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加熱式菸品?電子煙?傻傻分不清楚

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2019/03/18 ・4464字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 548 ・八年級

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本文為國民健康署廣告,泛科學企劃執行

  • 文/林宇軒

「吸菸有害健康啊!」無論你是不是癮君子,大概都聽過不少次。

多數人都知道抽菸有害身體健康,癮君子們更是聽到耳朵長繭,都還是戒不掉。戒菸這麼困難,那使用一些紙菸的替代品,像是加熱式菸品或是電子煙,會不會比較好呢?替代品真的比較好嗎?

請跟著我們一起看看,目前科學研究上的證據,加熱式菸品和電子煙,到底是壞人,還是包著糖衣的假面?

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圖/pixabay

讓人陶醉的惡魔:尼古丁

在開始討論紙菸替代品的優劣之前,要先來了解一下,為什麼會說抽菸不好,到底不好在哪裡?

尼古丁是紙菸之所以這麼令人陶醉的主要原因,點燃以後飄起的那一縷縷白煙,充滿了讓人感受到無比放鬆的尼古丁分子。當尼古丁被吸入體內以後,透過血液循環到達神經系統,尼古丁會與神經細胞上、負責接收訊號的乙醯膽鹼受體結合,牢牢抓住受體,不容易被代謝掉。而且尼古丁和該受體還結合得特別緊,半衰期長達 2 小時,不像神經傳遞物質 ── 乙醯膽鹼 ── 很快就被清除掉,半衰期大概只有短短的 1 分鐘左右 [1]。

圖/authoritydental

也就是說尼古丁的存在,會讓神經細胞覺得:「哇!我一直收到很多獎勵訊號。」進而刺激大腦分泌多巴胺,讓我們感覺放鬆、產生幸福的滋味。

只不過這樣會讓神經系統處在活躍狀態的時間太長,為了避免神經系統受不了,吸菸者的神經細胞就會產生更多的乙醯膽鹼受體,降低神經細胞的敏感度,讓神經細胞比較不那麼興奮。

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反之,如果停止吸入尼古丁,神經細胞便感覺不太到原有的神經傳遞物質,就會出現戒斷症狀:注意力不集中、情緒低落、煩躁、易怒等。隨著抽菸的次數增加,這個抑制的機制會讓原本的吸菸量變得越來越無法放鬆、產生愉悅感,讓許多原本只要抽一支菸就可以撐一兩週的人,到後來每次只能撐個一、兩小時,就必須再點下一根了。

許多人以為,抽菸要抽很多次才會上癮,但尼古丁最厲害的就是,只要吸一次,大腦結構就被改變了。研究發現給予大鼠一根菸的尼古丁量,就足以讓大腦 88% 的受體與尼古丁結合 [2]。另一篇研究調查了美國七年級青少年的吸菸經驗,62% 的青少年表示他們只抽過一次,就出現了戒斷症狀 [3],也就是說,只要一根菸,大腦就開始啟動抑制機制,帶你邁向成癮之路。

吸菸有什麼糟的?

吸菸會造成身體的危害可不是亂說的,菸草本身就含有一些致癌物。菸草中最致癌的莫過於這三種分子:N- 亞硝基降菸鹼 (NNN) 和它的代謝產物 (NNAL),以及 4-甲基亞硝胺 -1-3-(吡)啶基 -1-丁酮 (NNK)。這幾項都已經有許多研究指出,會導致肺癌、胰臟癌、食道癌與口腔癌的罹患率風險提高 [4]。

除此之外,在菸草燃燒的過程中,還會產生焦油。焦油的外觀看起來是黑色粘稠的液體,所以你會在一些阻止你買菸的廣告上看到黑掉的肺部,那個就是把焦油吸進肺部之後的樣子。焦油當中包含了許多的致癌物,包括許多的多環芳香烴,這些含有苯環的複雜分子,很多都會刺激氣管、支氣管和肺部,而且是致癌物質,還會增加罹患肺癌和口腔癌的風險。

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舉例來說,BPDE(Benzo(a)pyrene diol epoxide,一種環芳香烴碳氫化合物),這個分子進到細胞內之後,會附著到細胞中 p53 基因的位置,造成基因受損,最終導致肺癌。1996 年,科學家在紙菸中找到這個分子,並在《科學》期刊中發表這篇論文,這個研究說明了燃燒菸草產生的致癌物與人類癌症有直接的關聯性[5]。(延伸閱讀:菸草致癌研究風雲:科學家與菸草商的鬥智—《p53:破解癌症密碼的基因》

那尼古丁呢?目前關於尼古丁對人體的危害證據還很分歧,部分研究結果認為看不出來尼古丁對成人有明顯的影響 [6],然而也有一些研究持相反看法,認為長期暴露於尼古丁煙霧的安全性仍屬未知 [7]。不過,倒是不少研究認為,尼古丁對青少年的神經系統影響比成人更大,比成人更容易成癮 [8,9],對胎兒和幼兒就更不用說了,甚至可能會影響孩童的腦部發育 [10]。然而,光是尼古丁讓人們成癮的特性,就已經會大大地提高暴露於前述幾種致癌物的風險,完全不能說菸草中的尼古丁無害。

圖/pixabay

用加熱式菸品就可以了?

