Vizualne, celične, molekularne in funkcionalne spremembe pljučnih pljuč
Mnogi ljudje se spominjajo, kako slišati razliko med pljučnimi pljuči in normalno zdravimi pljuči v šoli. Morda celo spomnite plakatov, ki prikazujejo črne, grdo videti pljuča ljudi, ki kadijo. Ali se to res zgodi? Kaj cigaretni dim dejansko naredi v pljučih?
Razlike med pljučnimi pljuči in normalnimi zdravimi pljuči
Da bi resnično razumeli učinek tobačnega dima na pljuča, moramo pogledati tako anatomijo - kako se spreminja videz pljuč, in fiziologija - kako se funkcija pljučnih kadilcev razlikuje od funkcije zdravih pljuč.
Vendar pa želimo kopati še globlje od tega. Kaj izgleda pljuča kadilca, začenši s spremembami, ki jih vidite s svojim golim očesom, do premajhnih genetskih sprememb, da bi jih lahko videli tudi pod mikroskopom?
Plakati, o katerih smo govorili prej, niso lagali. Začnimo s tem, kar lahko vidite, če si lahko ogledate celotna pljuča, izpostavljena tobaku.
Kako izgleda pljuča pljuča?
Na zgornji sliki je resnično, kako pljuča življenjskega kadilca izgledajo na vizualnem pregledu s prostim očesom. Pomembno je navesti, da niso vse črne pljuče povezane s tobačnim dimom. Druge dražilne snovi, ki jih je mogoče vdihavati, lahko povzročijo tudi ta pojav, kot je črna pljučna bolezen, ki se včasih pojavlja pri rudarih premoga. Vendar je zelo enostavno povedati, če pogledamo na pljuča, ali je oseba med svojim življenjem kadila ali ne.
Od kod prihaja črna ali rjava barva? Ko vdihnete cigaretni dim, na tisoče majhnih delcev na osnovi ogljika, ki se vdihnejo.
Naša telesa imajo poseben način ravnanja s temi delci, da jih odstranite s poti, če hočete.
Takoj, ko vdihnete vdih cigaretnega dima, je vaše telo opozorjeno na to, da so vdrli strupeni delci. Vžigalne celice hitijo na prizorišče. Eno vrsto belih krvnih celic, imenovanih makrofagov, lahko mislimo kot "smetnjake" našega imunskega sistema. Makrofagi v "procesu, ki se imenuje fagocitoza, v bistvu" jesti "grdo rjave črne delce v dimu cigaret.
Ker bi ti delci lahko škodovali celo celicam smetnjaka, so v majhnih mehurčkih zloženi in shranjeni kot strupeni odpadki. In tam sedijo. Ker se v pljučih in bezgavkah znotraj prsnega koša pojavljajo vedno več makrofagov, ki vsebujejo drobir, se pojavijo temnejša pljuča.
Pljuča pljuča na celični ravni
Glede na velikost in pogled na pljuča najdemo vse večje število poškodb, povezanih s tobakom. Pod mikroskopom so celice in okoliška tkiva vidna kot dobro imenovano mesto, ampak mesto, ki ga je porušil strupen oblak dima, ki se je spuščal nanjo.
Cilia: Cilika so majhne dlake, podobne bronhiji, in manjše bronhiole. Njihova naloga je ujeti tuji material, ki najde svojo pot v dihalne poti in ga na valov način usmeri gor in iz pljuč v grlo. Iz žrela lahko ta material pogoltne in uniči želodčne kisline.
Na žalost toksini v cigaretnem dimu, kot je akrolein in formaldehid, paralizirajo te drobne cilire, da ne morejo opravljati svoje funkcije. To povzroča druge toksine (več kot 70 izmed njih so rakotvorne snovi) in okužbenih organizmov, ki se nahajajo v pljučih, kjer lahko poškodujejo tako celično kot molekularno raven, kar lahko povzroči raka in druge bolezni.
Sluz: vnetne celice, ki so na mestu prisotnosti v dihalnih poteh, izločajo sluz kot odziv na škodljive kemikalije v dimu cigaret . Ta sluz lahko omeji količino kisika bogatega zraka, ki doseže najmanjše dihalne poti, kjer poteka izmenjava plinov. Sluz lahko zagotovi hrano za razmnoževanje škodljivih bakterij.
Airways: pod mikroskopom se lahko dihalne poti pojavijo kot elastični v starejših kratkih hlačah. To zmanjšanje elastičnosti, ki ga povzročajo komponente tobačnega dima, ima tudi pomembne funkcionalne posledice (o katerih se razpravlja kasneje).
