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Studie E-Zigaretten und E-Liquids

Fokus Gesundheit: Wie schädlich sind E-Zigaretten?

Dass Rauchen der Gesundheit schadet, brauchen wir dir wohl nicht mehr zu erklären. Doch wie sieht es eigentlich mit den E-Zigaretten und dem Dampfen von Liquids aus? Sind E-Zigaretten überhaupt schädlich? Vielleicht sogar mehr, als normale Zigaretten?

In diesem Ratgeber beleuchten wir beide Seiten. Wir befassen uns mit Studien und den kritischen Stimmen zur E-Zigarette. Denn: Nur wenn du Bescheid weißt, kannst du entscheiden, ob das Dampfen für dich geeignet ist.

Warum ist Rauchen eigentlich schädlich?

In den goldenen 50er und 60er Jahren war es ganz normal, überall zu rauchen. Im Büro, im Bett, ja sogar in Krankenhäusern wurde frisch-fröhlich der Nikotinsucht gefrönt – ohne sich Gedanken über gesundheitliche Auswirkungen zu machen. Im Jahre 1962 kam es erstmals zu einer bahnbrechenden Studie: Das Royal College of Physicians in Groß Britannien stellte erstmals einen direkten Zusammenhang zwischen Tabakkonsum und Lungenkarzinomen fest. Zu diesem Zeitpunkt waren rund 70 % der Männer und 40 % der Frauen Raucher. Doch warum hat der Tabakrauch so fatale Auswirkungen?

Dazu musst du dich auf die chemische Ebene begeben und dir in Ruhe ansehen, welche Stoffe im Tabakrauch enthalten sind. Eins vorweg: Nikotin ist dabei das kleinste Problem. Es imitiert die Wirkung des Neurotransmitters Acetylcholin und wirkt auf das Belohnungszentrum im Gehirn. Deswegen macht es schnell und stark abhängig: Es löst in dir ein befriedigendes und entspannendes Gefühl aus. Und es ist der Grund, warum Raucher oft ein Leben lang nicht von der Zigarette loskommen.

Auch wenn Nikotin landläufig als »Nervengift« bezeichnet wird, ist es für sich betrachtet kaum problematischer als Koffein – so Dr. Bernhard-Michael Mayer, Toxikologe und Pharmakologe vom Institut für Pharmakologische Wissenschaften in Graz. Laut seiner Aussage überwiegen bei normaler Dosierung die positiven Effekte. Darüber hinaus macht sich eine Überdosis an Nikotin sehr schnell bemerkbar – mit Kopfschmerzen und Übelkeit.

Problematisch oder gar tödlich wird es erst bei schwerem Missbrauch – und der wird weder beim Dampfen noch beim Rauchen erreicht. Doch wenn nicht das Nikotin das Problem im Tabakrauch ist – woran liegt es dann?

Beim Rauchen einer Zigarette findet eine Verbrennungsreaktion statt. Dadurch werden im Rauch einer einzigen Zigarette rund 4.800 Chemikalien frei, die allesamt in die Lunge inhaliert werden. Darunter sind 90 Stoffe, die nachgewiesen krebserregend sind. Und das ist leider noch nicht alles.

Eine Zigarette besteht nicht nur aus Tabak und Papier. Die Hersteller mischen noch allerlei Zusatzstoffe darunter, die den Konsum erleichtern sollen. Dadurch »schmeckt« die Zigarette besser und der Rauch lässt sich angenehmer inhalieren. Aber: Bei der Verbrennung werden diese Zusatzstoffe zu reizenden und sogar giftigen Substanzen umgebaut.

Die Folge: Eine Zigarette ist ein Cocktail aus mindestens 250 giftigen Stoffen. Darunter Blausäure, Cadmium und Ammoniak. Darüber hinaus noch Kohlenmonoxid und Kondensat, das als Teer für die schwarze Raucherlunge verantwortlich ist. Addiert man dazu noch die krebserregende Komponente, drängt sich einem doch die Frage auf, warum Tabakprodukte überhaupt noch verkauft werden dürfen.

