Vizuelne, ćelijske, molekularne i funkcionalne promene u pušačima pluća
Mnogi ljudi se sećaju slušanja o razlici između pušačkih pluća i normalnih zdravih pluća u školi. Možete se čak setiti plakata koji prikazuju crne, ružne pluće ljudi koji puše. Da li se to stvarno desilo? Šta dima cigareta stvarno radi plućima?
Razlike između pušačkih pluća i normalnih zdravih pluća
Za stvarno razumevanje efekta duvanskog dima na pluća moramo pogledati i anatomiju - kako se promjenjuje pojavljivanje pluća, a fiziologija - kako se funkcija pluća pušača razlikuje od funkcije kod zdravih pluća.
Ipak, želimo da iskopamo još dublje od toga. Šta izgleda pluća pušača, počev od promena koje možete videti golim okom, do genetskih promjena suviše male da se čak i vide pod mikroskopom?
Plakati o kojima smo ranije govorili nisu lagali. Počnimo sa onim što možete videti ako biste mogli da pogledate celu pluća izloženu duvanu.
Kako izgleda pluća pušača?
Fotografija iznad je iskreno što pluća jednog dugogodišnjeg pušača izgledaju na vizuelnom pregledu golim okom. Važno je navesti da se sva crna pluća ne odnose na duvanski dim. Drugi iritanti koji mogu da se udahnu mogu takođe prouzrokovati ovaj izgled, kao što je crna plućna bolest koja se ponekad vidi kod rudara uglja. Ipak, vrlo je lako reći kada gledate niz pluća bez obzira da li je osoba pušila tokom života.
Odakle dolazi crna ili smeđa boja? Kada udišete cigaretni dim, postoje hiljade sitnih čestica zasnovanih na ugljeniku koje se udišu.
Naša tela imaju poseban način da se bore sa ovim česticama da bi ih izbacili sa puta ako hoćete.
Čim udišete udubljenje cigareta, vaše telo upozorava na činjenicu da su toksične čestice napale. Zapaljene ćelije žure na scenu. Jedna vrsta bijelih krvnih zrnca nazvana makrofaga može se smatrati kao "kamioni za smeće" našeg imunološkog sistema. Makrofage suštinski "jedu" gadne smeđe-crne čestice u dimu cigareta u procesu koji se zove fagocitoza.
S obzirom na to da ove čestice mogu biti štetne čak i za ćelije kamenja za smeće, one se uklapaju u sitne vezikule i čuvaju kao toksični otpad. I tamo sede. Kako sve više i više makrofaga koje sadrže ostatke izgoređuju u plućima i limfnim čvorovima unutar grudnog koša, pojavljuju se tamnije pluća.
Pušenje pušača na nivou ćelije
Uzimajući korak po veličini i bliže gledajući na pluća, pronađeni su sve veći broj povreda vezanih za duvan. Pod mikroskopom, ćelije i okolna tkiva postaju vidljivi kao dobro naznačeni grad, ali grad opustošen od toksičnog oblaka dima koji se spustio na njega.
Cilia: Cilije su sitne dodaci kao što su bronci i manji bronhioli. Posao cilija je uhvatiti inostrani materijal koji pronalazi svoj put u disajne puteve i pokreće ga iz pluća do grla na talasast način. Iz grla, ovaj materijal se onda može progutati i uništiti stomačnim kiselinama.
Nažalost, toksini u dimu cigareta kao što su akrolein i formaldehid parališu ove male cilije, tako da ne mogu obavljati svoju funkciju. To dovodi do drugih toksina (više od 70 kancerogena), a zarazni organizmi su ostavljeni u plućima gde mogu oštetiti kako na nivou ćelije, tako i na molekularnom nivou, promjene koje mogu dovesti do raka i drugih bolesti.
Sluz: Upale ćelije koje su privučene na scenu u disajnim putevima iskađuju sluz kao odgovor na štetne hemikalije u dimu cigareta . Ova sluz može ograničiti količinu vazduha bogatog kiseonikom koji dostiže najmanji disajne puteve u kojima se odvija gasna zamena. Sluz može takođe obezbediti hranljivo mesto za razmnožavanje štetnih bakterija.
Airways: Pod mikroskopom, disajne puteve mogu se pojaviti ispružene kao elastični u starim par šortsa. Ovo smanjenje elastičnosti izazvane komponentama duvanskog dima ima i značajne funkcionalne reperkusije (o kojima se kasnije razmatra).