Alveoli: Alveoli so najmanjši od dihalnih poti in končni pljučni namembni kraj kisika, v katerega vdihujemo.
Ti alveoli vsebujejo elastin in kolagen, ki jim omogoča, da se z navdiha razširijo in potečejo z iztekom. Skupno površina vaših alveolov je približno 70 kvadratnih metrov, in če ste jih položili in jih postavili na koncu, bi pokrivali teniško igrišče.
Toksini v cigaretnem dimu poškodujejo te drobne strukture na nekaj načinov. Toksini je težko poškodovati tanke stene, ki jih povzročajo zlom. Cigaretni dim tudi poškoduje alveole, ki ostanejo nepoškodovani, kar zmanjšuje njihovo zmožnost razširitve in sklenitve pogodbe.
Poškodba alveolov je samouresničevalni problem. Ker več alveolov postane poškodovano, je v alveoli več zračnega ujetja (zraka ni mogoče dihati), kar povzroči dilatacijo in raztrganje več alveolov. Na splošno je treba velik odstotek alveolov poškodovati pred simptomi - pojavijo se hipoksija zaradi manj prisotnosti kisika za izmenjavo. Težave s izmenjavo kisika med alveoli in kapilarami so podrobneje obravnavane pod funkcijo.
Kapilare: na celični ravni ni samo pljučno tkivo, ki je poškodovano. Najmanjša od krvnih žil, kapilar, ki so tesno povezana z najmanjšimi dihalnimi poti, so poškodovani tudi zaradi tobačnega dima. Tako kot kajenje lahko povzroči poškodbo večjih krvnih žil (kar lahko sčasoma povzroči srčne napade), lahko povzroči brazgotinjenje in zadebelitev kapilarnih sten v stene pljuč, ki jih mora prenašati kisik, da se lahko kombinirajo s hemoglobinom v rdeče krvne celice, ki jih je treba nositi iz pljuč v ostalo telo.
Pljuča kadilcev na molekularni ravni: genetika in epigenetika
Če želite resnično razumeti, kako kajenje povzroča pljučne bolezni, kot je pljučni rak, moramo globlje znotraj celic do molekularne ravni. To je raven, ki je ne vidimo neposredno z mikroskopom.
V jedru vsake naše pljučne celice živi naša DNA - načrt celice. Ta DNA vsebuje navodila za izdelavo vsakega proteina, ki je potreben, da celica raste, deluje, popravi in pove celici, da je čas, da umre, ko postane stara ali poškodovana.
Morda ste že slišali, da je vrsta mutacij v celici odgovorna za povezavo med pljučnim rakom in kajenjem, vendar se mnoge mutacije običajno pojavijo preden postane celica rakasta. Pravzaprav v eni sami pljučni celici, izpostavljeni tobaku, ponavadi na tisoče mutacij.
Nekateri geni v pljučnih celicah kodirajo proteine, ki so odgovorni za rast in delitev celice. Ena vrsta genov, ki se imenujejo onkogeni, povzročajo, da se celice rastejo in delijo (tudi če ne.) Drugi geni, imenovani tumorski supresorski geni, koda za beljakovine, ki popravljajo poškodovano DNK ali odstranijo poškodovane celice, ki jih ni mogoče popraviti.
Ugotovljeno je bilo, da več komponent cigaretnega dima povzroča mutacije (rakotvorne), vendar so študije pokazale tudi načine, na katere tobak posebej povzroča škodo, ki lahko povzroči raka. Na primer, nekateri tobačni karcinogeni povzročajo mutacije v genu p53, tumorju supresorski geni, ki kodira proteine, ki popravljajo poškodovane celice ali jih odstranijo, tako da rakava celica ni rojena.
Končno, poleg genskih sprememb, ki jih povzroča kajenje, tobak lahko povzroči tudi "epigenetske" spremembe v pljučnih celicah. Epigenetske spremembe se ne nanašajo na dejanske spremembe v DNA celice, temveč na način izražanja genov.
Dejstva o delovanju pljučnih pljuč in zdravih pljuč: fiziologija
Tako kot je veliko sprememb, ki se pojavljajo strukturno v pljučih nekoga, ki kadi, obstaja nekaj sprememb, ki potekajo tudi na funkcionalni ravni. Testi pljučnih funkcij, ki primerjajo tiste, ki kadijo s tistimi, ki ne kadijo, pogosto zgodaj prikažejo spremembe, celo pri mladostnikih, ki kadijo, in že dolgo pred pojavom simptomov.
