Penyerapan nikotin melalui membran sel tergantung pada pH. Jika pH asam, nikotin terionisasi dan tidak mudah melewati membran. Pada pH fisiologis (pH = 7,4), 31% dari nikotin tidak terionisasi dan mudah melewati membran.
Asap dari tembakau itu adalah asam, dan keasaman ini hanya memungkinkan penyerapan kecil di mulut. Inhalasi itu memungkinkan nikotin diserap oleh daerah besar epitel alveolar. Di paru-paru, nikotin diserap dengan cepat oleh sirkulasi sistemik. Penyerapan ini sangat mudah karena aliran darah yang tinggi dalam kapiler paru-paru: volume sama dengan volume darah tubuh melewati setiap menit. Jadi, tingkat nikotin naik dengan cepat ketika rokok dihisap. Nikotin diserap dengan cepat didistribusikan di antara semua organ, dan mencapai otak hanya dalam waktu sepuluh detik.
Bentuk aktif nikotin adalah kation yang terletak pada nitrogen dari siklus pirol. Bentuk aktif sangat dekat dengan asetilkolin. Hal ini telah menunjukkan bahwa nikotin mengganggu asetilkolin, yang merupakan neurotransmitter utama otak. Asetilkolin dapat mengikat dua macam reseptor: reseptor nicotinic, yang diaktifkan oleh nikotin, dan reseptor muscarinic, yang diaktifkan oleh muscarine. Nikotin dan muscarine adalah agonis sehingga spesifik satu jenis reseptor kolinergik (agonis adalah molekul yang mengaktifkan reseptor dengan mereproduksi efek neurotransmitter.)
Nikotin kompetitif mengikat reseptor kolinergik nikotinat. Pengikatan agonis untuk reseptor nicotinic memicu perubahan konformasi dari reseptor, yang membuka saluran ion selama beberapa milidetik. Saluran ini adalah selektif untuk kation (terutama natrium). Sehingga pembukaannya mengarah ke depolarisasi singkat. Kemudian, saluran dan menutup reseptor transitionally menjadi refrakter terhadap agonis. Ini adalah keadaan desensitisasi. Kemudian, reseptor biasanya kembali ke keadaan istirahat, yang berarti tertutup dan peka terhadap agonis. Dalam kasus paparan terus-menerus untuk agonis (bahkan dalam dosis kecil), keadaan desensitisasi ini akan bertahan lama (inaktivasi jangka panjang).
Siklus reseptor nicotinic :
Kondisi normal Fisiologis: Setelah pembukaan kanal dengan cara mengikat asetilkoline, reseptor menjadi peka sebelum pergi kembali ke keadaan istirahat atau diregenerasi.
Mendengarkan musik dengan tembakau: pengganti nikotin untuk asetilkolin dan lebih merangsang reseptor nicotinic. Kemudian, reseptor adalah jangka panjang tidak aktif dan regenerasi dicegah oleh nikotin.
Nikotin menaikkan stimulasi reseptor nicotinic. Aktivasi berlebihan dan kronis reseptor ini diimbangi dengan menurunnya jumlah reseptor aktif. Pengurangan jumlah reseptor aktif mengurangi efek psikotropika nikotin. Karena fenomena toleransi, perokok perlu untuk merokok lebih banyak dan lebih rokok untuk menjaga efek konstan.
Nikotin mengaktifkan sistem dopamin di dalam otak . Dopamin merupakan neurotransmitter yang bertanggung jawab langsung untuk menengahi respon kesenangan. Nikotin memicu produksi dopamin di nucleus accumbens. Sebuah pemaparan berkepanjangan reseptor nikotin mengurangi efisiensi dopamin dengan mengurangi jumlah reseptor yang tersedia. Akibatnya, semakin banyak nikotin yang diperlukan untuk memberikan efek menyenangkan yang sama .
Setelah waktu tertentu yang dilalui (semalam misalnya), konsentrasi otak nikotin menurunkan dan memungkinkan bagian dari reseptor untuk memulihkan sensibilitas mereka. Kembalinya keadaan aktif neurotransmisi yang naik ke tingkat normal. Perokok merasa tidak nyaman, yang menginduksi dia untuk merokok lagi. Rokok pertama yagn dihisap setiap harinya adalah yang paling menyenangkan karena kepekaan reseptor dopamin maksimal. Kemudian, reseptor akan segera peka dan kesenangan mereda. Ini adalah keganasan dari merokok.