Alveoli: Alveoli su najmanji od disajnih puteva i poslednja odrednica kiseonika na plućima u koju ulažemo.
Ovi alveoli sadrže elastin i kolagen koji im omogućavaju da se prošire sa inspiracijom i deflacioniraju istekom. Zajedno, površina vaših alveola je oko 70 kvadratnih metara, a ako ste ih položili i stavili na kraj, pokrivali bi teniski teren.
Toksini u dimu cigareta oštećuju ove male strukture na nekoliko načina. Toksini je lako oštetiti tanke zidove što ih dovodi do rupture. Cigaretni dim takođe ošteti alveole koji ostanu netaknuti, smanjujući njihovu sposobnost širenja i ugovaranja.
Oštećenje alveola je problem sa samopovređivanjem. Pošto više alveola postane oštećeno, u alveoli je više zagušenja vazduha (vazduh se ne može udahnuti) što rezultira dilatacijom i rupturom više alveola. Generalno, veliki procenat alveola mora biti oštećen pre simptoma - hipoksija zbog prisustva manje kiseonika za razmjenu. Problemi sa razmjenom kiseonika između alveola i kapilara su dalje razmatrani pod funkcijom.
Kapilari: Na celularnom nivou, nije oštećeno tkivo pluća. Najmanji krvni sudovi, kapilari, koji su blisko povezani sa najmanjijim disajnim putevima, takođe oštećuju duvanski dim. Baš kao što pušenje može prouzrokovati štetu većim krvnim sudovima (što može dovesti do srčanog udara), može izazvati ožiljke i zgušnjavanje kapilarnih zidova u zidovima pluća kojima kiseonik treba proći kako bi se kombinovao s hemoglobinom u crvene krvne ćelije se prenose iz pluća do ostatka tela.
Pušenje pušača na molekularnom nivou: Genetika i epigenetika
Da zaista razumemo kako pušenje uzrokuje neke bolesti pluća, kao što je rak pluća, moramo da pogledamo dublje unutar ćelija na molekularni nivo. Ovo je nivo koji ne vidimo direktno kroz mikroskop.
U jezgru svake naše plućne ćelije živi naša DNK - plan ćelije. Ova DNK sadrži uputstva za pravljenje svakog proteina koji je potreban da bi ćelija rasta, funkcionisala, popravila i rekla ćeliji da je vrijeme da umre kada postane stari ili oštećen.
Možda ste čuli da je niz mutacija u ćeliji odgovoran za vezu između karcinoma pluća i pušenja, ali mnoge mutacije obično uzimaju pre nego što ćelija postane kancerogena. U stvari, obično su hiljade mutacija u jednoj plućnoj ćeliji koja je izložena duvanu.
Neki geni u ćelijama pluća kodiraju proteine koji su odgovorni za rast i podjelu ćelije. Jedan tip gena koji se zovu onkogeni, uzrokuju da ćelije raste i razdvajaju (čak i kada ne trebaju). Ostali geni, nazvani tumori supresorski geni, kod za proteine koji popravljaju oštećenu DNK ili eliminišu oštećene ćelije koje se ne mogu popraviti.
Pronađeno je nekoliko komponenata u dimu cigareta koje izazivaju mutacije (one su kancerogene), ali studije su čak pokazale načine na koje duvan specifično uzrokuje štetu koja može dovesti do kancera. Na primer, neki kancerogeni duhan izazivaju mutacije u p53 genu, supresor gena tumora koji kodira proteine koji popravlja oštećene ćelije ili ih eliminišu tako da se ne rakuje ćelija karcinoma.
Konačno, pored genetskih promena uzrokovanih pušenjem, duvan može izazvati i "epigenetske" promjene u plućnim ćelijama. Epigenetske promjene ne odnose se na stvarne promjene DNK ćelije, već na način na koji se izražavaju geni.
Činjenice o funkciji pušačkih pluća i zdravih pluća: fiziologija
Kao što postoje mnoge promene koje se strukturno javljaju u plućima nekoga ko puši, postoji nekoliko promjena koje se odvijaju na funkcionalnom nivou. Testovi plućnih funkcija upoređuju one koji puše s onima koji ne puše često pokazuju promene, čak i kod tinejdžera koji puše i dugo pre nego što se pojave neki simptomi.
