SRP om rygning, nikotin og E-cigaretter i Idræt og Bioteknologi

Side 1

2013

Studieretningsprojekt

Idræt B & Bioteknologi A

[E-CIGARETTER]

Herunder cigaretter og kondition

𝟐𝟎/𝟏𝟐 − 𝟐𝟎𝟏𝟑

Side 2

Side 2 af 21

Abstract

This study investigates the various types of smoking’s physiological and cell biological effects on health and performance ability while exercising. Among this nicotine also has a neural effect on the brain, including the addictive and stimulating function. A test is performed to demonstrate whether the e-cigarettes are a healthier alternative instead of the traditional cigarettes or not and to show which affect the e-cigarette has on your condition. By including the test an evaluation is made to figure out if the e-cigarettes are a reasonable alternative for smoking the traditional cigarettes. The discussion is clarified through a societal and a personal view. By looking at how healthy it would be for the environment and population in the world, the e-cigarette is a good alternative for the traditional cigarettes - but if they are good enough to satisfy people's need for nicotine shall remain a personal opinion.

Side 3

Side 3 af 21

Indholdsfortegnelse

Abstract ............................................................................................................................................... 2 Indledning............................................................................................................................................ 4 Rygning og e-cigaretter ....................................................................................................................... 4 Nikotins effekt på kroppen og nervesystemet .................................................................................... 6 Kondition ............................................................................................................................................. 9 Forsøg - coopertest ........................................................................................................................... 11 E-cigaretter - et fornuftigt alternativ for traditionelle cigaretter? ...................................................... 15 Konklusion ......................................................................................................................................... 17 Bilag 1: ............................................................................................................................................... 19 Litteraturliste ..................................................................................................................................... 20

Side 4

Side 4 af 21

Indledning

Alle og en hver ved, at det er skadeligt at ryge, men der er desværre ikke en stor procentdel, der ved, hvor mange livstruende sygdomme det kan fremkalde. Det kan f.eks. fremkalde kræft og hjertekarsygdomme. En ny opfindelse kom til verden i 2003 - den såkaldte e-cigaret.

Denne elektroniske cigaret, blev lavet i Kina i 2003 for at undgå den passive rygning, som de traditionelle cigaretter forårsager. Den kom til Danmark i 2004 og mange danskere viste store interesse for den. Fordelen ved denne e-cigaret er, at den er meget bedre for organismen og sundere for organismens omgivelser. Et par lande i verden har allerede forbudt e-cigaretten og det har lægemiddelstyrelsen her i Danmark også gjort, men spørgsmålet er hvorfor?

I min opgave vil jeg redegøre for de forskellige rygeformers fysiologiske og cellebiologiske virkninger, herunder hvilken effekt det har på vores præstationsevne under idræt. Dette vil jeg gøre ved at komme ind på, hvilke giftige stoffer cigaretten indeholder og hvilke virkninger de har på organismen. Endvidere vil jeg inddrage et forsøg, der viser effekten af rygning af e-cigaretter på kondition. Til sidst og ikke mindst vil jeg med inddragelse af mit forsøg vurdere om e-cigaretter er et sundere alternativ for de traditionelle cigaretter, når det omhandler kondition, herunder hvad EU, lægemiddelstyrelsen og andre lande siger til det.

Rygning og e-cigaretter

Når man tænder en cigaret, inhalerer cigaretrøgen og det kommer ned i personens lunger eller ud i omgivelserne, sker der en masse kemiske og fysiske reaktioner, der gør, at røgen bliver meget skadeligt for helbredet.

Cigaretter indeholder en blanding af over 4000 forskellige kemiske stoffer, hvor der både indgår partikler og luftarter. En del af disse stoffer vil påvirke kroppen på en dårlig måde, f.eks. ved at fremme mutationer, dræbe celler og fremkalde en masse forskellige sygdomme som bl.a. kræft. Det vigtigste stof i cigaretten er nikotin, da den er med til at forårsage, at vi bliver afhængige af det. Endvidere indeholder cigaretten også tjære. Tjære er en fællesbetegnelse for hovedparten af de kemiske stoffer, som udgør tobaksrøgens partikler. [1] Derudover indeholder cigaretten kulilte og irritanter. Kulilte også kaldt carbonmonoxid, hvis kemiske formel er CO, er det stof der påvirker menneskets kondition. Irritanter er en lang

1

Information om rygning s. 15 kolonne 1 l. 31-32

Side 5

Side 5 af 21 række stoffer i tobaksrøgen, som f.eks. formaldehyd, der irriterer luftvejene, der bl.a. også

                   2
fremkalder tobakshoste.

Når mennesket ryger en cigaret, vil der ske en ufuldstændig forbrænding, hvor der dannes carbonmonoxid og carbondioxid.

𝐶_{6} 𝐻_{12} 𝑂_{6} + 3𝑂_{2} → 6 𝐶𝑂 + 6 𝐻_{2} 𝑂

Normalt vil der dannes carbondioxid (𝐶𝑂_{2})og vand (𝐻_{2} 𝑂), men hvis der ikke er nok oxygen

til stede, vil glukose omdannes til carbonmonoxid og vand, forbrænding vil her blive ufuldstændig i stedet for fuldstændig. Hvis nu oxygentilførslen øges, vil der dannes mere carbondioxid, sker dette, vil dannelsen af carbonmonoxid formindskes, da ligevægten mellem

