Tài liệu Đánh giá mức độ ô nhiễm Nicotin trong môi trường khí nơi sản xuất thuốc lá và tác động của nó đến sức khỏe người lao động Luận văn ThS. Khoa học môi trường và bảo vệ môi trường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------------- Bùi Thị Kiều Trang ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NICOTIN TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ NƠI SẢN XUẤT THUỐC LÁ VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐẾN SỨC KHỎE NGƯỜI LAO ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------------- Bùi Thị Kiều Trang ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NICOTIN TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ NƠI SẢN XUẤT THUỐC LÁ VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐẾN SỨC KHỎE NGƯỜI LAO ĐỘNG Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. ĐỖ QUANG HUY Hà Nội – 2011 Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang MỤC LỤC MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1. ..................................................................................................... 3 TỔNG QUAN .................................................................................................. 3 1.1. Tìm hiểu về nicotin ..................................................................................... 3 1.1.1. Nguồn gốc ............................................................................................. 3 1.1.2. Cấu tạo và tính chất hóa lý của nicotin ............................................ 3 1.1.3. Tính chất dƣợc học và độc tính của nicotin ........................................ 4 1.1.4. Cơ chế xâm nhập của nicotin vào cơ thể............................................. 8 1.1.5. Những biến đổi hóa học của nicotin trong cơ thể sống...................... 9 1.2. Tìm hiểu về thuốc lá, hiện trạng sản xuất và sử dụng trên thế giới và ở Việt Nam...................................................................................................... 12 1.2.2. Hiện trạng sản xuất và sử dụng thuốc lá trên thế giới .................... 15 1.2.3. Hiện trạng sản xuất và sử dụng thuốc lá ở Việt Nam ...................... 16 1.2.4. Khói thuốc lá ......................................................................................... 24 1.2.5. Tác hại của khói thuốc lá .................................................................... 26 1.2.6. Tác hại của hút thuốc lá thụ động ...................................................... 29 1.3. Các phƣơng pháp phân tích nicotin ..................................................... 30 1.3.1. Phƣơng pháp quang phổ .................................................................... 30 1.3.2. Phƣơng pháp sắc ký lỏng cao áp........................................................ 31 1.3.3. Phương pháp sắc ký khí ........................................................................ 31 CHƢƠNG 2. ................................................................................................... 34 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................. 34 2.1. Đối tƣợng và đặc trƣng vùng lấy mẫu nghiên cứu.............................. 34 2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu.......................................................................... 34 2.1.2. Đặc trƣng vùng nghiên cứu ................................................................ 35 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 82 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................... 36 2.2.1. Phƣơng pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS) .................................... 36 2.2.2. Phƣơng pháp sắc ký khí detectơ cộng kết điện tử (GC/ECD) ........ 37 2.2.3. Phương pháp chiết lỏng - lỏng .............................................................. 38 2.3. Các phƣơng pháp lấy mẫu .................................................................... 38 2.3.1. Phƣơng pháp lấy mẫu khí .................................................................. 