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阅读 14759 次 历史版本 0个 创建者:徒步全球 (2011/8/4 17:37:52)  最新编辑:徒步全球 (2011/8/4 17:37:52)
尼古丁
拼音:nígǔdīng(niguding)
  电视上频频出现烟草有害健康且会使人上瘾的公益广告,为何有人对这些警告置之不理,而仍然对烟草趋之若鹜呢?这是因为吸烟或咀嚼烟草会使人感觉舒服,甚至处于适度兴奋状态。虽然烟草植株中有数千种化学物质(更不必说香烟制造商添加的那些化学物质),但只有尼古丁这种化学物质能产生所有的美妙感觉,并诱惑人们追求更多香烟或口嚼烟草。在本文中,我们将探讨尼古丁以及它是如何影响人体的。
  

概述

 
尼古丁来自烟草植株的叶子
尼古丁来自烟草植株的叶子
  尼古丁,是一种存在于茄科植物(茄属)中的生物碱,也是烟草的重要成分。尼古丁会使人上瘾或产生依赖性(最难戒除的毒瘾之一),人们通常难以克制自己,重复使用尼古丁也增加心脏速度和升高血压并降低食欲。大剂量的尼古丁会引起呕吐以及恶心,严重时人会死亡。烟草中通常会含有尼古丁,这使许多吸烟者无法戒掉烟瘾的重要原因。

  尼古丁(C10H14N2)是一种天然生成的液态生物碱。生物碱是由碳、氢、氮、有时还有氧组成的有机化合物。这些化学物质对人体有巨大的影响。例如,许多人早上会喝一两杯咖啡来享受咖啡因这种生物碱所产生的刺激作用。

  尼古丁通常占烟草植株重量的5%。一支纸烟含有8到20毫克的尼古丁(具体数量取决于品牌),但在吸烟时实际上只有大约1毫克的尼古丁被人体吸收。
  

尼古丁的物理特性


  尼古丁(nicotine)

  化学名称 (S)-3-(1-Methyl-2-pyrroli-dinyl)pyridine

  (中文)N-甲基-2[α(β,γ)]-吡啶基四氢吡咯;1-甲基3-(3-氮杂苯基)氮杂环戊烷

  分子式 C10H14N2

  分子量 162.23g/mol

  结构简式 C5NH4-C4H7NCH3

  密度 1.01g/ml

  熔点 -79°C

  沸点 247°C (分解)

  自燃温度 240°C

  闪点 95°C

  蒸汽压 0.006 kPa at 25°C

  粘度 2.7mPa·s at 25°C

  1.6mPa·s at 50°C

  表面张力 37.5 dynes/cm at 25.5 °C

  37.0 dynes/cm at 36.0 °C
  

身体中的尼古丁


  如同大多数上瘾物质一样,人类已经发明了许多将尼古丁吸收到体内的方法。尼古丁很容易通过以下部位扩散:

  皮肤

  肺

  黏膜(例如鼻子和齿龈的内层)

  尼古丁会直接进入上述组织中的小血管。从那里开始,尼古丁通过血流到达人的大脑,然后输送到身体的其余部分。

  使尼古丁或其他毒品进入血流的最常用方法(也是最应急的方法)是吸入,即吸食。肺有数百万个肺泡,即发生气体交换的微小泡囊。这些肺泡提供了庞大的表面积(比皮肤面积大90倍),从而为尼古丁和其他化合物提供充分的接触面。一旦处于血流中,尼古丁几乎会立即流向大脑。虽然尼古丁在全身起着许多不同的作用,但是只有在大脑中的作用是造成烟民从吸烟中获得快感的原因,同时也是烟民试图戒烟时性情暴躁的原因(有关详细信息,请参见上瘾和戒除部分)。吸入后10至15秒,大多数吸烟者就会进入受尼古丁作用的状态。

  尼古丁不会在身体里停留太长时间。它有大约60分钟的半衰期,这意味着在吸一支烟后6小时,人所吸入的1毫克尼古丁中大约有0.031毫克仍留在体内。

  人体是怎样除去尼古丁的呢?其过程如下:

  大约80%的尼古丁被肝脏中的酶分解成可铁宁。

  尼古丁还在肺部被代谢为可铁宁和尼古丁氧化物。

  可铁宁和其他代谢物通过尿液排泄到体外。可铁宁有24小时的半衰期,所以可通过检查某人尿液中是否含有可铁宁来确定他是否在过去的一两天里吸了烟。

  剩下的尼古丁通过肾从血液中滤除并通过尿液排泄掉。

  不同的人代谢尼古丁的速度也不同。有些人的肝脏中用于分解尼古丁的酶甚至有基因缺陷,因此这种突变的酶在代谢尼古丁方面不如正常的酶有效。如果某人有这种基因,那么他在吸完一支烟后血液和大脑中保持较高含量尼古丁的时间就会更长。通常情况下,烟民会持续吸烟以保持身体中的尼古丁含量稳定。因为不再需要不断补充尼古丁,有上述基因的烟民吸的烟会少很多。
  

尼古丁的影响


  数千年以前,人们就已经开始抽吸或咀嚼烟草的叶子。烟草首先是在美洲发现和种植的,其历史也许可以追溯到公元前6000年。随着南北美洲的发现和殖民化,烟草被广泛出口到欧洲大陆和其他文明世界。即使在早期,烟草的使用也是有争议的。有些人为它的医用功效而欢呼。例如,人们曾认为烟草具有防治瘟疫的作用!早在17世纪,人们便猜想诸如癌症这样的疾病可能与吸烟有关。从那以后,现代研究方法已经为这种联系提供了证据,而且电视上也频频出现烟草有害健康且会使人上瘾的公益广告。

  尼古丁改变了大脑和身体机能的运行方式。最终结果有些矛盾:尼古丁既可以令烟民兴奋又可以令烟民放松,这取决于他们吸多少烟和吸烟的频率。这种两阶段影响并不罕见。虽然尼古丁和酒精在人体中的作用有很大的不同,但是,在饮用酒精饮料时您也可以看到随饮用(吸食)量不同其影响也有所不同。第一次饮酒可能会使您放松自己的心理抑制而变得兴奋起来,但是喝几次酒后,通常您会相当安静。
  

尼古丁和身体


  尼古丁最初会引起人体快速释放肾上腺素,即"应战或者逃跑"荷尔蒙。如果您曾经因为一部恐怖电影而害怕,或者在办公室中为了赶在期限之前完成项目而手忙脚乱,您可能很熟悉肾上腺素的影响:

  心跳加快

  血压增高

  浅快呼吸

  肾上腺素还会促使身体将一些葡萄糖存量释放到血液中。这样做是有意义的,"应战或者逃跑"反应是为了帮助您抵挡饥饿的捕食者或逃离危险境地,而战或逃都需要很多能量来支持您的肌肉。(有关更多信息,请参见怎样锻炼。)

  尼古丁自身也可能会抑制荷尔蒙胰岛素的释放。胰岛素指示细胞从血液中吸收了过多的葡萄糖。这意味着尼古丁会使人们的血糖偏高,即血液中的糖分比平时多。有些人认为尼古丁也会抑制胃口,所以他们吃得较少。血糖偏高可能是下列情况的一种解释:他们的身体和大脑可能会感觉到过多的糖分并调低荷尔蒙和其他视为饥饿的信号。

  尼古丁还可能会稍微增加基本代谢速率。这意味着即使什么都不做,您也会燃烧比平时更多的卡路里。(有关新陈代谢的更多信息,请参见卡路里揭秘。)然而,通过吸烟来减肥对您的身体不仅毫无益处,事实上还有反作用,所以只有通过锻炼来减肥才是正道!从长期来看,尼古丁会增加"有害的"胆固醇LDL的含量,这种物质会损害人的动脉。这增加了烟民心脏病发作或中风的风险。
  