𝐶𝑂 og 𝐶𝑂_{2} er temperaturafhængig. På bilag 1 ses en figur (figur 1), der viser forholdet
mellem meget 𝐶𝑂 og 𝐶𝑂_{2}, der findes ved forskellige temperaturer. Carbonmonoxid er et

meget giftigt molekyle for kroppen, da det hurtigt vil blive optaget i lungerne, hvor det vil blive bundet til blodets hæmoglobin og det bliver meget svært at udskille det igen. Med andre ord kommer carbonmonoxid til at erstatte oxygenets plads i blodet. På grund af ligevægts temperaturafhængighed vil der dannes mere carbonmonoxid ved højere temperatur. En ligevægt vil altid forsøge at modvirke en påvirkning - når der dannes varme (exoterme, mod højre), vil reaktion forløbe mod venstre(endoterme) for at forbruge varmen; dette kaldes Le Chateliers princip. [3] Som skrevet tidligere er carbonmonoxid meget giftigt for menneskekroppen - en af grundene er, at carbonmonoxid’s hæmning af ilttransporten vil forringe menneskets kondition. Carbonmonoxid binder sig faktisk 210 gange lettere til

hæmoglobin end oxygen gør.^{4}

𝐶𝑂 + ℎæ𝑚𝑜𝑔𝑙𝑜𝑏𝑖𝑛 → 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑚𝑜𝑛𝑜𝑥𝑖𝑑ℎæ𝑚𝑜𝑔𝑙𝑜𝑏𝑖𝑛 ( 𝐶𝑂𝐻𝑏)

Udover cigaretternes indhold af carbonmonoxid, så indeholder de også noget der hedder tjære. Tjære er formentlig den mest kræftfremkaldende stof i tobakken. Tjæren aflejres i luftrøret og i lungerne; det kan beskadige luftvejens fine fimrehår, der er med til at holde luftvejene frie for bakterier og støv. Når det sker, vil der opstå en slem tobakshoste af opspyt og åndenød. Med andre ord er fimrehårene luftvejenes rensningsanlæg. Som bekendt

2

Information om rygning s. 15 kolonne 2 l. 11-12

3

Rygning på tværs af de naturvidenskabelige fag s.15 l. 34-38

4

http://www.op-i-roeg.dk/fileadmin/user_upload/dokumenter/pdf_nat_elev/kap-4.pdf s. 46

Side 6

Side 6 af 21 indeholder cigaretten også nogle irritanter og nikotin. Irritanter er stoffer såsom acetaldehyd, akrolein og formalaldehyd, disse stoffer forøger slimproduktionen i luftvejene, samt ødelægge funktionen af cillierne(de vigtigste fimrehår), der sidder på overfladen af slimhindens celler.

En ny banebrydende teknologi udkom i 2004 - det er den såkaldte e-cigaret, der markant vil reducere den passive rygning, der forekommer, når man ryger normale cigaretter. Denne e-cigaret gør, at når man tager et sug af den, vil den producere damp. Denne damp er i forhold til tobaksrøgen, der kommer fra cigaretter, slet ikke skadelig for både personen selv og personens omgivelser. E-cigaretter indeholder ikke noget tobak, men dog indeholder den væske, der også bliver kaldt for e-juice, der er med til at danne dampen. [5]

Se bilag 1 figur 2, for at se opbygningen af en e-cigaret. En e-juice indeholder propylenglycol(PG), glycerin(VG) og nikotin. Propylenglycol, også kaldt propan-1,2-diol, er et organisk stof, som bruges til fremstilling af en lang række produkter især farmaceutisk indenfor kosmetik- og fødevareindustrien. [6] Propylenglycol er en klar farveløs og næsten lugtløs væske med en svag sødlig smag. Stoffet er polært og kan derfor blandes med vand. Propylenglycol bruges bl.a. til smagen af e-cigaretter. Det andet stof glycerin, også kaldt propantriol, er en farveløs, lugtfri, hygroskopisk og en trivalent alkohol, som er udvundet af vegetabilske fedtstoffer. Glycerin er en sukkeralkohol med tre hydrofile hodroxygrupper(-OH), der gør stoffet polært og derfor opløseligt i vand. [7] Udover de to stoffer indeholder e-juicen også nikotin. Denne nikotin, der har samme effekt, som den har i den normale cigaret - fungerer som nervegift. Fordelen med e-cigaretten er, at den ikke indeholder tjære eller andre giftige tilsætningsstoffer.

Nikotins effekt på kroppen og nervesystemet

Tobaksplanten(Nicotiana tobacum) blev først kendt i Europa efter Colombus’ rejse til Amerika. Tobaksplantens giftstof er nikotin. Nikotin er et såkaldt alkaloid, som er et affaldsstof fra plantens stofskifte. [8] Nikotinen sidder i plantens blade og medvirker til at holde alle insekter væk fra planten. En ting som den normale cigaret og e-cigaretten har tilfælles er indholdet af nikotinen, men til gengæld kan man selv bestemme indholdet af nikotinen i e-cigaretten.

5

http://www.dampshop.dk/collections/den-bedste-e-cigaret-find-de-bedste-e-cigaretter-hos-dampshop/e-

cigaret

6

http://www.veracura.com/shop/propylen-glycol-250-292p.html

7

http://www.veracura.com/shop/propylen-glycol-2-285p.html?gclid=CKWumJ6vtbsCFYlF3godN04AGw

8

Tobakkens Biologi s. 6 l- 23-24

Side 7

Side 7 af 21

Det tager i alt 10 sekunder efter inhalering til, at nikotin når hjernen. Dette er en af grundene til, at nikotin er så vanedannende. [9]

Som skrevet tidligere er nikotin et alkaloid, som er en kvælstofholdig base. Alkaloider indeholder næsten altid ringstrukturer, som er meget forskelligt fra stof til stof. [10]

Som set på figuren til højre [11] indeholder nikotin to

nitrogenatomer, som kan optage en hydron (𝐻^{+}), der er med til

at gør, at nikotinen er basisk. Nikotins pH værdi ligger på omkring 7,8. I definitionen på et alkaloid forklares der, at der næsten altid findes ringstrukturer i de forskellige stoffer. I det ene carbonskelet ses, at der er 3 dobbeltbinder ved hvert andet c-atom. Derudover se, at det ene nitrogenatom er bundet til et radikale. Dette nitrogenatom vil klassificere nikotinen, som en amin. En amin er et stof, der tilhører gruppen af organiske forbindelser, der er afledt af ammoniak.