38 2.3.2. Phƣơng pháp lấy mẫu máu ................................................................ 39 2.4. Hóa chất, dụng cụ và các thiết bị phân tích ............................................. 39 2.4.1. Hóa chất................................................................................................. 39 2.4.2. Dụng cụ thí nghiệm và thiết bị .............................................................. 40 2.5. Thực nghiệm ............................................................................................ 40 2.5.1. Điều kiện vận hành máy sắc ký khí với detectơ cộng kết điện tử (GC/ECD) để xác định hàm lượng nicotin trong mẫu khí .............................. 40 2.5.2. Điều kiện vận hành máy sắc ký khí với detectơ khối phổ (GC/MS) để phân tích hàm lượng nicotin trong mẫu máu .................................................. 41 2.5.3. Điều kiện lấy mẫu khí ........................................................................... 42 2.5.4. Chuẩn bị mẫu và xử lý mẫu .................................................................. 43 2.6. Xây dựng đường chuẩn ............................................................................ 45 2.7. Định tính và định lƣợng nicotin ............................................................ 46 CHƢƠNG 3. ................................................................................................... 47 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................... 47 3.1. Xây dựng đường ngoại chuẩn của nicotin ............................................... 47 3.1.1. Đường ngoại chuẩn xác định nicotin trong mẫu khí............................. 47 3.1.2. Đƣờng ngoại chuẩn xác định nicotin trong mẫu máu ..................... 49 3.2. Phân tích nicotin trong không khí ............................................................ 50 3.2.1. Kết quả phân tích nicotin trong các mẫu khí lấy tại khu vực Trường Đại học Khoa học Tự nhiên ................................................................................... 50 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 83 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang 3.2.2. Kết quả phân tích tại khu vực sản xuất thuốc lá ................................... 52 3.3. Hàm lƣợng nicotin trong máu ngƣời lao động .................................... 54 3.3.1. Đặc điểm đối tƣợng nghiên cứu ......................................................... 54 3.2.3. Kết quả xác định nồng độ nicotin trong các mẫu máu của ngƣời lao động tại nhà máy thuốc lá Thăng Long ........................................................ 58 3.2.4. Kết quả phân tích hàm lƣợng nicotin trong máu của 29 ngƣời điều trị bệnh tại Viện Y học Cổ truyền Quân đội ...................................................... 61 3.3. Đánh giá mối tƣơng quan giữa nồng độ nicotin trong máu và bệnh tật của ngƣời lao động................................................................................... 63 3.4. Một số ảnh hƣởng của nicotin đến sức khỏe ngƣời lao động ............. 65 3.5. Bàn luận về giải pháp làm giảm thiểu ảnh hƣởng xấu của nicotin trong môi trƣờng khí đến ngƣời lao động................................................... 67 KẾT LUẬN .................................................................................................... 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 71 PHỤ LỤC ........................................................................................................ 76 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 84 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ETS Environmental tobacco smoke Khói thuốc môi trường MS Main smoke Dòng khói chính PX Phân xưởng SS Secondhand smoke Dòng khói phụ Tổ chức Y tế thế giới WHO World Health Oganization Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 85 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Tỷ lệ và số người hút thuốc theo vùng ......................................... 15 Bảng 1.2. Tỷ lệ sử dụng thuốc lá theo giới tính và nơi cư trú, nhóm tuổi và nhóm thu nhập .......................................................................................... 