Seit einigen Jahren ist die so genannte elektrische Zigarette auf dem Markt erhältlich und kann sowohl im Internet als auch im Einzelhandel erworben werden. Wie oben beschrieben, sind elektrische Zigaretten aus verschiedenen Bauteilen aufgebaut. Sie bestehen aus einer Stromquelle (meist eine wiederaufladbare Batterie), einem Heizelement, einem Mundstück und einer Kartusche, in der eine nikotinhaltige oder nikotinfreie Lösung enthalten ist. Vom Aussehen her sieht die elektrische Zigarette einer herkömmlichen Zigarette ähnlich. Die in der Kartusche enthaltene Flüssigkeit enthält neben Nikotin ein Lösungsmittel für Nikotin, Propylenglykol und/oder Glycerin, Wasser, Aromastoffe (z.B.
Tabakaroma oder Früchtearoma) und weitere Chemikalien. Wenn der Benutzer am Mundstück saugt, erwärmt sich das Heizelement und die Flüssigkeit in der Kartusche wird verdampft, so dass ein Aerosol entsteht, das vom Benutzer eingeatmet wird. Dieses Aerosol erinnert optisch an den Rauch einer konventionellen Zigarette. Weil bei der elektrischen Zigarette kein Tabak enthalten ist und die nikotinhaltige Flüssigkeit nicht verbrannt, sondern nur erhitzt wird, werden elektrische Zigaretten von den Herstellern als gesundheitlich bessere Alternative zum Zigarettenrauchen und als Möglichkeit zur Rauchentwöhnung beworben.
Eine konventionelle Zigarette hingegen besteht aus einer Mischung verschiedener Tabaksorten, Feuchthaltemittel und Aromen, umgeben von einem speziellen Zigarettenpapier. Die meisten modernen Zigaretten besitzen zudem noch einen Filter, der luftdurchlässig ist. D.h., wenn der Raucher am Filter saugt, wird gleichzeitig Umgebungsluft angesogen und der Hauptstromrauch wird auf diese Weise verdünnt. Die Inhaltsstoffe von Tabakprodukten sind in Deutschland durch die Tabakverordnung vorgegeben und genau geregelt. Die chemische Zusammensetzung des Zigarettenrauches wird somit von vielen verschiedenen Faktoren bestimmt. Beim Rauchen von Zigaretten inhaliert der Raucher eine komplexe Mischung verschiedener Stoffe. Nahezu alle Klassen organischer Verbindungen sind im Zigarettenrauch vertreten, zusammen mit Metallen, welche in Spuren in Zigarettenrauch vorkommen können. Mit zunehmender Präzision der analytischen Nachweismethoden ist es allerdings wahrscheinlich, dass in Zukunft noch weitere, bisher nicht nachweisbare, Verbindungen detektiert werden.
Bei der Verbrennung von Tabak entstehen rund 4800 Substanzen (gasförmig und zu Partikeln aggregiert), davon 70 identifizierte humane Kanzerogene, Tumorpromotoren und Kokanzerogene (Hecht, 1999; IARC, 2004). Insgesamt sind mindestens 250 der im Tabakrauch enthaltenen Substanzen gesundheitsgefährdend. Die wichtigsten toxischen bzw. kanzerogenen Inhaltsstoffe von Zigarettenrauch sind Nikotin, Kohlenmonoxid, Blausäure, Stickoxide, flüchtige Aldehyde, aromatische Amine und (Polyzyklische) aromatische Kohlenwasserstoffe. Aufgrund der nachgewiesenen Toxizität bzw. Kanzerogenität der Zigaretteninhaltsstoffe wurde die zugelassene
33 Menge an Teer und Nikotin in Zigaretten reduziert. Bislang wurde jedoch noch keine Reduktion der mit dem Zigarettenrauchen assoziierten Erkrankungen (z.B. Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und chronische Lungenerkrankungen) beobachtet. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass sich die Zigarettenraucher in ihrem Rauchverhalten entsprechend angepasst haben.
Krebs ist in Deutschland die häufigste Todesursache nach Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems.
Dabei ist Rauchen der größte einzelne und vermeidbare Risikofaktor für die Entstehung von Krebs.
Zigarettenrauchen verursacht eine Reihe unterschiedlicher Krebsarten in unterschiedlichen Organen darunter z.B. Lungenkrebs, Krebs im Mund-, Nasen- und Rachenraum, diese Krebsarten sind zu 90%
durch das Rauchen induziert. Weitere durch Tabakrauch induzierte Krebsformen sind Kehlkopfkrebs, Leberkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs, einige Formen der Leukämie und wahrscheinlich Brust- und Gebärmutterhalskrebs (DKFZ, 2008).
