Regėjimo, raumenų, molekulinių ir funkcinių pokyčių rūkalių plaučiuose
Daugelis žmonių prisimena, kaip išgirsti apie rūkančiųjų plaučių ir įprastų sveikų plaučių skirtumus mokykloje. Jūs netgi galite prisiminti plakatus, kuriuose vaizduojami juodi, bjauriai atrodantys žmonių rūkalai. Ar tai tikrai atsitiks? Ką cigarečių dūmai tikrai daro plaučiams?
Skirtumai tarp rūkančiųjų plaučių ir normalių sveikų plaučių
Norėdami iš tikrųjų suvokti tabako dūmų poveikį plaučiams, turime pažvelgti į anatomiją, kaip keičiasi plaučių išvaizda , ir į fiziologiją, kaip rūkančiojo plaučių funkcija skiriasi nuo sveikų plaučių funkcijos.
Tačiau norime kasti dar giliau. Ką rūkančiojo plaučiai atrodo, pradedant nuo pokyčių, kuriuos galite matyti plika akimi, iki mažų genetinių pokyčių, kad netgi matytumėte po mikroskopu?
Plakatai, apie kuriuos mes kalbėjome anksčiau, neginčijo. Pradėkime nuo to, ką matysite, jei galėtumėte pažvelgti į visus plaučius, kuriuos sukelia tabakas.
Ką daryti rūkyklos plaučiai?
Aukščiau pateikta nuotrauka yra sąžininga, kaip visą gyvenimą rūkančiojo plaučiai atrodo kaip apžiūrint plika akimi. Svarbu teigti, kad ne visi juodieji plaučiai yra susiję su tabako dūmais. Kiti įkvepiantys dirgikliai taip pat gali sukelti tokią išvaizdą, kaip antai juodoji plaučių liga, kartais matoma anglies kasyklose. Tačiau labai lengva pasakyti, kai žiūri į plaučių rinkinį, ar žmogus rūkė per jo gyvenimą.
Iš kur gaunama juoda ar ruda spalva? Kai įkvepiate cigarečių dūmus, yra daugybė mažų anglies pagrindo dalelių, kurios įkvepiamos.
Mūsų kūnai turi specialų būdą susidoroti su šiomis dalelėmis, kad juos pašalintų, jei to norėsite.
Kai tik įkvėpsite cigarečių dūmus, jūsų kūnas bus įspėjamas apie tai, kad užkrėstos toksiškos dalelės. Uždegiminiai ląstelės skuba į vietą. Vienas baltųjų kraujo kūnelių, vadinamų makrofagais, tipas gali būti laikomas mūsų imuninės sistemos "šiukšliadėžėmis". "Makrofazai" iš esmės "maitina" bjaurias rudos-juodas cigarečių dūmų dalis procese, pavadiname fagocitozę.
Kadangi šios dalelės gali pakenkti net šiukšlių vežimėliams, jos sustos nedidelėmis pūslelinėmis ir laikomos toksiškomis atliekomis. Ir ten jie sėdi. Kadangi vis daugiau ir daugiau makrofagų, kurių sudėtyje yra šiukšlių, kaupiasi plaučiuose ir limfmazgiuose krūtinėje, atsiranda tamsesnių plaučių.
Rūkalių plaučiai mobiliuoju lygiu
Atsižvelgiant į žingsnį mažesnio dydžio ir pažvelgus į plaučius arčiau, vis daugiau sužalojimų, susijusių su tabaku. Pagal mikroskopą, ląstelės ir aplinkiniai audiniai tampa matomi kaip gerai suplanuotas miestas, bet miestas, kurį sunaikino nuodingas drumų debesys, kuris ant jo nusileido.
Cilia: blakstienėlė yra maža plaukai panašūs priedėliai, kad linija bronchų ir mažesnių bronchioles. Blakstienų darbas yra sugauti svetimą medžiagą, kuri patenka į kvėpavimo takus ir išstumia ją iš plaučių į gerklę bangos būdu. Iš gerklės šią medžiagą galima nuryti ir sunaikinti skrandžio rūgštimis.
Deja, cigarečių dūmų toksinai, tokie kaip akroleinas ir formaldehidas, paralyžiavo šias mažas blakstienas, todėl jie negali atlikti savo funkcijų. Dėl to susidaro kiti toksinai (daugiau kaip 70 iš jų kancerogenai), o infekciniai organizmai paliekami plaučiuose, kur jie gali pakenkti tiek ląstelių lygmeniu, tiek molekulių lygiu, o dėl to gali atsirasti vėžys ir kitos ligos.
Gleivės: uždegiminės ląstelės, kurios į kvėpavimo takus išskiriamos į kvėpavimo takus, išskiria gleives, reaguodamos į kenksmingas cigarečių dūmų chemines medžiagas . Ši gleivė gali apriboti deguonies turtingo oro kiekį, kuris pasiekia mažiausius kvėpavimo takus, kuriuose vyksta dujų mainai. Gleivės taip pat gali būti maistingos kenksmingų bakterijų augimo vieta.
