Действие сигарет на мозг

Мозг является одним из самых крупных и сложных органов в человеческом теле. В нем более ста миллиардов нервов, которые взаимодействуют с помощью триллионов соединений-синапсов.

Мозг делится на несколько долей:

Лобные. Отвечают за решение проблем, суждения и двигательные функции.

Теменные. Управляют ощущениями, почерком, и положением тела в пространстве.

Височные. Связаны с памятью, обонянием и слухом.

Затылочные. Содержат визуальную систему обработки информации.

Мозг окружен слоем ткани, которая называется мозговыми оболочками. Черепная коробка помогает защитить свое содержимое от повреждения.

Мозг курильщика по строению ничем не отличается от аналогичного органа человека без вредных привычек. Однако со временем электрическая активность клеток в голове курящего человека снижается. В результате страдают интеллектуальные способности, ухудшается память и на решение сложных задач курильщик тратит, в среднем, на 20% больше времени, чем здоровый человек. Однако самое страшное из возможных последствий курения — это инсульт — острое нарушение мозгового кровообращения.

Так ли опасен никотин для здоровья человека

Курение убивает половину всех курильщиков, плюс 600000 человек в год из-за пассивного курения. Это делает его самым страшным предотвратимым убийцей в мире. По прогнозу Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) число погибших из-за этой вредной привычки достигнет миллиарда человек к концу столетия.

Существует устойчивое мнение, что именно никотин виноват во всех бедах курильщиков. Ученые не сомневаются, что данное вещество вызывает привыкание, но некоторые считают, что его суточная доза может быть как доброкачественной, как кофеин, который многие люди получают от чашки утреннего кофе. Дискуссия о пользе и вреде никотина усугубляется ростом популярности электронных сигарет без табака. Люди используют эти устройства, чтобы вдыхать никотиновые пары и бросить курить обычные сигареты.

Многие психологи и специалисты по табачной зависимости утверждают, что настало время четко различать никотин и курение. Данные показывают: курение является убийцей, а не никотин. В составе дыма от сигарет содержится большое количество веществ, сорок из которых — канцерогены и еще 12 коканцерогены, то есть способствуют развитию рака.

Никотин, как кофеин, даже может иметь положительный эффект на мозг курильщика. Это стимулятор, который повышает частоту сердечных сокращений и повышает скорость обработки сенсорной информации, а также ослабляет напряженность при стрессе.

Исследование, опубликованное в журнале Brain and Cognition в 2000 году, показало, что «никотиновая стимуляция может быть перспективной для улучшения как когнитивных, так и двигательных аспектов больных с болезнью Паркинсона.»

Однако чистый никотин может привести к летальному исходу в достаточных количествах. Существует ряд доказательств, что он может спровоцировать негативные изменения в развитии мозга курильщиков-подростков, особенно в той части, которая ответственна за интеллект, язык и память. Поэтому вряд ли идея о безопасном никотине получит широкое распространение.

Снижение уровня интеллекта и инсульт

Обратные связи между уровнем интеллекта (IQ) и инсультом были зарегистрированы в нескольких исследованиях, хотя никто из исследователей не рассматривал фатальный и нефатальный инсульт отдельно.

В моделях с использованием IQ в качестве непрерывной переменной по стандартной девятибалльной шкале было отмечено снижение риска инсульта на единицу увеличения IQ.

После перенесенного заболевания правое полушарие мозга у больного человека может иметь проблемы с обработкой информации (визуальной и вербальной). Также наблюдается снижение когнитивных навыков (сложности с концентрацией внимания и кратковременная потеря памяти). Однако некоторые люди, перенесшие инсульт, отмечали что с течением времени их память улучшалась.

Из-за поражения левого полушария мозга у перенесших инсульт людей ухудшается способность к восприятию того, что говорят другие. Также нередко появляется нарушение сформировавшейся речи. Это состояние называется «афазией».

Воздействие никотина на сосуды и нервную систему

Курение сигарет является основной причиной сердечно-сосудистых заболеваний и повышает риск развития инсульта в

Курение повреждает кровеносные сосуды, а курильщики подвержены риску всех заболеваний сердца и сосудов, включая периферическую артериальную болезнь, инсульт, сердечный приступ, аневризму брюшной аорты и последующую смерть. В здоровом кровеносном сосуде внутренняя оболочка артерий, известная как эндотелий, сжимается и расширяется при кровотоке. При воздействии никотина на сосуды эндотелий повреждается, из-за чего в артериях часто возникают спазмы и появляются диффузные бляшки, которые уменьшают способность артерий хорошо растягиваться.

