吸氣煙與健康: 我們對電子菸了解多少？
電子菸廣告宣稱在吸菸者僅吸入「無害的水蒸氣」的同時，能幫助吸菸者克制吸菸的習慣，但尚無實驗證明這些功效。
作為聖地亞哥榮軍醫院的一名胸腔科醫生，Laura Crotty Alexander 回答了幾乎所有有關吸菸的問題。無論她的病人是要找戒菸的方法或僅僅是懷疑他們的健康問題可能與吸菸有關，Crotty Alexander 都會一一回答。
然而，幾年前她的病人開始提出新問題：電子菸是否比傳統煙更安全，他們是否應該換成吸電子菸？「我並不知道答案。對一個醫生和一個研究者來說，這很令人沮喪。」Crotty Alexander 說。
全美國的醫生都遇到病人們提出的相同問題。仿佛一夕之間， 電子菸——或從前稱之為電子尼古丁傳送系統——出現在了加油站、便利店，或任何出售香菸的地方。市場營銷可能宣稱電子菸能幫助吸菸者戒菸，有益於健康，並且所有的電子菸使用者吸入的都是「無害的水蒸氣」。
許多環境健康科學家對此並不確定。紐約布法羅羅茲韋爾帕克癌症研究所（Roswell Park Cancer Institute） 的毒理學家Maciej Goniewicz 說：「這是蒸氣，但只有一小部分是水。」他說，其中大部分由丙二醇和/ 或丙三醇組成，是「電子菸油」（或「電子菸液」） 中的主要成分，在電子菸中汽化。遇熱後，這些溶劑就會產生一種氣溶膠來代替菸草煙霧。大部分電子菸液含香精和防腐劑。
「我們對於電子菸的了解絕大部分來源於實驗室研究，」Goniewicz 說。「我們不知道這種產品對使用者產生的真正的健康效應，尤其是對長期使用者。」
電子菸才剛剛問世，這意味著對於潛在健康危害的縱向研究仍遙遙無期。同時，有關其安全性的現有文獻都是有關電子菸油和電子菸排放的小型研究。電子菸及其相關排放物與傳統煙相比究竟如何，仍然未知。
儘管缺乏健康數據，很多研究人員認為電子菸的危害比傳統煙小。倫敦帝國理工學院（Imperial College London）的公共衛生社會學家Gerry Stimson如是解釋：「當燃燒植物性物質時，你會吸入大量骯髒的東西到你的肺中。」他說，因為電子菸僅僅加熱液體，而非燃燒菸葉，因此吸入的有害顆粒物會少一些。
「這些蒸氣未必是有利健康的， 但兩害相權取其輕，它的確比菸草好一些。」Crotty Alexander說。
雖然製造商提供很多款不同的電子菸，但每一款的基本概念都相同：一端的加熱原件使液態尼古丁溶液霧化，通過菸嘴吸入蒸氣。
Stimson也如此認為：「這其實是權衡潛在風險和潛在健康益處的問題。所有藥物和其他社會健康干預都存在低風險或者風險並不低，故需要對必要的預警原則和潛在益處進行權衡。」
當然，說某種東西比吸菸更健康並不是提高標準。據美國疾病預防控制中心估計，吸菸導致美國每年每5 人中有1人死亡，包括由二手菸暴露導致的死亡。吸菸是慢性阻塞性肺病、肺癌和心血管疾病的主要危險因素。它是美國主要的可預防性過早死亡的死因，也是全球主要的死因之一。
興起
在民眾對菸草的健康威脅日益了解和法律大力打擊公共場所吸菸的背景下，中國藥劑師Hon Lik於2003年首次研製出一種傳統煙的電子替代物。2007年電子菸進入美國市場。
這種設備的形狀和尺寸各異，但都是基於同一結構原理：一端的加熱原件使液態尼古丁溶液霧化，通過菸嘴吸入蒸氣。「我們把電子菸看作一類產品，其實它有上百個品牌和許多代革新與型號，」Goniewicz說。「人們在如何使用這些產品上也存在巨大差異。」
電子菸最初幾乎只在網上銷售， 並且不受菸草法規限制。一開始電子菸並未被普遍接受，只有少數吸菸者改吸電子菸，以此替代他們吸菸草的習慣或者作為一種補充。當雷諾美國（Reynolds American）和羅瑞拉德（Lorillard）等公司開始對這種設備感興趣後，這種產品廣告量增加，並開始進入實體商店。很快，電子菸作為戒菸助手和健康的吸菸替代物的聲譽雖然未經證實，但廣泛提高了其知名度。
