Qu'est-ce qu'il y a dans une bouffée?

Une cigarette allumée laisse échapper des particules liquides d'aérosol et des gaz. Seules les particules (5 à 8% des résidus de la combustion de la cigarette) sont visibles.
La liste des ingrédients qui composent la fumée de cigarette comprend notamment: nicotine, monoxyde de carbone, chlorure d’éthylène, acide cyanhydrique , radionucléides, benzène, arsenic... En tout, plus de 4000 composés chimiques, dont des métaux lourds (plomb, mercure...) et des pesticides toxiques . Plus de 50 de ces substances chimiques sont des carcinogènes connus (c’est-à-dire qu’ils peuvent provoquer le développement d’un cancer). D'autres sont des agents mutagènes connus ou possibles qui sont capables de modifier de façon permanente et souvent néfaste le matériel génétique des cellules vivantes, et donc deprovoquer des malformations génétiques. C’est une des raisons pour lesquelles fumer pendant la grossesse est si dangereux.

D'où viennent ces produits chimiques?
Environ la moitié de ces substances chimiques se trouve naturellement dans la feuille du tabac vert. D'autres substances se forment pendant le procédé de séchage ou encore sont ajoutées par les fabricants dans le but de rehausser l'arôme du produit ou pour atténuer l'irritation de la gorge et des voix respiratoires hautes causée par la fumée (édulcorant, menthol…); et finalement, l'autre moitié est créée par réaction chimique pendant la combustion du tabac.

Les phases

La fumée de la cigarette est un aérosol composé d'une phase gazeuse et d'une phase particulaire.

La phase gazeuse

Cette phase comporte notamment :

La phase particulaire

Ce sont des particules dont le diamètre est compris entre 0,1 et 1 µm. C’est cette petite taille qui leur permet de pénétrer dans les alvéoles pulmonaires. D’un point de vue clinique, les principaux toxiques sont :

• Les substances cancérigènes (NB : les quantités concernent les constituants du courant primaire des cigarettes sans filtre) : les hydrocarbures (benzopyrènes — 20-40 ng...) ; les dérivés nitrés (pyridine...) ; les aldéhydes  (formaldéhyde — 70-100 µg, acetaldéhyde — 18-1.400 µg,...) ;  les nitrosamines spécifiques au tabac - 0,34 à 2,7 µg/cigarette ; les cétones...
• Les irritants : l’acroléine, l’oxyde d’azote (N₂0)…
• Les métaux : le nickel - 0-600 ng, le cadmium — 41-62 ng ...
• Les radicaux libres : les quinones, les époxydes, les composés peroxydes...
• La nicotine et les autres alcaloïdes du tabac — 1.000-3.000 µg/cigarette

Les courants

La fumée due à la combustion de la cigarette se divise en plusieurs courants :

Le courant primaire ou principal

Ce courant est issu de la fumée aspirée directement par le fumeur à travers la cigarette qu’il porte à ses lèvres. Ses composants parviennent au travers du placenta jusqu’au fœtus lorsque la femme enceinte fume.

Le courant secondaire ou latéral

C’est la fumée qui s’échappe du bout incandescent de la cigarette entre les bouffées. Il contient cinq fois plus de CO, trois fois plus de goudrons et de nicotine et quarante-six fois plus d’ammoniac. Bien que plus toxique, le courant secondaire se dilue dans l’atmosphère ce qui en amoindrit les effets. Toutefois, respirer de l’air chargé de fumée de tabac est loin d’être anodin.

Le courant tertiaire

C’est la fumée exhalée par le fumeur. Sa composition dépend de la façon dont la cigarette est fumée.

Les composants chimiques

La fumée inhalée pénètre dans l’organisme en suivant le même trajet que l’air. Les substances toxiques qu’elle contient exercent une première action sur l’ensemble des voies respiratoires. Puis, au niveau des alvéoles pulmonaires, elles passent dans la circulation sanguine et sont  véhiculées dans tout le corps. Cela explique l’apparition de cancers en dehors des voies respiratoires comme celui de la vessie. Voici un tableau reprenant des composants de la fumée de tabac et leur utilisation dans la vie courante :

Dans la littérature consacrée au tabagisme, la dénomination « goudrons » de la fumée correspond à l’ensemble des composants de sa phase particulaire, à l’exclusion de l’eau et de la nicotine.