圖/wikimedia

既然燃燒會產生致癌的焦油,而吸菸只是需要尼古丁帶來的愉悅感,那麼不把菸草點燃總行了吧?國外有一些加熱式菸品,是將菸草柱插入加熱用的金屬片中,並以電池充電來加熱菸草柱,當溫度夠高的時候,菸草中的「有感」成分能被蒸出來吸食。

加熱式菸品少了燃燒這個步驟,因此其中的致癌物質 ── 焦油 ── 也可能減少 [11],而尼古丁還是會被蒸出來,只不過攝入的尼古丁含量可能因此會比抽一般的紙菸來的低,可能會導致許多人吸食頻率增加,那麼菸草中本身所含有的那些致癌物質,可能反而會吸得比原本抽紙菸來的更多,健康的風險可能不減反增。

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那沒有菸草的電子煙又如何?

圖/pixabay

另外一種非燃燒式的菸品就是電子煙。電子煙的運作方式,是將菸商製造的煙油加入電子煙的容器中,再透過電池將線圈加熱,線圈會加熱煙油使其氣化,而使用者就是吸食煙油氣化後產生的蒸氣。

電子煙在美國青少年族群中的使用率近年快速攀升,是因為電子煙有更濃的煙霧讓視覺效果更好、味道較佳、較強的喉韻 (throat hit)、出於好奇等因素 [15],許多電子煙商看準這點還紛紛推出各種不同口味的產品,製造噱頭吸引年輕人嘗試。

許多電子煙製造商宣稱不含尼古丁,可以減少成癮的可能,但是衛福部 2016 年抽樣調查三千多件電子煙產品的結果,發現有近八成的產品含有尼古丁 [16],根本無法避免成癮,還會讓使用者更容易沉溺其中。有研究發現,使用電子煙的青少年,日後抽紙菸的比率大幅提高 6 倍之多 [17]。

不過,電子煙標榜沒有燃燒的過程,所以不會產生焦油,而且電子煙並沒有使用菸草,不含有菸草中所含有的那些致癌物。但是,這並不代表煙油就很安全,煙油的溶劑中含有許多致癌的化學物質,例如:苯、環氧乙烷、丙烯腈、丙烯醛、丙烯醯胺等致癌物,研究發現電子煙使用者的尿液中,這些致癌物的代謝物顯著高於不吸菸者,根本無法說電子煙無害 [18],而且青少年吸菸者嘗試吸電子煙後,最終很容易同時使用紙菸和電子煙,根本雪上加霜 [19]。

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更可怕的是,電子煙和加熱式菸品的電池還有可能在不啟動的狀態下,從你的口袋中爆炸,光是在美國就已經發生過很多起案例。看看下面新聞影片的連結,你能想像,要是電子煙是在嘴裡爆炸,那該有多可怕?(延伸閱讀:電子煙爆炸案並非個案 研究:爆炸意外次數比你想得多 – 地球圖輯隊

朋友,抽任何一種菸都沒有比較安全啊!

資料整理/林宇軒
圖/泛科學製

總結來看,加熱式菸品和一般燃燒紙菸一樣有焦油和尼古丁的危害,反而會讓癮君子情不自禁的抽更多;而電子煙雖然沒有了菸草,但仍可能含尼古丁,且多出了更多種致癌物,成癮性也沒有比較低。更可怕的是這兩種的電池還有可能會突然爆炸,完全無法說這兩種紙菸替代品比較安全。

目前,台灣還沒有正式准許這些替代性菸品進口,許多人會違法偷偷從國外買進來。對於不想戒菸的癮君子來說,這些替代性產品的危害根本不重要;而對於想戒除尼古丁成癮的人來說,目前也沒有明確證據指出,替代性菸品是有效的方法;但是那些產品的酷炫與新鮮感,對於未曾吸菸的青少年來說,會是踏入菸品世界的敲門磚,一旦開始使用,就會越抽越多,對健康產生越多危害,減少吸菸人口的目標,大概也會越來越遠了。

參考文獻:

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  1. Benowitz, N. L., Jacob, P. I. I. I., Jones, R. T., & Rosenberg, J. (1982). Interindividual variability in the metabolism and cardiovascular effects of nicotine in man. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 221(2), 368-372.
  2. Brody, A. L., Mandelkern, M. A., London, E. D., Olmstead, R. E., Farahi, J., Scheibal, D., … & Koren, A. O. (2006). Cigarette smoking saturates brain α4β2 nicotinic acetylcholine receptors. Archives of general psychiatry, 63(8), 907-914.
  3. DiFranza, J. R., Rigotti, N. A., McNeill, A. D., Ockene, J. K., Savageau, J. A., St Cyr, D., & Coleman, M. (2000). Initial symptoms of nicotine dependence in adolescents. Tobacco control, 9(3), 313-319.
  4. Xue, J., Yang, S., & Seng, S. (2014). Mechanisms of cancer induction by tobacco-specific NNK and NNN. Cancers, 6(2), 1138-1156.
  5. Denissenko, M. F., Pao, A., Tang, M. S., & Pfeifer, G. P. (1996). Preferential formation of benzo [a] pyrene adducts at lung cancer mutational hotspots in P53. Science, 274(5286), 430-432.
  6. Dinakar, C., & O’Connor, G. T. (2016). The health effects of electronic cigarettes. New England Journal of Medicine, 375(14), 1372-1381.
  7. Franck, C., Filion, K. B., Kimmelman, J., Grad, R., & Eisenberg, M. J. (2016). Ethical considerations of e-cigarette use for tobacco harm reduction. Respiratory research, 17(1), 53.
  8. US Department of Health and Human Services. (2014). The health consequences of smoking—50 years of progress: a report of the Surgeon General. Atlanta, GA: US Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion, Office on Smoking and Health, 17.
  9. Holliday, E., & Gould, T. J. (2016). Nicotine, adolescence, and stress: a review of how stress can modulate the negative consequences of adolescent nicotine abuse. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 65, 173-184.
  10. Holbrook, B. D. (2016). The effects of nicotine on human fetal development. Birth Defects Research Part C: Embryo Today: Reviews, 108(2), 181-192.
  11. Mallock, N., Böss, L., Burk, R., Danziger, M., Welsch, T., Hahn, H., … & Hutzler, C. (2018). Levels of selected analytes in the emissions of “heat not burn” tobacco products that are relevant to assess human health risks. Archives of toxicology, 1-5.
  12. McNeill, A., Brose, L. S., Calder, R., Bauld, L., & Robson, D. (2018). Evidence review of e-cigarettes and heated tobacco products 2018. A report commissioned by Public Health England. London: Public Health England, 6. (Link)
  13. Benowitz, N. L., & Fraiman, J. B. (2017). Cardiovascular effects of electronic cigarettes. Nature Reviews Cardiology, 14(8), 447.
  14. Scientists describe problems in Philip Morris e-cigarette experiments”, Reuters News, 2017 Dec. 20
  15. Krishnan-Sarin, S., Morean, M., Kong, G., Bold, K. W., Camenga, D. R., Cavallo, D. A., … & Wu, R. (2017). E-cigarettes and “dripping” among high-school youth. Pediatrics, 139(3), e20163224.
  16. 電子煙、加熱式菸品你應該知道的30問 – 國民健康署
  17. Barrington-Trimis, J. L., Urman, R., Berhane, K., Unger, J. B., Cruz, T. B., Pentz, M. A., … & McConnell, R. (2016). E-cigarettes and future cigarette use. Pediatrics, 138(1), e20160379.
  18. Rubinstein, M. L., Delucchi, K., Benowitz, N. L., & Ramo, D. E. (2018). Adolescent exposure to toxic volatile organic chemicals from e-cigarettes. Pediatrics, 141(4), e20173557.
  19. Best, C., Haseen, F., Currie, D., Ozakinci, G., MacKintosh, A. M., Stead, M., … & Frank, J. (2018). Relationship between trying an electronic cigarette and subsequent cigarette experimentation in Scottish adolescents: a cohort study. Tobacco control, 27(4), 373-378.

延伸閱讀:

  1. 電子煙、加熱式菸品你應該知道的30問 – 國民健康署
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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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法國兒歌竟然唱「我有超棒的菸草,你沒有…」?!——《植物遷徙的非凡冒險》
時報出版_96
・2023/09/03 ・1869字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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我有超棒的菸草,但你沒有!

法國兒歌〈我有超棒的菸草〉唱道:「我的菸盒裡有超棒的菸草。我有超棒的菸草,你沒有⋯⋯」超棒的!

