Gesundheitsrisiko: Toxische Metalle sind im Dampf von E-Zigaretten enthalten

Blei, Chrom und Arsen im Dampf von E-Zigaretten

Signifikante Mengen toxischer Metalle, einschließlich Blei, treten scheinbar aus einigen E-Zigaretten-Heizspiralen aus und sind in den von Anwendern inhalierten Aerosolen enthalten. Diese von den Benutzern aufgenommenen Metalle können der Lunge, der Leber, dem Herz-Kreislauf-System und dem Gehirn schaden. Außerdem wurden sie bereits mit der Entstehung von Krebs in Verbindung gebracht.


Die Wissenschaftler der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health stellten bei ihrer aktuellen Untersuchung fest, dass sogenannte E-Zigaretten häufig eine erhebliche Anzahl Aerosole mit potentiell unsicheren Gehalten an Blei, Chrom, Mangan und Nickel erzeugen. Die Mediziner veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Studie in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Environmental Health Perspectives“.

Der Dampf von E-Zigaretten kann giftige Metalle und sogar Arsen enthalten. (Bild: tibanna79/fotolia.com)

Heizspirale Ursprung der Metalle?

Bei einer Stichprobe der E-Zigaretten-Geräte von insgesamt 56 Benutzern fanden die Experten heraus, dass die Heizspiralen der Geräte Aerosole mit toxischen Metallen freisetzten, welche von den Nutzern inhaliert werden. Eine chronische Inhalation dieser Metalle schädige etliche Organe, wie beispielsweise Gehirn und Herz und könne zur Entstehung von Krebs beitragen.

Benutzer müssen über Risiken informiert werden

„Es ist wichtig für die FDA (Food and Drug Administration ), die E-Zigaretten-Unternehmen und die Nutzer selbst, zu wissen, dass die Heizspiralen, wie sie derzeit hergestellt werden, toxische Metalle freisetzen, welche dann in die Aerosole übergehen, die Nutzer einatmen“, erklärt Studienautorin Dr. Ana María Rule vom Department of Environmental Health and Engineering der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health.

Wie funktionieren E-Zigaretten?

E-Zigaretten verwenden typischerweise batteriegespeisten elektrischen Strom, welcher durch eine Metallspule fließt, um sogenannte Liquide zu erhitzen, wodurch ein Aerosol erzeugt wird. Die Mischung enthält die verdampfte Flüssigkeit und winzige Flüssigkeitströpfchen. Dieses Aerosol wird wie Zigarettenrauch eingeatmet. Der Vorgang wird als Verdampfen bezeichnet. Die Nutzung von E-Zigaretten ist vor allem bei Teenagern, jungen Erwachsenen und ehemaligen Rauchern sehr beliebt.

Warum sind E-Zigaretten so beliebt?

Verdampfen ist deshalb so beliebt, weil es den Kick von Nikotin erzeugt und das Gefühl des Rauchens bietet, aber angeblich ohne die extremen Gesundheitsrisiken. Es gibt jedoch immer mehr Beweise dafür, dass Verdampfen nicht ganz ungefährlich ist. Jüngste Studien haben beispielsweise bereits gezeigt, dass die LIquide der E-Zigaretten Aromen und andere Chemikalien enthalten, welche Zellen in toxikologischen Standardtests schädigten.

56 E-Zigaretten von täglichen Nutzern wurden untersucht

Bei ihrer Studie untersuchten die Mediziner die Geräte von 56 täglichen E-Zigaretten-Nutzern im Herbst 2015. Die Geräten wurden von den Teilnehmern in das Labor der Forscher der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health gebracht. Dort testeten die Wissenschaftler das Vorhandensein von 15 Metallen in den sogenannten E-Liquids und in den erzeugten Aerosolen.

Metalle stammten wahrscheinlich von den Heizspiralen

Übereinstimmend mit früheren Studien fanden sie minimale Mengen von Metallen in den Flüssigkeiten innerhalb der sogenannten Nachfülldispenser, aber viel größere Mengen von einigen Metallen in den Flüssigkeiten, die den Heizspiralen in E-Zigaretten ausgesetzt waren. Der Unterschied wies darauf hin, dass die Metalle mit ziemlicher Sicherheit von den Heizspiralen stammten. Am wichtigsten ist, dass die Wissenschaftler zeigen konnten, dass die Metallkontamination auf die Aerosole übertragen wird, welche durch das Erhitzen der Flüssigkeiten erzeugt werden.

Sogenannte Liquide werden in einer E-Zigarette verdampft. (Bild: Jamrooferpix/fotolia.com)

Welche Metalle waren im Dampf enthalten?

Von den Metallen, die signifikant in den Aerosolen vorhanden sind, waren Blei, Chrom, Nickel und Mangan die am meisten Besorgnis erregenden Stoffe, da alle beim Einatmen toxisch sind, erklären die Forscher. Die mediane Bleikonzentration in den Aerosolen betrug zum Beispiel etwa 15 µg/kg oder mehr. Dies war 25 mal mehr als der Medianwert in den Nachfülldispensern. Fast 50 Prozent der Aerosol-Proben wiesen Bleikonzentrationen auf, die höher waren als die von der Environmental Protection Agency definierten Grenzwerte für die Gesundheit. In ähnlicher Weise erreichten oder übertrafen die medianen Aerosol-Konzentrationen von Nickel, Chrom und Mangan die Sicherheitsgrenzwerte.

Konzentrationen lagen oft weit über den sicheren Grenzwerten

Es handelte sich dabei nur um Mittelwerte, sagt Dr. Rule. „Die tatsächlichen Konzentrationen dieser Metalle schwankten von Probe zu Probe stark und lagen oft weit über den sicheren Grenzwerten“, fügt die Expertin in einer Pressemitteilung der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health hinzu.

Wie gelangen Metalle aus der Heizspule in die Flüssigkeit?

E-Zigaretten-Heizspiralen sind typischerweise aus Nickel, Chrom und einigen anderen Elementen hergestellt, was sie zu den offensichtlichsten Quellen einer Metallkontamination macht, obwohl die Quelle des Bleis ein Rätsel bleibt. Wie Metalle von der Spule in die umgebende Flüssigkeit gelangen, ist ein weiteres Rätsel. „Wir wissen noch nicht, ob Metalle chemisch aus der Spule austreten oder beim Erhitzen verdampfen“, sagt Dr. Rule weiter. In einer früheren Studie der 56 Nutzer, waren die Nickel- und Chrom-Spiegel ihrem Urin und Speichel mit denen im Aerosol vergleichbar, was bestätigt, dass E-Zigaretten-Nutzer diesen Metallen ausgesetzt werden.

Auch Arsen kann im Dampf enthalten sein

Die Forscher haben auch signifikante Mengen von Arsen – ein metallähnliches Element, das sehr giftig sein kann – in Nachfüllflüssigkeiten und in dem entsprechenden E-Liquid in den Tanks der Geräte und in den Aerosol-Proben bei 10 der 56 untersuchten Geräte nachgewiesen. Weitere Studien müssen nun durchgeführt werden, um die tatsächlichen gesundheitlichen Auswirkungen zu ermitteln. (as)