Gefahr durch Passivrauch

Raucher gefährden durch ihr Laster nicht nur sich selbst. Auch Nichtraucher und Kinder werden durch den Passivrauch einem erhöhten Gesundheitsrisiko ausgesetzt. Vor sich hin glimmende Zigaretten und der ausgeatmete Rauch belasten die Raumluft mit demselben Giftcocktail. Bereits bei kurzzeitiger Exposition brennen die Augen und die Atemwege werden gereizt.

Bei längerfristiger Belastung durch Passivrauch drohen dieselben gesundheitlichen Risiken wie beim aktiven Rauchen. Besonders Kinder, die in Raucherhaushalten aufwachsen, entwickeln eher chronische Atemwegserkrankungen und neigen zu Schlafstörungen und ADHS. Aber auch bei Erwachsenen drohen Schäden an Lunge und Herz-Kreislauf-System.

Erhöhte Risiken für Raucher

Durch das Rauchen steigt nicht nur die Wahrscheinlichkeit, an Krebs zu erkranken. Auch das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Schlaganfälle steigt um das Fünffache an. Das gab die Europäische Herzorganisation bereits 2013 bekannt. Zusätzlich spielen dabei das Alter, die Menge an täglichen Zigaretten und die Anzahl der Jahre des Tabakkonsums eine Rolle.

Auch bei COPD, einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung, zählt Rauchen zu den Risikofaktoren. Durch die fortschreitende Reizung der Atemwege verengen sich die Bronchien. Es kommt zu Entzündungen und Zerstörung von Lungengewebe. Die Folge: Kurzatmigkeit bis hin zur Atemnot und der berüchtigte »Raucherhusten«.

Rauchen kann die Fruchtbarkeit sowohl bei Frauen als auch bei Männern massiv beeinträchtigen. Störungen im Hormonhaushalt führen dazu, dass sich Eizellen nicht mehr richtig entwickeln und einnisten können. Darüber hinaus nimmt die Spermienqualität bezüglich Beweglichkeit und Größe ab. Auch Schädigungen des Erbguts können auftreten.

Unterm Strich: Tabakkonsum ist für deinen Körper ein toxischer GAU. Rein rational betrachtet spricht alles für den Rauchstopp. Doch warum fällt es Rauchern so schwer, den Zigaretten abzuschwören?

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Psychische Abhängigkeit von Nikotin

Nikotin gehört zu den Alkaloiden und kommt natürlich in der Tabakpflanze vor. Über den Rauch oder Dampf aufgenommen, erreicht es binnen weniger Sekunden das Gehirn und verbreitet dort seine positive Wirkung. Doch genauso schnell wird es auch von der Leber wieder abgebaut. Das ist der Grund, warum viele Raucher nach ca. 60 Minuten bereits wieder zur Zigarette greifen wollen. Passiert dies nicht, kommt es bereits zu ersten Entzugssymptomen wie innere Unruhe und Reizbarkeit.

Bestimmt kennst du das Gefühl: Der Arbeitstag ist stressig – und lässt sich nur mit mehreren Rauchpausen überstehen. Der Grund: Nikotin löst Wohlbefinden aus. Du entspannst dich. Dadurch steigert sich deine Konzentrationsfähigkeit. Außerdem entwickeln Raucher gern eigene Rituale: Die Zigarette zum Kaffee, zum Feierabendbier oder als besagte Flucht aus stressigen Situationen. Diese Gewohnheiten mit dem Rauchstopp abzulegen – undenkbar. Zu groß wäre der Einschnitt in die tägliche Routine. Das löst Angst und Unbehagen aus.

