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Publié le 2 Novembre 2016

Vaporisateur personnel : deuxième versus troisième génération

Les vaporisateurs personnels de 3ème génération délivrent plus efficacement la nicotine que ceux de 2ème génération.

 

Un article récent ( Wagener TL et al. Tob Control. 2016 ) vient apporter un certain éclairage sur la vitesse d'absorption de la nicotine avec le vaporisateur personnel, et la différence entre les dispositifs de 2ème génération (type eGo) et ceux de 3ème génération (en particulier ceux utilisant de basses résistances - subohm).

Dans l'optique d'améliorer la santé publique, le vaporisateur personnel peut être un moyen de sortir du tabagisme. Pour cela, il faudrait qu'il puisse délivrer la nicotine de façon aussi proche que possible de ce que la cigarette peut faire, tout en exposant les utilisateurs à des niveaux minimum de substances toxiques. C'est ce qu'a cherché à montrer cette étude en comparant l'administration de nicotine et l'exposition au monoxyde de carbone (CO dû à la combustion) et à certaines substances cancérigènes  (mesure du NNAL, nitrosamine spécifique du tabac) chez des utilisateurs de vaporisateurs de 2ème (n=9) et de 3ème génération (n=11), et chez des fumeurs (n=10).

Les participants ont complété des questionnaires et ont donné des échantillons d'air expiré (mesure du CO), de salive (mesure de la cotinine, un métabolite, ou produit de dégradation de la nicotine) et d'urine (mesure du NNAL). Après une abstinence de 12h (une nuit), les vapoteurs ont participé à une séance de 2h au cours de laquelle ils ont vapé (une première partie de 5 min en prenant 10 bouffées standardisées, puis le reste de la période en utilisation ad-libitum, à volonté). Des échantillons sanguins ont été prélevés pour mesurer la nicotinémie (concentration de nicotine dans le sang). Les sujets ont rempli un questionnaire (10 questions) évaluant l'envie de fumer et le soulagement anticipé du manque. Les fumeurs et les vapoteurs devaient fumer ou vaper depuis au moins 3 mois.

Vaporisateur personnel : deuxième versus troisième génération

Les caractéristiques des participants sont décrites dans le tableau ci-dessus.

 

Les résultats montrent que les fumeurs et les vapoteurs utilisant un produit de 2ème (G2) ou de 3ème génération (G3) ont un même niveau de base de cotinine salivaire (reflétant la même absorption quotidienne de nicotine) (dernière ligne du tableau). Par contre les fumeurs ont un CO expiré (eCO) 4 fois plus élevé que les vapoteurs (qui ont un taux de non fumeurs) et 7 fois plus élevé de NNAL. Chez 6 vapoteurs, soit 30% d'entre eux, les taux de NNAL n'étaient pas détectables.

 

Dans le tableau, la tension (E-cig voltage, Volts) délivrée par le vaporisateur G2 ou G3 est similaire et aux environs de 4 V (c'est ce qui est observé en général chez les vapoteurs, et montre que les études testant des valeurs de 5 V et plus ne sont pas réalistes), par contre comme ils utilisent des résistance de valeurs très différentes (E-cig resistance, Ohms) liées au type de vaporisateur (2,0 Ohms vs. 0,4 Ohms), les puissances appliquées (E-cig power, Watts) sont très différentes (8,6 W vs. 71,6 W). Cela explique aussi la plus grande quantité de liquide consommé par les vapoteurs G3 (54,8 ml par semaine) par rapport aux G2 (22,0 ml par semaine), et un plus faible taux de nicotine utilisé (4,1 mg/ml) par rapport aux G2 (22,3 mg/ml).

 

Comme le montre le graphique de gauche ci-dessous, les utilisateurs G3 obtiennent dans les 5 premières minutes des nicotinémies plus élevées, et proches de celles obtenues par des fumeurs, que les utilisateurs G2, mais la différence s'estompe après 1 heure de vape ad libitum. Ceci montre que les deux types de vaporisateurs peuvent permettre d'obtenir des niveaux de nicotinémies satisfaisant l'utilisateur, mais que la vitesse à laquelle la nicotine est délivrée est très différente. Le graphique de droite montre que l'envie de fumer diminue très rapidement et de façon similaire dans les deux groupes (il en est de même pour les sensations de manque, graphique non montré ici).