4 - transformasi kimia yang dialami nikotin
Nikotin terutama ditransformasikan dalam hati, tetapi juga di paru-paru dan ginjal. Metabolit utama dari nikotin cotinine dan nikotin N-oksida, yang merupakan beberapa produk dari oksidasi hati nikotin oleh P-450 sitokrom.
Alkaloid
nikotin mengalami proses metabolisme, yaitu suatu proses dimana nikotin
mengalami perubahan struktur karena adanya senyawa–senyawa kimia di sekitarnya.
Proses metabolisme nikotin dalam tembakau seperti gambar dibawah.
Sebagian
besar in vivo metabolit dari nikotin adalah konitin laktam. Transformasi
metabolit ini mewakili semua oksidasi 4–elektron. Studi in vitro menunjukkan
hilangnya nikotin dari campuran inkubasi tidak dihambat, walaupun pembentukan
nikotin diblok secara sempurna.
Metabolisme
oksidatif pada nikotin dengan pembuatan mirkosomal hati kelinci dengan adanya
ion sianida ditunjukkan dengan adanya isomer kedua senyawa siano nikotin.
Pembentukan struktur N-(sianometil) nornikotin didapatkan dari penyerangan nukleofilik
oleh ion sianida pada senyawa antara jenis metil iminium. Senyawa ini dibentuk
dengan ionisasi jenis N hidroksimetil nornikotin. Senyawa antara karbinolamin
yang sama terlihat pada N-demetilasi dari nikotin menjadi nornikotin.
Nikotin
dapat disintesis dari sebuah asam amino yaitu ornitin. Biosintesis nikotin dari
asam amino ornitin dapat dibuat skema seperti gambar dibawah
Pada
biosintesis nikotin, cincin pirolidin berasal dari asam amino ornitin dan
cincin piridin berasal dari asam nikotinat yang ditemukan dalam tumbuhan
tembakau. Gugus amino yang terikat pada ornitin digunakan untuk membentuk
cincin pirolidin dari nikotin.
Bagaimana nikotin bisa berbahaya bagi tubuh?
Nikotin dan metabolitnya mungkin berbahaya bagi tubuh. Sebenarnya, nikotin adalah karsinogen yang kuat. Bahkan, nikotin dapat menjalani beberapa jenis transformasi seperti pembukaan siklus pirol. Gugus metil pada siklus ini dapat menjadi agen alkylating sangat kuat ketika dihapus dari siklus.
Fungsi amina nikotin dapat bereaksi dengan nitrogen monoksida atau dengan asam nitrit untuk membentuk "nitrosonium" jenis molekul. Senyawa ini kemudian dapat diubah oleh tubuh, yang berarti teroksidasi dan dibuka. Pembukaan ini mengarah pada dua isomer, dua "nitrosamino" jenis molekul (R 2 NN = O) di mana salah satu kelompok dua R adalah metil. Reaksi ini terjadi sebagai berikut:
A = 4 (N-metil-N-nitrosamino) -1 - (3-piridil)-butan-1-satu B = 4 (N-metil-N-nitrosamino) -4 - (3-piridil)-butanal
Pada media asam, oksigen dari "nitrosamino" kelompok terprotonasi dan ikatan ganda bergerak ke nitrogen pusat, yang menjadi bermuatan positif. Molekul baru ini merupakan sumber metil. "nitrosamino"ini kemudian dapat bereaksi dengan amina yang lain, yang menghilangkan muatan positif dari nitrogen. Jika amina yang bereaksi adalah bagian dari struktur DNA, sebuah alkilasi ireversibel DNA terjadi:
Alkilasi ini benar-benar berbahaya dan dapat membantu dalam perkembangan kanker karena mencegah perkembangan normal sel.
permasalahan : seperti yang diketahui nikotin banyak terdapat di dalam rokok, dan biasanya seorang perokok memiliki waktu-waktu tertentu dalam memenuhi kecanduannya pada nikotin tersebut, kenapa hal itu dapat terjadi ? reaksi seperti apa yang terjadi didalam tubuh ?