Nikotinersatzmittel wie Pflaster, Sprays oder Kaugummis sind dabei keine große Hilfe. Sie versorgen dich zwar mit der nötigen Dosis, aber das zugehörige Ritual fehlt. Deswegen werden viele ambitionierte Ex-Raucher schnell wieder rückfällig. Dazu kommen zahlreiche Entzugserscheinungen, die bei jedem Menschen anders ausgeprägt sein können:

  • Stimmungsschwankungen bis hin zu Depressionen
  • Nervosität bis hin zur Aggression
  • Gesteigerter Appetit – Essen wird zur Ersatzhandlung
  • Gewichtszunahme
  • Verminderte Konzentrationsfähigkeit

Laut Prof. Dr. Bernhard Mayer ist das hohe Suchtpotenzial auf eine Kombinationswirkung zurückzuführen: Konditioniertes Verhalten + Nikotin + andere Inhaltstoffe im Tabakrauch. Das ist der Grund, warum der Rauchstopp so schwer fällt.

Und hier kommt die E-Zigarette ins Spiel. Wenn du wirklich mit dem Rauchen aufhören willst, dann könnte der Umstieg eine Alternative für dich sein. Denn: Du brauchst keine Entzugserscheinungen zu fürchten und kannst deine Rituale beibehalten – ohne dabei tausende giftige Stoff einzuatmen. Das klingt zu schön um wahr zu sein?

E-Zigaretten und ihre Funktionsweise

Um zu verstehen, wie eine E-Zigarette funktioniert, musst du sie zuerst in ihren einzelnen Komponenten betrachten. Eine klassische elektrische Zigarette besteht aus:

  • einem Verdampfer: Ein Tank aus Glas, Kunststoff oder auch Metall. Er dient als Reservoir für das sogenannte Liquid – jene Flüssigkeit, die für den Dampf sorgt. Verdampfer werden synonym auch als Atomizer oder Clearomizer bezeichnet. Darin befindet sich außerdem der
  • Verdampferkopf: Er wird auch als Coil oder Head bezeichnet und besteht aus einer Drahtspule oder einem Drahtnetz mit Watte. Seine Aufgabe ist es, Liquid zu erhitzen und daraus geschmackvollen Dampf zu erzeugen. Damit dies geschehen kann, braucht eine E-Zigarette einen
  • Akkuträger: Auch als Mod bezeichnet, beherbergt er die gesamte Elektronik sowie einen oder mehrere Akkus. Diese liefern den nötigen Strom, damit der Verdampferkopf erhitzt werden kann.

Du siehst: Während Tabakzigaretten einfach angezündet und geraucht werden, ist die E-Zigarette wesentlich aufwendiger in ihrer Funktion. Aber: Es findet auch keine Verbrennungsreaktion statt. Du musst kein Chemiker sein, um zu erkennen, dass dadurch naturgemäß bereits einiges an Schadstoffen eingespart wird. Doch macht dies die E-Zigarette automatisch gesünder?

Um diese Frage zu beantworten, fehlt in der Gleichung noch eine Variable – das Liquid. Es wird irrtümlicherweise gern mit Wasserdampf gleichgesetzt. Doch damit hat es bei genauer Betrachtung wenig zu tun.

Woraus besteht das Liquid für die E-Zigarette?

Liquid ist eine leicht visköse und teilweise ölig erscheinende Flüssigkeit, die unterschiedlich gefärbt sein kann – von glasklar über gelblich bis blau ist so ziemlich jede Farbe vertreten. Es besteht aus drei Hauptkomponenten:

  • Propylenglykol (E1520): Eine klare und geruchslose Flüssigkeit, die für ihre lösenden und gleichzeitig emulgierenden Eigenschaften von der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie sehr geschätzt wird. Im Liquid bindet es einerseits das Aroma – es fungiert also als Geschmacksträger. Andererseits sorgt es für das typische Kratzen im Hals – den sogenannten Flash oder Throat Hit. Es wird auch als PG oder chemisch als 1,2-Propandiol bezeichnet.
  • Vegetable Glycerin (E422): Eine klare und geruchslose Flüssigkeit mit leicht süßlichem Geschmack und ebenfalls ein bekannter Zusatzstoff für Lebensmittel und Kosmetika. Im Liquid verleiht es dem Dampf das nötige Volumen. Dadurch wird er dichter und angenehmer zu inhalieren. Alternativ ist es auch unter dem Namen VG oder Pflanzliches Glycerin bekannt.
  • Aroma: Dies sind natürliche oder künstlich erzeugte, hochkonzentrierte Stoffe, die auch in Joghurt oder Eis Verwendung finden. Dem Liquid werden sie stark verdünnt beigemischt und sorgen für den Geschmack.