18 Bảng1.3. Thị phần các nhãn hiệu thuốc lá giai đoạn 2002 - 2005 (%) ...... 22 Bảng 2.1. Điều kiện và vị trí lấy mẫu khí tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.......................................................................................................... 42 Bảng 2.2. Điều kiện và vị trí lấy mẫu khí tại cơ sở sản xuất thuốc lá Thăng Long, Hà Nội ...................................................................................... 42 Bảng 2.3. Độ thu hồi nicotin tương ứng với 3 loại dung dịch xử lý mẫu ... 44 Bảng 2.4. Độ thu hồi nicotin sau khi tách chiết ........................................... 45 Bảng 3.1. Số đếm diện tích píc và nồng độ nicotin chuẩn ........................... 48 Bảng 3.2. Số đếm diện tích píc và nồng độ dung dịch nicotin ..................... 49 Bảng 3.3. Nồng độ nicotin trong các mẫu tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên .......................................................................................................... 50 Bảng 3.4. Nồng độ nicotin trong các mẫu lấy tại cơ sở sản xuất thuốc lá .. 53 Bảng 3.5. Đối tượng nghiên cứu phân loại theo giới tính ........................... 54 Bảng 3.6. Đối tượng nghiên cứu phân loại theo tuổi đời ............................ 55 Bảng 3.7. Đối tượng nghiên cứu phân loại theo tuổi nghề ......................... 56 Hình 3.7. Biểu đồ tỷ lệ đối tượng nghiên cứu phân loại theo tuổi nghề ..... 57 Bảng 3.8. Đối tượng nghiên cứu phân loại theo nơi làm việc ..................... 57 Bảng 3.9. Hàm lượng nicotin trong máu của 12 lao động nam .................. 59 Bảng 3.10. Nồng độ nicotin trong mẫu máu của 30 lao động nữ ............... 60 Bảng 3.11. Kết quả phân tích xác định nồng độ nicotin trong mẫu máu của 29 người đến điều trị bệnh tại Viện Y học Cổ truyền Quân đội ................... 62 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 86 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang Bảng 3.12. Mối tương quan giữa nồng độ nicotin trong máu và tình trạng bệnh tật trên người lao động làm việc trong nhà máy thuốc lá Thăng Long ......................................................................................................................... 64 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 87 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Cấu trúc phân tử nicotin ................................................................. 3 Hình 1.2. Cấu tạo phân tử của nicotin ........................................................... 4 Hình 1.3. Ảnh hưởng của nicotin đến các cơ quan trong cơ thể .................. 5 Hình 1.4. Chuyển hóa giữa nicotin và cotinin .............................................. 6 Hình 1.5. Cây thuốc lá ................................................................................... 12 Hình 1.6. Quy trình công nghệ sản xuất thuốc lá điếu ................................ 13 Hình 1.7. Tỷ lệ người hút thuốc lá theo giới tại Việt Nam ........................... 17 Hình 1.8. Tỷ lệ nam tuổi 15 trở lên hút thốc lá phân theo mức thu nhập .. 20 Hình 1.9. Tổng sản lượng thuốc lá qua các năm ......................................... 21 Hình 1.10. Thành phần độc chất trong thuốc lá .......................................... 25 Hình 1.11. Tác hại của khói thuốc lá đến các cơ quan trong cơ thể con người ......................................................................................................................... 27 Hình 1.12. Những bệnh ung thư mà thuốc lá mang lại............................... 28 Hình 1.13. Sơ đồ khối thiết bị sắc ký khí ...................................................... 32 Hình 3.1. Sắc đồ phân tích chất chuẩn nicotin trên GC/ECD .................... 47 Hình 3.2. Đồ thị đường ngoại chuẩn nicotin ............................................... 48 Hình 3.4. Sắc đồ khối phổ của nicotin .......................................................... 51 Hình 3.5. Biểu đồ tỷ lệ đối tượng nghiên cứu phân loại theo giới tính ..... 