Voici les quatre groupes de substances les plus importants :

1) La nicotine

La nicotine est la principale responsable de la dépendance physique au tabac. Elle est le principal agent psycho-actif du tabac, responsable de la dépendance tabagique.
En Europe, le taux de nicotine (mesuré dans les machines à fumer) a été limité à 1 mg par cigarette (Directive européenne suivie par la Belgique).
La nicotine est le principal alcaloïde du tabac, et est essentiellement concentrée dans les feuilles hautes de la plante. On la retrouve notamment dans la fumée provenant de la combustion des feuilles.

a) Absorption de la nicotine

• Dans les cigarettes de tabac blond, la nicotine est présente sous forme de sel acide. Elle ne se dissout pas dans la salive et n’est donc pas absorbée par la muqueuse buccale. Ces fumeurs doivent, donc, inhaler profondément la fumée pour que la nicotine parvienne aux alvéoles pulmonaires et qu’elle soit absorbée par le sang.

• Dans le cas des cigares et du tabac pour pipe (tabac brun), la nicotine est présente sous forme alcaline. Dans ce cas, elle se dissout dans la salive et est absorbée par les muqueuses de la bouche et du pharynx. Cette différence explique que les fumeurs de cigares ou de pipes n’ont pas besoin d’inhaler la fumée pour en ressentir les effets.

Une fois dans le flux sanguin, la nicotine atteint le cerveau en sept secondes. La nicotine peut, également, être absorbée par voie transcutanée. Des intoxications à la nicotine ont été observées chez des travailleurs du tabac ainsi que chez d’autres personnes qui utilisent des produits à base de nicotine, comme certains insecticides. Les propriétés psycho-actives de la nicotine ont également été utilisées dans le traitement du sevrage tabagique.

b) Toxicité

Effets sur le système nerveux

Les effets sur le système nerveux varient selon les individus.

• A faible dose :
  C’est un stimulant nerveux, en particulier pour le système nerveux central autonome, car elle accroît la sécrétion d'adrénaline et d'autres sécrétions internes. Son action est excitante sur certains neurones du système nerveux végétatif.
• A forte dose : c’est un poison fulgurant
  Elle paralyse le système nerveux autonome en empêchant la transmission de l'influx nerveux : par ce blocage, véritable court-circuit des jonctions neuromusculaires, la nicotine entraîne une action du même type que celle du curare. Le curare peut provoquer des convulsions entraînant la mort : 5 gouttes injectées à un cheval le tuent en quelques secondes.
• Accoutumance :
  La nicotine est classée parmi les substances psychotropes en tant que stimulant du système nerveux central (SNC). A ce titre, elle provoque une dépendance physique et, par conséquent, un syndrome de privation suite à la réduction de sa consommation ou à son arrêt. Des études réalisées aux U.S.A. par le "National Institutes on Drug Abuse" (N.I.D.A.) et au Royaume-Uni par le "Addiction Research Unit" montrent que la nicotine crée une dépendance six à huit fois plus importante que l’alcool et peut générer une dépendance encore plus forte que celle de l’héroïne.

L’action de la nicotine sur le système nerveux se répercute sur les autres systèmes :

Effets sur le système cardio-vasculaire

• Augmentation de la fréquence cardiaque (tachycardie),
• Augmentation de la pression artérielle (hypertension),
• Augmentation du cholestérol sanguin.

Effets sur le système respiratoire

• A faible dose, c’est un stimulant de la respiration.
• A forte dose, elle déprime le centre cérébral qui règle la respiration.

Effets sur le système endocrinien

La nicotine augmente la sécrétion de certaines hormones.

Effets sur le système digestif

• A faible dose, elle augmente le tonus intestinal.
• A forte dose, elle provoque des troubles digestifs : nausées, vomissements…

Effets sur le poids

Le poids du fumeur est inférieur, d’en moyenne 2 à 3 kilos à celui d’un non-fumeur.
La nicotine entraîne un certain dégoût pour certaines saveurs .

c) La nicotinémie

On entend par nicotinémie le taux de nicotine présent dans le sang. La durée de vie moyenne de la nicotine est d’environ deux heures, c'est à dire qu'après deux heures, la moitié seulement de la quantité initiale est présente dans le sang. Après ce délai, à mesure que le taux de nicotine diminue, l’envie de fumer renaît. Des études sur le mécanisme du besoin physique de nicotine ont permis de mettre le rôle de cette dernière en évidence. Chez un fumeur, au repos, isolé, consommant à volonté les cigarettes lorsqu’il en ressent le besoin, le Docteur Russel a mesuré les nicotinémies dans le sang et a remarqué que le besoin en nicotine réapparaît régulièrement chaque fois que le taux tombe au-dessous d’un certain seuil. La personne reprend alors une cigarette, le taux de nicotine s’élève rapidement, puis baisse à nouveau, dès qu’elle est terminée. La fréquence de la consommation des cigarettes est, évidemment, d’autant plus grande que le seuil du besoin est plus élevé. Ce seuil définit la dépendance physique et constitue un élément très important dans le traitement pharmacologique, lors du sevrage tabagique. Ce mécanisme est comparable à l’hypoglycémie et à la sensation de faim qui apparaît quand le taux de glucose dans le sang est trop bas. L’envie de fumer est, en fait, surtout, une faim de nicotine, comme quelqu’un qui a sauté un repas a, impérativement, besoin de manger. En effet, le fumeur a depuis longtemps appris que la cigarette était le moyen le plus rapide et le plus efficace pour calmer cet état de manque.
Les oscillations de la nicotinémie sont très variables d’un fumeur à l’autre, d’un moment à l’autre et suivant la façon de fumer. C’est comme, si chaque fumeur modulait sa manière de fumer afin de maintenir son taux de nicotine au-dessus du seuil de dépendance, quel que soit le type de cigarettes fumées, fortes ou légères. Pour compenser la baisse de la teneur en nicotine de la fumée des cigarettes légères, le fumeur adapte sa façon de fumer au type de cigarette fumée (on parle de tabagisme compensatoire).