尼古丁和大脑


  尼古丁主要作用于大脑。如同计算机一样,人的大脑负责处理、存储和使用信息。在计算机中,信息以电流的形式在线路中传输,信息传输是一个二进制过程,有"开"和"关"的转换。在大脑中,神经元是传输和整合信息的细胞。每个神经元都有来自大脑内其他神经元的数千个输入信息。神经元通过综合所有这些信号来确定是否将收到的信号传递给传输通路中的其他神经元。

  信号是以电流的形式在各个神经元中传送的,但神经元间的交流则由称为神经传递素的化学信使作为中介。神经传递素横贯两个神经元之间的物理空间,并结合突触后神经元上的特殊蛋白质受体。一旦结合,这些受体就会载入神经元中的动作生理变化,从而使其能够沿传输路径发送信号。

  每个神经传递素都有其特定的受体家族。一个受体子家族结合到神经传递素乙酰胆碱,而尼古丁通过接合到这些受体来起作用。乙酰胆碱这种神经传递素具有以下作用(取决于神经元在大脑中的位置):

  将信号从大脑传递到肌肉

  控制基本机能,如能量水平、心跳和呼吸方式

  扮演"交通警察"的角色,监控大脑中的信息流

  扮演学习和记忆的角色
 
尼古丁
尼古丁
  像乙酰胆碱一样,尼古丁也会引起受体活动猝发。然而,与乙酰胆碱不同的是,尼古丁不受人体的调节。神经元通常以受控方式释放少量乙酰胆碱,而尼古丁则同时激活整个大脑不同部位中的胆碱能神经元(它们主要利用乙酰胆碱与其他神经元通信)。这种刺激导致:

  神经元释放的乙酰胆碱增加,引起整个大脑的胆碱能通路的活跃程度提高。这种胆碱能活动唤起身体和大脑做好行动准备,而许多烟民正是通过这种作用来重新振作自己,从而保持一天的精力。尼古丁能够通过这些通路改善人体反应时间以及集中精神的能力,使烟民觉得自己可以更好地工作。

  胆碱能神经元的刺激,这种刺激促进大脑的奖赏通路中的传感神经素多巴胺的释放。科学家们认为,这种神经线路用于强化对生存非常重要的行为,如饥饿时进食。刺激大脑的这些区域中的神经元会产生快感,促使烟民一再重复这些行为。当可卡因或尼古丁这样的药物激活奖赏通路时,就会强化烟民再次摄入它们的欲望,因为在摄入之后烟民会感觉到安静和愉悦。

  释放谷氨酸盐。谷氨酸盐是一种与学习和记忆有关的神经传递素,可增强不同组的神经元之间的联系。这些较强的联系可能就是我们知道的记忆的物理基础。当烟民摄入尼古丁时,谷氨酸盐会产生一种他们所得到的快感的记忆循环,从而进一步驱动烟民摄入尼古丁的欲望。

  尼古丁还会增加用于调衡大脑机能的其他神经传递素和化学物质的含量。例如,大脑会由于尼古丁而产生更多的内啡肽。内啡肽是一些较小的蛋白质,常被称为身体的天然止痛药。现已发现,内啡肽的化学结构非常类似于像吗啡一样的耐用合成止痛片。内啡肽也能引起欣快感。如果您熟悉跑步运动员在一场激烈比赛中的兴奋状态,那么您就经历过"内啡肽奔涌"。这种化学物质的大量释放能够暂时令您感觉不到伤痛,从而为您提供一种心理优势来完成比赛。
  

尼古丁的阴暗面


  尼古丁的一些作用已经促使人类开始研究它是否可作为某些病症的治疗手段。尼古丁可能会改善的一些疾病包括:

  阿尔茨海默氏病:阿尔茨海默氏病患者失去的第一批神经元就是大脑特定区域中的胆碱能神经元。尼古丁可以增强患者剩余神经元的功能并减缓症状的出现。

  图雷特综合症:这种疾病的患者会发生抽搐(头、手和身体其他部位不自主地活动)并具有暴力冲动。通过皮肤缓慢地向血流渗入尼古丁的尼古丁药膏可以减轻图雷特患者的症状。

  但是对于一般人来说,使用含有尼古丁的产品弊远大于利,而且会引起很多健康问题。其中包括:

  癌症

  肺气肿

  心脏病

  中风

  这些疾病中有许多实际上是由香烟烟雾或无烟烟草产品中的其他化学物质引起的。尼古丁的最大问题是会使人们很轻易地对吸烟或咀嚼烟草产生依赖。
  

尼古丁的上瘾和戒除


  美国在研究尼古丁是否会使人上瘾方面已经花费了数十亿美元。医学界科学界的立场是尼古丁绝对可以使人上瘾。尼古丁同时符合使人上瘾的心理和生理标准:

  心理标准:对某种事物上瘾的人会禁不住地使用它,而不会考虑到其对健康或生命的不良影响。最好的一个例子:由于吸烟损害肺而使用氧气瓶呼吸的人会继续吸烟。

  生理标准:神经学家将能够激活大脑中的奖赏通路的所有物质称为上瘾物质。刺激这种神经环路会使您感到很舒服,所以您会一而再地使用它来找回这种感觉。

  尼古丁的效力是很短的,只能持续40分钟到两个小时。这就导致烟民在一天内不时地吸烟或咀嚼烟草来摄入尼古丁。更糟糕的是,烟民会变得对尼古丁的作用逐渐适应,他们需要摄入越来越多的尼古丁来达到同等程度的刺激和放松,这也能解释人们怎样快速地养成从吸一根烟到一天一包烟的习惯。

  烟民突然停止摄入尼古丁会发生什么呢?当烟民使用含有尼古丁的产品时,他们的身体会自我调整以适应尼古丁的影响。例如,大脑中的神经元会增加或减少受尼古丁影响的受体或不同的神经传递素的数量。当烟民体内不再有尼古丁时,这些生理调整仍然存在。结果是,烟民的身体不能像上瘾以前那样机能正常,至少在短时间内如此。尝试戒掉尼古丁的烟民会经历这样的过程:

  易怒

  焦虑

  抑郁

  对尼古丁的渴望

  经过大约一个月的时间,这些症状和生理变化就会减少许多。但对于大多数的烟民来说,即使一天没有尼古丁也是一种折磨。每年有数百万的人尝试戒烟,但只有10%的人成功。由于尼古丁在大脑中对奖赏系统的影响使得它的诱惑难以抗拒,大多数人在尝试不到一个星期后就认输了。
  

尼古丁的毒性


  反对吸烟者强调的是终生吸烟或咀嚼烟草对健康的长期影响,如癌症和肺气肿,不过这些疾病事实上是由烟草中的其他化学物质引起的。不幸的是,尼古丁本身是一种毒性极强的毒品,而这一点通常未被提及。很多人都没有意识到尼古丁还以杀虫剂的形式在市场上销售!每年都有很多儿童在吃香烟或烟头后被送进急救室。60毫克的尼古丁(如果所有尼古丁都被吸入的话,这大约相当于3或4根香烟所含的尼古丁量)会使一个成年人送命,而一根香烟所含的尼古丁量会使刚学会走路的儿童受到严重伤害!

  人在吞食尼古丁之后会怎么样?尼古丁的毒性会引起人呕吐、恶心、头痛、呼吸困难、胃痛和抽搐。这些症状都可以归因于大量的胆碱能神经元受到过多刺激。有机磷酸酯杀虫剂中毒者具有完全相同的症状。有机磷酸酯中毒后,乙酰胆碱在突触上累积并过度刺激神经元。由于尼古丁与乙酰胆碱很相似并能结合到胆碱能受体上,过多的尼古丁会产生同样的过度刺激和毒性。结合到烟碱性的胆碱能受体的尼古丁越多,随后释放的乙酰胆碱就越多,而且更加自由地激活其他部分的胆碱能受体。

  医生在治疗尼古丁中毒时,应确保以下两个目标:

  1.维持中毒者的呼吸和心跳直到尼古丁在体内被分解。

  2.阻止更多的尼古丁流入血液

  若要除去病人所吞食的尼古丁,有以下几种选择:

  "吐根糖浆:引发呕吐

  "活性碳:在胃中吸附尼古丁并阻止其被吸收到血液中

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