Darüber hinaus können im Liquid noch weitere Substanzen optional enthalten sein:

  • Nikotin: Die Stärke wird in Milligramm pro Milliliter angegeben, wobei hier kein direkter Vergleich zwischen Zigarette und Liquid gezogen werden kann.
  • Wasser: In traditionellen Liquidmischungen wird manchmal Wasser in sehr geringen Mengen beigemischt, um die Viskosität zu verringern.
  • CBD: Ein Extrakt aus der Cannabispflanze, das wegen seiner entspannenden Eigenschaften vielfältig eingesetzt wird.
  • Sweetener: Ein sehr süßer Aromastoff, der bestimmten Liquidmischungen das gewisse Extra verleiht.
  • Koolada: Ein leichter Hauch von Frische, der den Geschmack des Liquids nicht beeinflusst.

Harsche Kritik an der E-Zigarette

Immer wieder musste sich die E-Zigarette kritischen Vorwürfen stellen. Auch die Medien befeuerten die Diskussion mit einseitigen Berichterstattungen und reißerischen Schlagzeilen. Von Popcorn-Lunge war die Rede – und von Todesfällen durch die E-Zigarette in den USA. Dadurch wurde das Dampfen in ein schlechtes Licht gerückt. Wahrheit oder Propaganda?

Dabei gibt es bereits aussagekräftige Studien, die sich mit den Emissionen und Langzeitwirkungen des Dampfens befassen. Die wichtigsten Ergebnisse haben wir dir hier zusammengefasst.

Im November 2017 wurde im Fachmagazin »Nature« eine Studie veröffentlicht, die erstmals die Auswirkungen des Dampfens auf einen längeren Zeitraum untersuchte. Der Unterschied zu vorangegangen Studien lag hier auf der Auswahl der Probanden. Um unverfälschte Ergebnisse zu erhalten, wurden hier Menschen herangezogen, die zuvor nicht geraucht hatten.

Dr. Riccardo Polosa, Direktor am Institut für innere Medizin und klinische Immunologie an der Universität Catania, und sein Team wählten für die Kohorte 9 Probanden mit einem Durchschnittsalter von 29,7 Jahren. Diese dampften täglich 4 ml Liquid über einen Zeitraum von 3,5 Jahren. Als Kontrolle diente eine Referenzgruppe von 12 Personen, die in dieser Zeit weder rauchten, noch dampften.

Untersucht wurden:

  • Blutdruck und Herzfrequenz
  •  Veränderungen des Körpergewichts
  • Lungenfunktion und Atmungssymptome
  • ausgeatmetes Kohlenmonoxid und Stickstoffmonoxid
  • sichtbare Veränderungen an der Lunge mittels Computertomographie

Das Ergebnis: Es gab keinerlei negative Auswirkungen auf die untersuchten Parameter. Obwohl die Stichprobe relativ klein war, lässt dich dennoch ableiten, dass massive Schäden durch die E-Zigarette bei moderatem Gebrauch nicht abzusehen sind. Allerdings wies die Studie darauf hin, dass bei mehr Liquidverbrauch Schäden nicht auszuschließen sind. Doch woran liegt das?

Formaldehyd findet sich im Tabakrauch und gehört zu den potenziell krebserregenden Stoffen. Immer wieder wurden kritische Stimmen laut, dass es im Dampf von E-Zigaretten ebenfalls enthalten sei und somit ein Gesundheitsrisiko darstelle – sowohl für Dampfer als auch für »Passivdampfer«.

Dementsprechend führte das Fraunhofer Institut in Deutschland eine Studie zu den Emissionen der E-Zigarette durch. Dabei konnte reines Formaldehyd in der Raumluft nicht in erhöhter Konzentration nachgewiesen werden. Damit wurde diese Kritik widerlegt – vorerst.

