Es ist allgemein bekannt, dass Alkohol und Rauchen schädlich für die Gesundheit sind. Sogar geringe Mengen dieser Genussmittel können jedoch Spuren hinterlassen, insbesondere im Gehirn. Moderne bildgebende Verfahren wie die Kernspintomographie haben gezeigt, dass ein ungesunder Lebensstil die weiße Gehirnsubstanz angreift.
Der Einfluss von Alkohol und Nikotin auf junge Gehirne
Eine Studie der Technischen Universität Dresden und der Oxford University untersuchte die Auswirkungen von Risikofaktoren wie Rauchen, Alkoholkonsum und Bluthochdruck auf das Gefäßsystem und das Gehirn junger Menschen. 125 Personen im Alter von 18 bis 40 Jahren wurden untersucht, wobei ihre körperliche Fitness, ihr Blutdruck, ihre Cholesterinwerte sowie ihr Alkohol- und Zigarettenkonsum erfasst wurden.
Die Ergebnisse zeigten, dass jeder einzelne Risikofaktor das Gehirn schädigt. "Schon bei jungen Menschen scheint jede Zigarette, jedes Glas Alkohol Spuren im Gehirn zu hinterlassen", so Dr. Timo Siepmann, Neurologe am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus an der TU Dresden. Die Aufnahmen zeigten Veränderungen in den isolierenden Hüllen der Nervenfasern im Gehirn, den sogenannten Myelinscheiden. Diese Veränderungen, die auf Schäden in der Isolierschicht hindeuten, können den Informationsaustausch im Gehirn beeinträchtigen und das Gedächtnis schwächen.
Anders als lange angenommen, dauert die Entwicklung des Gehirns bis ins junge Erwachsenenalter an, etwa bis zum 25. Lebensjahr. Der Konsum von Alkohol und Nikotin sowie Bluthochdruck können die Entwicklung der weißen Gehirnmasse beeinträchtigen und das Wachstum des Hippocampus verringern. Ein ungesunder Lebensstil in jungen Jahren kann daher das Gedächtnis negativ beeinflussen und das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen.
Die graue Substanz und das Rauchverhalten
Eine weitere Studie untersuchte den Zusammenhang zwischen Rauchen und der grauen Substanz im Gehirn. Die graue Substanz, die im Gehirn und Rückenmark zu finden ist, ist ein wichtiger Bestandteil des Zentralnervensystems. Die Analyse konzentrierte sich auf zwei Hirnareale im Stirnlappen der Großhirnrinde, die Teil des ventromedialen präfrontalen Cortex sind. Dieser Bereich ist unter anderem an der Hemmung negativer Gefühle und an der Verarbeitung von Risiko und Angst beteiligt.
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Die Ergebnisse zeigten, dass Jugendliche, die mit 14 Jahren mit dem Rauchen begannen, im Schnitt deutlich weniger graue Substanz im linken Teil dieses Hirnbereichs aufwiesen. Wie es dazu kommt, ist noch ungeklärt, möglicherweise handelt es sich dabei um einen "vererbbaren Biomarker" für Nikotinsucht. Auch im ventromedialen präfrontalen Cortex fanden die Forschenden bei jungen Rauchern weniger Volumen, was mit dem Rauchbeginn zusammenhängen könnte.
Barbara Sahakian, Professorin für Psychiatrie an der Universität Cambridge, erklärte, dass der ventromediale präfrontale Cortex eine Schlüsselregion für Dopamin ist, den Genussstoff des Gehirns. Dopamin beeinflusst nicht nur belohnende Erfahrungen, sondern auch die Selbstkontrolle.
Auswirkungen des Rauchens auf die Gehirnleistung
Neue wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass Rauchen das Gehirn negativ beeinflusst. Das Gehirn leitet Informationen über chemische und elektrische Signale weiter, wobei elektrische Ladungen am Ende einer Nervenzelle die Ausschüttung von Botenstoffen (Transmitter) auslösen, die von der nachfolgenden Nervenzelle erkannt werden. Forscher der Universitäten Bern und Zürich fanden heraus, dass ein bestimmter Rezeptor, der sogenannte Glutamatrezeptor, bei Rauchern um bis zu 20-30 % seltener vorkommt als bei Nichtrauchern. Diese Ergebnisse bestätigen frühere Studien, die zeigten, dass Raucher über 50 Jahren geringere Gehirnleistungen aufweisen als Nichtraucher.
Die Forscher deuten diese Ergebnisse als Hinweise auf ein erhöhtes Demenzrisiko. Obwohl die negativen Auswirkungen des Rauchens auf Lunge, Atemwege und Herz-Kreislauf-Systeme seit langem bekannt sind, ist die Erkenntnis, dass sich Tabakrauch auch negativ auf das Gehirn auswirkt, relativ neu.