我們讓天真的孩子知道抽菸能帶來愉悅感(雖然抽菸有害健康),以及要如何輕蔑地挖苦朋友(這菸超棒,但你沒有!)。

傳說這首兒歌的作者是作曲家暨詩人拉泰尼昂(Gabriel-Charles de Lattaignant, 1697–1779),這代表兩件事:當時菸草已經遍布法國,而且是最令人開心的作物之一。

發現菸草的尼古丁

菸草的學名是 Nicotiana tabacum,自十六世紀起引入法國。拉丁文屬名「Nicotiana」的取名緣由並不是因為菸草含有尼古丁(nicotine),正好相反,1828 年人類分離出尼古丁時,使用菸草的學名為這種惡名昭彰的物質命名。

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菸草的學名是 Nicotiana tabacum。圖/wikipedia

而「Nicotiana」又來自菸草的「發現者」尼柯(Jean Nicot, 1530–1600)。這裡的引號十分必要。

首先,早在歐洲人之前,美洲印第安人自古以來都有使用菸草的習俗。接著,尼柯不是在亞馬遜發現菸草的人,他甚至從來沒離開歐洲!

尼柯只是將菸草引進法國。最後,雖然他享有引入這種害草的光環,但他甚至不是第一個引入菸草的人。他真的不是!尼柯偷走了另一個人的貢獻,真正引入菸草的人是個更富有冒險精神的修士,名字叫做特維(André Thevet, 1516–1592)。

特維才是真正的菸草引入者

特維的貢獻經常遭人遺忘。如果惡名昭彰的尼古丁叫做「特維丁」,那我們可能就比較記得他(不過黃夾竹桃糖苷的法文的確是「特維丁」,得名自拉丁文學名為「Thevetia」 的黃花夾竹桃──命名緣由的確就是特維)。凱撒的該還給凱撒,那特維的也該還給特維。

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特維生於 1503 或 1504 年的法國西南小鎮安古蘭⋯⋯也 有可能是 1516 年(畢竟太久以前了,沒有人清楚)。他生於農家。

10 歲時,可憐的特維即便不樂意,仍然被送到修道院,之後成了修士。他曾短暫念過書,但沒念過植物學。很驚人嗎?他的這點缺陷瑕不掩瑜,畢竟他讀了不少名家鉅作,包括亞里士多德和托勒密等等。

德勒(Thomas de Leu)筆下的特維。圖/時報出版

此外,他尤其有著強烈的好奇心,十分渴望認識這廣大的世界。這並不意味著他想還俗,只是書籍和旅行都比修道院生活還來得有趣太多了。

如果你去了里約,別忘了帶點菸草回來

他從短程航行開始:義大利、巴勒斯坦、小亞細亞。特維回來時簡直興高采烈,而命運很快又帶給他另一個機會,得以參與一場宏大的冒險。

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國王亨利二世派出軍官暨冒險家維爾蓋尼翁(Nicolas Durand de Villegagnon, 1510–1571),希望在巴西建立法國殖民地。

於是我們天真無邪的僧侶特維啟程前往南美洲,但他不是為了參加里約熱內盧的嘉年華,也不是要去度假勝地科帕卡巴納享受日晒,更不是要大跳森巴舞。

要記得,特維是名僧侶,而巴西也只是葡萄牙人在五十年前發現的一個新興地區。而且,新建立的殖民地將命名為「南極法蘭西」(France antarctique)。共有 600 名移民隨著維爾蓋尼翁和特維一起前往新大陸。

特維對他發現的一切事物都感到驚奇不已。他彷彿不停地低聲唱著名曲:「如果你去了里約,不要忘記登高望遠」。

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安德烈·泰維特《黎凡特宇宙學》。圖/wikipedia

他還將所有的新鮮事物稱為「singularitez」(特維自創的字,與「singularité」〔獨特性〕發音相同且拼寫相似)。

當時仍 是文藝復興時代,人類對世界的認識還相當有限,因而還請各位讀者海涵特維看似幼稚的傳奇行徑。

他履行冒險家的職責,蒐集不少樣本:植物、鳥類、昆蟲,甚至還有印第安人的武器、物品和一件羽毛長袍(當然不是為了嘉年華的扮裝,而是為了學術用途)。

有些人嘲笑不務正業的特維其實最想抱回家的是獎盃。別忘了,他在船上的職務其實是神父,而不是博物學家。但無論如何,他有著觀察入微的靈魂,並且渴望知識。可惜他在新殖民地的時光很快就落幕了⋯⋯

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——本文摘自《植物遷徙的非凡冒險》,2023 年 6 月,時報出版,未經同意請勿轉載。

時報出版_96
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出版品包括文學、人文社科、商業、生活、科普、漫畫、趨勢、心理勵志等,活躍於書市中,累積出版品五千多種,獲得國內外專家讀者、各種獎項的肯定,打造出無數的暢銷傳奇及和重量級作者,在台灣引爆一波波的閱讀議題及風潮。