Pour satisfaire son besoin en nicotine, il va :

• tirer des bouffées plus profondes ;
• fumer davantage et plus complètement ses cigarettes ;
• supprimer le filtre ou obturer les trous d’aération du filtre avec les doigts pour diminuer l’apport d’air et donc éviter de diluer la fumée
  
  voir aussi le point sur les cigarettes ventilées

Soluble dans l’eau, la nicotine contenue dans le sang est éliminée totalement en 12 heures parles reins.

2) Le monoxyde de carbone (CO)

Il s’agit d’un gaz incolore et inodore. Les gaz d'échappement des voitures constituent une des sources importantes de CO; la fumée de tabac en est une autre. Ce gaz est produit par la combustion du tabac et du papier enveloppant la cigarette. A de fortes concentrations, le CO prive l'organisme d'oxygène. Une exposition prolongée à de faibles doses intervient dans les maladies cardiovasculaires.
Le CO pénètre dans le sang par les alvéoles pulmonaires. Son affinité pour l’hémoglobine étant, environ, 240 fois supérieure à celle de l’O_2, il se combine à l’hémoglobine pour former la carboxyhémoglobine, limitant ainsi la fixation de l’ O₂. Ce qui réduit l’oxygénation des tissus.
Chez le fumeur, 1 à 15% de l’hémoglobine est incapable de remplir son rôle normal car le CO fixé l’empêche de remplir sa fonction dans le transport de l’O₂. Ainsi, faute de carburant (O₂), le corps se traîne, le fumeur s’essouffle.
Le CO favorise l’apparition de pathologies cardiovasculaires chez les personnes en bonne santé, et les complique chez les personnes qui les ont déjà développées. Il aggrave également l’insuffisance respiratoire.
Après arrêt de la fume, le taux de CO contenu dans l’air expiré revient à la normale au bout de quelques heures.

3) Les substances irritantes

Certaines substances sont à l’origine d’une irritation chronique de la muqueuse respiratoire. En paralysant les cils bronchiques, elles provoquent une accumulation des sécrétions dans les bronches qui conduit essentiellement à des pathologies cardio-respiratoires chroniques. Chez les non-fumeurs, elles provoquent également des irritations de la gorge et des yeux. A l’arrêt du tabac, une toux peut apparaître ou s’intensifier, c’est le témoin de la reprise des battements ciliaires. Les substances irritantes accumulées mettent quelques semaines avant de s'éliminer de l’arbre respiratoire.
Les principales substances irritantes sont les phénols, l’acroléine, l’ammoniaque, les aldéhydes et l’acide cyanhydrique.

4) Les goudrons

Les goudrons qui se déposent sur les muqueuses des fumeurs sont responsables de différents types de cancer du système respiratoire : le cancer du poumon, en particulier, mais aussi les cancers affectant la bouche, le pharynx, le larynx, l’œsophage, etc. Ces cancers sont liés au contact direct avec la fumée.
La teneur des cigarettes en goudron a été limitée en 1997 par une directive européenne à un maximum de 12 mg par cigarette.

 

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Les additifs ajoutés au tabac

