Никотин: противен, приятен, опасен
Капля никотина не только «убивает лошадь», но и помогает предотвратить развитие болезни Альцгеймера. Щелчок зажигалки, несколько затяжек – и вот уже через 7 секунд человек молекулы вещества преодолевают гематоэнцефалический барьер и начинают действовать на головной мозг. Эффект никотина заключается не только в возникновении расслабленности, приподнятого настроения. Вещество также влияет на ритмы сна и бодрствования, аппетит, восприятие боли, пищеварение и сердечно-сосудистую систему.
Регулярное курение приводит к формированию синдрома зависимости и хроническим изменениям в тканях и органах.
Свойства никотина
Что же такое никотин? Это алкалоид — органическое гетероциклическое вещество, состоящее из атомов углерода, азота и водорода. Своим названием группа соединений обязана своими слабощелочными химическими свойствами. Большинство алкалоидов оказывают влияние на нервную систему, среди тех. что «на слуху» у людей – кофеин, кокаин, морфин.
По физическим и органолептическим свойствам никотин — это горькая маслянистая жидкость. При определенных температурах легко смешивается с водой, их плотности практически одинаковы – около 1 г/ см3.
Никотин хорошо растворяется в средах, имеющих низкую полярность. Это обуславливает его быстрое всасывание через кожу и гематоэнцефалический барьер. При высоких значениях pH среды без труда проникает сквозь слизистые.
Где содержится никотин? Алкалоид выделяют из побегов растений семейства пасленовых (табак, помидоры, баклажан, картофель). Концентрация в табаке максимальна – до 14 %. Никотин синтезируется в корнях растений, транспортируется и накапливается в листьях. В организме человека и теплокровных животных соединение распадается с образованием безопасных метаболитов.
Сколько никотина содержится в сигаретах
Диапазон смертельной дозы вещества находится в пределах от 50 до 100 мг. Вспоминая о капле никотина, убившей лошадь, токсикологи отмечают, что человеку достаточно 2-3 капель. Такое количество алкалоида человек может получить из 1,5 пачках сигарет.
Сколько никотина содержится в 1 сигарете? Табачная промышленность выпускает изделия различной крепости. Количество никотина в них находится в диапазоне от 0,3 мг до 1,26 мг. Например, одна сигарета Parliament может «снабдить» курильщика 0,5 мг никотина, а «раковая палочка» Marlboro из красной пачки – 1,1 мг.
Интересно, что крепость изделий в линейке одного производителя может определяться исключительно как субъективное ощущение. Фильтр у так называемых легких сигарет имеет большее число перфораций, чем у их крепких. Это позволяет курильщику втягивать больше воздуха, за счет чего концентрация никотина и других ядовитых веществ во вдыхаемом воздухе становится ниже, а вкус – не таким «грубым».
Еще один секрет «легкой» продукции: такие изделия тлеют самостоятельно. Количество табака постепенно уменьшается, даже если человек не делает затяжку и просто держит сигарету в руке.
Сама идея градации сигарет была связана с попыткой табачных корпораций сохранить потребителей: курение легких изделий преподносилось как процесс отказа от пагубной привычки. В действительности люди увеличивали суточное число сигарет, так как считали, что получают меньше смол и никотина. Согласно Рамочной конвенции ВОЗ маркировка «легкие», «мягкие» на пачке запрещена.
Как быстро никотин покидает организм
После вдыхания никотин быстро всасывается в кровеносное русло и уже через несколько секунд попадает в головной мозг. Период полувыведения (то время, за которое концентрация вещества падает вдвое) составляет около 2 часов. В зависимости от стажа курения, способа употребления табака скорость поступления и метаболизма может различаться. Информация об этом помогает понять:
- с какой частотой человек испытывает потребность «затянуться»;
- как правильно подбирать терапию для облегчения синдрома отмены.
Около 30% никотина, поступившего в организм, выводится в неизмененном виде, оставшиеся 70% — в виде нетоксичного котинина. Полный цикл распада никотина занимает около 6-8 часов. Отвечая на вопрос, сколько выводится никотин из организма, специалисты, называют сроки 1-2 дня.
Интересно, что название метаболита котинина — анаграмма слова «никотин». Вещество имеет сродство к Н-холинорецепторам, оказывая слабое противотревожное и антипсихотическое действие. Его период полувыведения занимает до 20 часов. Изучение давности последнего употребление медицинских препаратов или курения оценивают по наличию котинина и никотина в моче.
Никотин встречается с рецептором
Воздействие никотина на организм реализуется через связь с никотиновыми холинорецепторами (или Н-холинорецепторами) и частично — адренорецепторами.
