Existe aproximadamente quatro mil e setecentas substâncias tóxicas na fumaça inalada do cigarro, como monóxido de carbono, amônia, cetonas, formaldeído, acetaldeído e acroleína, além de muitas outras substâncias relacionadas com o surgimento de diversas doenças como câncer.
O alcatrão é outro composto contido no cigarro e que possui mais de quarenta substâncias comprovadamente cancerígenas, formadas a partir da combustão dos derivados do tabaco, como o arsênio, níquel, benzopireno, cádmio, resíduos de agrotóxicos, substâncias radioativas, como o Polônio 210, acetona, naftalina e o fósforo P4/P6, substância usada para veneno de rato.
A nicotina é considerada uma droga psicoativa que causa dependência e é capaz de aumentar a liberação de substâncias chamadas catecolaminas, que causam constrição dos vasos sanguíneos, acelerando a frequência cardíaca e causando hipertensão arterial. A nicotina juntamente com o monóxido de carbono provoca diversas doenças cardiovasculares e estimula no aparelho gastrointestinal a produção de ácido clorídrico que pode causar úlcera gástrica. Também desencadeia a liberação de substâncias quimiotáxicas no pulmão, que estimulará um processo de destruição da elastina, provocando o enfisema pulmonar.
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