Это состояние известно, как атеросклероз, который часто называют «затвердеванием артерий».

Атеросклероз — это постепенный процесс, при котором образуются холестерин и рубцовая ткань, формируя вещество, называемое бляшкой. Бляшки забивают кровеносные сосуды и делают их менее эластичными. Курильщики подвергаются повышенному риску заболевания периферических артерий, которое приводит к недостаточному притоку крови к мышцам ног. Это вызывает боль, особенно при ходьбе. Недостаточный кровоток может привести к ампутации конечностей.

Систематическое воздействие никотина на сосуды головного мозга может привести к инсульту. Чаще всего потенциально смертельное состояние возникает из-за сгустка крови в сосуде, который препятствует приему кислорода из крови, из-за чего наступает смерть пораженных участков мозга. Если вызвать Скорую помощь вовремя, в течение шести часов после начала симптомов, врач может ввести препарат, который растворяет сгусток.

Самыми распространенными болезнями сосудов головного мозга при курении являются:

• Хроническая недостаточность мозгового кровообращения, вызванная атеросклерозом и артериальной гипертонией. Такое состояние называется дисциркуляторная энцефалопатия. Начальными симптомами данного состояния являются головная боль, головокружение, ухудшение памяти и работоспособности. Выявить болезнь на ранней стадии можно при помощи МРТ.
• Один из трех типов инсульта: ишемический, геморрагический и смешанный. Восстановление памяти, мышления и двигательной активности после такой патологии может занять годы.

Курение и нервная система

Когда человек курит, он поглощает никотин из сигареты. В больших дозах никотин действует на организм как смертельный яд; в меньших — как стимулятор. Когда человек закуривает сигарету, он вдыхает дым через рот и тот попадает в легкие. Табачный дым состоит из частиц смолы, а никотин прикреплен к смоле. После того, как никотин оказывается в легких, он всасывается в кровь и переносится в мозг. Затем он начинает влиять на нервную систему. В зависимости от настроения человека, последствия курения могут быть расслабляющими или стимулирующими, но неврологические реакции одинаковы.

Когда никотин достигает нервной системы человека, он стимулирует ее и побуждает стать более чувствительной. Это приводит к повышению кровяного давления и частоты сердечных сокращений, дыхание становится быстрее, а при воздействии никотина на сосуды они сужаются. Это все краткосрочные последствия, но именно их замечает большинство людей.

Что касается долгосрочных последствий, то они довольно опасны. Нервная система может быть повреждена при длительном воздействии никотина, что делает человека более восприимчивым к таким заболеваниям, как мышечный склероз. Если у человека уже есть расстройство психики, курение может усугубить эту болезнь.

Одной из основных причин возникновения сосудистых заболеваний, в том числе мозга и сердца, является курение сигарет. Их действие на организм реализуется через быстрые изменения состава крови, несущей всосавшийся со слизистой оболочки рта и дыхательных путей никотин и другие токсичные вещества. Из всех органов человеческого тела в наибольшей степени от табачных токсинов страдает мозг, т. к. именно он получает самую большую дозу нейротоксичного яда. Каково же влияние курения на мозг и мозговые сосуды и чем обусловлено появление никотиновой зависимости – читайте в статье.

Сосудистые эффекты

Никотин легко всасывается со слизистых оболочек, на которые попадает сигаретный дым, содержащий, помимо этого нейротоксина, еще более 3000 соединений. Влияние курения на сосуды головного мозга только лишь за счет никотина выражается в следующем:

1. Повышается свертываемость крови и увеличивается ее вязкость.
2. Увеличивается агрегация форменных элементов крови, в том числе и эритроцитов.
3. Повышается артериальное давление.
4. Нарушается метаболизм холестерина.