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鑑識故事系列:韓男跨國尼古丁謀殺詐保案
胡中行_96
・2023/08/28 ・1718字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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2017 年 4 月 25 日,一對韓國的新婚夫婦,前往日本大阪度蜜月。[1, 2]22 歲的丈夫聲稱,發現 19 歲的妻子倒臥旅館浴室地板,毫無意識。急救團隊 1 小時後趕抵現場,判斷女子呼吸心跳停止,但仍將她送醫。女子才到醫院,就被宣告死亡。[3]

日本大阪市景。圖/Nomadic Julien on Unsplash

證物

根據男子的說法,妻子生前有割腕等憂鬱的症狀,而且會喝酒及服用不明藥物。日本警方查扣浴室衛生紙架上的針筒;以及房間裡,裝著雙氧水的綠瓶子與同色紙盒。[註1]男子解釋,針筒的用途為混合電子菸的菸油。既然他也說亡妻不抽菸,[3]那東西大概是他的。

驗屍

大阪市立大學的法醫團隊,於估計的死亡時間後 36 小時,進行驗屍:女子高 159 公分,重 45.3 公斤。外觀上,背部有暗紅紫的屍斑與瘀點;臉龐與瞼結膜鬱血;雙臂因注射而皮下出血。電腦斷層掃描顯示肺水腫,且周邊輕微氣腫。從解剖可見心臟裡的血液呈深紅,無血塊;腦部水腫;肺臟及其他諸多內臟鬱血;[3]而負責氣體交換的肺實質出血。[3, 4]另外,有些胃部的食物殘渣,跑進她的細支氣管。[3]

女子的右臂注射處。圖/參考資料 3,Figure 1a(CC BY 4.0)

法醫團隊採集了多種體液送驗,其中心臟左邊血液的白血球介素-6(interleukin-6);以及心包液和腦脊髓液的兒茶酚胺(catecholamine)濃度超標。前者意味早期系統性發炎;後者表示藥物中毒。此外,大量尼古丁(nicotine)遍佈大腦等諸多內臟、某些體液,還有注射處一帶;而其代謝物可替寧(cotinine),主要是在肌肉、內臟和注射處附近,測量得到。至於血液等各種體液裡的過氧化氫(hydrogen peroxide;H2O2),即雙氧水有效成份,濃度均未超出正常範圍。[3]

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死因

尼古丁能經由呼吸道、消化道或血管等途徑,進入人體。[註2]女子的胃裡,沒驗到太多。抽菸的話,血液中的濃度,幾分鐘內便能上升至 10 ng/mL。不過,檢驗結果遠超過該數字,所以應該是注射所致。隨血液流動的尼古丁,會率先湧向腦部,因為該處佈滿菸鹼型乙醯膽鹼受體(nicotinic acetylcholine receptors),之後才去其他器官。當肝臟代謝尼古丁,短短 1 小時內產生的可替寧,濃度即能達到尼古丁的 2 至 4 倍。尼古丁的半衰期為 20 分鐘到 2 小時;而可替寧則是 20 個鐘頭,它會在體內停留較長的時間,才經腎臟代謝,然後跟著尿液排出。由於這名女子的所有檢體中,尼古丁的含量皆高過可替寧,因此可以推測她注射不久便死亡。[3]

判刑

男子經亡妻的家屬同意,於日本火化遺體後返鄉。韓國警方則請國際刑警組織幫忙,從日本取得驗屍報告;並於男子住處找到籌劃謀殺的日記。[5]2018 年 3 月 28 日,世宗市的警察逮捕男子,指控他毒死妻子,好詐領 1.5 億韓圓(美金 14 萬零 187 元)的保險金。[2]事實上,這不是他第一次以此手法殺人。警察發現男子曾於 2016 年 12 月 20 日,將尼古丁摻入飲料給當時的女友喝。所幸後者覺得味道奇怪,沒喝完而逃過一劫。[5]2018 年 8 月 30 日,大田市的法庭駁回其協助妻子自殺的說法,認為男子的行為「破壞了社會基本價值」,判處他無期徒刑,以儆效尤。[2]

  

備註

  1. 原個案報告的摘要,說警察還找到尼古丁菸油;描述事件的段落,卻只提及針筒和雙氧水,而且沒講針筒裡有無菸油。[3]
  2. 儘管注射處的尼古丁濃度甚高,法醫團隊依舊在論文中,分析食用和吸入的假設性情形。不過,沒有解釋如何排除尼古丁貼片等,經皮膚吸收的可能。

