic cigarettes. Addiction. 2014;12:2128–2134. doi: 10.1111/add.12730.

Es gab keine Hinweise auf eine potenzielle Exposition von E-Zigaretten-Nutzern gegenüber Schadstoffen, die mit einem Gesundheitsrisiko in einem Ausmaß verbunden sind, das Aufmerksamkeit erfordern würde

Der derzeitige Wissensstand über die Chemie von Flüssigkeiten und Aerosolen im Zusammenhang mit elektronischen Zigaretten deutet darauf hin, dass es keine Beweise dafür gibt, dass das Dampfen zu einer inhalierbaren Exposition gegenüber Verunreinigungen im Aerosol führt, die nach den Normen, die zur Gewährleistung der Sicherheit am Arbeitsplatz verwendet werden, gesundheitliche Bedenken rechtfertigen würde.

Die Exposition umstehender Personen ist wahrscheinlich um Größenordnungen geringer und stellt daher kein offensichtliches Problem dar.

https://doi.org/10.1186/1471-2458-14-18

Burstyn I. Peering through the mist: Systematic review of what the chemistry of contaminants in electronic cigarettes tells us about health risks. BMC Public Health. 2014;14 doi: 10.1186/1471-2458-14-18.