The Airways: Pagal mikroskopą, kvėpavimo takai gali pasirodyti ištempti, kaip elastinga senose poros šortai. Šis tabako dūmų sudedamųjų dalių sukeliamo elastingumo sumažėjimas taip pat turi svarbių funkcinių pasekmių (aptariamas vėliau).
Alveoliai: Alveoli yra mažiausias kvėpavimo takų ir galutinis plaučių pagrindinis deguonies paskirtis, į kurią kvėpuojame.
Šie alveoliai turi elastiną ir kolageną, kuris leidžia jiems išsiplėsti ir įkvėpti bei išnykti. Apskritai jūsų alveolių paviršiaus plotas yra apie 70 kvadratinių metrų, o jei juos pastatėte lygumoje ir uždėkite juos iki galo, jie apims teniso kortai.
Toksinai cigarečių dūmuose gali šiek tiek sumažinti šias mažesnes struktūras. Toksiams lengva pakenkti plonoms sienoms, dėl kurių jie gali plyšti. Cigarečių dūmai taip pat žaloja alveolius, kurie lieka nepakitę, mažėja jų gebėjimas plėstis ir susitraukti.
Žala alveolėms yra savaime ilgalaikė problema. Kadangi daugiau alveolių pažeista, alveoliuose yra daugiau oro gaudymo spąstais (oro neįmanoma kvėpuoti), dėl kurio padidėja alveolių išsiplėtimas ir plyšimas. Apskritai didelė procentinė dalis alveolių turi būti pažeista prieš simptomus - hipoksija dėl mažesnio deguonies kiekio maišant. Problemos su deguonies keitimu tarp alveolių ir kapiliarų yra aptariamos toliau pagal funkciją.
Kapiliarai: ląstelių lygyje yra ne tik plaučių audinys, kuris yra pažeistas. Tabako dūmai taip pat pažeisti mažiausius kraujagysles, kapiliarus, kurie yra glaudžiai susiję su mažiausiais kvėpavimo takais. Kadangi rūkymas gali sukelti didesnių kraujagyslių pažeidimus (dėl kurių galiausiai gali atsirasti širdies priepuolių), tai gali sukelti kapiliarų sienelių randą ir storėjimą plaučių sienose, kad deguonis turėtų praeiti, kad būtų galima sujungti su hemoglobinu. raudonieji kraujo kūneliai, kurie turi būti vežami iš plaučių į likusį kūną.
Rūkalių plaučiai molekuliniame lygmenyje: genetika ir epigenetika
Norint iš tikrųjų suprasti, kaip rūkymas sukelia kai kurias plaučių ligas, tokias kaip plaučių vėžys, mes turime ieškoti giliau ląstelių viduje molekuliniu lygmeniu. Tai lygis, kurį mes negalime matyti tiesiogiai per mikroskopą.
Kiekvienos iš mūsų plaučių ląstelių branduolys gyvena mūsų DNR - ląstelės planas. Ši DNR turi instrukcijas, kaip gaminti kiekvieną baltymą, kuris reikalingas tam, kad ląstelė augtų, funkcionuotų, pataisytų ir pasakytų ląstele, kad laikas mirti senstant ar sugadinus.
Gali būti, kad girdėjote, kad ląstelių mutacijų serija yra atsakinga už ryšį tarp plaučių vėžio ir rūkymo, tačiau daugelis mutacijų dažniausiai prieš ląstelę tampa vėžinėmis. Tiesą sakant, vienoje plaučių ląstelėje paprastai yra tūkstančiai mutacijų.
Kai kurie plaučių ląstelių genai koduoja baltymus, kurie yra atsakingi už ląstelių augimą ir skaidymą. Vieno tipo genai, vadinami onkogenais, sukelia ląstelių augimą ir suskaidymą (net jei jie neturėtų.). Kiti genai, vadinami navikų slopikliu genai, kodas baltymams, kurie remontuoja pažeistą DNR arba pašalina pažeistas ląsteles, kurių negalima taisyti.
Nustatyta, kad kai kurie cigarečių dūmų komponentai sukelia mutacijas (jie yra kancerogeniški), tačiau tyrimai parodė, kad tabakas sukelia žalą, galinčią sukelti vėžį. Pavyzdžiui, kai kurie tabako kancerogenai sukelia mutacijas p53 gliuke, ty naviko susilpninimo geną, kuris koduoja baltymus, kurie sugadina pažeistas ląsteles arba jas pašalina taip, kad nėra vėžinių ląstelių.
Galiausiai, be raumenų sukeliamų genetinių pokyčių, tabakas gali sukelti "epigenetinius" pokyčius plaučių ląstelėse. Epigenetiniai pokyčiai reiškia ne tik faktinius ląstelės DNL pokyčius, bet ir tai, kaip genai yra išreikšti.
Faktai apie rūkančiųjų plaučius ir sveikus plaučius: fiziologija
Taip pat, kaip yra daugybė struktūriškai pasireiškiančių pokyčių rūkymo metu plaučiuose, yra keletas pokyčių, kurie vyksta ir funkciniame lygmenyje. Plaučių funkcijos tyrimai, lyginantys tuos, kurie rūko su nerūkančiaisiais, dažnai rodo pokyčius labai anksti, net paauglėse, kurie rūkasi, ir ilgai, kol atsiranda jokių simptomų.