Pljučna kapaciteta pljučnih pljuč proti zdravim pljučam
Skupna prostornina pljuč ali skupna količina zraka, ki jo lahko dihate pri najgloblji dihanju, se zmanjša s kajenjem na več načinov. Kajenje lahko povzroči poškodbe mišic v prsnem košu, kar zmanjša širitev, potrebno za globok vdih. Prav tako je prizadeta elastičnost gladke mišice v dihalnih poteh in v kombinaciji z izgubo elastičnosti, lahko omeji tudi količino zraka, ki ga diha. In na mikroskopski ravni, ko je prisotno manj alveolov ali zrak ne more doseči alveolov, vpliva tudi vnos sapnika. Te sile delujejo skupaj, da zmanjšajo zmogljivost pljuč.
Poleg pljučne zmogljivosti, kajenje prinaša težave pri izlivanju ogljikovega dioksida, ki se prenaša iz kapilar v pljučih na alveole. Kot je bilo že omenjeno, zmanjšana elastičnost večjih dihalnih poti in zmanjšana odklon alveolov povzroči lomljenje zraka. Posledica tega je zmanjšanje prisilnega iztiskanja.
K sreči so raziskovalci opozorili, da je ena od prednosti opuščanja kajenja, ki se pojavi le po 2 tednih , povečanje zmogljivosti pljuč in ekspiratornega volumna.
Izmenjava kisika v pljučih pljuč in zdrava pljuča
Ne gre samo za sposobnost vstopa kisika v kisikove kisline in prenosa na alveole ali celo število zdravih alveolov. Kisik, ki doseže tiste alveole, mora potekati skozi enojno celično oblogo alveolov, nato pa skozi dvojno celično plast kapilar, da doseže hemoglobin v rdečih krvnih celicah, ki se prenaša v preostali del telesa.
Kot je bilo že omenjeno, cigaretni dim lahko vpliva na alveole in na obloge kapilar, ki povzročajo prehod kisika in ogljikovega dioksida med dvema težjima. Ne le, da je na voljo prostor za izmenjavo plinov, izmenjava pa je ogrožena. Težko je, da kisik prehaja skozi ožgane stene alveolov in kapilar. Razpršilna zmogljivost je test pljučne funkcije, ki meri to sposobnost plina, da ta prehod iz alveolov v krvni obtok.
Druge fiziološke spremembe v pljučih kadilca
V pljučih nekoga, ki kadi, se pojavijo še veliko več sprememb, ki se tukaj dotikajo le površino. Medtem ko nekatere od teh sprememb niso reverzibilne, nikoli ni prepozno, da bi opustili kajenje, tako da bi zmanjšali škodo in omogočili telesu, da popravi škodo, ki jo je mogoče obnoviti in zdraviti.
Bottom Line: pljuča kadilcev v primerjavi z nekadilcem
Če pogledamo vse strukturne in funkcionalne spremembe v pljučih nekoga, ki kadi, poudarja pomen prenehanja kajenja, čeprav to ni samo pljuča, ki jih skrbi. Obstaja veliko bolezni, ki jih povzroča kajenje, tobak pa ima vlogo v skoraj vseh telesnih sistemih. Prav tako je to ne samo pljučni rak. Oglejte si ta seznam rakov, ki jih povzroči kajenje, če še vedno čutite kakršno koli zadržanost, da bi se danes ustavili.
Konec kajenja: pomoč je na voljo!
K sreči lahko kadarkoli prekinemo kajenje, lahko preprečimo nadaljnjo škodo, ki jo naredimo na pljučih, in lahko zmanjša tveganje za nastanek bolezni in raka, povezanih s to navado. Vemo, da ni enostavno. Je mogoče. Začnite danes s prenehanjem tečajev kajenja 101 - razlogi, zakaj se želite odpovedati , da bi to poskusili vaš končni in uspešen poskus, da preklinjate navado.
Viri:
Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. et al. Spremembe metilacije DNA, merjene v prediagnostičnih perifernih krvnih vzorcih, so povezane s tveganjem za kajenje in pljučni rak. Mednarodni rak o raku . 2016 15. september (Epub pred tiskom).
Centri za nadzor in preprečevanje bolezni. Kako tobačni dim povzroča bolezen: biologija in vedenjske podlage za kajenje, ki jih je mogoče prepoznati: poročilo generalnega kirurga. 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53021/
Gibbons, D., Byers, L. in J. Kurie. Kajenje, p53 mutacija in rak pljuč. Raziskave molekularnih rakov . 2014. 12 (1): 3-13.