Optagelsen af nikotin foregår i alveolerne, da nikotin optages igennem cellemembranen. I et

                                                        +
surt miljø vil nikotinmolekylet være ioniseret, altså med et ekstra 𝐻

og vil have det svært ved at passere cellemembranen. Når miljøet så er basisk, vil nikotinmolekylet passere let igennem cellemembranen. For at se forskellen på et ikke-ioniseret nikotinmolekyle og ioniseret nikotinmolekyle se bilag 1 figur 3. Når nikotinen kommer ned i lungernes alveoler,

bliver det spredt over et kæmpe område, idet lungernes overflade er ca. 100 𝑚^{2}. [12] I

alveolerne findes der noget overfladeslim, der har pH-værdien 7.4, som vil omdanne ikke-ioniseret nikotinmolekyler, som derefter meget hurtigt kan optages i blodet. Når nikotinen er i lungerne, vil den transporteres til det lille kredsløb, hvor arterierne vil tilføre blodet direkte til hovedet. Derefter vil nikotinmolekylet passere kappillærvæggen og ender således i hjernens nerver.

Nervesystemet er opbygget af nerveceller, som er gode til at lede impulser. Se bilag 1 figur 4, for at se et billede af en nervecelle, også kaldt neuron. Nervesystemet er opbygget som centralnervesystemet, som omfatter hjernen og rygmarven, og det perifere nervesystem. Det periferiske nervesystem består af sensoriske nerver og de motoriske nerver. De sensoriske

9

Tobakkens Biologi s. 10 l. 11-12

10

http://www.denstoredanske.dk/Krop,_psyke_og_sundhed/Sundhedsvidenskab/Droger/alkaloider

11

Figuren taget fra: http://da.wikipedia.org/wiki/Nikotin

12

Tobakkens biologi s. 9 l. 3-5

Side 8

Side 8 af 21 nerver sender impulser til centralnervesystemet fra vores sanseceller og de motoriske nerver, sender signaler fra centralnervesystemet til kroppens celler. [13]

Der er to typer motoriske nerver; den ene er under viljens kontrol, f.eks. når vi bestemmer vores bevægelser. Disse nerver kaldes de somatiske nerver. Den anden er udenfor vores bevidstheds kontrol; disse nerver kaldes de autonome nerver. De er med til at forbinde centralnervesystemet med vores indre organer, såsom hjertet og lungerne. De styrer f.eks. at lade hjertet slå eller at trække vejret. Der er altid mange nerver involveret i hvert enkelt af kroppens reguleringsmekanismer.

Nervecellerne ligger i forlængelse af hinanden. Det er her nikotinen træder ind, hvor to nerver møder hinanden. Når to nerver møder hinanden, kaldes det en synapse. Dette indebærer, at nerveimpulsen skal overføres vha. kemiske stoffer. Disse kemiske stoffer, der også er kendt som transmitterstoffer, diffunderer over synapsen, der nødsager nervecellen til at sende en impuls. Receptorerne modtager impulsen og binder transmitterstoffet. Cellemembranen indeholder nogle natrium-kaliumpumper, som pumper natrium ud af cellen og kalium ind i cellen. Når en nervecelle stimuleres, vil der opstå et depolariseret felt, da natrium-kaliumportene åbnes; her vil alt kalium strømme ud af cellen og alt natrium strømme ind i cellen. Hvis dette gentages, vil det påvirke naboområdet, så de andre nerveceller også bliver depolariseret. Dermed sendes en impuls til endeknoppen, som så kan udskille sine transmitterstoffer til næste nerve.

Stoffet acetylkolin er et meget udbredt transmitterstof, som kan udløses i endeknoppen, så impulser kan videreføres. Når acetylkolin binder sig til receptoren, øger den indstrømningen af kaliumioner, der resulterer i en depolarisering i membranen. Med andre ord er acetylkolin et stimulerende transmitterstof. Enzymet som nedbryder acetylkolin kaldes for acetylkolinesterase, dette enzym kan nedbryde ca. 300 molekyler pr. millisekund. [14] Acetylkolin bliver nedbrudt af dette enzym til cholin og eddikesyre, som derefter kan optages i afsendernerven. Her omdannes noget nyt acetylkolin, som så kan afsendes, når en ny impuls ankommer; dette kører i en kædereaktion. Hvis nu en nerve sender mange impulser pr.

sekund, vil effekten være større end hvis den kun sender en enkel impuls. Her vil nikotinen komme ind i billedet, da nikotinmolekylet har samme egenskab som acetylkolin. Den kan nemlig binde sig til receptorerne, som acetylkolin kan binde sig til. Se bilag 1 figur 5 for at se, hvordan både nikotinen og acetylkolinen kan binde sig til receptorerne. Acetylkolinen er ikke

13

Tobakkens biologi s. 16 l. 1-4

14

Tobakkens Biologi s. 20 l. 12-13

Side 9

Side 9 af 21 så god til at nedbryde nikotinen, hvilket resulterer i, at nikotinen blokerer for alle de nye impulser. Med tiden vil kroppen danne en tolerance, dvs. at kroppen reagerer mindre voldsomt på stoffet efter, at man har indtaget stoffer i noget tid. [15]

Efter noget tid vil nikotinen blive nødvendig for at sende impulser, derfor er nikotin vanedannende. Nikotinens effekt er, at den resulterer i hurtigere hjerteslag, øget blodtryk og sammentrækning af hudens blodkar, som bl.a. medfører temperaturfald i fingrene. [16]

Nikotin har en lang række skadelige virkninger. Det er meget sjældent, at nikotin fremkalder dødsfald; de få tilfælde, hvor det har resulteret dødsfald, er sket ved indtagelse af ren nikotin, der gik ind og lammede hele åndedrætssystemet. Den mest ’’normale’’ skadelige virkning, der finder sted ved indtagelse af nikotin, er nikotinforgiftning. Tobaksarbejdere der er i direkte kontakt med nikotinen gennem huden, små børn der spiser cigaretter og nybegyndere, som ryger for meget, har stor chance for nikotinforgiftning. Symptomerne er kvalme, svimmelhed, hovedpine, pludselig svedetur,

                           17
rystelser og forøget spytdannelse.