Kapacitet pluća u pušačima pluća protiv zdravih pluća
Ukupan kapacitet pluća ili ukupna količina vazduha koju možete udahnuti što je moguće dublji mogući dah smanjuje se pušenjem na nekoliko načina. Pušenje može rezultirati oštećivanjem mišića u grudima, što smanjuje širenje koje je neophodno da duboko udahne. Na elastičnost glatkih mišića u disajnim putevima takođe utiče, au kombinaciji sa gubitkom elastičnosti, može ograničiti i količinu vazduha koja je udisala. A na mikroskopskom nivou, kada je prisutno manje alveola, ili vazduh ne može stići do alveola, utiče i na udisanje diha. Ove sile zajedno rade kako bi smanjile kapacitet pluća.
Pored kapaciteta pluća, pušenje dovodi do poteškoća u izlučivanju ugljen-dioksida koji se prenosi sa kapilara u plućima do alveola. Kao što je gore navedeno, smanjena elastičnost većih disajnih puteva i smanjena opadanja alveola dovode do zarobljavanja vazduha. Ovo rezultira smanjenjem volumena prisilnog ekspiracije.
Na sreću, istraživači su primetili da je jedna od prednosti odustajanja od pušenja, koja se javlja nakon samo 2 sedmice , povećanje kapaciteta pluća i ekspiracije.
Kiseonička razmena u pušačima pluća protiv zdravih pluća
Nije samo sposobnost kiseonika da ulazi i prolazi do alveola, ili čak i broj zdravih alveola prisutnih. Kiseonik koji dostigne te alveole mora proći kroz jednocelnu oblogu alveola, a zatim kroz sloj duplih ćelija kapilara kako bi dosegao hemoglobin u crvenim krvnim ćelijama koji se isporučuju do ostatka tela.
Kao što je gore navedeno, cigaretni dim može da utiče i na alveole i na oblogu kapilara, čineći prolaz između kiseonika i ugljen-dioksida između dve teže. Ne samo da je na raspolaganju manja površina za razmenu gasa, ali je razmjena kompromitovana. Teže je da kiseonik prolazi kroz ožiljne zidove alveola i kapilara. Kapacitet difuzije je test plućne funkcije koji meri ovu sposobnost gasa da izvrši ovu tranziciju iz alveola u krvotok.
Druge fiziološke promene u plućima pušača
Postoji mnogo više promena koje se javljaju u plućima nekoga ko puši, a oni koji su ovde pomenuti samo dodiruju površinu. Iako neke od ovih promena nisu reverzibilne, nikad nije kasno da se odrekne pušenja kako bi se smanjila šteta i omogućilo vaše telo da popravi oštećenja koja mogu biti obnovljena i zaceljena.
Bottom Line: pluća pušača i nepušača
Gledajući sve strukturne i funkcionalne promene u plućima nekoga ko puši, naglašava važnost prekida pušenja, iako to nije samo pluća koja su zabrinjavajuća. Postoji mnoštvo bolesti uzrokovanih pušenjem, a duvan igra ulogu u skoro svakom sistemu tela. Takođe nije samo karcinom pluća koji je zabrinjavajući. Pogledajte ovu listu karcinoma uzrokovanih pušenjem ako i dalje osjećate neku nevoljnost da zaustavite danas.
Quitting Smoking: Pomoć je dostupna!
Srećno, napuštanje pušenja u bilo kom trenutku može zaustaviti dalje štetu od toga što vam se čini na plućima i možete smanjiti rizik od razvoja bolesti i raka povezanih sa navikom. Znamo da nije lako. Da, moguće je. Počnite danas da prekinete nastavak pušenja 101 - razloge za odustajanje kako biste ovaj pokušaj učinili vašim konačnim i uspješnim pokušajem da izbacite naviku.
Izvori:
Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. i dr. Promene u metilaciji DNK u pre-dijagnostičkim perifernim krvnim uzorcima su povezane sa rizikom od pušenja i raka pluća. International Journal of Cancer . 2016 15. septembar (Epub ispred otiska).
Centri za kontrolu i prevenciju bolesti. Kako pušenje duvana uzrokuje bolesti: biologija i ponašanje u ponašanju za pušenje - obeležavajuća bolest: izveštaj generalnog lekara. 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53021/
Gibons, D., Byers, L., and J. Kurie. Pušenje, p53 mutacija i rak pluća. Istraživanje molekularnog raka . 2014. 12 (1): 3-13.