Vaporisateur personnel : deuxième versus troisième génération Vaporisateur personnel : deuxième versus troisième génération

Les auteurs concluent que ces données sont très importantes pour comprendre la viabilité de la vape dans le but d'obtenir des nicotinémies efficaces et satisfaisantes et dans l'aide qu'elle peut apporter aux fumeurs dans le but d'arrêter de fumer. Il reste à examiner la relation entre la quantité de liquide consommé et le taux de nicotine des liquides.

 

On peut en conclure qu'afin d'inhaler moins de vapeur (pour réduire l'exposition aux substances toxiques, même si leur niveau est très faible), l'utilisation de systèmes intermédiaires (plus haute résistance, moindre puissance) avec un liquide plus dosé en nicotine pourrait permettre une optimisation des bénéfices et de la réduction du risque.

 

A ce propos, je vous recommande d'écouter le Dr Farsalinos sur cette vidéo de la conférence que j'ai organisé au VAPEXPO 2016. Elle est pour l'instant en anglais, mais des sous-titres en français devraient être bientôt disponibles.

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Publié le 11 Septembre 2013

Utilisation aiguë d'une cigarette électronique: dose de nicotine délivrée et effets subjectifs.
Lynne Dawkins, Olivia Corcoran. Psychopharmacology
http://rd.springer.com/article/10.1007%2Fs00213-013-3249-8

Rationel
Peu d'études ont montré si les e-cig délivraient des quantités mesurables de nicotine dans le sang.
Objectifs
Cette étude a mesuré les effets d'une e-cig de première génération (Skycig) utilisant un e-liquide à 18 mg/ml (nicotinémie, symptômes de manque, et envie irrésistible de fumer).
Méthode
14 vapoteurs réguliers (3 femmes), abstinents de vape depuis 12h, ont participé à une séance expérimentale durant 2h 1/2. Des prélèvements sanguins ont été fait, et des questionnaires remplis (symptômes de manque, envie irrésistible de fumer, effets subjectifs positifs et négatifs) à 4 occasions: avant de vaper, après 10 bouffées, après 60 minutes de vapotage libre, et après 60 minutes de repos.
Résultats
L'ensemble des échantillons sanguins n'ont été obtenus que pour 7 participants. La nicotinémie (concentration de nicotine dans le plasma) est passée de 0,74 ng/ml avant, à 6,77 ng/ml après 10 bouffées, et atteignant un pic maximal de 13,91 ng/ml après la période de vape libre. Les symptômes de manque et l'envie irrésistible de fumer ont été significativement réduits; des effets subjectifs positifs ont été ressentis, et très peu d'effets indésirables ont été constatés.
Conclusions
Ces résultats montrent que ce modèle de e-cig permet de délivrer des quantités fiables de nicotine après une utilisation aiguë dans ce groupe de vapoteurs réguliers. D'autres études seront utiles pour quantifier plus précisément l'absorption de nicotine en fonction du mode d'inhalation, et les relations avec la possibilité d'utiliser la e-cig pour l'arrêt du tabac ou la réduction du risque.

  Nouvelle étude de Dawkins, dosage de nicotine dans le sang après utilisation d'une e-cigarette de première génération  Nouvelle étude de Dawkins, dosage de nicotine dans le sang après utilisation d'une e-cigarette de première génération

Cette étude est intéressante, car malgré l'utilisation d'une e-cigarette de première génération, les nicotinémies (figure de gauche) obtenues sont relativement conséquentes. Des variations assez importantes entre les sujets ont cependant été constatées, mais c'est aussi le cas avec la cigarette conventionnelle. Le mode d'inhalation de chaque vapoteur peut en être la cause.

Elle montre aussi (figure de droite) que l'envie irrésistible de fumer est atténuée dès les premières bouffées (sujets abstinents depuis 12h).

Ces données permettent de comprendre pourquoi la e-cigarette s'avère efficace pour arrêter de fumer, ce qui arrive souvent chez les utilisateurs, même s'ils n'en avaient pas l'intention au départ.

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Publié le 23 Août 2013

Voici quelques commentaires que j'ai faits sur le forum de l'association AIDUCE pour essayer d'expliquer simplement la dépendance au tabac.