Kondition

Alle ovennævnte punkter ved rygning påvirker konditionen. Kondition er evnen til at arbejde med høj fysisk aktivitet i lang tid. [18]

Når man ryger, vil denne evne blive meget begrænset, da konditionen er afhængig af de arbejdende musklers evne til at danne energi og frigive det til musklerne. Denne energi dannes formentligt, når kulhydrater og fedt bliver forbrændt.

Energien, der frigives i begge processer, bruges til at danne ATP, adenosintriphosphat, ud fra ADP og P.

Forbrænding af kulhydrat:

𝐶_{6} 𝐻_{12} 𝑂_{6} + 6𝑂_{2} + 30𝐴𝐷𝑃 + 30𝑃 → 6𝐶𝑂_{2} + 6𝐻_{2} 𝑂 + 30𝐴𝑇𝑃

Forbrænding af fedt:

𝐶𝐻_{3} ( 𝐶𝐻_{2})_{14} 𝐶𝑂𝑂𝐻 + 23𝑂_{2} + 109𝐴𝐷𝑃 + 109𝑃 → 16𝐶𝑂_{2} + 16𝐻_{2} 𝑂 + 109𝐴𝑇𝑃

Denne forbrænding, der leverer energien under langvarigt arbejde, foregår i muskelfibrenes mitokondrier. Disse mitokondrier er nogle celleorganeller, der er specialiseret til at danne

15

Tobakkens Biologi s. 22 l. 20-22

16

Tobakken Biologi s. 23 l. 30-34

17

Tobakkens Biologi s. 44 l. 8-9

18

http://www.denstoredanske.dk/Livsstil,_sport_og_fritid/Sport/Sport_generelt/kondition

Side 10

Side 10 af 21

ATP aerobt, altså reaktioner der forløber med ilt. [19]

Lungerne, hjerte og kredsløb er de organer hos mennesket, der leverer ilt til kroppens celler. Disse organer tilfører ilten via blodet i musklerne. Præstationsevnen under langvarigt arbejde afhænger af tilpasningen i disse organer. Disse forhold kan forbedres ved konditionstræning. Ventilationen er den samlede luftmængde, der indåndes pr. minut. [20]

Altså når man udfører noget konditionstræning, vil åndingsdybden blive større og ventilationen vil have en større effektivitet, da ventilationen afhænger af åndingsdybden:

𝑉𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑒𝑛 = å𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑠𝑑𝑦𝑏𝑑𝑒𝑛 · å𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑠𝑓𝑟𝑒𝑘𝑣𝑒𝑛𝑠𝑒𝑛

Da hjertet også er en muskel vil den også vokse og dermed vil dens slagvolumen også vokse.

Slagvolumen er den volumen af blod, der pumpes ud fra hjertet pr. sammentrækning. I takt med at slagvolumen øges, vil minutvolumen også øges, da det er den volumen af blod, der

strømmer gennem kredsløbet pr. minut.^{21}

Endvidere vil pulsen stige ved konditionstræning, dens grænse er, når den når maksimalpulsen. Nedenstående formel viser hvordan man udregner maksimalpulsen:

𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑎𝑙𝑝𝑢𝑙𝑠𝑒𝑛 = 208 − (0,7 · 𝑎𝑙𝑑𝑒𝑟𝑒𝑛)

Ovenstående udtryk kan selvfølgelig trænes ved konditionstræning, udover maksimalpulsen.

F.eks. kan slagvolumen øges meget ved træning, slagvolumen ved utrænede er kun 100

ml/slag, men til gengæld er den oppe at toppe de 200 ml/min hos trænede. Ved meget træning

vil knoglemarven reagere ved at danne mere blod til kroppen; jo mere blod man har i kroppen, desto bedre er ens kondition, fordi ens iltoptagelse forhøjes markant. Når der dannes mere blod, vil der også dannes flere kapillærer. Kapillærer forsyner organer med oxygen og fjerner carbondioxid. Udvekslingen af oxygen og carbondioxid sker ved en diffusion gennem cellemembranen vha. det osmotiske tryk. For at udtrykke, hvor god ens kondition er, bruger man begrebet kondital. Konditallet er den maksimale iltoptagelse målt i ml ilt pr. minut delt

med vægten i kilo.^{22}

I forlængelse med ovenstående fakta, har jeg udført et forsøg, der viser påvirkning af e-cigaretter og normale cigaretter effekt på kondition.

19

B - for bedre idræt s. 68 l. 17

20

B - for bedre idræt s. 70

21

B - for bedre idræt s. 75

22

B - for bedre idræt s. 77

Side 11

Side 11 af 21

Forsøg - coopertest

Formålet med mit forsøg er at vise effekter af rygning af e-cigaretter, herunder hvilken virkning det har på konditionen. Ydermere hvis e-cigaretten er et sundere alternativ end normale cigaretter, når det vedrører kondition.

Min forsøgsperson vejer 75 kg og har været ryger i 4 år. Det vil sige, at hans krop er blevet vant til rygningen og dens længerevarende skadelige virkninger. Mit forsøg skal også vise om e-cigaretter er et sundere alternativ end rygning.

Min hypotese går ud på, at forsøgspersonens kondition vil blive markant bedre, når personen har røget e-cigaretter end når han har røget normale cigaretter, da e-cigaretter ikke indeholder tjære, carbonmonoxid eller andre giftige tilsætningsstoffer.

Testen er en såkaldt coopertest, som bruges indenfor konditionsmåling. Coopertesten er en af de bedste konditionstest, der i al sin gribende enkelthed går ud på at løbe så langt som muligt på 12 minutter. Den tilbagelagte distance er ret uafhængig af alder og køn. [23]

Se bilag 1 figur 6 for at se et skema over personens kondition i forhold til distancen.