Вегетативная нервная система отвечает за автономную работу внутренних органов. Она состоит из 2 частей – симпатической и парасимпатической. Работа биологически активных веществ происходит на уровне синапсов – мест контакта нейронов с нейронами или клетками органов. Каждый из них состоит из пресинаптической. постсинаптической мембран клеток и щели между ними.
Передача импульсов в парасимпатическом отделе осуществляется за счет медиатора ацетилхолина. При взаимодействии его с пресинаптической мембраной рецептора:
- сужаются зрачки;
- снижается артериальное давление;
- снижается частота сердечных сокращений;
- расширяются периферические кровеносные сосуды;
- сокращаются мышечные волокна внутренних органов;
- усиливается секреция потовых, бронхиальных, пищеварительных, слезных желез.
Но работа ацетилхолина не ограничивается только парасимпатической системой. К симпатическому отделу медиатор тоже «прикладывает руку». Соединяясь с рецептором на пресинаптической мембране, он оказывает действие, напоминающее работу адреналина. А именно:
- учащается сердцебиение;
- повышается артериальное давление;
- увеличивается концентрация глюкозы в крови;
- активируется распад жиров;
- снижается аппетит.
Никотин имеет схожее строение с важной C-петлей молекулы ацетилхолина, но связь алкалоида с холинорецептором более прочна. Химики утверждают, что его молекула идеально замещает ацетилхолин во всех отделах вегетативной нервной системы. Влияние никотина на организм человека практически идентично и складывается из его воздействия на рецепторы в различных тканях.
Никотин и головной мозг
Воздействие алкалоида на мозг связано с активацией α4β2-рецепторов. Они составляют более 80% от всех Н-холинорецепторов ЦНС. Сродство никотина к ним так высоко, что даже ацетилхолин не может с ним конкурировать. Эти рецепторы принимают участие в выделении таких медиаторов, как дофамин, ГАМК, глутамат. Так курение улучшает внимание, память.
Влияние никотина на мозг человека заключается:
- в стабилизации эмоционального фона;
- в снижении тревожности;
- в повышении устойчивости к стрессам;
- в ускорении реакции;
- в улучшении восприятия зрительной и слуховой информации.
Кроме того, алкалоид активизирует метаболизм в ткани мозга и позволяет отсрочить гибель клеток. Это обстоятельство легло в основу клинических исследований, доказавших эффективность никотина как средства профилактики атрофических поражений головного мозга (например, болезни Альцгеймера).
Эффект расслабления и повышения стрессоустойчивости,за который отвечает ацетилхолин, играет злую шутку при формировании зависимости. Так как никотин лучше связывается с рецепторами, организм перестает вырабатывать медиатор самостоятельно. Если человек решает отказаться от сигарет или в силу различных обстоятельств не может утолить никотиновый голод сиюминутно, появляется беспокойство, раздражительность. Постепенно зависимый начинает прибегать к курению не для того, чтобы чувствовать себя замечательно, а для того, чтобы устранить дискомфорт.
Симптомы физической зависимости отчасти связаны с эндогенными опиатами в головном мозге. Постоянное поступление никотина способствует высвобождению эндорфинов, энкефалинов, играющих важную роль в снижении болевых ощущений.
Никотиновая «бодрость» и «привлекательная стройность» — результат воздействия алкалоида на определенную группу нейронов головного мозга. Эти клетки выделяют вещества, принимающие участие в снижении аппетита, расщеплении жиров и поддержании высокого уровня активности. При отказе от курения человек может ощущать потребность в больших количествах пищи, становится вялым и сонливым.
Никотин и сердечно-сосудистая система
Как было описано ранее, воздействие никотина на оба отдела вегетативной нервной системы, реализуется через изменение просвета сосудов, частоты сердечных сокращений, колебание артериального давления. Спазм артерий, тахикардия и рост давления — результат выброса адреналина. Сердце начинает работать в авральном режиме, проталкивая кровь по суженным сосудам. Оно вынуждено справляться с возросшей нагрузкой. Если человек курит непрерывно, сосуды постоянно спазмированы.
Также никотин снижает уровень вещества простациклина, помогающего крупным и мелким артериям расслабиться после сокращения. Ухудшается кровоснабжение всех органов, включая важнейшие из них – мозг и сердце. Фактически курильщик живет в состоянии гипоксии.
Активное и пассивное курение разрушает мембраны клеток, расположенных на внутренней поверхности сосудов. Так изменения эндотелия аорты наблюдаются даже у младенцев 1 месяца жизни, если их мать не расстается с сигаретой. Опасное влияние никотина на сосуды человека может привести к внезапной смерти. Риск острого коронарного синдрома у взрослых пассивных курильщиков по сравнению с теми, кто изолирован от табачного дыма, увеличивается почти на 100%.
