你可能在青少年時期就體驗過尼古丁的影響——據美國肺臟協會的數據，高達85%的美國成人吸煙者承認他們在21歲以下就已經上癮——但煙草的歷史比放學後偷吸一口要悠久得多。
煙草的歷史
尼古丁屬煙草（Nicotiana tabacum）早在公元前6000年就在美洲被發現並栽培，從那時起，人們就開始吸煙或咀嚼煙草葉。即使在早期，煙草的使用也是有爭議的。中世紀時，人們相信煙草具有藥用價值，用來防止黑死病的侵襲；然而早在17世紀，就有人猜測吸煙可能與某些疾病（如癌症）有關。隨著現代研究方法的發展，這一聯繫得到了證實；雖然煙草植物中含有數千種化學物質（這還不包括香煙製造商添加的那些），但正是其中的一種——尼古丁——帶來了使人上癮的快感。
煙草屬於茄科植物（或稱顛茄科）的成員，這個家族還包括馬鈴薯、西紅柿、茄子和辣椒植物——這個家族富含生物鹼。煙草植物中約有5%的重量是尼古丁（化學式C10H14N2），這是一種天然存在的液體生物鹼。生物鹼是一種由碳、氫、氮（有時還包括氧）組成的有機化合物，對人體有強烈的影響。例如，你早晨享用的一杯咖啡就含有另一種生物鹼：咖啡因。香煙通常含有約10毫克的尼古丁（根據品牌不同，有時可達20毫克）；當你吸煙時，大約有1到2毫克被你的身體吸收。
尼古丁進入體內
吸煙者在吸入後僅10秒鐘，尼古丁就會通過皮膚和鼻子、嘴巴及肺部的粘膜吸收，並通過血液進入大腦。它刺激腎上腺產生腎上腺素，一種你也熟悉的荷爾蒙和神經遞質，這會增加心率和血壓，同時收縮血管；它還刺激多巴胺的產生，多巴胺是一種控制大腦快樂中心的神經遞質。吸入尼古丁帶來的效果是最迅速的，這不是巧合；因為你的肺部佈滿了數百萬個稱為肺泡的小氣囊。肺泡提供了巨大的表面積——是皮膚表面積的40倍以上——使得尼古丁進入血液的效率最高。尼古丁在人體內只能停留幾個小時；它的半衰期大約為一到兩個小時，也就是說，吸煙六個小時後，你吸入的1毫克尼古丁中只有約0.031毫克留在體內。
尼古丁也可以通過消化道和皮膚吸收——這就是無煙煙草產品如嚼煙、皮膚貼片和口香糖如何提供尼古丁的方式。
一旦被身體吸收，肝臟中的酶會分解大部分尼古丁——約80%；在這裡，它變成代謝產物可替寧。尼古丁也在肺部被代謝成可替寧和尼古丁氧化物。可替寧和其他代謝產物通過尿液排出，它們也存在於唾液和頭髮中。可替寧的半衰期約為16小時，這意味著如果你在過去一天內吸煙，使用這種代謝產物作為生物標誌物可以在尿液檢測中揭示你的秘密。
尼古丁的影響
吸煙者可能在吸煙時感到放鬆，但實際上，尼古丁有刺激作用。
你是否曾經想過為什麼吸煙者在心情不好或面臨壓力時會渴望吸煙？這是因為尼古丁可能幫助人們感到更平靜，帶來短暫的放鬆感，並減少壓力、焦慮甚至疼痛。
儘管有這種放鬆效果，尼古丁實際上會增加身體壓力；它的效果被認為有些矛盾。它會讓中樞神經系統興奮，但根據劑量的不同，一些吸煙者發現尼古丁也具有鎮靜作用。不過，一些研究表明，可能只是吸煙的儀式感帶來了鎮靜效果，因為尼古丁實際上被認為是一種興奮劑，而不是鎮靜劑。
當你第一次吸入時，尼古丁會使你的身體釋放腎上腺素，這是一種“戰或逃”激素。腎上腺素激活交感神經系統，使你的呼吸變得快速而淺，心率增加，血壓升高。你變得警覺。