Влияние сигарет заключается в том, что локальный мозговой кровоток при курении табака снижается, венозный отток затрудняется, просвет сосудов суживается, а кровоснабжение головного мозга в целом – ухудшается. В результате повышения вязкости крови появляются условия для развития атеросклеротических изменений мозговых сосудов. А атеросклеротические изменения, как известно, способствуют развитию таких состояний, как сосудистая деменция и ишемический инсульт. Больше о деменции можно узнать здесь: https://stop-dementia.ru/

При небольшом стаже курения эти влияния незаметны, т. к. вначале они хорошо компенсируются восстановительными резервами организма. Но при продолжении курения все большее значение приобретает то, как курение влияет на сосуды головного мозга. Компенсаторные возможности человека уменьшаются, и риск развития сосудистых заболеваний возрастает.

Курение сигарет вызывает не только ишемические последствия, но и кровотечения. Большой мета-анализ, проведенный японскими исследователями, показал, что риск субарахноидальных кровоизлияний напрямую связан с курением. Причем наибольший риск имели те, кто ежедневно выкуривал более пачки сигарет.

Иммунные реакции

Вред курения обеспечивает не только никотиновый компонент и сосудистый эффект сигарет. Влияние никотина обусловлено также содержанием в табачном дыме токсичного вещества под названием NNK, которое не нарушает саму структуру мозга, но заставляет иммунную систему реагировать против собственных нервных клеток. В иммунный ответ против мозга вовлекаются следующие клетки:

• Лейкоциты крови.
• Макрофаги крови.
• Микроглия головного мозга.

Патологическое воздействие NNK основано на ложных сигналах для иммуннокомпетентных клеток. В мозге активируются специальные (микроглиальные) клетки, окружающие нейроны и отвечающие за иммунную реакцию в центральной нервной системе. Они начинают вырабатывать токсичные молекулы (цитокины), приводя к поражению нейронов и дальнейшему развитию аутоиммунных реакций. В ходе этих процессов нарушается гематоэнцефалический барьер, и из сосудов в ткань мозга проникают лейкоциты и макрофаги, которые под влиянием NNK «путают» нейроны с чужеродными агентами и начинают атаковать нервные клетки.

Повреждению нейронов способствует и наличие в сигаретном дыму табачных смол, которые увеличивают концентрацию свободных радикалов и повышают к ним чувствительность нервных клеток. В результате могут формироваться довольно серьезные неврологические нарушения, особенно тяжелые при сотрясении мозга, перенесенном ранее.

Недавно выяснилось, что NNK вредит и пассивным курильщикам т. к. это вещество содержится в выдыхаемом воздухе в концентрациях, сопоставимых с теми, что вдохнул курильщик.

Интеллектуальные нарушения

Несмотря на то, что многие курильщики утверждают, что курение сигарет улучшает их мыслительные способности, данные объективных исследований свидетельствуют о том, что никотин и мозг – неудачное сочетание. В шотландском университете Аберден более чем у двухсот 64-летних курильщиков было обнаружено статистически достоверное ухудшение логического мышления и памяти по сравнению с некурящими людьми того же возраста. Европейское исследование 9000 человек также показало существенно более быструю потерю интеллектуальных способностей у курящих.

Снижение интеллекта при курении сигарет наблюдается не только у пожилых. Израильское исследование 20-летних юношей выявило ухудшение когнитивных функций (запоминания, логического мышления) и в молодом возрасте. Основой этого явления медики считают гипоксию, т. к. воздействие никотина за счет изменения свойств крови нарушает нормальный перенос гемоглобина.

В целом, интеллектуальные функции вследствие длительного курения ухудшаются, концентрация внимания падает. На решение одних и тех же задач курящий затрачивает почти на 20% больше времени, чем некурящие люди. А к этим изменениям прибавляются и расстройства поведения: появляется раздражительность, формируется тяжелый характер. Курение сигарет может стать причиной аффективных расстройств, что существенно портит жизнь и курильщику и окружающим.

Механизмы зависимого поведения

Никотин начинает действовать на нейроны уже через 7 секунд после первого вдоха табачного дыма. Он влияет на мозг в различных его отделах, поскольку является аналогом естественного передатчика нервных импульсов – ацетилхолина (АХ). Никотин активирует АХ-рецепторы вместо ацетилхолина и конкурирует за места связывания с ними, т. к. имеет более продолжительное взаимодействие с АХ-рецепторами, чем естественный их активатор. Это приводит к появлению новых АХ-рецепторов, которые потом также взаимодействуют с никотином.

