«Охлаждающие» добавки в электронных сигаретах нарушили сердечный ритм

Электронные сигареты с «ледяным» эффектом обязаны своей популярностью синтетическим охладителям WS-23 и WS-3, которые до сих пор не изучались на предмет сердечной безопасности. Эксперименты на мышах и человеческих клетках впервые показали, что именно эти добавки, а не только никотин, усиливают вегетативный дисбаланс и провоцируют желудочковые аритмии.

Электронные сигареты остаются массовым явлением среди молодежи: по данным мониторинга Института социальных исследований Мичиганского университета за 2024 год, более 30% американцев 19-22 лет использовали никотиновые вейпы в течение последнего года. В России ситуация выглядит схожим образом. Электронные сигареты и вейпы регулярно курят около 5,3 миллиона человек.

Особой популярностью пользуются «ледяные» жидкости, дающие ощущение морозной свежести. Этот эффект создается ментолом и синтетическими веществами WS-3 и WS-23, которые добавляют в концентрациях до 45 миллиграммов на миллилитр (примерно 4% объема) в жидкость для курения. 

Поскольку курение электронных сигарет — явление относительно новое, его влияние на здоровье пока изучено слабо. Это связано с отсутствием большой доказательной базы, собранной на длинном участке времени. 

Ученые из Луисвиллского университета (США) провели одно из первых доказательных исследований влияния «охлаждающей» добавки на здоровье сердечно-сосудистой системы. Они выполнили эксперимент на двух моделях мышей. Первая — грызуны с имплантированными датчиками ЭКГ, которых подвергали воздействию аэрозоля из стандартной основы для электронных сигарет с добавлением ментола, WS-3 или WS-23 в возрастающих концентрациях от 0,25% до 2,5%. 

Вторая модель — кардиомиоциты человека, полученные из стволовых клеток. На них проверили прямое действие тех же веществ в небольших концентрациях, в том числе на фоне норадреналина, имитирующего воздействие никотина. Результаты эксперимента опубликовало издание Американской кардиологической ассоциации Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology.

Исследователи выяснили, что все три охладителя усиливали вегетативный дисбаланс от вейпинга. Базовая жидкость с никотином сама по себе давала двухфазную реакцию: во время вдыхания преобладал успокаивающий тонус нервной системы, а после сеанса — возбуждающий. Добавки усугубляли этот перекос в сторону возбуждения. Но при добавлении агентов WS-3 и WS-23 в концентрации 2,5% этот эффект усилился еще и желудочковой аритмией. При воздействии ментола этот эффект отсутствовал.

Аритмии возникали на фоне сразу трех факторов: учащенного пульса, сниженной вариабельности ритма и временного удлинения интервала электрической активности сердца. То есть после сокращения сердечная мышца стала медленнее восстанавливаться. Для WS-23 связь была особенно сильной: удлинение интервала электрической активности на одну миллисекунду повышало частоту аритмий на 159%, а падение вариабельности ритма на три миллисекунды давало почти четырехкратный рост нарушений.

Ученые показали, что эффект вызван именно этими охлаждающими добавками, поскольку уровень никотина в крови не различался между группами. Эксперименты на человеческих клетках, в свою очередь, доказали, что при имитации нервного возбуждения охладители укорачивали восстановление и замедляли частоту сокращений. Это расхождение с опытами на животных говорит о том, что аритмии вызывает не прямое действие веществ на клетки сердца, а нарушение нервной регуляции опосредованным путем.