尼古丁還會導致胰島素敏感性和胰島素抵抗增加，以及增加患代謝綜合症、2型糖尿病和心血管疾病的風險。它影響甲狀腺激素、垂體激素、性激素和腎上腺激素。香煙吸煙者的胰島素抵抗，例如，可能部分是因為尼古丁刺激身體產生高水平的腎上腺雄激素——換句話說，尼古丁影響身體的葡萄糖代謝，導致高血糖和與胰島素抵抗相關的高血糖。胰島素抵抗不僅增加了患2型糖尿病的風險，還增加了心臟病的風險。
尼古丁與大腦
一個突觸是兩個神經元接觸的部位。突觸前神經元釋放神經遞質，這些神經遞質與突觸後細胞上的受體結合。這使得信號能夠在大腦中的神經元之間傳遞。乙酰膽鹼從一個神經元釋放，並與鄰近神經元上的受體結合。
暴露於尼古丁會改變你的大腦功能。
讓我們想像一下你的大腦是一台電腦。像電腦一樣，你的大腦處理、存儲和使用信息。在電腦中，信息以電流的形式通過電線傳輸；信息傳輸是一個二進制過程，開關要麼開啟要麼關閉。在你的大腦中，神經元是傳遞和整合信息的細胞。每個神經元接收來自大腦各處成千上萬個其他神經元的輸入，處理這些信息並做出必要的調整，然後將信息傳達給全身。雖然信號通過單個神經元以電流形式傳導，但實際上是稱為神經遞質的一組化學信使在神經元和其他細胞之間傳遞這些信息。
每種神經遞質都有其特定的受體家族。尼古丁恰好模仿神經遞質乙酰膽鹼，並與這些受體（特別是那些稱為尼古丁受體的受體）結合。然而，與乙酰膽鹼不同，尼古丁並不受你的身體調節。雖然神經元通常以受控的方式釋放少量乙酰膽鹼，但尼古丁同時在你的大腦許多不同區域激活膽鹼能神經元（這些神經元通常會用乙酰膽鹼與其他神經元溝通）。
由於所有這些不受控制的刺激和干擾，你的身體會增加乙酰膽鹼的釋放，導致膽鹼能通路中活動增強。膽鹼能通路的活動喚醒你的身體和大腦，你感到重新充滿能量。刺激這些膽鹼能神經元還會增加邊緣系統釋放多巴胺的量，這激活了大腦的獎勵通路。當像可卡因或尼古丁這樣的藥物激活獎勵通路時，會強化你再次使用它們的慾望，因為這感覺很好。
尼古丁還刺激了另一種神經遞質——谷氨酸的釋放；谷氨酸參與學習和記憶，並增強神經元之間的連接。這些更強的連接可能是我們所知的記憶的物理基礎，當你使用尼古丁時，谷氨酸可能會創建一個記憶循環，記錄你得到的快感，進一步推動你使用尼古丁的慾望。
尼古丁還增加了其他神經遞質和調節你大腦工作的化學物質的水平。例如，你的大腦在對尼古丁作出反應時會製造更多的內啡肽。內啡肽是小蛋白質，通常被稱為人體的天然止痛劑。事實證明，內啡肽的化學結構與像嗎啡這樣的重度合成止痛劑非常相似。內啡肽可以帶來欣快感，這可能解釋了尼古丁的精神活性和獎勵效果。
成癮與戒斷
尼古丁和古柯鹼或海洛因一樣具有成癮性（也同樣難以戒掉）——即使你的身體每吸收的尼古丁僅為每支香菸含量的十分之一——也就是平均每支香菸的10毫克中只有1毫克——這已經足夠讓你上癮了。大多數吸菸者表示他們希望戒菸，但如果沒有戒菸幫助，嘗試戒菸者中有超過85％的人會在大約一週內重新開始吸菸。
嘗試戒除尼古丁習慣可能會導致身體反應，例如對該物質的強烈渴望、食慾增加、失眠和睡眠障礙、腸胃問題以及與情緒相關的抱怨包括焦慮、憤怒和挫折、抑鬱、易怒和不安。
當你體內已經存在的尼古丁效應開始消退時，身體會開始渴望它——這可能發生在你上一次吸菸後僅兩小時內。為了獲得相同的藥物效果，你每次都需要更多的尼古丁，這導致每日一包的習慣和依賴性。