Стимуляция АХ рецепторов головного мозга активирует высвобождение таких нейромедиаторов, как глутамат, дофамин, серотонин, β-эндорфин, норадреналин, γ-аминомасляная кислота и др. Влияние основных медиаторов на мозг человека и его эмоциональное состояние при курении представлено в таблице:

Поступающий при курении сигарет никотин посредством высвобождения серотонина и β-эндорфина создает эмоциональный подъем, который сопровождается общей стимуляцией за счет выброса норадреналина. Влияние никотина запоминается благодаря активация глутамата, который приводит к закреплению в памяти данных ощущений. Все это побуждает человека курить вновь и вновь и мешает ему бросить эту пагубную привычку. Дофамин же делает отказ от курения более трудным за счет стимуляции центров удовольствия.

Надо заметить, что психические и физиологические эффекты после курения сигарет могут различаться. Это вызвано существованием множества подтипов никотин-зависимых АХ-рецепторов, по-разному чувствительных к никотину. И данные рецепторы неодинаково распределены в мозге у разных людей. Поэтому никотин влияет на разных людей различно.

Тем не менее, при частом или длительном курении сигарет нейромедиаторный запас у каждого курильщика истощается, возникают нарушения передачи нервного импульса, следствием чего является изменение характера, поведения и интеллектуальных способностей человека.

Таким образом, положительное влияние курения сигарет на эмоциональное состояние и способность сосредотачиваться – скорее, субъективная иллюзия. На самом деле курение сигарет вызывает зависимость, которая ничем не отличается от наркотической, т. к. когда количество нейромедиаторов истощается, возникает потребность увеличивать количество сигарет в день. А это приводит к абсолютно негативному воздействию на головной мозг и создает угрозу здоровью в целом. Для того чтобы деятельность головного мозга могла улучшиться, необходим отказ от курения. И хотя бросить курить сигареты нелегко, тренировка силы воли существенно помогает в этом. Бросивший курить отмечает, что со временем состояние его здоровья начинает улучшаться, а за этим следуют и эмоциональная стабильность, и возрастание когнитивных способностей.

Автор: Кейт Мелвилл

Удивительные свойства никотина – вещества, которое ответственно за львиную долю зависимости, которая вырабатывается у курильщика – по защите клеток головного мозга продолжают удивлять учёных. В одном из последних исследований было обнаружено, что продукт распада никотина, котинин, может помочь улучшить память, и даже защитить от развития таких болезней, как синдром Альгеймера, или Паркинсона. Ещё одно новое исследование доказывает, что никотин может улучшить память и решить многие проблемы с обучаемостью больных гипотериозом. Подобные исследования позволяют предположить, что у никотина есть большой потенциал в качестве вещества по борьбе с нарушениями работы нервной системы.

«Это не означает, что всем нужно начинать курить» — гвоорит невролог Эморского Университета Майкл Кухар: «Любые преимущества по использованию никотина через обычные сигареты, и другие традиционные табачные продукты, намного перевешиваются их вредом. Тем не менее, никотин сам по себе, в чистой форме, может быть эффективным средством по борьбе с нарушениями работы нервной системы и головного мозга».

Не бегите за сигаретами, пожалуйста. Ещё одно исследование показало, что если беременная женщина курит, то это значительно увеличивает шансы развития самых разных эмоциональных и поведенческих расстройств у её будущих детей, в том числе синдрома гиперактивности с дефицитом внимания, и кондуктивных расстойств. Институт Медицины при Йельском Университете провёл недавно исследование на животных, в случае использования никотина способность их к обучению увеличивается, в том числе, при постоянном применении, сохранить её в течении гораздо большего времени у взрослых особей.

«Если бы нам удалось узнать принципы работы того механизма, с которым мы здесь имеем дело, то мы могли бы разработать новые методики борьбы с эмоциональными расстройствами у людей, которые были подвержены влиянию никотина пренатально» — говорит Сара Кинг, PhD.

В своём последнем исследовании Кинг вместе со своей коллегой, Мариной Пиккотио, использовала модель эмоциональной обучаемости животных, известную под названием «пассивное избегание». Животное получает довольно сильный удар электричеством в специальной камере, и впоследствии наблюдается количество времени, которое оно избегает входить в неё. Кинг и Пиккотио пришли к выводу, что крысы, в рацион которых был включён никотин, отличались большей чувствительностью, и избегали тёмной камеры дольше, чем обычные животные из контрольной группы.

