Visuaalsed, rakulised, molekulaarsed ja funktsionaalsed muutused suitsetajate kopsudes
Paljud inimesed mäletavad, et kuulnud suitsetajate kopsude ja tavaliste tervislike kopsude vahelisest erinevusest koolis. Võite isegi meenutada plakateid, mis kujutavad suitsetavate inimeste mustade, kole välja nägelike kopsude kujutamist. Kas see tõesti juhtub? Mida teeb sigaret suitsu kopsudesse?
Suitsetajate kopsud ja normaalsed terved kopsud
Selleks, et tõepoolest mõista tubakasuitsu mõju kopsudele, peame vaatama nii anatoomia-kuidas muutub kopsude välimus , kui ka füsioloogia, kuidas suitsetava kopsu funktsioon erineb tervislike kopsude omadustest.
Kuid me tahame ka kaevata veelgi sügavamalt. Mida näevad suitsetaja kopsid alustades muutustest, mida näete oma palja silmaga, kuni geneetilised muutused on liiga väikesed, et seda isegi mikroskoobi all näha saaks?
Plakatid, millest me rääkisid varem, ei valeta. Alustame sellest, mida näete, kui võiksite vaadata tubakale kokku puutuvaid kopse.
Mida suitsetaja kopsud näevad?
Ülaltoodud foto on ausalt öeldes, kuidas elutu suitsetaja kops näeb välja palja silmaga. On oluline märkida, et mitte kõik mustad kopsud ei ole seotud tubakasuitsuga. Teised ärritajad, mida saab sisse hingata, võivad põhjustada ka selle välimuse, näiteks musta kopsuhaiguse, mida mõnikord esineb kaevandustes. Kuid kopsude komplekti vaatamisel on väga lihtne öelda, kas inimene oma elu jooksul suitsetab või mitte.
Kust musta või pruuni värv on pärit? Sigaretisuitsu sissehingamisel on sisse hingata tuhandeid väikeseid süsinikku sisaldavaid osakesi.
Meie kehadel on spetsiaalne viis nende osakestega tegelemiseks, et need välja tulla, kui te seda sooviksite.
Niipea, kui sigareti suitsetamise sisse hingate, teavitatakse teie keha sellest, et mürgised osakesed on tunginud. Põletikulised rakud sunnivad stseeni. Üks tüüpi valgeliblede nimetamine makrofaagideks võib pidada meie immuunsüsteemide "prügiautomaatideks". Makrofaagid "söövad" sigaretisuitsus leebe pruun-musta osakesi protsessis, mida nimetatakse fagotsütoosiks.
Kuna need osakesed võivad kahjustada isegi prügiveokite rakke, on need pisikeste vesiikulitena kaetud ja ladustatud mürgiste jäätmetega. Ja seal nad istuvad. Kuna üha enam prahti sisaldavad makrofaagid kogunevad rinnus kopsudesse ja lümfisõlmedesse, siis ilmuvad tumedamad kopsud.
Suitsetajate kopsud raku tasandil
Võttes sammu ette ja uurides põhjalikumalt kopse, on leitud rohkem tubakaga seotud vigastusi. Mikroskoobi all nähtavad rakud ja ümbritsevad kuded hästi väljakujunenud linnana, kuid linn, mis on tabanud suitsetamist tekitava mürgise pilve all.
Cilia: silmadeks on pisikesed juuksekujulised appendiad, mis joonistavad bronhi ja väiksemad pronksjalad. Silmade töö on võõraste materjalide hankimine, mis levib hingamisteedesse ja surutakse seda üles ja välja kopsudest kõrisse lainepõhjalt. Korgist võib see materjal allutada ja hävitada maohappega.
Kahjuks halvendavad sigaretisuitsu tekitatud toksiinid nagu akroleiin ja formaldehüüd neid väikeseid kilpe, nii et nad ei suuda oma funktsioone täita. Selle tulemuseks on teised toksiinid (neist üle 70 neist on kantserogeenid) ja nakkushaigused jäetakse kopsudesse, kus nad võivad kahjustada nii rakulist kui ka molekulaarset taset, mis võib omakorda põhjustada vähki ja muid haigusi.
Limaskesta: hingamisteede stseenile tõmmatud põletikulised rakud eraldavad lima, reageerides sigaret suitsu kahjustavatele kemikaalidele . See lima võib piirata hapnikurikka õhu kogust, mis jõuab väikseimate hingamisteedeni, kus toimub gaasivahetus. Mukus võib samuti toita kahjulike bakterite kasvu toitvat kasvatamiskohta.
The Airways: mikroskoobi all võivad vanad lühikesed püksid hingamisteed olla venitatud nagu elastsed. See tubakasuitsu koostisosade poolt põhjustatud elastsuse langus on samuti oluliselt mõjutanud funktsionaalseid tagajärgi (arutlenud hiljem).
Alveolid: alveoolid on väikseim hingamisteedest ja hapniku lõplik kopsupõhine sihtkoht, kus me hingame sisse.
Need alveoolid sisaldavad elastiini ja kollageeni, mis võimaldab neil inspiratsiooni laiendada ja deflateerimist aeguda. Kokkuvõttes on teie alveoolide pindala umbes 70 ruutmeetrit ja kui paned need tasaseks ja asetaksid need otsa lõpuni, katta nad tenniseväljakuga.