Denn: Formaldehyd ist ein bekanntes Abbauprodukt von Propylenglycol. Beim Verdampfen wird es allerdings nicht in reiner Form produziert, sondern in seiner Vorstufe – dem Hemiacetal. Dies ist ein sogenannter Formaldehyd-Releaser. Das bedeutet: Unter bestimmten Umständen kann daraus Formaldehyd freigesetzt werden. Welche das sind, untersuchte eine Studie an der State University Portland/Oregon.

Dabei wurde ein direkter Zusammenhang zwischen der Voltzahl und der Konzentration der Formaldehyd-Releaser festgestellt. Je höher die Spannung der E-Zigarette, desto höher auch die Belastung durch Formaldehyd. Je nach verwendeten Geräten und deren Benutzung kann diese sogar höher sein, als beim Tabakrauchen.

Dadurch zeigt sich auch in dieser Studie: Die Dosis macht das Gift – und der E-Zigaretten Konsument hat diese bis zu einem gewissen Grad selbst in der Hand.

Popcorn-Lunge ist die umgangssprachliche Bezeichnung der Krankheit Bronchiolitis obliterans. Dabei handelt es sich um eine Entzündung und dem daraus folgenden Verschluss der kleinen Atemwege. Dies führt zu eingeschränktem Lungenvolumen und kann sogar eine Lungentransplantation notwendig machen.

Lange stand die E-Zigarette im Verdacht, diese Erkrankung wesentlich zu begünstigen. Auslöser dafür war der Aromastoff Diacetyl, der manchen Liquids beigemengt wird. 2015 nahm sich Joseph Allen von der Harvard T.H. Chan School of Public Health in Boston diesem Thema an. In einer Studie untersuchte er 51 Aromen auf ihren Gehalt an Diacetyl sowie Acetoin und Pentandion-(2,3), zwei verwandten Stoffen.

Das Ergebnis: Mindestens einer der drei Stoffe war in 47 getesteten Aromen vorhanden. Spitzenreiter war dabei das Diacetyl mit einem maximalen Wert von 239 µg – gemessen in einem einzigen Aroma. Diesen Wert isoliert zu betrachten würde allerdings das eigentliche Ergebnis verfälschen. Denn: Der gemessene Mittelwert lag bei ca. 9 µg. In 33 Aromen wurde überhaupt kein Diacetyl nachgewiesen. Die Forscher stuften allerdings den reinen Nachweis der genannten Substanzen als bedenklich ein und rieten zu weiteren Untersuchungen.

Was damals jedoch nicht geschah, war der Vergleich zur Tabakzigarette und deren Emission von Diacetyl. Dabei enthält eine einzige Zigarette bereits bis zu 433 µg. Selbst wenn man den gemessenen Ausreißer von 239 µg heranzieht, nimmt ein E-Zigaretten Konsument immer noch deutlich weniger Diacetyl zu sich als ein Raucher.

Immer wieder wurde die E-Zigarette mit dem sogenannten Gateway-Effekt in Verbindung gebracht. Dabei steht folgende These im Mittelpunkt: Durch die geschmackvollen Liquids werden Nichtraucher und vor allem Jugendliche zum Tabakrauchen verführt. Die E-Zigarette als Einstiegsdroge?

Als Grundlage für diese These dient die Theorie der amerikanische Psychologin Dr. Denise B. Kandel. 1975 bezeichnete sie Alkohol und Nikotin als Wegbereiter zum Konsum harter Drogen. 1994 wurde sie durch Karl-Ludwig Täschner in dieser Ansicht bekräftigt. Er postulierte: Nach der maximalen Dosissteigerung der Ursprungssubstanz müssten unweigerlich stärke Substanzen folgen, um den Effekt gleich zu halten.

Dies würde bedeuten: Ein Jugendlicher greift zur E-Zigarette, steigert die Nikotindosis bis zum Anschlag und macht dann mit Tabakzigaretten weiter. Eine abstruse Theorie?