Doch nicht nur Raucher sind von den negativen Folgen des Tabakrauchs betroffen. Wie oben beschrieben, lässt sich der beim Verbrennen einer Zigarette entstehende Rauch in Hauptstromrauch und Nebenstromrauch unterteilen. Der Hauptstromrauch entsteht, während der Raucher an der brennenden Zigarette zieht, und wird von ihm inhaliert. Der Nebenstromrauch entsteht während des Glimmens der Zigarette in den Rauchpausen. Beim Passivrauchen werden sowohl der Nebenstromrauch als auch der vom Raucher wieder ausgeatmete Teil des Hauptstromrauches aus der Umgebungsluft eingeatmet. Der Nebenstromrauch ist besonders gesundheitsgefährdend, weil dort einige Substanzen in weitaus höheren Konzentrationen vorhanden sind als im Hauptstromrauch.
Bereits geringe Mengen Tabakrauch sind gefährlich, weil die in ihm enthaltenen Substanzen sehr reaktiv sind, schon in kleinsten Mengen die DNA der Zellen schädigen und so Krebs induzieren können. Es gibt also keine Konzentrationsgrenze, bei der Tabakrauch ungefährlich wäre, denn schon geringste Mengen enthalten gefährliche Kanzerogene, dabei ist es unerheblich, ob der Tabakrauch aktiv oder passiv eingeatmet wird.
Elektrische Zigaretten sehen zwar optisch herkömmlichen Zigaretten ähnlich, sie funktionieren allerdings auf eine andere Weise und enthalten andere Substanzen. Diese Unterschiede müssen in einer Risikobewertung berücksichtigt werden. In mehreren Studien wurde die Sicherheit bei der Benutzung elektrischer Zigaretten geprüft. Untersucht wurden dabei u.a. die Inhaltsstoffe elektrischer Zigaretten. Die amerikanische Lebensmittelüberwachungsbehörde FDA untersuchte zwei Modelle elektrischer Zigaretten und detektierte tabakspezifische Nitrosamine (TSNAs), bekannte Kanzerogene, in den untersuchten Kartuschen. Die detektierten Konzentrationen dieser Nitrosamine lagen jedoch unter den Mengen, die in normalen Zigaretten vorkommen. Ähnlich hohe Mengen dieser Nitrosamine sind auch in für den Nikotinentzug zugelassenen Produkten enthalten (Stepanov et al., 2009a;
Stepanov et al., 2009b). Auch die Mengen an PAKs, die in elektrischen Zigaretten detektiert wurden, lagen ähnlich hoch wie in Produkten für den Nikotinentzug (Stepanov et al., 2009b; Laugesen, 2008).
Nicht nachgewiesen wurden Schwermetalle, Propylenoxid und Ethylenoxid in elektrischen Zigaretten.
34 Kanzerogene Substanzen sind in elektrischen Zigaretten in weitaus geringeren Konzentrationen vorhanden als in herkömmlichen Zigaretten (Laugesen, 2008). Darüber hinaus wird von elektrischen Zigaretten auch kein Kohlenmonoxid in die Umgebungsluft freigesetzt. Kohlenmonoxid ist ein farb- und geruchloses Atemgift und entsteht bei der unvollständigen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Stoffen, z.B. Tabak. Es gelangt über die Lunge in den Blutkreislauf und verbindet sich dort mit dem zentralen Eisenatom des Hämoglobins. Auf diese Weise wird die Sauerstofftransportkapazität des Hämoglobins gemindert. Als Symptome einer leichten Vergiftung sind Schwindel und Kopfschmerzen zu nennen.
Darüber hinaus wurde der auf den Nachfüllkartuschen angegebene Nikotingehalt überprüft.
Gleichermaßen gekennzeichnete Kartuschen emittierten unterschiedliche Mengen an Nikotin. Die gemessenen Werte lagen zwischen 27 und 43 µg Nikotin pro 100 ml untersuchtem Aerosol. Und sogar in einer Kartusche, die laut Herstellerangabe kein Nikotin enthalten sollte, wurde Nikotin detektiert (Westenberger, 2009). Eine untersuchte Kartusche enthielt sogar zu 1% giftiges Diethylenglykol, ein organisches Lösungsmittel, das oral aufgenommen zu Nierenversagen führen kann (Westenberger, 2009; O´Brien et al., 1998). Eine Studie, die von Herstellern elektrischer Zigaretten in Auftrag gegeben wurde, verglich ebenfalls die auf den Zigaretten angegebenen Nikotinmengen mit den tatsächlichen Konzentrationen und konnte keine größeren Abweichungen detektieren (Laugesen, 2008).
Gesundheitlich bedenklich können die für elektrische Zigaretten verwendeten austauschbaren nikotinhaltigen Kartuschen sein. In diesen Kartuschen sind Nikotin und ein entsprechendes Lösungsmittel für Nikotin, Propylenglykol und/oder Glycerin, sowie weitere Substanzen enthalten.