Auch ehemalige Raucher weisen geringere Mengen des Glutamatrezeptors auf, was auf eine langfristige Schädigung der Nervenzellen im Gehirn schließen lässt. In einer Studie waren die Konzentrationen des Rezeptors bei Ex-Rauchern nach 25 Wochen Rauchfreiheit zwar nicht mehr um 20-30 %, aber immer noch um 10-20 % im Vergleich zu Nichtrauchern verringert. Dies deutet darauf hin, dass sich die Nervenzellen des Rauchergehirns tatsächlich von den Schädigungen erholen und sich die Funktionen wieder mehr dem Normalzustand annähern können, allerdings nur sehr langsam.
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Die Anfälligkeit junger Gehirne
Vor allem jugendliche Raucher tragen langfristige Konsequenzen davon, da das heranwachsende Gehirn deutlich anfälliger für Veränderungen ist. Die rauchbedingte Schädigung der Nervenzellen im Gehirn kann die Hirnentwicklung beeinträchtigen und zu schlechteren Denkleistungen und einer kürzeren Aufmerksamkeitsspanne im Erwachsenenalter führen. Nikotin verändert bei Jugendlichen nicht nur die Anzahl, sondern auch die Art der Rezeptoren im Gehirn, wodurch das Gehirn stärker auf das Nervengift Nikotin reagiert und vermehrt Dopamin ausschüttet. Dies kann zur Entwicklung einer Tabakabhängigkeit führen.
Die vielfältigen Schädigungen durch Rauchen
Rauchen beeinflusst das Gehirn nachhaltig und führt zu einer Vielzahl negativer Auswirkungen, die möglicherweise noch nicht vollständig geklärt sind. Nichtraucher zeigen bei Untersuchungen deutlich bessere Gedächtnis- und Gehirnfunktionen, abgesehen von erheblich besserer Gesundheit, Leistungsfähigkeit und Vitalität.
Zigarettenrauch enthält eine Vielzahl schädlicher Begleitstoffe, die das Gehirn auf unterschiedliche Weise schädigen:
- Schadstoffe wie Kohlenmonoxid verengen die Blutgefäße im Gehirn, wodurch Sauerstoff und Nährstoffe nicht mehr in ausreichender Menge zu den Nervenzellen gelangen.
- Rauchen fördert systemische Entzündungen im gesamten Körper, auch im Gehirn.
- Zigarettenrauch enthält aggressive Substanzen, die die Bildung freier Radikale fördern, welche Zellbestandteile angreifen und die Nervenzellen unter oxidativen Stress setzen.
- Langjähriges Rauchen kann das Volumen bestimmter Hirnregionen verringern, besonders in Bereichen, die für Gedächtnis, Lernen und Konzentration wichtig sind.
Regeneration des Gehirns nach Rauchstopp
Obwohl Rauchen das Gehirn auf vielfältige Weise schädigt, ist eine Regeneration möglich. Nach dem letzten Zug sinkt der Nikotinspiegel rasch ab, und das Gehirn beginnt, überaktivierte Rezeptoren zurückzufahren. Im Laufe von Wochen stabilisieren sich die neuronalen Verbindungen, und Konzentration, Schlaf und Stimmung verbessern sich meist deutlich. Langfristig kann das Gehirn durch Neuroplastizität geschädigte Strukturen teilweise neu organisieren und Funktionen, die vorübergehend beeinträchtigt waren, oft wiederherstellen.
Studien haben gezeigt, dass Raucherinnen und Raucher gegenüber nichtrauchenden Personen ein vermindertes Volumen des Gehirns aufweisen, insbesondere in der grauen Substanz, in der die meisten Nervenzellen und viele Hirnfunktionen lokalisiert sind. Je mehr Zigaretten im Leben konsumiert wurden, desto geringer ist das Volumen der grauen Substanz. Betroffen sind insbesondere Gehirnregionen, die für Aufmerksamkeit und Erinnerungsvermögen eine Rolle spielen, was die verminderte Leistungsfähigkeit von Rauchern in diesen Gedächtnisfunktionen erklären könnte.
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An der Universitätsklinik Charité wird untersucht, ob sich die Hirnstruktur von Raucherinnen und Rauchern durch den Ausstieg aus dem Rauchen wieder normalisieren kann.
Nikotin und die Sucht
Der Zigarettenrauch enthält über 4.000 chemische Substanzen, von denen das Nikotin eine der Hauptkomponenten ist, die zur Entwicklung von Abhängigkeit beiträgt. Nikotin bindet an spezifische Rezeptoren im Gehirn, die sogenannten nikotinergen Acetylcholinrezeptoren, insbesondere an die Alpha-4-Beta-2-Rezeptoren. Die Bindung von Nikotin an diese Rezeptoren führt zur Freisetzung von Dopamin, einem Neurotransmitter, der das Belohnungssystem im Gehirn aktiviert und Gefühle von Freude und Zufriedenheit vermittelt.