Apparatur:

- Skridttæller

- E-cigaret (2 mg nikotin pr. dosis e-juice)

- Cigaretter (Prince light - pr. cigaret: 8 mg tjære, 0,7 mg nikotin og 8 mg kulilte(carbonmonoxid))

Fremgangsmåde:

Forsøget blev udført over 4 dage:

Dag 1: Forsøgspersonen har røget gennemsnitligt en cigaret pr. time i 12 timer. Før forsøgspersonen kom i gang med testen, lavede han en opvarmning på 7-10 minutter. Før start tog han en cigaret.

23

http://iform.dk/coopertest

Side 12

Side 12 af 21

Dag 2: Forsøgspersonen har gennemsnitligt taget 10 sug af sin e-cigaret pr. time i 12 timer.

Før forsøgspersonen kom i gang med testen, lavede han en opvarmning på 7-10 minutter. Før start tog han 10 sug af sin e-cigaret.

Dag 3: Forsøgspersonen skulle hvile, da musklerne skal restituere.

Dag 4: Forsøgspersonen har hverken røget e-cigaret eller normale cigaretter i 12 timer. Før start lavede han en opvarmning på 7-10 minutter.

Disse ovenstående betingelser er valgt, fordi de giver en rigtig god skildring af de to forskellige påvirkninger. Ved det første forsøg har forsøgspersonen, røget en cigaret pr. time gennemsnitligt i 12 timer; det er egentlig for at vedligeholde personens indhold af carbonmonoxid. Carbonmonoxid har jo denne virkning, at den bindes til hæmoglobin og transporteres rundt i kroppen i stedet for ilt. Ved det anden dag har forsøgspersonen røget en cigaret i 12 timer; det er egentlig for at se om e-cigaretter er et sundere alternativ end normale cigaretter i forhold til sundhed. Den tredje dag har forsøgspersonen brug for at hvile således, at musklerne skal restituere. Musklerne har jo arbejdet maksimalt de to første dage og har derfor brug for at hvile. Den fjerde og sidste dag, har forsøgspersonen været røgfri i 12 timer, hvilket resulterer i, at hæmoglobinet stadig er bundet til carbonmonoxid; derfor er forsøgspersonens kondition stadig påvirket af det. Alle forsøgene blev startet ud med en opvarmning således, at forsøgene ikke skulle resultere i nogen skader.

Resultater:

I nedenstående ses de opsamlede data fra de 4 forsøg:

Forsøgsperson vejer 75 kg.

- Resultater

Dag 1(røget cigaretter) 2400 meter

Dag 2(røget e-cigaret) 2750 meter

Dag 3(hvile) -

Dag 4(røgfri i 12 timer) 3020 meter

Side 13

Side 13 af 21

Nu skal forsøgspersonens kondital findes; dette gør man bare ved at kigge på bilag 1 figur 6.

På denne figur ses de forskellige tilbagelagte distancer, som nu er udregnet til kondital. Det eneste dette afhænger af er personens vægt og distance under coopertesten.

Dag 1: Den tilbagelagte distance er 2400 meter; nu aflæses, hvad konditallet på forsøgspersonen er (på figur 6) ved at gå ud fra personens kropsvægt og ned til den distance forsøgspersonen har løbet. Forsøgspersonens kondital under påvirkning af carbonmonoxid er

på 44 ml/min/kg.

Dag 2: Den tilbagelagte distance er 2750 meter; nu aflæses, hvad konditallet på forsøgspersonen er (på figur 6) ved at gå ud fra personens kropsvægt og ned til den distance der er tilbagelagt forsøgspersonen. Forsøgspersonen kondital under påvirkning af e-cigaret,

herunder nikotin, er på 49 ml/min/kg.

Dag 3: Forsøgspersonen hviler.

Dag 4: Den tilbagelagte distance er 3020 meter; nu aflæses, hvad konditallet på forsøgspersonen er (på figur 6) ved at gå ud fra personens kropsvægt og ned til den distance, der er tilbagelagt forsøgspersonen. Forsøgspersonens kondital under ingen påvirkning af

cigaretter eller e-cigaretter, er på 54 ml/min/kg.

Fejlkilder og usikkerhed:

Forsøgene er blevet udført på bedst mulige vis, mht. hvilke hjælpemidler jeg havde. En meget stor fejlkilde er, hvilket slags løbeunderlag man bruger. F.eks. er asfalt en løbers fortrukne underlag, ca. 77 % løbere vælger asfalt, som løbeunderlag, som første prioritet. Men det er faktisk meget hårdt for benene. Hver gang foden rammer asfalten, banker man et stød op gennem fødder, ben, hofter og ryg - helt op til 4 gange som personens vægt [24].

Forsøgspersonen har i dette forsøg vejet 75 kg og har taget sin coopertest på asfalt, hvilket svarer til 300 kg tryk pr. skridt. Derudover gør asfaltens flade, at risikoen for overbelastningsskader stiger markant, da sliddet på benene bliver ensidigt. Ydermere kan en usikkerhed også være disponering løb. Der er rigtig mange, der tager de her coopertesten og disponerer deres løb helt forkert. I stedet for at bruge ’’start slower, finish faster’’-princippet, brugte forsøgspersonen det strit modsatte. Dette gør, at man muligvis mister viljen til at give

24

http://aktivtraening.dk/underlag

Side 14

Side 14 af 21 sig de 110 %, som man altid gør under et løb til sidst. En anden usikkerhed, der spiller en væsentlig stor rolle, er vindmodstanden, da den kan forringe en løbers tilbagelagte distance markant. Den sidste fejlkilde er, at der ikke var nogen hviledag mellem den første dag og den anden dag. Det kommer selvfølgelig til at have en indflydelse på ens præstationsevne under testen, da musklerne ikke har restitueret og derfor vil forringe ens præstationsevne.

Databehandling & konklusion:

Ud fra mine resultater ses det tydeligt at, carbonmonoxiden har en dårlig indflydelse på konditionen og dermed også på konditallet. Det fjerde forsøg er lavet, som et kontrolforsøg for at se, hvordan kroppen vil kunne klare en coopertest uden diverse tilsætningsstoffer. I det første forsøg havde forsøgspersonen røget i 12 timer, dvs. hans dannelse af carbonmonoxid var meget stor. Som skrevet tidligere er dannelsen af carbonmonoxid temperaturafhængig; jo længere man løber, jo højere vil temperaturen i kroppen stige, desto mere carbonmonoxid vil der dannes. Carbonmonoxid er 210 gange bedre end oxygen til at binde sig til hæmoglobin.