Plaučių talpos rūkalių plaučiuose ir sveikose plaučiuose
Rūkant įvairiais būdais, bendras riebalų tūris arba bendras oro kiekis, kurį galite kvėpuoti, įkvėpus giliausią kvėpavimą, sumažėja. Rūkymas gali sugadinti krūtinėje esančius raumenis, sumažinant plėtimą, reikalingą giliai kvėpuoti. Taip pat paveikiamas sklandaus raumens elastingumas kvėpavimo takuose, o kartu su elastingumo praradimu galima apriboti įkvėpto oro kiekį. Ir mikroskopiniame lygyje, kai yra mažiau alveolių ar oras negali pasiekti alveolių, taip pat įtakoja kvėpavimo įprotį. Visos šios jėgos kartu dirba, kad sumažėtų plaučių talpa.
Be plaučių talpos, dėl rūkymo sunku išgauti anglies dvideginį, kuris perduodamas iš kapiliarų į plaučius į alveolas. Kaip minėta aukščiau, sumažėjęs didesnių kvėpavimo takų elastingumas ir sumažėjęs alveolių atsitraukimas sukelia oro gaudymą spąstais. Dėl to sumažėja priverstinio išbėgimo tūris.
Laimei, mokslininkai pastebėjo, kad viena iš rūkymo mesti rūkymo pranašumų, atsirandanti tik po 2 savaičių, yra plaučių talpos ir ištvermės apimties padidėjimas.
Deguonies keitimas rūkančiųjų plaučiuose ir sveikiose plaučiuose
Ne tik deguonies sugebėjimas patekti į alveolius ar netgi sveikų alveolių skaičių. Deguonis, pasiekiantis šiuos alveolius, turi praeiti per alveolių odos ląsteles, o po to per dvigubą kapiliarų sluoksnį, kad pasiektų hemoglobino kiekį raudonosiose kraujo kūnelėse, kurios bus pristatytos į likusį kūną.
Kaip minėta pirmiau, cigarečių dūmai gali turėti įtakos ir alveolių, ir kapiliarų pamušalui, dėl kurio deguonies ir anglies dvideginio išmetimas tarp dviejų sunkiau. Dujų mainai yra ne tik paviršiaus plotas, bet ir keitimasis yra sutrikdytas. Sunkiau deguoniui praeiti per randuotas alveolių ir kapiliarų sienas. Sklaidymo pajėgumas yra plaučių funkcijos testas, kuris nustato šį dujų gebėjimą pereiti iš alveolių į kraują.
Kiti fiziologiniai pokyčiai rūkančiųjų plaučiuose
Yra daugybė kitų pakeitimų, kurie atsiranda rūkant riebaluose, o minėtieji tik liečia paviršių. Nors kai kurie iš šių pokyčių nėra grįžtami, niekada nevėlu mesti rūkyti, kad sumažintų žalą ir leistų jūsų kūnui ištaisyti žalą, kurią galima atkurti ir išgydyti.
Bottom Line: Rūkalių ir nesmulkintų plaučių
Žiūrėdamas į visus struktūrinius ir funkcinius raumenų keitimus plaučiuose, pabrėžiama rūkymo nutraukimo svarba, nors tai ne tik plaučiai, kurie kelia susirūpinimą. Yra daugybė ligų, kurias sukelia rūkymas, o tabakas vaidina svarbų vaidmenį beveik kiekvienoje kūno sistemoje. Tai taip pat yra ne tik plaučių vėžys, kuris kelia susirūpinimą. Pažiūrėkite į šį vėžinių susirgimų sąrašą, kurį sukelia rūkymas, jei vis tiek jaučiate nenorą šiandien sustoti.
Mesti rūkyti: pagalba yra prieinama!
Laimei, rūkyti mesti rūkyti bet kuriuo metu gali sustabdyti tolesnę žalą, padarytą jūsų plaučiams, ir gali sumažinti riziką susirgti ligomis ir vėžiu, susijusiu su įpročiu. Mes žinome, kad tai nėra lengva. Bet tai įmanoma. Pradėkite šiandien su mesti rūkymo pamoka 101 - priežastis pasitraukti , kad šis bandymas būtų jūsų galutinis ir sėkmingas bandymas įveikti įprotį.
Šaltiniai:
Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. et al. DNR metilinimo pokyčiai, išmatuojami prieš diagnozuojant periferinius kraujo mėginius, yra susiję su rūkymu ir plaučių vėžio rizika. Tarptautinis vėžio leidinys . 2016 m. Rugsėjo 15 d. (EPUB prieš spausdinant).
Ligos kontrolės ir prevencijos centrai. Kaip tabako dūmai sukelia ligą: biologija ir elgsenos pagrindas rūkymui atsirandančioms ligoms: generalinio chirurgo ataskaita. 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53021/
Gibbonai, D., Byers, L. ir J. Kurie. Rūkymas, p53 mutacija ir plaučių vėžys. Molekulinės vėžio tyrimai . 2014. 12 (1): 3-13.