Durch regelmäßiges Rauchen passt sich das Gehirn an, indem es die Anzahl der nikotinergen Acetylcholinrezeptoren erhöht. Wenn der Nikotinspiegel im Körper sinkt, kommt es zu Entzugssymptomen wie Reizbarkeit, Angst, Unruhe, Konzentrationsstörungen und gesteigertem Verlangen nach Nikotin. Neben der körperlichen Komponente entwickelt sich eine psychische Abhängigkeit, da Raucher das Rauchen oft mit bestimmten Gewohnheiten und sozialen Situationen assoziieren.
Langfristiger Nikotinkonsum führt zu dauerhaften neurobiologischen Veränderungen, die das Rückfallrisiko nach einem Rauchstopp erhöhen.
Rauchen und Demenzrisiko
Eine britische Langzeitstudie deutet darauf hin, dass Tabakkonsum auch das Gehirn in Mitleidenschaft zieht und rauchenden Männern demenzähnliche Symptome schon ab einem Alter von etwa 45 Jahren drohen. Rauchende Männer schnitten bei Tests zu ihren geistigen Fähigkeiten schlechter ab als Nichtraucher. Bei Frauen stellten die Wissenschaftler nicht den gleichen Effekt fest, möglicherweise aufgrund der durchschnittlich höheren Zahl der täglich konsumierten Zigaretten bei Männern.
Die Studie zeigte, dass ein 50-jähriger männlicher Raucher den ähnlichen geistigen Abbau wie ein 60-jähriger männlicher Nichtraucher aufweist. Wenn Männer zehn Jahre vor dem ersten Test zu kognitiven Fähigkeiten mit dem Rauchen aufgehört hätten, sei das Risiko des geistigen Abbaus immer noch erhöht gewesen. Lag die Raucherzeit deutlich länger zurück, beobachteten die Forscher keine Unterschiede mehr im Vergleich zu Nichtrauchern.
Genetische Veranlagung und Nikotinsucht
Wie stark Nikotin den Einzelnen abhängig macht, dafür ist womöglich die genetische Veranlagung mitverantwortlich. Hinweise deuten darauf hin, dass das sogenannte endogene Opiodsystem im Gehirn dabei eine zentrale Rolle spielt. Nikotin könnte im Gehirn dazu führen, dass Endorphine freigesetzt werden, die das endogene Opioidsystem in Richtung positiver Gefühle beeinflussen.
Das endogene Opioidsystem funktioniert wie eine Art Informationsnetz, das Teile des Gehirns durchzieht. Die Informationen werden über Botenstoffe weitergegeben, wie zum Beispiel die Endorphine, die an spezielle Bindungsstellen, die Rezeptoren, binden. Verändern Drogen die Menge an Botenstoffen, bringen sie das Informationsnetz durcheinander.
Forscher konzentrierten sich auf den µ-Rezeptor und untersuchten eine genetische Variante, die jeder vierte Mensch in sich trägt und die mit einer geringeren Neigung zum Rauchen einhergeht. Diese Menschen haben möglicherweise nicht nur andere, sondern auch weniger µ-Rezeptoren, wodurch Nikotin bei ihnen schwächer wirken könnte.
Experimente mit Rauchern zeigten, dass in der Gruppe mit der seltenen Genvariante der Zusammenhang klar war: die Versuchspersonen genossen ihre Zigarette umso mehr, je mehr freie µ-Rezeptoren ihr Hirn aufwies. In der zweiten Versuchsgruppe dagegen fehlte dieser Zusammenhang.
Andere Forscher untersuchen den κ-Rezeptor, der im Gegensatz zum µ-Rezeptor nicht positive Gefühle, sondern Schmerz und Aversion vermittelt. Experimente an Mäusen und Ratten konnten nachweisen, dass der κ-Rezeptor das Verlangen nach Nikotin tatsächlich beeinflusst. µ und κ seien, sagt er, so etwas wie die helle und die dunkle Seite der Sucht.
Nikotin: Wirkung und Suchtpotenzial
Nikotin ist eine natürliche stickstoffhaltige Verbindung, die vor allem in Pflanzen, aber auch in Tieren und Bakterien vorkommt. In hohen Konzentrationen produzieren den Stoff hauptsächlich Tabakpflanzen (Nicotiana tabacum). Eine Zigarette enthält bis zu 13 Milligramm Nikotin, von denen die Atemwege etwa ein bis zwei Milligramm aufnehmen.