55 Hình 3.6. Biểu đồ tỷ lệ đối tượng nghiên cứu phân loại theo nhóm tuổi đời ......................................................................................................................... 56 Hình 3.7. Biểu đồ tỷ lệ đối tượng nghiên cứu phân loại theo tuổi nghề ..... 57 Hình 3.8. Biểu đồ tỷ lệ đối tượng nghiên cứu phân loại theo vị trí làm việc ......................................................................................................................... 58 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 88 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang Hình 3.9. Mối liên quan giữa hàm lượng nicotin trong máu và tình trạng bệnh tật ở người lao động làm việc trong nhà máy thuốc lá Thăng Long .. 64 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 89 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang MỞ ĐẦU Thuốc lá là một trong những sản phẩm có số người sử dụng nhiều trên thế giới. Việc sản xuất thuốc lá tuy không được khuyến khích nhưng ngày càng phát triển và mở rộng cùng với sự gia tăng mạnh về thị trường tiêu thụ. Ngành công nghiệp thuốc lá đã mang lại lợi ích không nhỏ về kinh tế cũng như xã hội cho nhiều quốc gia: giải quyết công ăn việc làm, đóng góp đáng kể vào nguồn thu cho ngân sách Nhà nước và địa phương. Ở Việt Nam Tổng Công ty Thuốc lá Việt Nam là đơn vị sản xuất thuốc lá chủ yếu với 3 đơn vị hạch toán phụ thuộc, 18 công ty con, 10 công ty liên kết, ngành sản xuất thuốc lá sử dụng khoảng 18.000 công nhân (chiếm 0,05% lực lượng lao động ở Việt Nam). Sản lượng thuốc lá của cả nước trung bình là 4.000 - 4.500 triệu bao mỗi năm. Tuy nhiên, xét về mặt tác hại thì thuốc lá là một ngành sản xuất có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động. Vào năm 1998, R.A. Ehsay đã đề cập đến ảnh hưởng sinh học ở công nhân tiếp xúc nghề với bụi thuốc trong quá trình sản xuất [41]. Theo thống kê của K.S. Chia và H.P. Lee thì trong số công nhân tiếp xúc nghề nghiệp với nicotin, tỷ lệ bị ung thư phổi là 4% [39]. Hiện nay, những hậu quả do khói thuốc lá gây ra đã lên đến mức đáng báo động tại Việt Nam cũng như ở các nước trên thế giới. Theo thống kê của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), cứ 8 giây lại có một người chết do thuốc lá. Mỗi năm thuốc lá giết hại 4,9 triệu sinh mạng trên toàn thế giới. Ở Việt Nam mỗi năm có 40.000 người tử vong vì các bệnh liên quan đến thuốc lá, gấp gần bốn lần số ca tử vong do tai nạn giao thông. Trong khói và bụi thuốc lá chứa trên 40 chất có khả năng gây ung thư như nicotin, cacbon monoxit, các hợp chất vòng thơm….. trong đó nicotin là Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 1 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang thành phần chính gây hại đến sức khỏe con người, nó là chất gây độc thần kinh rất mạnh, gây ảnh hưởng đến da, phổi, tim mạch. Trong quá trình sản xuất thuốc lá đã làm thải ra một lượng khói và bụi thuốc lá đáng kể gây ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động tại nơi sản xuất. Ở nước ta vấn đề về sức khỏe của công nhân làm việc trong môi trường thuốc lá đã được nghiên cứu từ những năm 1960. Năm 1996, bệnh nhiễm độc nicotin được công nhận là bệnh nghề nghiệp. Tuy nhiên, vẫn chưa có những nghiên cứu chuyên sâu về vấn đề này để đưa ra lời cảnh báo và biện pháp giảm thiểu tác hại của khói thuốc lá trong khu vực sản xuất đến sức khỏe người lao động. Với mong muốn tìm hiểu được mức độ ô nhiễm và mối tương quan giữa nicotin trong môi trường khí nơi sản xuất thuốc lá với sức khỏe người lao động, luận văn đã lựa chọn đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm nicotin trong môi trường khí nơi sản xuất thuốc lá và tác động của nó đến sức khỏe người lao động” để có thể đưa ra lời cảnh báo về mức độ ảnh hưởng của nicotin trong không khí xung quanh khu vực sản xuất thuốc lá đến sức khỏe người lao động. Hơn thế nữa, luận văn hy vọng phương pháp xác định nicotin trong không khí và trong máu người lao động cho phép giúp phát hiện sớm nicotin trong máu các đối tượng nghiên cứu để dự phòng hậu quả đáng tiếc do quá trình tiếp xúc nghề nghiệp với nicotin. Nghiên cứu của đề tài tập trung vào các nội dung sau:  Xác định hàm lượng nicotin trong môi trường không khí của nhà máy sản xuất thuốc lá.  