你不需要吸入尼古丁就能上癮。無煙菸草產品也有成癮性；將一個平均大小的菸草包放在你的臉頰和嘴唇之間約30分鐘，會給你相當於吸三支香菸的尼古丁修復量。
長期成功戒除尼古丁習慣的最有效方法是結合輔導來幫助克服戒菸的心理社會因素和尼古丁替代療法。心理輔導專注於學習如何克服與吸菸相關的習慣，如將吸菸與開車或在工作中休息聯系在一起。尼古丁替代療法有助於緩解戒斷的身體效應。
健康風險：尼古丁的黑暗面
尼古丁曾被用作商業殺蟲劑和燻蒸劑，並且這個消息沒有好轉。每年，有44萬名香菸吸菸者死亡，並且每一個因吸菸相關疾病死亡的人，還有20人生活在至少一種嚴重的吸菸相關疾病中。任何形式的菸草使用都伴隨著許多健康風險。菸草煙霧中至少含有250種已知有毒或致癌的化學物質。每天僅吸一到四支香菸的習慣足以增加患心血管疾病的機率。肺炎、肺氣腫和呼吸道感染、白內障和眼部問題以及某些癌症包括口腔癌、咽喉癌、喉癌、食道癌、胃癌、胰腺癌、子宮頸癌、腎癌、輸尿管癌和膀胱癌以及一些白血病都被認為是尼古丁成癮的風險。吸菸者罹患癌症（肺癌或其他類型）的風險翻倍，多達九成的肺癌診斷病例可以直接歸咎於他們的菸草習慣。
吸菸者還更容易患上牙週病、糖尿病（或胰島素抗性）、不孕不育、妊娠併發症以及外貌變化（包括早衰和黃斑、氣色差的皮膚）。平均來說，不吸菸者比吸菸者多活大約十年。
儘管尼古丁有其黑暗的一面，但它並非總是被妖魔化；例如，美洲原住民不僅在儀式上吸菸草，還認為它具有藥用價值。而且它可能確實如此。當今的研究發現，通過比香菸更安全的遞送方法，尼古丁可能有一些積極的用途，包括有證據表明它可能減少患帕金森病和阿茲海默症的風險。它可能還顯示出作為抑鬱症、焦慮症和精神分裂症治療的一種可能性，甚至可能有助於傷口癒合。
毒性
雖然我們知道吸菸草與某些疾病和慢性病狀況有關，這些狀況會導致早死，但如果攝入高劑量的尼古丁，尼古丁也是致命的；攝入50至60毫克的尼古丁（消耗而非吸入）足以致命一個160磅重的人。例如，製造商建議每天不要咀嚼超過24片尼古丁口香糖，因為如果攝入的尼古丁超過這個數量，你就有過量風險。是的，你可以因尼古丁過量而死亡。
尼古丁是一種興奮劑，正如我們所討論的那樣，當你暴露於過多的尼古丁時，它會讓你體內的膽鹼能神經元在膽鹼能受體中興奮。這是你身體的神經系統對有機磷殺蟲劑（如 DDT）中毒時的相同反應，當你暴露於神經毒劑（如沙林氣體）時也是如此。當你暴露於有毒水平的有機磷時，神經遞質乙醯膽鹼會在突觸處積累並擾亂到神經脈衝。乙醯膽鹼能夠模仿你通常與迷走神經相關的電刺激，並且所有多餘的乙醯膽鹼會過度刺激神經元。由於尼古丁與乙醯膽鹼非常相似，它也會結合到尼古丁型膽鹼能受體，並在過量時產生相同的過度刺激——體內可結合到尼古丁型膽鹼能受體的尼古丁越多，中毒的嚴重程度就越高。
尼古丁中毒帶來雙相效應——它首先在體內充當興奮劑，但迅速轉變為抑鬱劑。嘔吐是尼古丁中毒最常見的症狀，可能在攝入後最快15分鐘內開始。尼古丁還可能引起癲癇和不自主的肌肉抽搐，以及異常的心律、心率減慢和血壓波動。在高濃度下，尼古丁可能在短短一小時內導致死亡，通常是由於心力衰竭、肌肉麻痺和肺部氣道內積液。