Tabac brun, tabac blond

La différence entre le tabac brun (tout comme le tabac à pipe et les cigares) et le tabac blond, c'est le pH de la fumée. Les tabacs blonds utilisés dans les cigarettes, est séché par un flux d'air chaud dans des conditions hygrométriques contrôlées (flue-curing). Un tel traitement produit une fumée de tabac acide (pH 5-6). Les tabac bruns, utilisés dans les cigarettes brunes ou pour les tabac à pipe ou à cigare, sont séchés au soleil ou à l'air libre (air-curing) après avoir subi une fermentation, dont le rôle est de baisser le contenu en nicotine, naturellement plus élevé dans les tabacs bruns que dans les tabacs blonds. Ce traitement rend la fumée plus alcaline (pH 6-7 pour les cigarettes, pH 8 pour le tabac à pipe ou à cigare, très âcre pour le cigare et fortement dosé en nicotine). Lorsque la nicotine est dans un milieu alcalin, elle pénètre très facilement les membranes des cellules (c'est comme ça qu'on a inventé le patch, la gomme et les autres formes orales de nicotine, car la nicotine est une base faible et est à la fois liposoluble et hydrophile, c'est un peu du jargon pour certains, mais en clair ça veut dire qu'elle peut facilement pénétrer à l'intérieur des cellules, milieu aqueux, et n'est pas arrêtée par la membrane qui est lipidique). C'est pour cette raison qu'un fumeur de pipe ou de cigare n'a pas besoin d'inhaler la fumée, il absorbe suffisamment de nicotine par la muqueuse buccale. Lorsque le pH est acide en revanche, la nicotine passe très mal les membranes (cas des cigarettes blondes), le fumeur a donc dû trouver un mode d'absorption plus efficace. C'est pourquoi il inhale la fumée, qui du coup se retrouve dans les poumons (surface énorme, et solution tampon naturelle qui ramène la nicotine dans un milieu physiologique plus alcalin, autour de pH 7) et est alors facilement absorbée. C'est là que la vitesse d'absorption entre en jeu, en passant par la voie pulmonaire, la vitesse d'absorption, et donc l'arrivée au cerveau (premier organe a être fourni en oxygène, et comme la nicotine prend le même chemin...) est plus rapide qu'après une injection intraveineuse. C'est pourquoi la cigarette est la forme la plus addictive de consommation du tabac. C'est pour la même raison que le crack est plus addictif que la cocaïne prise sous une autre forme.
Pour les cigarette brunes, qui étaient majoritairement fumées en France et en Europe du sud dans les années 50-60, on se trouve dans une situation un peu intermédiaire, il est nécessaire d'inhaler, mais pas aussi profondément qu'avec les blondes, car une partie de la nicotine passe à travers la muqueuse buccale. Une résultante de cela est que les cancers du poumon sont devenus plus profonds avec les blondes (les cancers avec les brunes étaient souvent au niveau de la gorge ou des trachées pulmonaires), et encore plus avec les cigarette "dites" "légères".


Les additifs

Pour l'histoire des additifs, ils ont surtout été introduits pour recruter les fumeurs plus jeunes (la fumée est plus facile à inhaler) et les femmes, qui dans les années 40-50 ne fumaient quasiment pas (sauf aux USA et en Angleterre, ou les tabacs blonds ont été introduits plus tôt). Plus on commence jeune, plus on devient vite dépendant... et un fidèle client ! Il est assez rare de devenir dépendant à l'âge adulte, plus de 80% des fumeurs ont commencé avant 18 ans.
Ça aussi, suggère qu'il est nécessaire d'inhaler la fumée, qui pénètre alors plus rapidement jusqu'au cerveau, et que donc la vitesse d'absorption est un facteur clé de la dépendance.
Les quelques données dont on dispose, laissent penser que l'absorption avec la e-cigarette est plus lente (elle descend peut-être moins profondément à cause de facteurs physiques de la vapeur, comparée à la fumée). Elle permet tout de même d'absorber des quantités satisfaisantes de nicotine, d'où le soulagement du manque, mais est du coup sans doute moins addictive. Il est sans doute alors plus facile de réduire son taux de nicotine progressivement si on le souhaite (mais ce n'est pas le cas de tous les vapoteurs, ceux qui le font ont peut-être inconsciemment envie d'arrêter).

Les fumeurs occasionnels

Pour les fumeurs occasionnels, il y en a environ 5-10%, ils ne sont soit pas dépendants (parce qu'ils n'ont pas les récepteurs à la nicotine très avides, c'est génétique), ou ont une dépendance plus faible (certains par exemple éliminent la nicotine moins rapidement, je reviendrai sur ce point de l'élimination car il est aussi important pour comprendre la dépendance. Cependant, même en sachant que ce n'est pas bon pour leur santé, ils n'arrivent pas à arrêter totalement... Pourquoi? Question difficile. Le comportement tabagique est un comportement très complexe ou de nombreux facteurs entrent en jeu, et pas seulement pharmacologiques, je le concède.

