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Los gases tóxicos incluyen monóxido de carbono, que se une de preferencia a la hemoglobina en lugar del oxigeno lo que provoca disminución del transporte de este a los tejidos por formacion de carboxihemoglobina.

Otros gases, como óxidos nitrosos, son oxidantes o irritantes y pueden contribuir a la neumopatía obstructiva crónica.

El ácido cianhídrico deteriora la función ciliar, lo cual predispone a infecciones pulmonares.

La fase de partículas de humo de tabaco incluye los alcaloides, principalmente nicotina y alquitrán. Junto con las acciones de la nicotina sobre el SNC, estimula al sistema nervioso simpático que aumenta la frecuencia cardiaca, presión arterial y contractilidad del miocardio y también causa liberación de ácidos grasos libres, así mismo provoca liberación de hormonas del estrés, como cortisol y la de crecimiento, así como vasopresina y bendorfina, como consecuencia de los efectos cardiovasculares de esta, aumenta la demanda de oxigeno del miocardio.

La exposición a nicotina y monóxido de carbono provoca reducción de la tolerancia al esfuerzo en pacientes con angina de pecho y aumenta el riesgo de un IAM así como muerte súbita en personas con coronariopatía. La nicotina induce vasoconstricción que puede contribuir también a los espasmos coronarios.