Près de 600 produits différents sont signalés par les cigarettiers dans une liste des additifs utilisés (1994). Certains d’entre eux sont approuvés par la Food and Drug Administraion (FDA, USA) comme additifs alimentaires. Mais les conditions sont bien différentes dans les cigarettes où ils peuvent être portés à de hautes températures et se combiner à d’autres produits.
C’est le cas des acides aminés qui forment des produits génotoxiques et des carcinogènes, de la glycerrhizine qui elle aussi produit des carcinogènes, du benzène provenant la combustion de beaucoup d’additifs qui peut provoquer des leucémies.
Les composants ammoniaqués, en modifiant le pH de la nicotine dans le tabac, la font passer d’une forme liée (divers sels de nicotine) à la forme de nicotine base libre qui pénètre plus rapidement au travers des membranes buccales et pulmonaires d’où un renforcement des propriétés addictives qui sont liées au moins en partie à la vitesse de résorption de la nicotine, qui provoque des augmentations rapides de sa concentration cérébrale (les pics nicotiniques). Les édulcorants rendent la fumée de cigarettes moins irritante et le menthol a un léger effet anesthésiant sur les voies respiratoires.
Dans les cigarettes américaines vendues en France, les additifs représentent 6 à 10% du poids des cigarettes. Les cigarettiers s’opposent à la diffusion de la composition des additifs qu’ils emploient en recourant à la législation qui couvre les secrets de fabrication.
Nb : Vous pouvez vous référer à l’Arrêté Royal relatif à la fabrication et à la mise dans le commerce de produits de tabac et de produits similaires du 13 août 1990, afin de connaître la liste des additifs autorisés (disponible à la bibliothèque).

 

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Quelques précisions

• Les différentes substances toxiques se retrouvent dans la fumée du tabac, de pipe, de cigare ou de cigarette. Mais leurs concentrations varient suivant le type de produit consommé.
• Dans la cigarette, le tabac est brûlé plus complètement et plus rapidement.
• Les filtres ne retiennent que les produits non-gazeux ; c'est à dire 30 à 40% des composants de la fumée : principalement les substances irritantes et les goudrons, mais beaucoup moins la nicotine et pas du tout le CO. Ils contiennent des fibres d’acétate de cellulose qu’on retrouve dans les poumons des fumeurs.
• Certaines firmes utilisent une espèce de tabac modifiée génétiquement pour produire plus de nicotine.
• Les chiffres relatifs à la teneur en goudron et en nicotine, indiqués sur les paquets de cigarettes ne correspondent pas à la réalité de ce qu’absorbe vraiment le fumeur, surtout pour la nicotine, mais bien à un rendement obtenu dans des machines à fumer.

Tabac	Taux de nicotine dans la fumée	Poids en nicotine dans le tabac
Feuille séchée, hachée (scaferlati)		10 à 20 mg/g de tabac
Cigarette
Rendement artificiel (machine à fumer)	0,1 à 1,5 mg pour 1 cigarette	8-10 mg/cigarette
Rendement réel (quantité absorbée par le fumeur)	1 à 3 mg pour 1 cigarette

Teneur en nicotine concernant les cigarettes et le tabac¹

• Suivant les nouvelles directives européennes, les termes de light et de mild ne peuvent plus être employés car ils ne correspondent pas à une réalité pour le fumeur.

• Comme il y a eu également un abaissement de la teneur en nicotine, les fumeurs recourent à un tabagisme compensatoire (plus grand nombre de cigarettes, écrasement des pores de ventilation des filtres, bouffées plus nombreuses, plus profondes, de plus grand volume, rétention plus longue de la fumée dans les poumons) pour obtenir la nicotinémie dont ils ont besoin. Mais de la sorte, ils s’imprègnent en même temps d’une quantité plus grande de goudrons et d’autres toxiques de la fumée. Finalement, les cigarettes light ne sont pas moins dangereuses pour la santé que les cigarettes fortes, bien au contraire.

• Il faut bien distinguer le poids de nicotine présent dans le tabac, et la teneur en nicotine de la fumée de cigarette, teneur mesurée dans les machines à fumer dans des conditions d’ailleurs différentes des conditions réalistes observées chez le fumeur.

• Dans les machines, les pores des filtres sont bien ouverts (alors que les fumeurs les écrasent souvent avec les doigts ou les lèvres). Le volume des bouffées est inférieur à celui des fumeurs (35 ml versus 43-63 ml (ou davantage) et les intervalles entre les bouffées sont également plus longs (58 secondes versus 18-53) d’où un volume global plus faible (280-350 ml versus 315-765 ml). C’est la raison pour laquelle on ne peut pas considérer qu’une réduction de la teneur en nicotine puisse prédire une réduction des risques. D’autant plus que la teneur en goudrons ne permet pas de prédire la teneur de leurs composants carcinogènes comme les benzo-a-pyrenes ou les nitrosamines spécifiques au tabac, pas plus que la teneur des composants gazeux (CO, cyanure d’H₂, et acroléine).

• Les consommateurs croient, à tort, que les cigarettes dites légères réduisent les risques sur leur santé. C'est la raison pour laquelle on a supprimé ces mentions sur les paquets de cigarettes eu Europe.

• Les machines à fumer servent, essentiellement, à comparer entre elles les teneurs en produits de la fumée des différentes marques de cigarettes.

Cette page a été approuvée par le Comité Scientifique.