Реакция это является идентичной той, о которой исследователи писали ещё ранее (в журнале «Неврология»), в результате исследования на генетически изменённых мышах, у которых рецепторы никотина являются слабо развитыми, в результате мутации. «Нам кажется, что если плод подвергается внутриутробному воздействию никотина, если, например, мать курит, то нарушается нормальная работа никотиновых рецепторов, точно так же, как она нарушается в результате мутации – и, как итог, мы имеем изменённую поведенческую и эмоциональную картину в детском и подростковом возрасте» — говорит Кинг.

Кинг и Пикоттио обнаружили также новый вид образования в мозгу, глютаматовые нейроны, которые выходят из коры, и входят в таламус. Именно здесь, по мнению исследователей, и происходят изменения в результате раннего воздействия никотина на мозг. На настоящий момент они пытаются выяснить, какие именно изменения на молекулярном уровне здесь в результате этого происходят, и как это влияет на работу корко-таламических нейронов.

Каждый год начинают курить около 2 миллионов подростков, согласно данным Американского Общества Лёгких. Мозг всё ещё продолжает активно развиваться в подростковом возрасте, и за его приделами. Исследователи Университета им. Джорджа Месона решили изучить влияние употребления никотина в юном возрасте на дальнейшее поведение индивида. Для этого был проведён опыт на крысах, 46 животных каждый день получали 0, 3 или 6 мг никотина. После того, как крысы достигли зрелого возраста, были испытаны их способность к ориентированию в пространстве, и память.

Животные, употребляющие никотин, продемонстрировали различные результаты в тестировании. Большое и малое количество никотина изменяли их в двух противоположных направлениях: животные которые получали мало никотина обучались быстрее, а которые много – медленнее, чем крысы, которые вообще никотина не получали. «Даже не так важен сам результат, улучшение или ухудшение способности к обучаемости, важно то, что никотин действительно приводит при регулярном употреблении к значительным изменениям этой характеристики у животных, а, значит, и сильно влияет на работу головного мозга» — говорит Роберт Смит, PhD.

Это исследование было проведено на крысах, но принцип работы их мозга мало в этом плане мало чем отличается от человеческого. Всё это позволяет предположить, что подростки, которые курят, рискуют не только развитием зависимости, но и своей способностью к обучаемости, и изменением модели развития своего головного мозга. Смит и его коллеги сейчас изучают генетические механизмы, которые вовлечены в создание этого длительного эффекта на поведении употребляющего никотин индивида.

Во время стресса, курильщики обычно начинают курить больше – может быть, это что-то вроде способа самолечения, попытки противостоять вредному эффекту стресса на головной мозг. Стресс, начиная от небольшого беспокойства, и заканчивая посттравматическими расстройствами, может отрицательно влиять на функциональность мозга, в том числе, приводить к расстройствам памяти, и нарушению способностей к обучению.

Карим Алкади (PhD) провёл на базе лабораторий Хьюстноского Фармацевтического Колледжа специальное изучение влияния никотина на нарушения памяти, связанные со стрессом, на крысах. В результате было выяснено, что животные подверженные стрессу показывают намного лучшие результаты в тестах на кратковременную память в случае применения никотина. В этом случае, фактически, результаты они показывали точно такие же, как и животные, не подверженные стрессу.

«Наши результаты очень важны для понимания механизма положительного воздействия никотина на работу мозга, подверженного стресса» — говорит Абдулазиз Алейса, аспирант в ХФК. «Это исследование со временем может помочь разработать новые и безопасные средства по борьбе с проявлениями синдрома Паркинсона и Альгеймера – при помощи никотина, и его способности подавлять стресс».

Карем Аль-Зуби, аспирант того же университета, в другом исследовании обнаружил, что никотин может улучшить некоторые нарушения памяти и обучаемости в результате нарушения функции щитовидной железы (гипотериоз – снижения активности работы этой железы). Встречается оно довольно часто. Всё это позволяет более полно понять механизм того, как никотин помогает мозгу справляться со стрессом, и на основании этого однажды возможно будет разработать более безопасные способы борьбы с проявлением гипотериоза, и других состояний, которые отрицательно влияют работу головного мозга.