Xác định hàm lượng nicotin trong máu của người lao động làm việc tại các bộ phận trong nhà máy sản xuất thuốc lá.  Tìm hiểu mối liên quan giữa hàm lượng nicotin trong không khí và hàm lượng nicotin trong máu với tình trạng bệnh lý của người lao động. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 2 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tìm hiểu về nicotin 1.1.1. Nguồn gốc Nicotin là một loại ankanoid bay hơi mạnh tìm thấy trong các cây họ Cà (Solanaceae), chủ yếu trong cây thuốc lá, và với số lượng nhỏ trong cà chua, khoai tây, cà tím và ớt Bell. Nicotin là tên gọi được đặt theo tên của một nhà ngoại giao người Pháp Nicot (1530 - 1600), ông đã gửi thuốc lá và hạt của nó từ Bồ Đào Nha tới Paris vào năm 1550 và cổ vũ cho các ứng dụng y tế của nó. Nicotin được các nhà hoá học người Đức, Posselt & Reimann chiết xuất ra khỏi cây thuốc lá vào năm 1828. Công thức hoá học của nicotin được Melsen miêu tả vào năm 1843, được A.Pictet và Crepieux tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1893. Nicotin được tổng hợp sinh học thực hiện từ gốc và tích luỹ trên lá thuốc lá chứa 2 - 10%, một số loại thuốc lào có thể chứa đến 16% nicotin. Lá thuốc càng già càng chứa nhiều nicotin. 1.1.2. Cấu tạo và tính chất hóa lý của nicotin Hình 1.1. Cấu trúc phân tử nicotin Nicotin có công thức hóa học là C10H14N2. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 3 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang Nicotin là một chất lỏng, sánh như dầu, có mùi hắc, có vị cay nóng, tan trong nước, tan mạnh trong dung môi hữu cơ, hút ẩm và có thể trộn lẫn với nước trong dạng bazơ của nó. Là một bazơ gốc nitơ, nicotin tạo ra các muối với các axít, thông thường có dạng rắn và hòa tan được trong nước. H N CH3 N Hình 1.2. Cấu tạo phân tử của nicotin Nicotin là một chất không màu, chuyển thành màu nâu khi cháy và có mùi thuốc khi tiếp xúc với không khí. Nicotin dạng bazơ tự do sẽ cháy ở nhiệt độ thấp hơn điểm sôi, và hơi của nó bắt cháy ở nhiệt độ 95ºC trong không khí cho dù áp suất hơi thấp. Phần lớn nicotin bị cháy khi người ta đốt điếu thuốc lá, trong không khí, ngoài ánh sáng, nicotin nóng chảy ở -18ºC, sôi ở 246ºC. Nicotin phản ứng kiềm mạnh tạo muối bền, kết tủa các muối kim loại nặng như Pb, Hg, khi tiếp xúc với HCl tạo khói trắng. 1.1.3. Tính chất dƣợc học và độc tính của nicotin Cơ quan Kiểm soát Dược và Thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) xếp nicotin vào nhóm các chất có tính chất dược lý gây nghiện chủ yếu, tương tự như các heroin và cocain. Nicotin rất độc, trước hết nó là một chất độc thần kinh, ảnh hưởng lên các hệ thần kinh thực vật và hệ thần kinh trung ương với sự có mặt của các thụ thể nicotin trên các cấu trúc não gây kích thích và làm tê liệt hệ thần kinh [3]. Ngoài ra, nicotin còn ảnh hưởng đến hệ tuần hoàn như: thay đổi huyết áp, tăng thể tích tim, gây tổn thương hệ tim mạch, tác động trực tiếp lên cơ tim, thành mạch. Ảnh hưởng tới quá trình cấu tạo tế bào máu. Gây đột biến Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 4 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang gen, biến đổi chromosomal, mạng lưới chromatit và các axit nucleic trong tế bào lympho của máu ngoại vi [45]. Nicotin tác động lên màng não làm thay đổi hoocmon adrenal gây tác hại khôn lường, một tác hại nghiêm trọng không thể không kể đến là nguy cơ gây tử vong vì ung thư phổi. Hình 1.3. Ảnh hưởng của nicotin đến các cơ quan trong cơ thể Nicotin tác động lên các thụ thể ở hệ thống thần kinh với chất dẫn truyền thần kinh dopamine. Dopamine là chất dẫn truyền thần kinh có chức năng tạo cảm hứng trong não, điều chỉnh mong muốn sử dụng các chất gây nghiện, gây bài tiết adrenaline (nhịp tim nhanh, co mạch ngoại vi, ức chế co bóp và chế tiết dịch vị dạ dày). Tuy nhiên trong cơ thể nicotin sẽ nhanh chóng được chuyển hóa thành cotinin và thải trừ ra nước tiểu [3]. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 5 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang N H CH3 N N O CH3 N H Nicotin Cotinin Hình 1.4. Chuyển hóa giữa nicotin và cotinin Cotinin là sản phẩm chuyển hóa đầu tiên và chủ yếu của nicotin; cotinin có bán chu kỳ sinh học dài trên 20 giờ, không có mặt ở môi trường bên ngoài mà tồn tại lâu trong các dịch sinh học như trong huyết tương, nước tiểu, nước bọt. Nicotin kích thích làm tăng năng lực nhận thức, khả năng tập trung tư tưởng, trí tuệ nhạy bén, giảm căng thẳng, tạo ra cảm giác thư giãn. Nicotin kích thích hệ me’solimbe làm tăng tiết dopamine, làm người hút khoan khoái và gây nghiện. Tuy nhiên, nó không làm cho lú lẫn, rối loạn tâm lý, mất tinh thần như cocain và heroin. Nicotin có thể gây nhiễm độc hoặc gây tử vong (do hấp thụ bằng đường tiêu hóa). Một điếu thuốc có từ 1 - 3mg nicotin, một giọt nicotin có thể gây chết một con thỏ hay một con chó, 7 giọt nicotin làm chết một con ngựa, một giọt tiêm vào tĩnh mạch gây chết người. Người lớn chết khi cơ thể hấp thụ 15 - 20 gam nicotin, trẻ em chỉ cần vài gam cũng có thể gây chết vì nó tăng bệnh tim mạch, ung thư…. Nicotin làm cản trở đáp ứng thở của trẻ bình thường, làm giảm các cảm thụ thể (ảnh hưởng đến việc báo động cho cơ thể tình trạng thiếu oxi khi ngủ) ở trẻ, nhất là dưới 6 tháng tuổi, dẫn đến nguy cơ đột tử ở trẻ. Nicotin là chất chủ yếu tác động lên não bộ, thay đổi tâm thế con người, cảm giác thèm ăn, và sự tỉnh táo theo những cách mà con người tìm thấy sự thoải mái và có lợi. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 6 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang Nicotin có khả năng gây nghiện cao, khi bị nghiện sẽ phải gắn bó với nó một cách thường xuyên và càng ngày càng nhiều. Mỗi năm có khoảng 35 triệu người nỗ lực từ bỏ thuốc lá. Tuy nhiên chưa đến 7% trong số này thành công trong việc cai nghiện với khoảng thời gian nhiều hơn một năm, và hầu hết đều bắt đầu hút thuốc trở lại trong vòng vài ngày. Đối với người mới hút thuốc, hệ phó thần kinh giao cảm bị kích thích, toát mồ hôi, lạnh, buồn nôn, hạ huyết áp, tim đập nhanh, ngất lịm. Đối với người nghiện thuốc lá hay người thu hoạch, phơi sấy thuốc lá, thuốc lào thường hay bị cháy bỏng thực quản, dạ dày, chóng mặt, vã mồ hôi, run tay, đau bụng, rối loạn thị giác, tim đập nhanh, kích thích hệ giao cảm, tăng huyết áp, suy nhược cơ thể, rối loạn cục bộ. Nicotin gây độc cấp tính do nhai thuốc lá vì hấp thụ nước chất từ thuốc. Nicotin trong cơ thể tích lũy lâu ngày gây nên co thắt phế quản, tăng nồng độ axit béo trong máu gây nên xơ mỡ động mạch, tăng tiểu cầu, làm máu chóng đông, giảm lượng estrogen trong máu làm mãn kinh sớm, gây nên tai biến như cơn đau, viêm động mạch, nhồi máu cơ tim. - Tăng tác dụng của tuyến thượng thận trong thời gian đầu. - Giảm sự sản xuất histamine. - Thay đổi sự tổng hợp proteine và dự trữ serotonine. - Gia tăng sự tập hợp tiểu cầu, gây hư hại tế bào biểu mô, gây biến đổi ở chuyển hóa prostacyclin và thromboxane. - Gây co mạch và gây thuyên tắc trên hệ thống mạch máu ngoại vi. - Ức chế phản ứng viêm thông qua tác động của hệ thống thần kinh trung ương và ngoại vi và thông qua tác động trực tiếp trên các tế bào miễn dịch. - Nicotin kích thích dòng chảy canxi và gia tăng sự biệt hóa tế bào. Tương tự như hệ thống thần kinh, dòng chảy canxi vào tế bào sừng của thượng bì thông qua các cấu trúc tiếp nhận các truyền đạt thần kinh hướng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 7 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang điện giải sẽ là yếu tố quyết định trong thăng bằng nội mô của da. - Nicotin làm chậm lành vết thương: do làm giảm lượng máu đến da, gây thiếu máu mô và làm chậm sự lành các mô bị chấn thương. 