Når carbonmonoxiden har bundet sig til hæmoglobinet, vil det komme direkte ind i lungesystemet og dermed reducere konditionen og dermed påvirke konditallet. I det andet forsøg har forsøgspersonen røget e-cigaret i 12 timer. Det eneste giftige stof i e-cigaretten er nikotinen. Cigaretten indeholder 8 mg tjære, 0,7 mg nikotin og 8 mg kulilte(carbonmonoxid), e-cigaretten indeholder 2 mg nikotin pr. dosis. Der er ca. 200 sug i hver e-cigaret, forsøgspersonen tog 10 sug gennemsnitligt pr. time i 12 timer, dvs. da forsøgspersonen tog et sug af e-cigaretten fik han 0,01mg nikotin optaget. Nikotinens effekt er, at den resulterer i hurtigere hjerteslag. Både indholdet af nikotinen, tjæren og carbonmonoxiden har en stor betydning for, hvordan den tilbagelagte distance ser ud. Nedenstående udregninger vil vise, afvigelsen mellem de 3 forsøg:

𝐴𝑓𝑣𝑖𝑔𝑒𝑙𝑠𝑒 𝑖 % = · 100%

( 𝑢𝑑𝑏𝑦𝑡𝑡𝑒 − 𝑘𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑓𝑜𝑟𝑠ø𝑔)

𝑘𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑓𝑜𝑠ø𝑔

𝐴𝑣𝑖𝑔𝑒𝑙𝑠𝑒_{𝑐𝑖𝑔𝑎𝑟𝑒𝑡𝑡𝑒𝑟} % = · 100% = −20,5%

( 2400 − 3020)

3020

𝐴𝑓𝑣𝑖𝑔𝑒𝑙𝑠𝑒_{𝑒−𝑐𝑖𝑔𝑎𝑟𝑒𝑡𝑡𝑒𝑟} % = · 100% = −8,9%

( 2750 − 3020)

3020

Her ses, at både cigaretten og e-cigaretten har en afvigelse; cigaretten på -20,5 % og e-cigaretten på -8,9 %. Dette viser, hvor dårlig kondition, man egentlig får af at ryge cigaretter.

Side 15

Side 15 af 21

E-cigaretterne er jo heller ikke helt ’’uskyldige’’, da de også har en afvigelse - men den er til gengæld meget mindre end cigaretternes afvigelse. Ud fra de opsamlede data kan der konkluderes, at e-cigaretten er et sundere alternativ, når det omhandler kondition. Ydermere kan der konkluderes, at e-cigaretten har nogle indvirkninger på konditionen, da den har en afvigelse på -8,9 % i forhold til kontrolforsøget.

E-cigaretter - et fornuftigt alternativ for traditionelle cigaretter?

I forhold til de traditionelle cigaretter, sker der ikke nogen forbrænding af tobak i e-cigaretter.

De udvikler ikke røg, der kan skade ikke-rygere eller miljøet. Ydermere producerer e-cigaretten heller ikke noget passiv rygnings røg. Eftersom mere end 98 % af det inhalerede nikotin opbevares i lungerne, kan potentielle skadelige årsager og nikotinen udelukkes. Derfor er der ingen argumenter mod at bruge e-cigaretten i lukkede rum og på steder, hvor normal rygning er forbudt. [25] Så tænker man, hvorfor politikerne ikke sætter sig et mål om at opfylde løftet om bedre folkesundhed og nedbringe kritiske sygdomsforløb. Det bunder jo i, at skatten fra den traditionelle skat er høj og skal erstattes med noget andet og de arbejdspladser som tobaksindustrien har i Danmark vil være i fare etc. E-cigaretternes industri er i enorm udvikling; på vej mod en masse forbedringer. Generelt er der ingen fare ved disse e-cigaretter; udelukkende hvis man drikker e-juicen og denne indeholder mere end 40mg nikotin, vil den være dødelig. Indtil videre er det 26 medlemsstater og hele EU-fællesskabet, der har sagt ja til at sikre en effektiv beskyttelse mod udsættelse for tobaksrøg på indendørsarbejdspladser, på indendørs offentlige steder og i offentlige transportmidler. Det viser sig bare, at det ikke er rygning eller nydelse af nikotin, som man vil forbyde, men den skadelige tobaksrøg.

Tobaksrøgen er en af de faktorer, der er årsag til såkaldte uundgåelige sygdomme og handicap i Europa. Hvert år koster tobaksforbruget omkring 650.000 menneskeliv i Europa. [26] Tobaksrøgen i omgivelserne har en negativ virkning for hjertekarsygdomme og årsag til lungekræft hos voksne. Det er specielt usundt for små børn, da den passive rygning giver åndenød på grund af infektioner i luftvejene. Udover at den giver åndenød, vil den senere hen i livet udvikle astma. Som skrevet tidligere, sker der ikke nogen forbrænding ved rygning af en e-cigaret og derfor er dette et bedre alternativ end de traditionelle cigaretter, hvis man taler

25

Den praktiske bog om de meget omdiskuterede elektroniske cigaretter; med afsæt i e-damp cigaretterne fra AcceptableChoice s.15 l. 15-17

26

Den praktiske bog om de meget omdiskuterede elektroniske cigaretter; med afsæt i e-damp cigaretterne fra AcceptableChoice s.8 l. 6-7

Side 16

Side 16 af 21 om forurening. Nedenstående tabel viser, hvor overrasket en bestemt population er, over

                   27
effekten af e-cigaretter:

6 % 14 % 58% 21%

Er blevet skuffet over Menede at e- Har oplevet e- Markede at de var e-cigarettens cigaretten levede op cigaretten, som ovenud tilfredse med effektivitet til forventningerne væsentlig bedre end deres e-cigaret.

