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La nicotine est responsable de la dépendance au tabac, mais pas des maladies causées par les autres constituants de la fumée (goudrons, CO, gaz oxydants...). La nicotine est particulièrement addictive, lorsqu'elle est fumée, car elle atteint très rapidement le cerveau. Elle se fixe sur les récepteurs cholinergiques nicotiniques et stimule les systèmes de récompense en modulant la libération de nombreux neurotransmetteurs. Les traitements nicotiniques de substitution (TNS) ne présentent pas ces mêmes dangers, car l'absorption de la nicotine est plus lente et ne provoque pas de pics cérébraux de concentration. Il est important que les médecins et les fumeurs comprennent bien cette distinction, car les TNS sont efficaces et présentent beaucoup moins de danger pour le fumeur, même dans les populations à risque (grossesse, maladies pulmonaires et cardiovasculaires), et même si certains fumeurs continuent de fumer en l'utilisant.