Активация липолиза и повреждение стенок сосудов ускоряют развитие атеросклероза любых локализаций.
Кроме того, никотин влияет на реологические свойства крови. Он увеличивает способность тромбоцитов к склеиванию. В сосудах образуются мелкие сгустки. Вязкость крови растет, скорость течения снижается. Наличие повреждений сосудистой стенки приводит к адгезии форменных элементов и образованию пристеночных тромбов.
Так влияние никотина на сердце и сосуды человека заключается в увеличении риска развития:
- артериальной гипертензии;
- ишемической болезни сердца;
- инфаркта, инсульта;
- гангрены.
Как формируется зависимость от никотина
Начиная курить, человек преодолевает естественное неприятие сигареты (высокая температура дыма, вкус, запах). Кроме того, часто первой реакцией на попадание никотина в кровь становится слюнотечение и противная тошнота, которая может продолжаться до получаса. Ее возникновение связано с активацией Н-холинорецепторов и наиболее выражено у «новичков». Если человек справляется с этим ощущением и продолжает «дымить», его шансы стать заядлым курильщиком возрастают.
Регулярное использование табачных изделий вне зависимости от способа доставки никотина (сигареты, нюхательный или жевательный табак) вызывает комфортные субъективные ощущения. Их вид и предвкушение потребления ассоциируются с чувством спокойствия, расслабленности.
Это наблюдение было подтверждено результатами двойного слепого исследования. В ходе него курильщикам предлагали сначала пастилку с никотином или плацебо, а затем сигарету с никотином или сигарету без никотина. Получилось, что:
- Сам процесс курения был связан с удовольствием, вне зависимости от того, содержался ли в сигарете никотин.
- Предварительное «насыщение» никотином в пастилке приводило к снижению влечения, исследуемые делали меньше затяжек.
Затем было доказано, что именно ингаляционный способ применения обеспечивает самую быструю доставку вещества к тканям головного мозга. Такая скорость воспринимается как немедленное вознаграждение и становится одной из причин формирования зависимости.
Размышляя, почему так трудно бросить курить, наркологи подчеркивают, что имеют дело не с вредной привычкой, а с настоящей зависимостью. С течением времени потребление начинает отвечать следующим критериям:
- человек увеличивает число сигарет в сутки;
- при отказе развивается синдром отмены;
- курильщик не может контролировать количество сигарет;
- были неудачные попытки бросить;
- человек понимает, что сигареты вредны, но не может от них отказаться.
Инструментальная диагностика доказывает это утверждение. Медики исследовали функциональную МРТ (фМРТ) головного мозга у курильщиков, вынужденных отказываться от никотина в течение 2 суток. Были обнаружены изменения активности структур, идентичные таковым у кокаиновых и амфетаминовых наркоманов.
Наркологи отмечают, что при самостоятельном отказе от курения в состояние ремиссии входит не более 5% зависимых. Достаточным сроком для оценки воздержания считают интервал 3 года.
Никотин – органическое соединение, имеющее высокое сродство к рецепторам нервной системы. Он действительно улучшает когнитивные способности, но вред, который приносит организму курение, выше предполагаемой пользы.
Источник
Никотин как лекарство
Применение небольших доз никотина в чистом виде в терапии различных заболеваний изучают с начала 1990-х годов. Ученые пытаются понять, можно ли использовать чистый никотин в качестве болеутоляющего средства, а так же вещества для лечения ожирения, различных когнетивных расстройств, в том числе болезни Альцгеймера.
Улучшает память
Никотин – один из старейших ноотропов. Достигая мозга, он активирует никотиновые ацетилхолиновые рецепторы (н-АХЛ), а те моделируют и запускают другие нейромедиаторы. Среди них — дофамин (даёт чувство удовольствия и привязанности), адреналин и норадреналин (отвечают за ускорение реакций в организме) и определенные эндорфины (регулируют тормозящие процессы мозга).
В ходе исследований некурящие люди, которые вдыхали пары никотина, а не плацебо, демонстрировали лучший результат в сложных тестах.
Полугодовое исследование пациентов старше 55 лет с умеренными когнитивными нарушениями подтвердило, что ежедневное применение никотиновых пластырей улучшало их память, внимание и скорость психомоторных реакций. Во время другого эксперимента, те, кто принимал никотин, быстрее вспоминали список слов, которые только что прочитали, а также повторяли рассказ дословно, делая меньше ошибок, чем те, кто принимал плацебо. Таким образом было показано, что никотин положительно влиял на когнитивные процессы — мышление, память, концентрацию и внимание
Предполагается, что препараты на основе никотина могут оказаться эффективными в лечении когнитивных нарушений, нейродегенеративных заболеваний и даже некоторых форм эпилепсии и психических расстройств. Американский национальный институт старения в данное время занимается клиническим исследованием улучшения памяти у 300 человек с помощью введения им никотина.