製造商可以製造無味的尼古丁溶液，但許多公司都添加香味，從成熟的（薄荷巧克力松露和威士忌） 到稚嫩的（泡泡糖、小熊軟糖和棉花糖）。2014年春的一份國會報告控訴電子菸製造商使用這些香味來引誘青少年，這種市場營銷策略禁止使用於菸草捲菸，因為這對年少的使用者非常有吸引力。相對於菸草產品，電子菸的銷售無年齡限制，據估計2012年有178萬6~12年級的學生嘗試過電子菸。
「吸蒸氣煙」（電子菸使用者如此稱呼他們的習慣）的增加並沒有相應帶來對此行為所產生的生理作用的了解。當調查人員試圖量化電子菸使用者的暴露時，他們很快就陷入了困境，舊金山加州大學菸草研究員Stanton Glantz說到。
一方面，每一位電子菸製造商對這種設備和電子菸油的設計都不同， 這改變了每吸一次所吸入的蒸氣及其溶解質的量。每個人獨特的吸蒸氣煙動作也會決定他們吸入的量。替換煙盒上的標籤通常無法準確反映電子菸油中尼古丁的含量，而煙油中的尼古丁含量也與蒸氣中尼古丁的含量不相關。
目前所知
儘管這些困難阻礙了研究人員的研究，但他們並沒有停止研究。Goniewicz和其他人從他們已知的東西著手。以往有關丙二醇（電子菸油中最常用的成分之一）的研究顯示，它能夠引起眼部和肺部刺激。在丙二醇的產品安全評估中，陶氏化學公司建議人們避免吸入該化學物。
Goniewicz與尼古丁和菸草研究項目的同事們在《尼古丁與菸草研究》（Nicotine & Tobacco Research ）上發表了一項新研究，研究結果表明，電子菸油受熱至高溫時會形成具有潛在毒性的羰基化合物。在早期的電子菸型號中，受熱元件的溫度不夠高，不足以產生這些化合物。然而，一些新型的「變壓」型號能夠增加受熱元件的溫度，從而釋放更多的尼古丁—— 這也會產生羰基化合物。
羰基化合物中一個碳原子以雙鍵與一個氧原子相連接，廣泛存在於有機化合物和有機金屬化合物中。Goniewicz及其同事們識別出的羰基化合物包括甲醛、乙醛、丙酮和丁醇。丙二醇電子菸油比其他電子菸油產生更多的羰基化合物，具有致癌性的甲醛的水平與菸草煙霧中相當。
有趣的是，研究人員也注意到有一種電子菸油在較高溫度時未檢測到羰基化合物。這種煙油主要是聚乙二醇，所含的丙二醇比其他樣本中少。
其他調查人員對電子菸油中使用的香精和防腐劑很感興趣。雖然美國食品和藥品監督管理局（FDA）將這些添加劑歸類為「一般公認安全的」，但這種分類通常是基於攝入， 而吸入可能造成不同的毒性反應。一些研究確認了電子菸油和蒸氣中多種尼古丁相關的降解產物和其他雜質， 不過也有一些研究人員認為這些雜質的水平不會造成危害。
體外研究表明電子菸油的香精具有潛在的細胞毒性。在一項研究中， 調查人員對35份不同電子菸溶液的樣本進行了3種細胞篩選：人類肺成纖維細胞、人類胚胎幹細胞和小鼠神經幹細胞。雖然這些電子菸油中的尼古丁未顯示細胞毒性，但部分香精的確具有細胞毒性。以上這兩種幹細胞也遠比成人肺細胞對這些化學物質更敏感。但是，我們需要更多的研究來證實這些發現，如果這些發現得以證實，其對人類健康的意義又是什麼。
植物性物質燃燒過程中產生的細顆粒物和超細顆粒物是吸菸所致呼吸系統和心血管系統疾病風險的主要歸因之一。儘管電子菸不燃燒，但卻仍會產生各種顆粒物。聖路易斯市華盛頓大學的一個團隊發現，水、尼古丁和溶劑中的超細顆粒物會沉積在肺中，其特徵與菸草煙霧中的超細顆粒物一致。
2013年，由加州大學河濱分校的細胞生物學家Prue Talbot進行的一項研究發現，電子菸的蒸氣中存在另一種納米顆粒物：分析表明是高濃度的重金屬和矽酸鹽。這些金屬納米顆粒物來自受熱元件，由鍍銀焊錫的鎳鉻絲組成。在接觸受熱元件期間，電子菸油會吸附一些金屬，再遷移到氣溶膠中。
