Оксиды азота занимают значительную часть табачного дыма. Наиболее опасный из них диоксид азота (NO2). Они могут вызывать повреждения в лёгких, ведущие к эмфиземе. Диоксид азота понижает сопротивляемость организма к респираторным заболеваниям, что может привести к более серьёзным заболеваниям дыхательного тракта. При отравлении оксидами азота в крови человека образуются нитраты и нитриты. Нитраты и нитриты, действуя непосредственно на артерии, вызывают расширение сосудов и снижение кровяного давления. Попадая в кровь нитриты образуют с гемоглобином стойкое соединение — метгемоглобин, препятствуют переносу гемоглобином кислорода и поступлению кислорода в клетки организма, что приводит к кислородному голоданию органов и тканей организма. Таким образом, диоксид азота воздействует в основном на дыхательные органы и на состав крови, уменьшая содержание гемоглобина в эритроцитах крови. Диоксид азота в сочетании с канцерогенными веществами табачного дыма повышает риск заболевания раком. Оксид азота (NO) играет более сложную роль в организме так, как образуется эндогенно и участвует в регуляции просвета сосудов и дыхательных путей. При поступлении оксида азота с табачным дымом естественный синтез его организмом замедляется, что нарушает регуляцию просвета кровеносных сосудов и бронхов.
Важно также отметить, что оксид азота способствует формированию никотиновой зависимости так, как поступление никотина в организм с табачным дымом активирует выделение нервной тканью оксида азота. В связи с этим повышается уровень дофамина в головном мозге, а это способствует хорошему настроению человека.