Beim Austauschen dieser Kartuschen können Tropfen der Nikotinlösung auf die Haut des Anwenders gelangen. Tropft die Nikotinlösung auf Gegenstände, können auch Unbeteiligte in Hautkontakt mit Nikotin kommen. Da Nikotin auch über die Haut aufgenommen werden kann, ist dieser Expositionsweg denkbar für eine Nikotinintoxikation, wenn größere Mengen aufgenommen wurden.
Eine Gemeinsamkeit beider Produkte, der herkömmlichen Zigarette und der elektrischen Zigarette, ist, dass sie Nikotin enthalten. Nikotin ist ein pflanzliches Alkaloid, ein starkes Nervengift, und besitzt ein großes Abhängigkeitspotential mit Wirkung auf das zentrale Nervensystem. Oral aufgenommen ist eine Dosis von 40-60 mg für einen Erwachsenen und 6 mg für ein Kind tödlich. Wie oben bereits beschrieben, enthalten 100 ml Dampfvolumen einer elektrischen Zigarette zwischen 27 und 43 µg Nikotin. Einige Kartuschen elektrischer Zigaretten enthalten sogar bis zu 1 g Nikotin. Es gibt einige Studien, die den Nikotinanstieg im Blut nach Gebrauch einer elektrischen Zigarette gemessen haben.
Ausgehend von diesen Ergebnissen lässt sich feststellen, dass im Dampf elektrischer Zigaretten weniger Nikotin enthalten ist als im Rauch herkömmlicher Zigaretten. Durch elektrische Zigaretten wird der Blut-Nikotinspiegel langsamer angehoben als durch herkömmliche Tabak-Zigaretten.
Wurden elektrische Zigaretten mit einem Nikotingehalt von 16 mg verwendet, so lag die maximale
35 gemessene Nikotinkonzentration im Blutplasma bei 1,3 ng/ml. Dieser Wert liegt um das 10-fache niedriger als bei herkömmlichen Zigaretten gleichen Nikotingehaltes (Bullen et al., 2010). Allerdings kann man davon ausgehen, dass Verwender der elektrischen Zigarette diesen niedrigeren Blut-Nikotinspiegel durch längeres und/oder häufigeres Verwenden der elektrischen Zigarette kompensieren, um denselben Effekt zu erzielen wie bei herkömmlichen Zigaretten. Ein möglicher gesundheitlicher Vorteil der elektrischen Zigarette wird auf diese Weise aufgehoben. Die langfristigen negativen gesundheitlichen Effekte von Nikotin, wie z.B. Blutdruckerhöhung, erhöhte Thromboseneigung und gesteigerte Magensäureproduktion können also auch durch den Konsum elektrischer Zigaretten induziert werden. Die elektrische Zigarette als gesündere Alternative zu einer Tabakzigarette zu bewerben, kann man in diesem Kontext als irreführend bezeichnen.
Von den Produzenten elektrischer Zigaretten werden diese u.a. als Hilfsmittel bei der Überwindung der Nikotinabhängigkeit beworben. Diese Werbestrategie scheint erfolgreich, denn viele Käufer elektrischer Zigaretten geben als Kaufgrund an, mit elektrischen Zigaretten den Nikotinentzug bewältigen und einen möglichen Rückfall verhindern zu wollen (Etter und Bullen, 2011b). Die Effekte der Benutzung elektrischer Zigaretten auf das Rauchbedürfnis und Entziehungssymptome wurden bisher nur in wenigen Studien untersucht. Getestet wurden elektrische Zigaretten unterschiedlichen Nikotingehalts (0 mg und 16 mg), brennende und nicht angezündete herkömmliche Zigaretten auf ihre Effekte bzgl. Entzugssymptomen (Vansickel et al., 2010). Den größten reduzierenden Effekt bzgl.
Entzugssymptomen übten, wie erwartet, die angezündeten Zigaretten aus, gefolgt von der 16 mg Nikotin enthaltenden elektrischen Zigarette. Bemerkenswert dabei ist, dass die elektrische Zigarette mit 16 mg Nikotin die Plasma-Nikotin-Konzentration nur unwesentlich erhöhte, verglichen mit der herkömmlichen Zigarette, auch die Herzfrequenz wurde ebenfalls nur geringfügig erhöht. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die Benutzung elektrischer Zigaretten die Nikotinentzugssymptome weniger auf eine physiologische als eher auf eine psychologische Weise beeinflusst. Denkbar wäre, dass allein die Ähnlichkeit der elektrischen Zigarette mit einer herkömmlichen Zigarette und die ähnlichen Benutzungseigenschaften (Hand-zum-Mund-Bewegung) die Psyche des Benutzers dahingehend beeinflussen, dass psychische Entzugssymptome gemildert werden können.