Udfordringen. Nikotin i kroppen hvad sker der?

Transkript

1 Gå op i røg For eller imod tobak? Udfordringen Denne udfordring handler om nikotin og beskriver nikotinens kemi og den biologiske påvirkning af vores nerveceller og hjerne. Du får et uddybende svar på, hvordan nikotin kommer fra lungerne ud til forskellige steder i kroppen, hvorfor man ved jævnlig indtagelse af nikotin langsomt bliver afhængig af stoffet, og hvorfor det begynder at føles rart at få stoffet. Til denne udfordring kan du eksperimentere med forsøg 3.4 i kemilokalet. Forsøg 3.4 handler om surhedsgraden i cigaretrøg, og hvad den har af betydning for nikotinoptagelsen. Nikotin i kroppen hvad sker der? Et af de giftige stoffer fra røgen er nikotin*, som er en nervegift, der påvirker nervesystemet. Nikotin er en væsentlig årsag til det ubehag, der er ved den første cigaret. De første gange man ryger, er nikotins virkning på kroppen meget ubehagelig, men efterhånden vænner kroppen sig til nikotinen, og det bliver en rar fornemmelse at ryge og indtage nikotinen. Her ses nikotinmolekyler tegnet skematisk. Til venstre ses et neutralt nikotinmolekyle med alle atomerne, der indgår i molekylet. Til højre ses nikotinmolekylet tegnet i en mere enkelt udgave. Nikotinens vej fra lungerne til resten af kroppen Nikotinen kommer med røgen ned i lungerne. Her optages nikotinen gennem overfladen i lungesystemet og kommer over i blodbanen, hvor den transporteres rundt i kroppen. Jo hurtigere nikotinen overføres fra lungerne til blodet, desto hurtigere vil rygeren opnå den rare følelse, som de fleste trænede rygere oplever ved rygning. Det afhænger af nikotinens form, hvor hurtigt nikotinen kommer ud i blodbanen. Nikotin kan findes på tre forskellige former, alt efter hvilken surhedsgrad* der er i omgivelserne, hvor nikotinen befinder sig. Ved lave ph-værdier*, altså i sure miljøer, vil nikotin være elektrisk ladet (H + ). Er miljøet derimod basisk, over 7 i ph-værdi, vil Side 1 af 5

2 nikotin være på en neutral form og uden ladning. Den neutrale form optages hurtigst, da cellemembraner* ikke så nemt optager ladede forbindelser. Nikotins form ved forskellige surhedsgrader (ph-værdien). X-aksen angiver ph-skalaen fra 0 til 14. Y-aksen angiver, hvor stor en andel af stoffet, der findes på den pågældende form. ET EKSEMPEL: Ved ph=7 er 9/10 nikotinmolekyler positivt ladede, mens 1/10 nikotinmolekyler er neutrale. Andelen af nikotinmolekyler, der findes på den ene eller den anden form, er konstant. Så når der eksempelvis optages nogle af de neutrale molekyler i lungerne, vil der straks være nogle af de positivt ladede molekyler, der bliver neutrale, så andelen af neutrale molekyler altid er den samme. Røgen fra cigaretter er lettere sur, med en ph-værdi på 5-6,5. Når røgen opløses i det vandige miljø, der er i lungerne, vil ph-værdien stige til 7,4, som er den surhedsgrad, der er i væsken i lungerne. Ved ph 7,4 er der allerede en del neutralt nikotin, som kan optages og overføres til blodet, fordi ph 7,4 er lettere basisk, og nikotinen derfor ikke er elektrisk ladet. Tobaksindustrien har med forskellige teknologier hævet ph-værdien i røgen, så den er tættere på ph-neutral, og nikotinen kan derfor hurtigere optages i kroppen. Nikotin og nerverne Nikotin er en af de vigtigste årsager til, at rygere bliver afhængige af deres cigaretter. Nikotins påvirkning på kroppen sker via nerverne. Nervesystemet fungerer som kroppens budbringer, der giver informationer til musklerne om, hvad de skal lave og videresender sanseindtryk. Når du for eksempel brænder dig på hånden, sendes der via nerverne informationer fra hånden og op til hjernen om, at der er smerter i hånden. Informationen bliver sendt som nerveimpulser, der løber fra én nervecelle til en anden hele vejen op til hjernen. Nerveimpulserne med informationen sendes fra den ene nerve til den anden via transmitterstoffer*. Transmitterstofferne udløses fra enden af den nerve, der skal give nerveimpulsen videre. Transmitterstofferne modtages af nabonerven, via receptorer*. Når der er modtaget tilstrækkeligt med transmitterstoffer på receptorerne hos nabonerven, vil nerveimpulsen løbe videre af denne nerve (figur 3.7). Side 2 af 5