forventet

Man kan se, at hovedparten af de forbrugere, der har valgt e-cigaretten, var meget godt tilfredse. Mange vil mene, at de ikke får de nikotinkick, som man normalt får, når en cigaret antændes. Dette kick giver e-cigaretterne ikke, da de ikke indeholder afbrændingen og kemikalierne til det. Alligevel har lægemiddelstyrelsen forbudt at sælge nikotinholdige

filtre/e-juice til de elektroniske cigaretter. Dette skyldes, at de indeholder en form nikotin,

som kan betragtes som lægemiddel. Disse lægemidler har kun tilladelse til at blive solgt, hvis

de er godkendt af lægemiddelsstyrelsen; dette er de elektroniske filtre/e-juice ikke. I USA har

lægemiddelstyrelse været i retten med De Amerikanske E-cigaret forhandlere, hvor forhandlerne scorede en sejr den 14. januar 2010. Både dommeren og op til 2 mio.

amerikanere var enige om, at det ville være et bedre alternativ, eftersom e-cigarettens damp ikke forurener luften og ej hellere fremkalder livstruende sygdomme. I forsøget kan man tydeligvis se, at e-cigaretterne vil være et fornuftigt alternativ til rygning af de traditionelle cigaretter eller rygestop. Det bunder selvfølgelig i, at de traditionelle cigaretter indeholder alle disse kemiske stoffer, der er giftige og livstruende. Ydermere vil ens kondition forbedres og ens kondital forhøjes ved konditionstræning. Det gode ved disse e-cigaretter er, at man selv kan bestemme nikotinindholdet. Man kan f.eks. vælge et nikotinindhold på 2mg; dette vil resultere i, at nervecellens receptorer vil binde sig til færre nikotin-molekyler. At receptorerne binder sig il færre nikotin-molekyler, kan det medføre til, at kroppen kommer til at danne en tolerance, så den ikke behøver den mængde, som nikotinen fik, da personen var ryger. En ryger vil aldrig nogensinde kunne få den samme kondition, som en ikke-ryger, når alle de kemiske processer fra cigaretten finder sted.

27

Den praktiske bog om de meget omdiskuterede elektroniske cigaretter; med afsæt i e-damp cigaretterne fra AcceptableChoice s. 35

Side 17

Side 17 af 21

Om rygning kan bruges til rygestop, er en af de 100 andre problemstillinger, som man stiller ved e-cigaretter. Der reklameres med, at e-cigaretter kan bruges som hjælp til rygestop og som alternativ til lægemiddelgodkendte nikotinserstatningsprodukter, som f.eks. tyggegummi eller plaster. [28] Hvad nikotintyggegummiet og nikotinplasteret har, som e-cigaretten ikke har, er lægemiddelgodkendelsen, da man ikke ved hvilke kemikalier, hvordan de optages og hvilke bivirkninger der er. Efter 10-15 års rygestop vil de gamle rygers dødsrisiko falde til de personer, der aldrig har røget. En kvinde under graviditeten vil f.eks. ikke have godt af at ryge e-cigaretter, da nikotinindholdet kan medføre fosterskader. Derudover vil en gravid kvinde nedsætte blodtilførslen til fosteret, som vil forårsage mindre ilt og færre næringsstoffer. Om e-cigaretter er et alternativ for de traditionelle cigaretter er en personlig holdning. Nogle har brug har brug for det ’’nikotinkick’’, som de får, når de ryger en normal cigaret. Andre finder det tilfredsstillende med den mængde nikotin de får af e-cigaretten.

Konklusion

I min redegørelse fandt jeg ud af, at en cigaret indeholder en blanding over 4000 forskellige kemiske stoffer. Disse kemiske stoffer vil have en indflydelse på, hvor rask man er; her menes der, at de f.eks. kunne fremme mutationer, dræbe celler og fremkalde en masse forskellige sygdom, eksempelvis den livstruende sygdom kræft. De 4 vigtigste stoffer i en cigaret er; tjære, kulilte(carbonmonoxid), irritanter og nikotin. Tjære udgør størstedelen af alle de partikler, der kommer fra den passive rygning. Endvidere indeholder cigaretten også nogle irritanter, som er en lang række stoffer i tobaksrøgen, der irriterer luftvejene og fremkalder bl.a. tobakshoste. Carbonmonoxiden’ optagelse har en påvirkning på menneskets kondition; carbonmonoxid dannes via en ufuldstændig forbrænding, hvor det dannes i stedet for carbondioxid. Dette sker, når der ikke er nok oxygen til stede til at omdanne glukose om til carbonmonoxid. Carbonmonoxid er et meget giftigt molekyle, da det hurtigt vil blive optaget i lungerne. Her vil det binde sig til hæmoglobinet og vil blive meget svær at udskille igen.

Carbonmonoxid er 210 gange bedre end oxygen til at binde sig til hæmoglobin.

Carbonmonoxid virker som en hæmning af iltransporten og vil derfor forringe menneskets kondition. Ydermere kom jeg også ind på den nye opfindelse; e-cigaretten. E-cigaretten indeholder e-juicen. . E-juicen indeholder propylenglycol(PG), glycerin(VG) og nikotin.

Propylenglycol, også kaldt propan-1,2-diol, er et organisk stof, som bruges til fremstilling af

28

http://www.jordemoderforeningen.dk/tidsskrift-for-jordemoedre/singlevisning/artikel/fagligt-indstik-e-

cigaretter-en-ny-maade-at-ryge-paa/

Side 18

Side 18 af 21 en lang række produkter især farmaceutisk indenfor kosmetik- og fødevareindustrien.