參考資料

  1. Lim CW. (28 MAR 2018) ‘Man arrested for killing newly-married wife with nicotine for death benefit’. Aju Korea Daily (아주경제).
  2. Lim CW. (31 AUG 2018) ‘Husband sentenced to life for killing wife with lethal dose of nicotine’. Aju Korea Daily (아주경제).
  3. Aoki Y, Ikeda T, Tani N, et al. (2020) ‘Evaluation of the distribution of nicotine intravenous injection: an adult autopsy case report with a review of literature’. International Journal of Legal Medicine, 134, 243–249.
  4. Chaudhry R, Bordoni B. (25 JUL 2022) ‘Anatomy, Thorax, Lungs’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  5. Chung C. (28 MAR 2018) ‘Man investigated for killing newlywed wife with nicotine’. The Korea Herald (코리아헤럴드).
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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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加熱式菸品?電子煙?傻傻分不清楚
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2019/03/18 ・4464字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 548 ・八年級

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本文為國民健康署廣告,泛科學企劃執行

  • 文/林宇軒

「吸菸有害健康啊!」無論你是不是癮君子,大概都聽過不少次。

多數人都知道抽菸有害身體健康,癮君子們更是聽到耳朵長繭,都還是戒不掉。戒菸這麼困難,那使用一些紙菸的替代品,像是加熱式菸品或是電子煙,會不會比較好呢?替代品真的比較好嗎?

請跟著我們一起看看,目前科學研究上的證據,加熱式菸品和電子煙,到底是壞人,還是包著糖衣的假面?

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圖/pixabay

讓人陶醉的惡魔:尼古丁

在開始討論紙菸替代品的優劣之前,要先來了解一下,為什麼會說抽菸不好,到底不好在哪裡?

尼古丁是紙菸之所以這麼令人陶醉的主要原因,點燃以後飄起的那一縷縷白煙,充滿了讓人感受到無比放鬆的尼古丁分子。當尼古丁被吸入體內以後,透過血液循環到達神經系統,尼古丁會與神經細胞上、負責接收訊號的乙醯膽鹼受體結合,牢牢抓住受體,不容易被代謝掉。而且尼古丁和該受體還結合得特別緊,半衰期長達 2 小時,不像神經傳遞物質 ── 乙醯膽鹼 ── 很快就被清除掉,半衰期大概只有短短的 1 分鐘左右 [1]。

圖/authoritydental

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也就是說尼古丁的存在,會讓神經細胞覺得:「哇!我一直收到很多獎勵訊號。」進而刺激大腦分泌多巴胺,讓我們感覺放鬆、產生幸福的滋味。

只不過這樣會讓神經系統處在活躍狀態的時間太長,為了避免神經系統受不了,吸菸者的神經細胞就會產生更多的乙醯膽鹼受體,降低神經細胞的敏感度,讓神經細胞比較不那麼興奮。

反之,如果停止吸入尼古丁,神經細胞便感覺不太到原有的神經傳遞物質,就會出現戒斷症狀:注意力不集中、情緒低落、煩躁、易怒等。隨著抽菸的次數增加,這個抑制的機制會讓原本的吸菸量變得越來越無法放鬆、產生愉悅感,讓許多原本只要抽一支菸就可以撐一兩週的人,到後來每次只能撐個一、兩小時,就必須再點下一根了。

許多人以為,抽菸要抽很多次才會上癮,但尼古丁最厲害的就是,只要吸一次,大腦結構就被改變了。研究發現給予大鼠一根菸的尼古丁量,就足以讓大腦 88% 的受體與尼古丁結合 [2]。另一篇研究調查了美國七年級青少年的吸菸經驗,62% 的青少年表示他們只抽過一次,就出現了戒斷症狀 [3],也就是說,只要一根菸,大腦就開始啟動抑制機制,帶你邁向成癮之路。

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吸菸有什麼糟的?

吸菸會造成身體的危害可不是亂說的,菸草本身就含有一些致癌物。菸草中最致癌的莫過於這三種分子:N- 亞硝基降菸鹼 (NNN) 和它的代謝產物 (NNAL),以及 4-甲基亞硝胺 -1-3-(吡)啶基 -1-丁酮 (NNK)。這幾項都已經有許多研究指出,會導致肺癌、胰臟癌、食道癌與口腔癌的罹患率風險提高 [4]。

除此之外,在菸草燃燒的過程中,還會產生焦油。焦油的外觀看起來是黑色粘稠的液體,所以你會在一些阻止你買菸的廣告上看到黑掉的肺部,那個就是把焦油吸進肺部之後的樣子。焦油當中包含了許多的致癌物,包括許多的多環芳香烴,這些含有苯環的複雜分子,很多都會刺激氣管、支氣管和肺部,而且是致癌物質,還會增加罹患肺癌和口腔癌的風險。