暴露的症狀
儘管缺乏人類健康研究，但電子菸使用者的報告稱有潛在不良副作用。Talbot對3個蒸氣煙網上論壇進行調查時發現，有405條記錄提到使用電子菸後出現症狀。雖然有78條記錄是正面的，1條是中立的，但另外326條提到的症狀都是負面的，使用者最常抱怨的是頭疼、呼吸道刺激和食慾改變。
與菸草產品不同，電子菸無年齡限制。2011~2012 年間青少年中電子菸使用量幾乎翻了一番，據美國疾病預防控制中心介紹，2012 年約有178 萬6~12 年級的學生嘗試過電子菸。
鑒於電子菸在青少年中廣受歡迎，成年使用者中的安全性研究—— 即便存在這些研究——未必能反映電子菸對更年輕的人群的潛在健康風險，密蘇里州堪薩斯市兒童慈善醫院（Children’s Mercy Hospital）的過敏專科醫生和兒科醫生Chitra Dinakar如是說。「通常，年輕人對化學物質更敏感。」Dinakar說。
美國疾病預防控制中心流行病情報服務部的Kevin Chatham-Stephens 對中毒控制中心接到的有關電子菸及其成分的來電進行追蹤。去年春天他首次發表了兒童暴露於電子菸及其成分的數據。在《發病率和死亡率周報》（Morbidity and Mortality Weekly Report ）中，Chatham-Stephens和同事們稱中毒控制中心接到的有關電子菸及其成分的來電數量從2010年9月的1通上升至2014年的215通。僅半數的電子菸暴露報告是有關電子菸油或蒸氣的。他說，「我們希望提高臨床醫師和消費者對其潛在健康風險的認識，並警惕潛在的不良健康效應。」
在這一點上，醫生最關注的是急性尼古丁毒性，其症狀包括焦慮、心跳加速、疾病突發、噁心和嘔吐。嬰幼兒尼古丁中毒案例報告的作者們呼籲醫生讓患者了解尼古丁溶液對兒童的危害。他們指出，一些替換煙盒中的尼古丁溶液用量一旦吸入可能致死（他們所報道的案例並未致死）。
電子菸油有上百個品種，許多電子菸的名稱和香味似乎是專為青少年設計的。香精及薄荷醇被禁止用於傳統捲菸中，因為它們能夠輕易地誘惑兒童使用菸草。
電子菸也可能對身邊的人產生排放暴露，不過這方面的研究剛剛起步。一個研究團隊觀察到，室內吸蒸氣煙2小時後，粗顆粒物、多環芳烴和鋁的水平上升——儘管仍低於菸草捲菸中的水平。
「電子菸的確會污染空氣， 雖然不如傳統煙污染得那麼嚴重，」Glantz說。「許多二手菸對心血管系統的影響呈高非線性的劑量-反應曲線，」他說，所以即使電子菸排放的水平較低，也應該謹慎對待。他補充道，「現在我們的室內空氣比以前更乾淨[這歸功於大範圍的公共場所禁菸令]，所以我不明白為什麼你們要用電子菸把污染空氣重新帶回來。」
臨時性建議
對於電子菸是否安全或是否低於菸草捲菸的危害仍存在諸多疑問，並且對於這種設備是否應該被監管以及如何進行監管也有激烈的討論。但其不確定性似乎未影響到電子菸的受歡迎程度。
雖然研究人員仍在等待電子菸長期健康效應的數據， 但Crotty Alexander已經開始建議她的患者使用這種設備。「我不喜歡把『安全』 這個詞用在電子菸上，」她說，「但我會告訴我的患者們，如果他們從吸傳統捲菸改為吸電子菸，可能會更好。」
Glantz和同事們建議，醫療服務的提供者應該明白當一個患者詢問電子菸問題時的真正意圖。「一個為了戒菸而詢問臨床醫生有關電子菸使用問題的患者，可能意味著準備好了戒菸，」在2014年5月的臨床醫生簡報中他們寫道。「最重要的是支持患者嘗試戒菸，並確保任何一個建議都不會消弱患者戒菸的動力。」
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