Propylenglycol er en klar farveløs og næsten lugtløs væske med en svag sødlig smag. Det andet stof glycerin, også kaldt propantriol, er en farveløs, lugtfri, hygroskopisk og en trivalent alkohol, som er udvundet af vegetabilske fedtstoffer. Glycerin er en sukkeralkohol med tre hydrofile hodroxygrupper(-OH), der gør stoffet polært og derfor opløseligt i vand. Nikotinen i cigaretterne har også en vis betydning på nervesystemer; nikotin ligner transmitterstoffet acetylkolin rigtig meget og vil derfor binde sig til dens receptorer; i dette forløb vil der blive sendt nerver og impulser op til hjernen. Efterhånden vil kroppen udvikle en tolerance overfor nikotin og dermed en vanedannende effekt, der gør, at nikotin bliver et stof, som hjernen vil have. Kondition er en vigtig del af mennesket og hvad det vil sige at være i god form; rygningen kan påvirke menneskets kondition energi i høj grad Energien kommer fra forbrændingen af kulhydrater og fedt. Energien bruges til, at danne ATP, ud fra ADP og P; jo mere dannelse af energi man har, desto bedre er ens præstationsevne. Præstationsevnen under langvarigt arbejde afhænger af tilpasningen i vores indre organer. Her menes der f.eks., at hjertet og lungerne som muskler, forbedres og bliver stærkere hvilket medfører en bedre ventilation kapacitet og slagvolumen. Tobaksrygning kan øge risikoen for blodpropper og nedbrydning af lungernes væv. I forbindelse med tobaksrygning skadevirkninger, udførte jeg et forsøg, der som formål havde at påvise effekter af rygning af e-cigaretter, herunder hvilken virkning det har på konditionen. Ydermere hvis e-cigaretten er et sundere alternativ end normale cigaretter, når det vedrører kondition. Her var det den samme forsøgsperson, der skulle udføre 3 gange coopertest på 4 dage. Resultatet af dette forsøg er, at e-cigaretter ikke ville påvirke konditionen på så høj plan, som de normale cigaretter. Da cigaretter indeholder diverse tilsætningsstoffer, der kan gå ind og påvirke konditionen markant. Efter forsøgspersonen forholdte sig røgfri sidste forsøg, udviklede konditionen således, at han kunne løbe længere end første dag.

Side 19

Side 19 af 21

Bilag 1:

Figur 1:

Taget fra: Nielsen, Per Kim: Rygning på tværs af de naturvidenskabelige fag. Bind 1. 1. udg.

Erhvervsskolernes Forlag , 2006. (Bog)

Diagrammet viser forholdet mellem meget CO og 𝐶𝑂_{2}, der findes ved forskellige

temperaturer.

Figur 2:

Viser opbygningen af en e-cigaret.

Internetadresse: http://www.dampshop.dk/collections/den-bedste-e-cigaret-find-de-bedste-e-
cigaretter-hos-dampshop/e-cigaret - Besøgt d.

Figur 3:

Figuren viser forskellen på et ikke-ioniseret nikotinmolekyle og ioniseret nikotinmolekyle:

Taget fra: Hansen, Niels Søren: Tobakkens Biologi. 1. udg. Tobaksskaderådet , 1994. (Bog) Figur 4:

Viser opbygningen af en nervecelle også kaldt neuron.

Taget fra http://elumiox.wordpress.com/ besøgt den 17/12-2013

Figur 5:

Taget fra: Hansen, Niels Søren: Tobakkens Biologi. 1. udg. Tobaksskaderådet , 1994. (Bog) Denne figur vise hvordan nikotinen(den blå), kan binde sig til receptorerne, som acetylkolinen(den lyserøde) kan.

Side 20

Side 20 af 21

Figur 6:

Nedenstående skema viser hvad ens kondition er i forhold til den distance man har tilbagelagt på 12 minutter. Resultatet får man udtrykt i kondital.

Taget fra: http://idraetoganatomi.dk/test-dig-selv/cooper-test/ - besøgt den 17/12-2013

Litteraturliste

Nielsen, Per Kim: Rygning på tværs af de naturvidenskabelige fag. Bind 1. 1. udg.

Erhvervsskolernes Forlag , 2006. (Bog)

Hansen, Niels Søren: Tobakkens Biologi. 1. udg. Tobaksskaderådet , 1994. (Bog)

Wolf, Hansen, Troels, Jørn : B - for bedre idræt. 1. udg. Gyldendal, 2009. (Bog)

Pedersen, Nielsen, Pernille Storgaard, Per Kim: Hvad gør cigaretten?. 1. udg.

Erhvervskolernes Forlag, 1999. (Bog)

Phigalt, Jørn: Den praktiske bog om de meget omdiskuterede elektroniske cigarette, med afsæt i e-damp cigaretterne fra AcceptableChoice. 1. udg. AcceptableChoice, 2010. (Bog) Langer, Jerk W.: Information om rygning. 1. udg. Kræftens Bekæmpelse, 1996. (Bog)

Internetkilder:

http://www.elekcig.dk/pages/dine-fordele - besøgt den 16/12-2013

http://aktivtraening.dk/underlag - besøgt den 17/12-2013

http://iform.dk/coopertest - besøgt den 16/12-2013 - besøgt den 17/12-2013

http://www.denstoredanske.dk/Livsstil,_sport_og_fritid/Sport/Sport_generelt/kondition -
besøgt den 16/12-2013

http://www.veracura.com/shop/propylen-glycol-250-292p.html - besøgt den 16/12-2013

http://www.veracura.com/shop/propylen-glycol-2-
285p.html?gclid=CKWumJ6vtbsCFYlF3godN04AGw - besøgt den 16/12-2013

http://www.denstoredanske.dk/Krop,_psyke_og_sundhed/Sundhedsvidenskab/Droger/alkaloi
der - besøgt den 16/12-2013

http://www.op-i-roeg.dk/fileadmin/user_upload/dokumenter/pdf_nat_elev/kap-4.pdf s. 46 -
besøgt den 16/12-2013

http://www.dampshop.dk/collections/den-bedste-e-cigaret-find-de-bedste-e-cigaretter-hos-
dampshop/e-cigaret - besøgt den 16/12-2013

Side 21

Side 21 af 21

http://www.jordemoderforeningen.dk/tidsskrift-for-jordemoedre/singlevisning/artikel/fagligt-
indstik-e-cigaretter-en-ny-maade-at-ryge-paa/ - besøgt den 18/12-2013