舉例來說,BPDE(Benzo(a)pyrene diol epoxide,一種環芳香烴碳氫化合物),這個分子進到細胞內之後,會附著到細胞中 p53 基因的位置,造成基因受損,最終導致肺癌。1996 年,科學家在紙菸中找到這個分子,並在《科學》期刊中發表這篇論文,這個研究說明了燃燒菸草產生的致癌物與人類癌症有直接的關聯性[5]。(延伸閱讀:菸草致癌研究風雲:科學家與菸草商的鬥智—《p53:破解癌症密碼的基因》

那尼古丁呢?目前關於尼古丁對人體的危害證據還很分歧,部分研究結果認為看不出來尼古丁對成人有明顯的影響 [6],然而也有一些研究持相反看法,認為長期暴露於尼古丁煙霧的安全性仍屬未知 [7]。不過,倒是不少研究認為,尼古丁對青少年的神經系統影響比成人更大,比成人更容易成癮 [8,9],對胎兒和幼兒就更不用說了,甚至可能會影響孩童的腦部發育 [10]。然而,光是尼古丁讓人們成癮的特性,就已經會大大地提高暴露於前述幾種致癌物的風險,完全不能說菸草中的尼古丁無害。

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圖/pixabay

用加熱式菸品就可以了?

圖/wikimedia

既然燃燒會產生致癌的焦油,而吸菸只是需要尼古丁帶來的愉悅感,那麼不把菸草點燃總行了吧?國外有一些加熱式菸品,是將菸草柱插入加熱用的金屬片中,並以電池充電來加熱菸草柱,當溫度夠高的時候,菸草中的「有感」成分能被蒸出來吸食。

加熱式菸品少了燃燒這個步驟,因此其中的致癌物質 ── 焦油 ── 也可能減少 [11],而尼古丁還是會被蒸出來,只不過攝入的尼古丁含量可能因此會比抽一般的紙菸來的低,可能會導致許多人吸食頻率增加,那麼菸草中本身所含有的那些致癌物質,可能反而會吸得比原本抽紙菸來的更多,健康的風險可能不減反增。

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那沒有菸草的電子煙又如何?

圖/pixabay

另外一種非燃燒式的菸品就是電子煙。電子煙的運作方式,是將菸商製造的煙油加入電子煙的容器中,再透過電池將線圈加熱,線圈會加熱煙油使其氣化,而使用者就是吸食煙油氣化後產生的蒸氣。

電子煙在美國青少年族群中的使用率近年快速攀升,是因為電子煙有更濃的煙霧讓視覺效果更好、味道較佳、較強的喉韻 (throat hit)、出於好奇等因素 [15],許多電子煙商看準這點還紛紛推出各種不同口味的產品,製造噱頭吸引年輕人嘗試。

許多電子煙製造商宣稱不含尼古丁,可以減少成癮的可能,但是衛福部 2016 年抽樣調查三千多件電子煙產品的結果,發現有近八成的產品含有尼古丁 [16],根本無法避免成癮,還會讓使用者更容易沉溺其中。有研究發現,使用電子煙的青少年,日後抽紙菸的比率大幅提高 6 倍之多 [17]。

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不過,電子煙標榜沒有燃燒的過程,所以不會產生焦油,而且電子煙並沒有使用菸草,不含有菸草中所含有的那些致癌物。但是,這並不代表煙油就很安全,煙油的溶劑中含有許多致癌的化學物質,例如:苯、環氧乙烷、丙烯腈、丙烯醛、丙烯醯胺等致癌物,研究發現電子煙使用者的尿液中,這些致癌物的代謝物顯著高於不吸菸者,根本無法說電子煙無害 [18],而且青少年吸菸者嘗試吸電子煙後,最終很容易同時使用紙菸和電子煙,根本雪上加霜 [19]。

更可怕的是,電子煙和加熱式菸品的電池還有可能在不啟動的狀態下,從你的口袋中爆炸,光是在美國就已經發生過很多起案例。看看下面新聞影片的連結,你能想像,要是電子煙是在嘴裡爆炸,那該有多可怕?(延伸閱讀:電子煙爆炸案並非個案 研究:爆炸意外次數比你想得多 – 地球圖輯隊

朋友,抽任何一種菸都沒有比較安全啊!