Примерно 5 миллионов американцев страдают от гипотериоза. Это заболевание даёт самые разные симптомы, в том числе, такие как замутнённость мышления, невозможность концентрации, и проблемы с памятью. Люди пожилого возраста, особенно женщины, развивают эту болезнь чаще. До 10% женщин старше 50, и до 1.25% мужчин старше 60, страдают от этого заболевания, чаще всего в лёгкой форме. Иногда гипотериоз поражает детей и младенцев, в этом случае его влияние на дальнейшее развитие головного мозга могут быть катастрофическими. Один из 4.000 младенцев рождаются с гипотериозом. Довольно часто это приводит к развитию кретинизма, и к умственной деградации.

Для исследования эффекта никотина на гипотериоза, у группы крыс были искусственно удалены большая часть щитовидной железы. В дальнейшем группе животных давалось такое количество никотина, чтобы в их крови уровень этого вещества поддерживался на уровне, нормальном для обычного курильщика. После этого все животные прошли тест на память и на обучаемость.

Те животные, которым давали никотин, значительно реже совершали ошибки в результате этих тестов, чем те, которым этого вещества не давали. Фактически, результаты у них были такими же, как и у животных, которым щитовидную железу никто не удалял.

«Никотин, по всей видимости, восстанавливает способность к обучаемости, и память, у больных гипотериозом. У нормальных животных эти характеристики он не изменяет» — говорить Аль-Зуби.

На настоящий момент исследователи работают над изучением механизма того, как гипотериоз или стресс нарушают работу головного мозга, и как никотин компенсирует эти эффекты.

Котинин, вещество, получающееся в результате распада (метаболизма) никотина, является перспективным средством по улучшению памяти, и защите мозговых клеток от разрушительного действия синдрома Альгеймера и Паркинсона – при этом он не вызывает такой сильной зависимости, как никотин, и менее вреден для здоровья, сообщают нам исследователи из Медицинского Колледжа Джорджии. На основании исследования на животных можно также предположить, что котинин может быть эффективным средством по борьбе с изнуряющими синдромами шизофрении у людей.

До сих пор котинин практически не использовался в медицине. «Многие люди считают котинин просто одним из продуктов распада никотина, биологически слабо активным. Мы сумели доказать, что в правильной дозировке, он помогает защитить клетки головного мозга, и восстанавливает память» — говорит Джерри Буккафуско, PhD.

Буккафуско заинтересовался исследованием котинина после того, как заметил, что испытуемые обезьяны продолжали показывать преимущества для памяти от употребления никотина уже после того, как это вещество покинуло кровь. Никотин очень быстро разлагается, период полураспада составляет около получаса. Котинин разлагается гораздо медленнее, полураспад происходит только через 24 часа.

В одном из настоящих исследований, Буккафуско и его коллеги попробовали давать котинин как молодым, так и пожилым обезьянам, и после этого протестировали их память. Обезьяны, которые получали котинин, показали лучшие результаты, чем те, которые его не получили – аналогичные результаты даёт и употребление никотина.

Исследователи изучили действие этого вещества на нейроны. Нейроны были изолированы и лишены питания, в результате они начали умирать – примерно так всё и происходит при синдроме Альгеймера, и других нейродегенеративных заболеваниях. «Котинин защищает клетки головного мозга от смерти так же эффективно, как и никотин» — говорит Буккафуско.

В следующих исследованиях на крысах Буккафуско и его коллегам удалось обнаружить, что котинин является столь же эффективным средством для подавления реакции испуга в результате действия громкого звука, как и стандартные лекарства от шизофрении. Обычно крысы – как и люди – пугаются громких звуков. Если громкому звуку предшествует более тихий, то испуг и возбуждение будут меньше – но не у людей, которые страдают шизофренией, или у крыс, которым давали лекарства, вызывающие это расстройство психики.

«Котинин показал практически аналогичные обычным клинически испытанным лекарствам против шизофрении результаты, по крайней мере, в отношении этой рекации» — говорит Буккафуско: «Это даёт огромную надежду пациентам, страдающим от шизофрении, потому что используемые в настоящий момент лекарства в абсолютном большинстве обладают массой побочных эффектов, в том числе могут вызывать развитие опухолей (как при синдроме Паркинсона), или проблем с памятью».