3 Når der kommer et elektrisk impuls langs afsendernervecellen ud til cellens endeknop, bliver der udløst transmitterstoffer. Transmitterstofferne opfanges af modtagernervecellens receptorer. Når der er tilstrækkeligt mange transmitterstoffer på modtagernervecellens receptorer, starter der en impuls på denne nervecelle. Impulsen kan for eksempel ende i hjernen eller en muskel, som reagerer på impulsen. Alt dette sker inden for ca. 1/50 sekund. Nikotin forstyrrer denne overførsel af nerveimpulser, da nikotinen binder sig bedre til modtagernervens receptorer, end kroppens naturlige transmitterstoffer gør. Nikotin går ind og blokerer overførslen af nerveimpulser, fordi stoffet sætter sig på nervernes receptorer. Nikotinen forhindrer derved transmitterstofferne i at sætte sig i et stort nok antal på modtagernerven til, at de kan starte en ny nerveimpuls (forsøg 3.5). Forstyrrelsen af nervesystemet er forklaringen på, at der ofte sker en nikotinforgiftning de første gange, man ryger. Når man har røget flere gange, vil nerverne begynde at danne flere receptorer. Det gør nerverne for igen at kunne modtage et tilstrækkeligt stort antal transmitterstoffer til at sende nerveimpulser, selvom nikotinen sætter sig på nogle af dens receptorer. Når nerverne danner ekstra receptorer, indstiller de sig på, at der jævnligt kommer nikotin ind i kroppen. Så når rygeren får nikotinen ind i kroppen, vil nerveimpulserne virke normalt igen, og rygeren opnår en rar følelse. Men hvis rygeren ikke får nikotin, vil der nu være alt for mange receptorer, der venter på transmitterstofferne, og så vil nerverne ikke virke optimalt. Det vil skabe en følelse af ubehag hos rygeren. Herved er rygeren afhængig af nikotin, for at hans eller hendes nerver og nerveimpulser fungerer optimalt. Det forklarer, hvorfor rygere bliver følelsesmæssige uligevægtige, hvis de ikke kan komme til at ryge og få deres nikotin. De er fysisk afhængige af nikotin, ligesom narkomaner er afhængige af deres narkotika. Side 3 af 5

4 Nikotins virkning på overførslen af nerveimpulser fra den ene nerve til den anden. Tegningerne A1 og A2 viser den øjeblikkelige effekt ved henholdsvis høj koncentration og lav koncentration af nikotin. Tegning B viser nerver efter tilvænning til rygning, og efter rygeren er blevet afhængig af nikotin. Hvordan påvirker nikotin hjernen? Når man spørger rygere om, hvordan det føles at ryge, fortæller mange, at de oplever en bedre koncentration, de føler sig afslappede og får velvære i form af et kick. Denne virkning kan forklares ud fra, hvordan nikotin påvirker hjernen. Side 4 af 5

5 Nikotin bindes til receptorerne på nervecellerne i hjernen (se afsnittet ovenfor). Når nikotinen er bundet til receptorerne, påvirker den belønningscentret, kaldet det limbiske system. Nikotinen gør, at belønningscentret udsender stoffet dopamin*. Dopamin giver øget koncentration og et slags kick. Tegning af hjernen. Det limbiske system (markeret med rødt) er det samme som det, man populært kalder belønningscentret. Den øgede mængde af stoffet dopamin opfatter rygeren som velvære, men hjernen er bare blevet snydt af nikotinen. Normalt vil belønningscentret i hjernen nemlig udsende dopamin og skabe velvære i forbindelse med behagelige oplevelser, såsom sex, spisning og motion. I forbindelse med rygning er dopaminen udelukkende blevet udsendt, fordi der er kommet nikotin ind i kroppen, som narrer hjernen. Ordforklaring Nikotin: Et stærkt vanedannende stof, som findes i tobak. Nikotin er giftig og har blandt andet været anvendt til at udrydde insekter. Surhedsgrad: Et mål for koncentrationen af hydrogenioner (H + ) i en væske. Man angiver typisk en væskes surhedsgrad ved hjælp af ph-værdi. Skalaen for phværdi går fra 1-14, hvor 1 er surest og 14 er mest basisk. ph-værdi: Se surhedsgrad. Cellemembran: Celler er afgrænset mod deres omgivelser med en cellemembran. Transmitterstoffer: Der bliver overført signaler mellem nerveceller ved hjælp af transmitterstoffer. De bliver også kaldt neurotransmitter. Receptorer: Cellerne modtager signaler med proteiner, der kaldes receptorer. Receptorerne binder transmitterstoffer til sig, hvorefter der sker en overførsel af et signal til cellen. Dopamin: Transmitterstoffer, som blandt andet har betydning for velvære. Side 5 af 5