資料整理/林宇軒
圖/泛科學製

總結來看,加熱式菸品和一般燃燒紙菸一樣有焦油和尼古丁的危害,反而會讓癮君子情不自禁的抽更多;而電子煙雖然沒有了菸草,但仍可能含尼古丁,且多出了更多種致癌物,成癮性也沒有比較低。更可怕的是這兩種的電池還有可能會突然爆炸,完全無法說這兩種紙菸替代品比較安全。

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目前,台灣還沒有正式准許這些替代性菸品進口,許多人會違法偷偷從國外買進來。對於不想戒菸的癮君子來說,這些替代性產品的危害根本不重要;而對於想戒除尼古丁成癮的人來說,目前也沒有明確證據指出,替代性菸品是有效的方法;但是那些產品的酷炫與新鮮感,對於未曾吸菸的青少年來說,會是踏入菸品世界的敲門磚,一旦開始使用,就會越抽越多,對健康產生越多危害,減少吸菸人口的目標,大概也會越來越遠了。

參考文獻:

  1. Benowitz, N. L., Jacob, P. I. I. I., Jones, R. T., & Rosenberg, J. (1982). Interindividual variability in the metabolism and cardiovascular effects of nicotine in man. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 221(2), 368-372.
  2. Brody, A. L., Mandelkern, M. A., London, E. D., Olmstead, R. E., Farahi, J., Scheibal, D., … & Koren, A. O. (2006). Cigarette smoking saturates brain α4β2 nicotinic acetylcholine receptors. Archives of general psychiatry, 63(8), 907-914.
  3. DiFranza, J. R., Rigotti, N. A., McNeill, A. D., Ockene, J. K., Savageau, J. A., St Cyr, D., & Coleman, M. (2000). Initial symptoms of nicotine dependence in adolescents. Tobacco control, 9(3), 313-319.
  4. Xue, J., Yang, S., & Seng, S. (2014). Mechanisms of cancer induction by tobacco-specific NNK and NNN. Cancers, 6(2), 1138-1156.
  5. Denissenko, M. F., Pao, A., Tang, M. S., & Pfeifer, G. P. (1996). Preferential formation of benzo [a] pyrene adducts at lung cancer mutational hotspots in P53. Science, 274(5286), 430-432.
  6. Dinakar, C., & O’Connor, G. T. (2016). The health effects of electronic cigarettes. New England Journal of Medicine, 375(14), 1372-1381.
  7. Franck, C., Filion, K. B., Kimmelman, J., Grad, R., & Eisenberg, M. J. (2016). Ethical considerations of e-cigarette use for tobacco harm reduction. Respiratory research, 17(1), 53.
  8. US Department of Health and Human Services. (2014). The health consequences of smoking—50 years of progress: a report of the Surgeon General. Atlanta, GA: US Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion, Office on Smoking and Health, 17.
  9. Holliday, E., & Gould, T. J. (2016). Nicotine, adolescence, and stress: a review of how stress can modulate the negative consequences of adolescent nicotine abuse. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 65, 173-184.
  10. Holbrook, B. D. (2016). The effects of nicotine on human fetal development. Birth Defects Research Part C: Embryo Today: Reviews, 108(2), 181-192.
  11. Mallock, N., Böss, L., Burk, R., Danziger, M., Welsch, T., Hahn, H., … & Hutzler, C. (2018). Levels of selected analytes in the emissions of “heat not burn” tobacco products that are relevant to assess human health risks. Archives of toxicology, 1-5.
  12. McNeill, A., Brose, L. S., Calder, R., Bauld, L., & Robson, D. (2018). Evidence review of e-cigarettes and heated tobacco products 2018. A report commissioned by Public Health England. London: Public Health England, 6. (Link)
  13. Benowitz, N. L., & Fraiman, J. B. (2017). Cardiovascular effects of electronic cigarettes. Nature Reviews Cardiology, 14(8), 447.
  14. Scientists describe problems in Philip Morris e-cigarette experiments”, Reuters News, 2017 Dec. 20
  15. Krishnan-Sarin, S., Morean, M., Kong, G., Bold, K. W., Camenga, D. R., Cavallo, D. A., … & Wu, R. (2017). E-cigarettes and “dripping” among high-school youth. Pediatrics, 139(3), e20163224.
  16. 電子煙、加熱式菸品你應該知道的30問 – 國民健康署
  17. Barrington-Trimis, J. L., Urman, R., Berhane, K., Unger, J. B., Cruz, T. B., Pentz, M. A., … & McConnell, R. (2016). E-cigarettes and future cigarette use. Pediatrics, 138(1), e20160379.
  18. Rubinstein, M. L., Delucchi, K., Benowitz, N. L., & Ramo, D. E. (2018). Adolescent exposure to toxic volatile organic chemicals from e-cigarettes. Pediatrics, 141(4), e20173557.
  19. Best, C., Haseen, F., Currie, D., Ozakinci, G., MacKintosh, A. M., Stead, M., … & Frank, J. (2018). Relationship between trying an electronic cigarette and subsequent cigarette experimentation in Scottish adolescents: a cohort study. Tobacco control, 27(4), 373-378.

延伸閱讀:

  1. 電子煙、加熱式菸品你應該知道的30問 – 國民健康署
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