一酸化炭素と喫煙：タバコが血液に与える影響

かんたんな答え： タバコの煙には一酸化炭素（CO）が含まれています。COは酸素の約245倍の強さでヘモグロビンと結びつき、一酸化炭素ヘモグロビン（COHb）になります。英国健康安全保障庁（UKHSA）によると、COHbは非喫煙者で約1〜2%、喫煙者で5〜10%です。その分、血液は酸素を運ぶ力を失っています。禁煙すると、COは約320分の半減時間で抜けていきます。NHSによると8時間で半分になり、12時間から数日のうちに非喫煙者の値に戻ります。

喫煙が体に悪いことはほとんどの人が知っていますが、一酸化炭素の影響はそのなかでもとりわけ具体的で、回復がいちばん早いもののひとつです。

一酸化炭素とは

一酸化炭素は、ものが不完全に燃えたときにできる、色もにおいもない気体です。一酸化炭素警報器が知らせるのと同じ気体で、故障したボイラーや、閉め切ったガレージでかけたままのエンジンを危険にしているのもこの気体です。

EUと英国では、法律でタバコの一酸化炭素を喫煙機械で測定して1本あたり10 mgまでと定めています。ただし米国国立がん研究所（NCI）がタールについて説明しているとおり、機械では喫煙者が実際にどれだけ吸い込むかを予測できません。

煙は薄まっていて、間をおいて吸い込むので、喫煙者が急性の一酸化炭素中毒になることはありません。それでも血液の化学への影響はずっと続きます。

COが酸素をさえぎるしくみ

赤血球は、ヘモグロビンに酸素をのせて運びます。ヘモグロビンは肺で酸素を受け取り、筋肉、臓器、脳で手放します。

一酸化炭素はこれを妨げます。

COは、ヘモグロビンの酸素と同じ場所に結びつきます
UKHSAは、ヘモグロビンのCOとの結びつきやすさを酸素の245倍としています
できた分子、つまり一酸化炭素ヘモグロビン（COHb）は酸素を運べません
COは、残ったヘモグロビンが酸素をよりきつく抱えこむようにもするため、組織が酸素を必要とする場所で手放される量が減ります

UKHSAは、この「一酸化炭素ヘモグロビンによる低酸素症」をCOが害をもたらす主なしくみとしています。

喫煙者の血液にとっての意味

UKHSAは、COHbの基準値を非喫煙者で約1〜2%、喫煙者で約5〜10%としています。どれくらい高くなるかは、吸う量と吸い込む深さによって変わります。1日の本数ごとの信頼できる表は見つからなかったので、ここでは載せていません。

同じページによると、健康な人ではCOHbが6%未満なら、最大運動能力の低下を除いて、はっきり示された害はありません。つまり、いちばん気づきやすい影響は体を動かすときに現れます。心臓病のある人では事情が異なり、少ない酸素で心臓がより強く働かなければなりません。

妊娠中： COは胎盤を通過します。UKHSAは、おなかの赤ちゃんでの半減期は、母親の最大4〜5倍長いとしています。NHSは、COは「おなかの中で育つ赤ちゃんにとても有害」だと述べています。妊娠中なら、禁煙はできることのなかでもとりわけ大切なことのひとつです。助産師に相談すれば、支援につないでもらえます。

すぐにわかるよい知らせ：COが抜ける速さ

UKHSAは、COの排出の半減時間を空気を吸っている状態で320分、つまり5時間あまりとしています。薬理学のレビューはCOHbについて4〜6時間としています。つまり：

8時間： NHSは、酸素の値が回復し、血液中の一酸化炭素が半分になるとしています
12時間〜数日： COは非喫煙者の値に戻ります。WHOは12時間、NHSは48時間、CDCは「数日」としています

このことから「24時間以内に心筋梗塞のリスクが下がる」と書かれているのを見たことがあるかもしれません。心筋梗塞のリスクがいつ下がるかについて保健機関の見解は分かれていて、1日の時点で測定したところはありません。CDCは大きく下がるのを1〜2年としています。そのため、ここでは繰り返しません。

比較のために、UKHSAは100%酸素を吸う場合の半減時間を80分、高気圧酸素では23分としています。病院が一酸化炭素中毒に酸素を投与するのはこのためです。

COと心血管のリスク

血液中の酸素が減ると、同じ動きでも心臓はより強く働かなければなりません。薬理学のレビューは、COが血管を広げ、ニコチンによる血管の収縮を一部打ち消している可能性も示唆しています。全体像は2020年の米国公衆衛生総監報告書からわかります。禁煙によって炎症の指標と血液の固まりやすさの指標が下がり、冠動脈疾患の上乗せリスクは1年（NHS、WHO）から3〜6年（CDC）のあいだに半分になります。

自分のCOの値を測る

英国の禁煙支援サービス（Stop Smoking Services）では、面談のときに呼気中の一酸化炭素を測ります。NHSは、支援の一環として一酸化炭素の値を測定するとしています。個人向けの携帯型呼気測定器も販売されています。

禁煙中の人を対象にしたある研究では、呼気中のCOは7日目からはっきり低くなっていました。数値が下がっていくのを見ると励みになる人は多くいます。

Burnoutアプリは、最初の日から禁煙の時間を記録します。COの排出は、体の中で目に見えないまま最初に起こる変化のひとつです。

参考文献

UK Health Security Agency. "Carbon monoxide: toxicological overview", 2022. gov.uk
Ernst A, Zibrak JD. "Carbon monoxide poisoning." New England Journal of Medicine, 1998. PubMed
Benowitz NL, Hukkanen J, Jacob P. "Nicotine chemistry, metabolism, kinetics and biomarkers." Handbook of Experimental Pharmacology, 2009. PMC
Ambrose JA, Barua RS. "The pathophysiology of cigarette smoking and cardiovascular disease: an update." Journal of the American College of Cardiology, 2004. PubMed

よくある質問

タバコの煙にはどれくらいの一酸化炭素が含まれていますか？

EUと英国では、標準的な機械による測定で、タバコ1本あたりの一酸化炭素は10 mgまでと決められています。実際に吸い込む量は吸い方によって変わり、深く、長く、頻繁に吸うほど多くなります。そのため血中の値は喫煙者によって大きく異なります（UKHSAは喫煙者のCOHbを約5〜10%としています）。

一酸化炭素は肺がんの原因になりますか？

NCIは、一酸化炭素を煙に含まれる有毒な化学物質に挙げていますが、発がん性のある物質には含めていません。COの害は、主に酸素の運搬と心血管系に対するものです。

禁煙後、呼吸が楽になるまでどれくらいかかりますか？

COは数時間から数日で血液から抜けます。NHSは、気管支がゆるむので72時間後から呼吸が楽に感じられることがあり、3〜9か月のあいだに肺機能が最大10%高まるとしています。禁煙後に呼吸が楽になる過程もご覧ください。

低タールのタバコなら一酸化炭素は少ないですか？

実際には、そうとは言えません。NCIは、「ライト」タバコを吸う人は、より深く、長く、頻繁に吸ったり、フィルターの通気孔をふさいだりすると説明しています。そのため、機械で測った値は実際の曝露を少なく見積もることになります。