BalasHapusNikotin memasuki aliran darah di mana, pada pH 7,4, itu adalah sekitar 69% terionisasi dan 31% terikat. asap tembakau mencapai saluran udara kecil dan alveoli paru-paru, nikotin dengan cepat diserap. Konsentrasi darah meningkat cepat selama nikotin dan puncaknya pada penyelesaian merokok ( Gambar. 2 ). Penyerapan cepat nikotin dari asap rokok melalui paru-paru, mungkin karena daerah besar permukaan alveoli dan saluran udara kecil, dan pembubaran nikotin dalam cairan pH 7,4 dalam paru-paru manusia memfasilitasi transfer melintasi membran. Rata-rata, sekitar 1 mg (kisaran 0,3-2 mg) nikotin diserap secara sistemik selama merokok ( Benowitz dan Yakub, 1984 , Gori dan Lynch, 1985 ). Sekitar 80 sampai 90% dari nikotin dihirup diserap selama merokok yang dinilai menggunakan 14 C-nikotin ( Armitage dkk., 1975 ). Efektivitas penyerapan nikotin dari asap rokok lingkungan merokok wanita telah diukur menjadi 60 sampai 80% ( Iwase et al., 1991 ). Setelah puff, tingginya tingkat nikotin mencapai otak dalam waktu 10 sampai 20 detik, lebih cepat dibandingkan dengan pemberian intravena, memproduksi cepat perilaku penguatan melalui aktivasi sistem reward dopaminergik (Benowitz, 1990 , 1996b ). Cepatnya kenaikan kadar nikotin memungkinkan perokok untuk titrasi tingkat efek nikotin dan terkait selama merokok dan membuat merokok paling memperkuat dan ketergantungan yang memproduksi bentuk administrasi nikotin ( Benowitz, 1990 , Henningfield dan Keenan, 1993 ).
BalasHapusNikotin mengikat jaringan otak dengan afinitas tinggi, dan kapasitas mengikat reseptor meningkat pada perokok dibandingkan dengan bukan perokok ( Benwell et al, 1988. ; Breese et al, 1997. , Pengadilan et al, 1998. ; . Perry et al, 1999 ) . Peningkatan mengikat disebabkan oleh jumlah yang lebih tinggi dari reseptor kolinergik nikotinik pada otak perokok.
Sehingga, Nikotin sama seperti obat yang bisa menguatkan sistem saraf pusat di otak, memicu pelepasan zat kimia dopamin dalam otak yang meningkatkan suasana hati, membuat merasa tenang, dan pada saat yang sama dapat membuat kita merasa lebih waspada.
Nikotin dalam asap rokok diserap melalui lapisan kulit mulut dan hidung. Puncak tingkat nikotin dalam darah pada waktu 10 detik setelah menghirup asap rokok ke paru-paru.
Seiring waktu, otak menyesuaikan dengan rangsangan dari nikotin dan menurunkan tingkat energi alami tubuh atau suasana hati. Orang kemudian mulai membutuhkan rokok untuk dorongan. Semakin orang merokok lebih banyak, nikotin yang dibutuhkan untuk merasa baik lebih banyak. Tubuh menjadi sangat membutuhkan nikotin untuk merasa normal. Maka, tanpa nikotin bahkan untuk beberapa jam saja dapat menyebabkan gejala penarikan seperti sakit kepala, depresi, kemarahan, kecemasan, dan masalah tidur.
Orang yang berhenti merokok akan terlihat gejala yang disebut penarikan diri dari nikotin yang puncaknya dalam waktu 2-3 hari kemudian. Gejala umumnya meliputi: keinginan kuat untuk menggunakan nikotin lagi, kecemasan, depresi, mengantuk ataupun sulit tidur, mimpi buruk dan gelisah pada malam hari, sakit kepala, peningkatan nafsu makan dan berat badan, kesulitan berkonsentrasi. Gejala tersebut dapat meliputi berkeringat, mual, dan diare.
Dengan menempelnya nikotin pada reseptor, maka otak memproduksi dopamin. Dopamin inilah yang memberikan efek menenangkan dan merangsang organ-organ lain, yang memberikan efek menyenangkan dari merokok.
BalasHapusNamun, ketika nikotin terus menginduksi pelepasan dopamin, otak secara bertahap mengurangi produksi dopamin ketika nikotin tidak ada, dan otak akan merasakan kebutuhan yang lebih besar terhadap nikotin untuk tetap bekerja normal dan merasa nyaman.
apabila nikotin habis, maka dopamin tidak akan dapat dirangsang sehingga muncullah keinginan untuk merasa aman yauitu dengan cara mengkonsumsi nikotin.
jadi ketika dopamin tidang terangsang dan pengguna tidak merasa aman disaat itulah candu muncul.