Beim Rauchen gelangt Nikotin über die Atemwege in die Blutbahn und aktiviert im Gehirn vor allem die Andockstellen (Rezeptoren) des Botenstoffs Acetylcholin, die sensibel auf Nikotin reagieren. Dies hat verschiedene kurzfristige Auswirkungen auf den Körper:
- Das Herz schlägt schneller
- Die Atemfrequenz nimmt zu
- Die Blutgefäße ziehen sich zusammen, der Blutdruck steigt
- Widerstand und Temperatur der Haut sinken
- Die Darmtätigkeit erhöht sich
- Die Urinproduktion und der Harndrang sinken
Auf psychischer Ebene beschreiben Raucher einen widersprüchlichen, aber als angenehm wahrgenommenen Effekt: Das Rauchen beruhigt sie, gleichzeitig fühlen sie sich konzentrierter und leistungsfähiger. Gefühle von Stress, Angst, Unsicherheit und Müdigkeit werden abgemildert.
Das Abhängigkeitspotenzial bei Nikotin ist sehr hoch. Bindet das Nikotin sich an die Acetylcholin-Rezeptoren im Gehirn, schüttet der Körper in der Folge vor allem den Botenstoff Dopamin aus, aber auch Serotonin und Adrenalin. Es entsteht ein aktiviertes und zugleich entspanntes Gefühl - und das Belohnungszentrum im Gehirn wird eingeschaltet. Durch wiederholtes Rauchen gewöhnen sich die Acetylcholin-Rezeptoren allerdings an das Nikotin, sodass der Körper eine wiederholte Nikotinzufuhr von außen braucht, um den ursprünglich normalen aktivierten Zustand herzustellen.
Langfristige Auswirkungen von Nikotin
Langfristig hat Nikotin zahlreiche schädigende Auswirkungen auf den Körper. Es greift nicht nur in neurochemische Funktionen ein, sondern wirkt sich auch auf die Funktion der Körperzellen und deren Fähigkeit, sich zu vermehren aus. Das Nervengift sorgt dafür, dass Gefäße schneller altern und sich mit Plaques zusetzen (Atherosklerose). Es fördert die Wahrscheinlichkeit für einen gestörten Zuckerstoffwechsel (Diabetes Typ 2) und stört bestimmte Prozesse im Immunsystem.
Tabakrauch enthält über 4.800 verschiedene Bestandteile, von denen mindestens 250 giftig sind und 90 als krebsauslösend eingestuft werden. Wer raucht, erhöht damit unter anderem sein Risiko für:
- Krebserkrankungen
- Herz-Kreislauf-Erkrankungen
- Atemwegserkrankungen
- Stoffwechselerkrankungen
- Wundheilungsstörungen
- Schneller alternde Haut
- Entzündung des Zahnbetts (Parodontitis) und drohenden Zahnausfall
Rauchende Männer leiden häufiger unter Erektionsstörungen, Frauen unter Unfruchtbarkeit, Schwangerschaftskomplikationen und Gebärmutterhalskrebs. Weiterhin erhöht Rauchen das Risiko für Osteoporose (Knochenschwund) nach der Menopause.
Nikotin in der Schwangerschaft, bei Kindern und Jugendlichen
Ungeborene Kinder, die im Mutterleib „passiv rauchen“ und über die Nabelschnur mit Nikotin und anderen Schadstoffen im Tabakrauch in Kontakt kommen, können in ihrer Lungenentwicklung langfristig beeinträchtigt sein. Betroffene Kinder haben zudem häufig ein niedrigeres Geburtsgewicht und ein erhöhtes Risiko, mit einer Lippen-Kiefer-Gaumenspalte zur Welt zu kommen. Die Kinder werden selbst häufiger abhängig und sind von Lernstörungen und dem Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitäts-Syndrom (ADHS) betroffen.
Eine Nikotinvergiftung kann schwer verlaufen, etwa wenn Kleinkinder einen Zigarettenstummel oder Nikotinkaugummi verschlucken oder mit Nikotinpflastern in Berührung kommen. Mögliche Symptome sind unter anderem:
- Krampfanfälle
- Blutdruckabfall
- Atemstillstand
Kinder sind durch ihr geringeres Körpergewicht stärker gefährdet, eine lebensgefährliche Nikotinvergiftung zu erleiden.
Nikotin-Entzug
Eine Nikotinabhängigkeit ist oft hartnäckig und geht mit unangenehmen Entzugserscheinungen einher, wie:
- Reizbarkeit
- Antriebslosigkeit
- Innere Unruhe
- Angst
Vielen Menschen gelingt es allein mit guten Vorsätzen nicht, mit dem Rauchen aufzuhören. Dann ist es hilfreich, sich Unterstützung zu holen, etwa in Form eines Ausstiegsprogramms, einer Selbsthilfegruppe oder einer Suchtberatungsstelle. Manchen angehenden Nichtrauchern helfen Ersatzprodukte wie Nikotinpflaster oder Nikotinkaugummis, um in gewohnten Situationen nicht zur Zigarette greifen zu müssen.