Никотин – лишь одно из 6000 химических соединений в сигарете. Американское управление по санитарному надзору за качеством продуктов и медикаментов (FDA) признало 93 вещества в сигарете токсичными и почти 80 — канцерогенными. Но никотина в их числе нет. Он виновен лишь в том, что давая чувство расслабления, делает курение привычным.
Снижает аппетит
По статистике, курящий человек обычно весит на 4-5 кг меньше некурящего. И это не случайно. Никотин способствует снижению массы тела за счёт активации адреналина, благодаря чему ускоряется метаболизм и липолиз (расщепление жиров), повышается утилизация глюкозы.
Кроме того, в 2011 году в журнале Science было опубликовано исследование ученых Йельского университета, которые на мышах изучали влияние никотина на нейроны различных областей мозга. Ученые выяснили, что стимуляция никотином н-холинорецепторов приводит к стимуляции рецепторов, посылающих мозгу ложные сигналы сытости, то есть подавляющие аппетит. Исследователи уверены, что эти результаты могут быть использованы для создания синтетических препаратов на основе никотина, подавляющих аппетит у бросающих курить и просто желающих похудеть.
Понимание нейробиологических механизмов, с которыми связан похудательный эффект курения, облегчило бы разработку методов лечения ожирения на основе никотина.
Обезболивает и успокаивает
Эксперименты на животных неизменно указывали на то, что никотин мгновенно подавляет боль. Метаанализ проведенный учеными факультета психологии Сиракузского университета и факультета психиатрии и поведенческих наук медицинского университета Южной Каролины, подтвердил мгновенное обезболивающее действие никотина и на людей. Была дана количественная оценка воздействия приема никотина на степень болевого порога и болевой устойчивости посредством проведения экспериментов на людях.
Имеются свидетельства того, что провоцируемой никотином обезболивающее действие может быть опосредствовано активацией эндогенных опиоидных систем и выбросом бета-эндорфинов. Также никотин может модулировать боль через воздействие на сердечно-сосудистую систему. Было установлено, что никотин повышает сердечно-сосудистую активность которая, в свою очередь, связана с пониженной болевой чувствительностью К другим представляющим интерес для изучения механизмам относятся: роль серотонина в модуляции боли, воздействие никотина на высшие психические функции и самоконтроль и противовоспалительное действие никотина.
Профилактика и лечение COVID-19
Спустя полгода после начала эпидемии COVID-19 стали появляться исследования с предположениями о том, что никотин (а не само курение) снижает риск заражения коронавирусом. Согласно гипотезе, никотин блокирует рецепторы, которые являются мишенью вируса и этим предотвращает его проникновение в клетки. Но гипотезы требуют доказательств.
Во Франции проводится клиническое исследование эффективности никотина для профилактики и лечения COVID-19. Следует подчеркнуть, что у курильщиков с уже существующими поражениями лёгких, коронавирус только усиливает объём поражения и тяжесть заболевания.
Комментарий эксперта: АЛЕКСЕЙ ЖИТО, к. м. н., кардиолог, эндокринолог, магистр общественного здравоохранения, заведующий
терапевтическим отделением «Московской клиники»:
Никотин стимулирует симпатическую нервную систему, из-за чего учащается сердцебиение, активируется кровоток. Благодаря такой стимуляции сердечно-сосудистой системы улучшается и кровоснабжение мозга, таким образом, никотин способствует улучшению когнитивных функций. С другой стороны, никотин сужает сосуды, из-за чего повышается давление, поэтому людям с гипертонией и тахикардией нужно с осторожностью применять средства на основе никотина, в том числе при лечении никотиновой зависимости. Однако риски для сердца в альтернативных способах доставки никотина крайне низки по сравнению с тем вредом, который наносит само курение.
В сухом остатке
Очевидно, что никотин не так вреден, как курение сигарет. Ученые задаются вопросом, как синтезировать препарат, аналогичный никотину, который не приводил бы к зависимости. Терапевтические эффекты никотина до сих пор исследуются, но уже понятно, что доставляться в организм он должен только альтернативными способами – с помощью жвачек, пластырей, таблеток или современных гаджетов. Последние считаются быстрым и щадящим средством доставки никотина, поскольку в отличие от сигарет, в них нет канцерогенных смол.
Источник