1.1.4. Cơ chế xâm nhập của nicotin vào cơ thể Thông thường công nhân tiếp xúc nghề nghiệp với nicotin trong các nhà máy sản xuất thuốc lá, trong quá trình công nghệ: chế biến, sấy khô, lên men, cuốn điếu, đóng bao…. Nicotin xâm nhập vào cơ thể thông qua các con đường sau: Đường tiêu hóa: qua quá trình ăn uống sau ca hoặc trong ca làm việc khi điều kiện vệ sinh cá nhân của công nhân còn hạn chế. Người ta đã tiến hành thí nghiệm cho chuột uống cotinin và thấy LD50 sau 48 giờ là 1.604 mg/kg thể trọng, trong khi đó tiêm vào mang bụng thì LD 50 là 930 mg/kg thể trọng [13]. Đường hô hấp: Trong một số nghiên cứu cho thấy nồng độ bụi thuốc lá ở một số vị trí sản xuất (chọn lá, máy thái, máy sấy, cuốn điếu) của 2 nhà máy thuốc lá Thăng Long và Bắc Sơn cao hơn giới hạn tối đa cho phép 4 - 5 lần (ở Việt Nam giới hạn tối đa cho phép là 3 mg/m3). Lượng bụi hạt dưới 5µm ở nguyên liệu thuốc lá chiếm 40%. Như vậy, người công nhân đã hít phải một số bụi thuốc lá vào phổi. Theo Parkes và cộng sự thì 25% lượng bụi này bị giữ lại ở phổi và đọng lại ở đây đến 300 ngày. Ngoài việc tiếp xúc nghề nghiệp với bụi thuốc lá người lao động còn phải hít thở nicotin ô nhiễm trong môi trường lao động. Nồng độ nicotin trong không khí tại một số địa điểm: sấy sợi, đóng bao, sấy lại, cuốn điếu khá cao (tương đương 3,3 - 4 µg/l; 4,4 µg/l; 1,3 - 4,0 µg/l; 2,8 - 8,0 µg/l; 1,3 µg/l) [13]. Vậy qua đường hô hấp, nicotin xâm nhập vào cơ thể trực tiếp hoặc qua lượng nicotin chứa trong bụi. Qua da: Công nhân làm việc trong điều kiện nóng, ra nhiều mồ hôi, bụi thuốc bám vào da, nicotin có thể ngấm vào cơ thể, đặc biệt ở những công Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 8 Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang nhân thu hái thuốc lá [24]. Qua da, nhiễm độc nicotin xảy ra rất nhanh (sau 20 phút). Nhiều trường hợp tử vong được ghi lại khi tiếp xúc qua da với các dung dịch nicotin 45%, 95% với diện tích tiếp xúc lớn. Nicotin được hấp thụ qua da, miệng và niêm mạc mũi hoặc hít vào phổi. Ngoài ra còn xâm nhập qua mắt. Khi hút một điếu thuốc lá, người hút thuốc đưa vào cơ thể 1 đến 3 mg nicotin. Hút thuốc lá là cách đưa nicotin đến não một cách nhanh chóng trong vòng 10 giây sau khi hít vào. Khi nicotin được đưa vào cơ thể, nó được vận chuyển nhanh thông qua đường máu và có thể vượt qua rào cản giữa máu và não. Kể từ khi hít vào nicotin mất trung bình 7 giây để chạy tới não. Thời gian bán phân rã của nicotin trong cơ thể vào khoảng 2 giờ. Nicotin nuốt vào dạ dày bị dịch vị axit ngăn cản sự hấp thụ, xuống ruột vào hệ thống gan, nicotin bị phân rã trong gan bằng enzym cytochrome P450 (chủ yếu là CYP2A6, và cũng có CYP2B6). Tại đây, 70% nó bị phá hủy ngay từ lần đầu đi qua. Cơ thể người có thể đào thải nicotin ra nước tiểu dưới dạng cotinin với thời gian bán hủy kéo dài (20 giờ). Có thể định lượng cotinin trong nước tiểu và trong nước bọt. 1.1.5. Những biến đổi hóa học của nicotin trong cơ thể sống Nicotin chủ yếu thay đổi trong cơ thể sống, đặc biệt là ở phổi. Nicotin N-Oxy Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Cotinin 9 P-450 Cytochrome Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang Những chất chuyển hóa sơ cấp của Nicotin là cotinin và Nicotin N-Oxy bởi sự oxi hoá của tế bào P-450 Cytochrome. Nicotin gây nguy hiểm cho cơ thể như thế nào? Nicotin và chất chuyển hóa của nó có thể gây nguy hiểm cho cơ thể. Nicotin là một chất có khả năng gây bệnh ung thư rất mạnh. Trong thực tế, nicotin có thể trải qua vài loại biến đổi như sự mở vòng pyrole. Nhóm methyl trên vòng này có thể trở thành một tác nhân ankyl rất mạnh khi bị loại bỏ từ vòng. Nhóm amin của nicotin phản ứng với Nitrogen monoxide hay với Nitro axit tạo thành "nitrosonium" dạng phân tử. Hỗn hợp này có thể được thay đổi bởi cơ thể, bằng sự oxi hoá và mở vòng. Sự mở vòng này cho ra hai chất đồng phân, hai "nitrosamino" dạng phân tử (R2N-N=O) ở nơi mà một trong số hai nhóm R là nhóm methyl. Phản ứng này xảy ra như sau: A B A = 4 (N-methyl-N-nitrosamino)-1-(3-pyridyl)-butan-1-one B = 4 (N-methyl-N-nitrosamino)-4-(3-pyridyl)-butanal Trong môi trường axit, oxy của nhóm "nitrosamino" nhận một proton và liên kết đôi chuyển tới nitrogen trung tâm, và nó trở nên tích điện dương. Phân tử mới "nitrosamino" này có thể phản ứng với các amin khác, với sự loại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 10 Khoa Môi trường