Le problème c'est la fumée, pas la nicotine!

Le problème avec le tabagisme est principalement dû à l'inhalation de fumée. Quand on brûle un végétal, quel qu'il soit, on produit des cancérigènes et du CO (monoxyde de carbone), car la combustion est incomplète (lorsqu'elle est complète, la combustion produit du CO2, qui n'est pas dangereux). Le CO est très dangereux, il peut causer un infarctus à lui tout seul (c'est pour cela que l'on a introduit l'interdiction de fumer dans les lieux publics, surtout pour protéger ceux qui y travaillent, exposés plus longtemps). Le CO prend la place de l'oxygène sur l'hémoglobine du sang (qui est faite pour transporter l'oxygène) avec une affinité qui est 200 fois supérieure à celle de l'oxygène. Donc lorsque du CO est fixé sur l'hémoglobine, l'oxygène ne peut pas le déplacer. Un fumeur est comme quelqu'un qui vit en altitude (ou l'oxygène est plus rare), comme il manque d'oxygène il fabrique plus d'hémoglobine (plus de globules rouges qui en contiennent), et le sang devient plus visqueux, d'où un risque accru d'accidents vasculaires.
Au contraire de l'alcool, que l'on peut consommer modérément sans danger, on ne peut pas fumer modérément, car une seule cigarette par jour produit un risque cardiovasculaire maximal. Et ce n'est pas la nicotine qui est dangereuse, c'est bien le CO (et aussi des gaz oxydants). Alors, non, même 1 cigarette c'est trop !

C'est bien la nicotine qui rend dépendant

Les additifs ne rendent pas dépendant. Ils facilitent seulement l'inhalation, qui elle créé une dépendance plus forte, car la nicotine pénètre plus vite dans le cerveau. En termes de dépendance, une substance est d'autant plus addictive qu'elle arrive vite au cerveau (là où elle agît sur des récepteurs) après le geste. Encore une fois, c'est la même chose avec le crack (cocaïne peu raffinée, donc moins chère, que l'on peut se permettre de brûler, par rapport à une cocaïne pure qui coûte bien trop cher pour qu'on envisage de la brûler, car dans la combustion il y a toujours une perte importante --> les poêles à bois!). La combustion apporte aussi des IMAO, ces fameuses substances antidépresseurs. Les IMAO étaient une classe ancienne d'antidépresseurs, qui avaient beaucoup d'effets secondaire, d'où le développement de molécules moins agressives et leur quasi abandon. Mais ils étaient très efficaces. Dans la fumée de tabac il y a des substances IMAO qui diminuent l'activité d'enzymes appelées monoamine oxydases (MAO) qui ont pour rôle de recycler nos neurotransmetteurs comme la dopamine. La dopamine est une clé dans toutes les dépendances, c'est le neurotransmetteur du plaisir. Si on rajoute des IMAO (en fumant), on ralentie la dégradation de la dopamine qui a du coup plus de temps pour agir et produire du plaisir.
Maintenant on peut spéculer sur le fait que les compagnies de tabac aient trouvé un moyen d'accentuer la présence de ces IMAO (le sucre!!), mais de toute façon il y en a dans la fumée, même si on ne rajoute pas de sucre.
Les processus de dépendance déroutent en quelque sorte un phénomène naturel, le renforcement des comportement vitaux. Si on a faim, et que l'on trouve un moyen de se nourrir (en chassant, en cueillant... nos ancêtres quoi!), lorsque l'on mange, notre cerveau récompense cette bonne action en libérant de la dopamine, qui produit du plaisir. Même chose si on a soif et que l'on se désaltère. Et même chose lorsque l'on fait l'amour
La nature a fait en sorte de récompenser les bons comportements, nécessaires à la survie de l'individu, et donc de l'espèce. C'est du Darwin en plein, mais c'est comme ça que ça marche !
L'Homme a toujours recherché des substances qui modifiait son état de conscience, et il a trouvé des substances qui lui procuraient du plaisir, parce qu'elles agissaient sur les mêmes circuits du cerveau que ce système de récompense. C'est le hasard et la nécessité! Mais, ça marche avec toutes les substances addictives. Elles ont toute la possibilité de modifier le fonctionnement de notre cerveau et agissent toutes sur la dopamine (entre autres).
Il reste que la substance la plus importante dans le tabac, c'est bien la nicotine, et c'est pour ça que la e-cigarette marche (les substituts nicotiniques aussi, si on sait les utiliser à fortes doses et suffisamment longtemps, mais la e-cig ça marche encore mieux!). Si le fumeur peux avoir sa dose de nicotine, qui le satisfait, même un peu moins vite qu'avec la fumée de tabac, son manque disparait. Mais comme la nicotine arrive sans doute un peu moins vite qu'avec la fumée de tabac, la dépendance devient moins forte. Il est donc plus facile de réduire sa dose de nicotine, et voire d'arrêter (vaper du n0, liquide ne contenant pas de nicotine). Arrêter de fumer, est certes difficile, mais ce n'est pas impossible, arrêter les drogues dites dures non plus... il y a des tas de gens qui l'ont fait. C'est juste plus dur! Par contre il est évident pour moi que c'est la vitesse d'absorption de la nicotine qui fait toute la différence entre la cigarette et la e-cig !