2017 führte die schottische Soziologin Prof. Dr. Linda Bauld eine unabhängige und großangelegte Studie durch, um den Gateway-Effekt zu untersuchen. Als Basis dienten die Daten von 248.324 Schülern im Alter zwischen 13 und 15 über einen Zeitraum von 17 Jahren. Dabei wurde folgendes nachgewiesen:

Rund 20 Prozent der Jugendlichen hatten bereits normale Zigaretten geraucht. Rund 7 Prozent der Jugendlichen hatten E-Zigaretten ausprobiert. Und nur rund 0,5 Prozent dampften regelmäßig, ohne vorher geraucht zu haben. Das Ergebnis spricht für sich: Der Gateway-Effekt der E-Zigarette ist somit nicht haltbar – auch wenn Ausnahmen die Regel bestätigen.

Die Sache mit dem Nikotin

Nikotinhaltige Liquids stehen immer wieder in der Kritik. Der Grund: Die Dosierung sei viel zu hoch und Dampfer würde viel mehr Nikotin aufnehmen als Raucher. Doch ist dies tatsächlich der Fall? Und wenn ja, hat dies gesundheitliche Nachteile?

Der Pharmakologe Prof Dr. Bernd Mayer vertritt in Bezug auf Nikotin einen sehr klaren und bodenständigen Standpunkt. Solange keine massive Überdosierung eintritt, ist die Wirkung von Nikotin ähnlich der von Koffein: Blutdruck und Herzfrequenz werden leicht erhöht.

Das ist klinisch betrachtet ein völlig unbedenklicher Zustand. Es besteht kein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder eine erhöhte Mortalität – solange der Konsument keine Vorerkrankung hat.

Sein Potenzial als Nervengift entwickelt Nikotin erst bei extrem hohen Dosierungen -  ab 500 mg kann es tödlich sein. Durch Inhalation ist dies kaum zu erreichen, da sich die Überdosis schnell bemerkbar macht. Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit und Erbrechen sind Warnzeichen, die niemand so einfach übersieht. Daher ist es unwahrscheinlich, dass Dampfer mehr Nikotin zu sich nehmen als Raucher.

Fazit: Ist die E-Zigarette nun schädlich oder harmlos?

Sie ist keines von beidem. Die E-Zigarette ist ein Genussmittel und du solltest sie auch als solches konsumieren. Auch wenn die Dampferszene dazu neigt, ihren Gebrauch zu verharmlosen - in einem Punkt sind sich wohl alle Experten einig: Am gesündesten für die Lunge und den Körper ist, weder zu dampfen noch zu rauchen. Ob die E-Zigarette für dich eine Alternative zur Tabakzigarette darstellt, liegt in deiner Entscheidung.

Referenzen

https://de.wikipedia.org/wiki/Tabakrauchen

https://www.sueddeutsche.de/gesundheit/was-in-der-zigarette-steckt-4800-chemikalien-250-gifte-1.1736172

https://www.meinbezirk.at/imst/c-lokales/ist-dampfen-gesuender-als-rauchen_a3729576

http://e-dampfen.info/wissenschaft/veroeffentlichungen-von-dr-bernhard-michael-mayer

https://www.rauchfrei-info.de/informieren/news/detail/news/europaeische-herzorganisation-rauchen-erhoeht-das-risiko-fuer-eine-herzerkrankung-um-das-fuenffache

https://www.gesundheit.gv.at/krankheiten/sucht/nikotinsucht/gesundheitsschaeden

https://www.lungeninformationsdienst.de/krankheiten/copd/index.html

https://www.wki.fraunhofer.de/de/fachbereiche/maic/profil/forschungsprojekte/emission_e-zigaretten.html

https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/61545/E-Zigaretten-Verborgenes-Formaldehyd-koennte-Krebsrisiko-erhoehen

https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/65072/Popcorn-Lunge-durch-E-Zigaretten-Schadstoffe-in-Aromen-nachgewiesen

http://blog.rursus.de/2015/12/diacetyl-es-ist-einfach-dinge-kompliziert-zu-machen