Никотиновый дым состоит из летучей и твердой фазы. Газообразная смесь (95% от общего массы табачного дыма, около 500 соединений, включая азот, аммиак, угарный газ, углекислый газ, синильную кислоту и бензол). В газовой фракции летает взвесь твердых частиц, - 5% от массы дыма и что-то около 3500 соединений, - в основном никотин плюс несколько менее значимых алкалоидов никотинового ряда,- норникотин, анатабин, анабазин. Все остальное,- ароматические углеводороды, нитрозамины, ароматические амины, тысячи их, все токсичны и канцерогенны.
У светлого сигаретного табака рН= 5,5 (кисый), никотин там представлен в ионизированной форме, в полости рта не всасывается, всасывается в легочной ткани. В черном табаке (трубочный и сигарный) никотин не ионизирован и имеет щелочную реакцию (рН 8,5), поэтому способен абсорбироваться в полости рта, именно поэтому сигаретный дым вдыхают легкими, а сигарный –ртом. Пик концентрации в плазме достигается быстро, головного мозга никотин достигает в течении 10-19 секунд (для жевательного табака и для никотиновых пластырей плато достигается гораздо дольше, около получаса). Организм усваивает около 90% никотина из сигаретного дыма, срок полувыведения 2 часа, полный цикл метаболизма 6 часов.
Треть поступившего никотина выводится в неизменном виде, остальной расходится очень разными путями, в основном (80% от метаболизированного никотина) через превращение в катинин. Катинин это активный метаболит никотинового ряда, но действие его гораздо слабее. В целом, продукты метаболизма никотина значимого влияния на организм не оказывают, и интереса для нас не представляют.
Никотиновый ацетилхолиновый рецептор
Точкой действия никотина является никотиновый ацетилхолиновый рецептор. Ацетилхолиновые рецепторы,- одни из самых важных рецепторов у всех позвоночных (в том числе у человека). Они бывают мускариновые и никотиновые. Н-холинорецептор (nACh-рецептор) состоит из 5 белков. Эти белки бывают 4х групп,- α,β, γ и δ, нам в первую очередь интересны альфа и бета. Каждый из этих белков, в свою очередь, существует в разновидностях,-7 видов альфа-субъединицы и 4 вида бета. Таким образом, комбинируя 5 белков из этого набора, получается множество подвидов nACh-рецептора. В головном мозгу человека в представлены минимум 5 вариантов, никотин действует на всех, но с разной интенсивностью. Самая высокая чувствительность к никотину у рецептора, состоящего из 3х α4 и 2х β2 субъединиц. Эти рецепторы в основном расположены на телах дофаминовых нейронов, участвующих в системе вознаграждения (область покрышки мозга VTA и ядро nucleus accumbens NACcore), и именно через них реализуется механизм никотиновой зависимости. У человека белки α4β2- рецептора кодируются в 15й хромосоме, есть вариант этого генетического кластера, по которым предрасположенность к никотиновой зависимости достоверно выше. Кроме того, у мышей с блокированными α4 и β2 –кодирующими генами существенно снижается потребление никотина в экспериментальной модели.