La demi-vie de la nicotine

Il y a un dernier point qui est important pour la dépendance au tabac. La vitesse d'élimination de la nicotine.
Quand on veut faire un médicament, cette vitesse est très importante. On parle de demi-vie d'élimination, c'est comme pour la radioactivité. La demi-vie c'est le temps qu'il faut pour éliminer la moitié d'une substance que l'on a dans l'organisme. Pour la nicotine elle est de 2h. C'est très court.
Le médicament idéal c'est celui dont la demi-vie permet une seule prise par jour (moins de risque d'oubli). Mais si la demi-vie est plus courte, alors il faut le prendre 2 fois, voire 3 fois par jour, donc risque d'oubli, et problème de concentration efficace dans l'organisme. C'est le cas par exemple des antibiotiques, ils ont en général une demi-vie courte et cela nécessite 3 prises (matin, midi et soir). Si on rate une prise, cela peut réduire, voire anéantir l'efficacité du médicament.
Donc, demi-vie de 2h, en 4h il reste 25% de la dose, en 6h, 12,5%, en 8h 6,25% etc..., le matin le fumeur se réveille avec quasiment plus de nicotine dans le sang, d'où le besoin urgent de se recharger.
Mais il y a encore plus compliqué, la demi-vie de la nicotine dans le cerveau est de 10 minutes, cela veut dire qu'au bout de 40 à 50 minutes... il n'y a plus d'effet plaisir, d'où le besoin d'en reprendre une ! Calculez, 1 paquet de cigarette (20) en 16h de veille (si on dort 8h), 16/20 = 0,8h (x 60 minutes par heure) = 48 minutes !!!
Cette propriété de la nicotine en fait une drogue dure, il est nécessaire de la consommer fréquemment pour éviter le manque. Il n'y a pas mieux pour entretenir une dépendance. Et le lendemain matin, on reprend tout à zéro ! puisque qu'il n'y a plus de nicotine !!
Il n'existe pas d'autre substance addictive que l'on consomme aussi fréquemment, d'où aussi la force de cette dépendance.

L'effet shoot !

L'effet shoot, le fumeur ne le ressent plus (plus consciemment, mais ton cerveau si!) à cause de la tolérance aux effets de la nicotine qui s'installe très vite. Ça peut arriver après quelques jours d'arrêt, lorsque l'on reprend une cigarette. Au quotidien c'est rare. Mais en général, tout de même, la première cigarette du matin est la plus gratifiante.
Je l'ai ressenti une fois. C'était après environ 15 ans d'arrêt. J'ai goûté, pour expérimenter, une cigarette à l'anis qui était en test de vente du côté de Montpellier, et qu'une amie fumeuse m'avait rapportée. J'ai cru boire un pastis! C'était de toute évidence fait pour accrocher les ados. La fumée passait toute seule, elle ne m'a même pas fait tousser.
Je me suis aperçu alors, que j'avais gardé mes réflexes de fumeur, j'ai inhalé bien profondément comme je le faisait avant, le réflexe conditionné était toujours là.
Et là!!!!!!! Waouhhhh, je l'ai ressentie la monté au cerveau, je n'avais jamais connu ça en tant que fumeur. Je peux vous jurer que c'était impressionnant, et que je me suis dit, plus jamais ça! Ouf, ça fait bientôt 30 ans que j'ai arrêté de fumer.

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