Sigaretisuitsus sisalduvad toksiinid kahjustavad neid pisikesi struktuure mõnel viisil. Toksiinide jaoks on lihtne kahjustada õhukesi seinu, mis põhjustavad nende purunemist. Sigaretisuits kahjustab ka alveoole, mis jäävad puutumatuks, vähendades nende võimet laiendada ja kokku leppida.
Alveolide kahjustamine on enesekindel probleem. Kuna rohkem alveoole kahjustatakse, on alveoolides rohkem õhku püütud (õhku ei saa hingata), mis põhjustab rohkem alveoolide laienemist ja purunemist. Üldiselt tuleb enne sümptomite tekkimist kahjustada suur protsent alveolitest, kuna hüpoksia tekib vahetus läheduses vähem hapnikku. Hapnikuvahetuse probleeme alveoolide ja kapillaaride vahel käsitletakse funktsiooni all edasi.
Kapillaarid: raku tasandil pole kahjustatud vaid kopsukude. Tubakasuitsuga on kahjustatud ka kõige väiksemaid veresooni, kapillaare, mis on tihedalt seotud väikseimate hingamisteedega. Nii nagu suitsetamine võib põhjustada ka suuremate veresoonte (mis võib lõpuks põhjustada südameinfarkti) kahjustusi, võib see põhjustada kopsu-seinte kapillaarseinte armistumist ja paksenemist, et hapnik peab läbima hemoglobiini kombineerituna punaseid vereliblesid kopsudest ülejäänud kehasse.
Suitsetajate kopsud molekulaarsel tasemel: geneetika ja epigeneetika
Selleks, et tõepoolest mõista, kuidas suitsetamine põhjustab mõningaid kopsuhaigusi, nagu kopsuvähk, peame molekulaarsel tasemel leidma sügavamalt rakkude sees. See on tase, mida me ei näe otse läbi mikroskoobi.
Iga meie kopsurakuli tuumik elab meie DNA - raku plaan. See DNA sisaldab juhiseid iga valgu loomiseks, mis on vajalik rakkude kasvatamiseks, funktsioneerimiseks, ennast parandamiseks ja rakkudele ütlemiseks, on aeg suremaks, kui see vananeb või kahjustub.
Võib-olla olete kuulnud, et raku seeriate mutatsioonid põhjustavad seost kopsuvähi ja suitsetamise vahel, kuid tavaliselt tekivad paljud mutatsioonid enne, kui rakk muutub vähivastaseks. Tegelikult on tubakas kokku puutunud ühes leukakarbis tavaliselt tuhandeid mutatsioone.
Mõned kopsurakkude geenid kodeerivad valke, mis vastutavad rakkude kasvu ja jagunemise eest. Üks onkogeenide tüüpi genoom põhjustab rakkude kasvu ja jagunemist (isegi kui nad ei tohiks seda teha). Teised geenid, mida nimetatakse kasvaja supressorite geenideks, kodeerivad proteiine, mis parandavad kahjustatud DNA-d või kõrvaldavad kahjustatud rakud, mida ei saa parandada.
On leitud, et mitmesugused sigaretisuitsu komponendid põhjustavad mutatsioone (need on kantserogeensed), kuid uuringud on näidanud, et tubakas põhjustab spetsiifiliselt vähktõbe põhjustavat kahju. Näiteks põhjustavad mõned tubaka kantserogeenid mutatsioone p53 geenis, kasvaja supressorgeeni, mis kodeerib valke, mis parandavad kahjustatud rakke või kõrvaldavad need nii, et vähirakud ei sünnita.
Lõpuks, lisaks suitsetamisest põhjustatud geneetilistele muutustele võib tubakas põhjustada ka epigeneetilisi muutusi kopsurakkudes. Epigeneetilised muutused ei viita rakkude DNA tegelikele muutustele, vaid geenide ekspressiooni viisile.
Faktid Suitsetajate kopsude ja tervena kopsude funktsiooni kohta: Füsioloogia
Sarnaselt muutustega, mis süttib suitsetamise ajal kopsudes, on mitmeid muutusi, mis toimivad ka funktsionaalsel tasemel. Kopsu funktsiooni testid, milles võrreldakse neid, kes suitsetavad suitsetajaid, näitavad sageli väga varakult isegi suitsetamise teismelisi ja kaua aega enne sümptomite ilmnemist.
Suitsu maht Suitsetajate kopsudes ja tervetes kopsudes
Suitsetamine võib mitmel viisil vähendada kopsu koguvõimsust või õhu kogust, mida saate hingata kõige sügavama hinge sissevõtmisel. Suitsetamine võib kahjustada lihaseid rinnus, vähendades sügava hingeõhu suurendamiseks vajalikku laienemist. Samuti mõjutab silelihaste elastsus hingamisteedes ja koos elastsuse kadumisega võib piirata ka õhu hajutatust. Ja mikroskoopilisel tasemel, kui esineb vähem alveoole või õhk ei jõua alveoolideni, mõjutab see ka hingamist. Need jõud töötavad koos kopsu mahutavuse vähendamiseks.
Lisaks kopsu mahtudele on suitsetamisel raskusi süsihappegaasi väljavoolamisel, mis viiakse kopsu kapillaaridest üle alveoolidesse. Nagu eespool märgitud, põhjustab suuremate hingamisteede vähenenud elastsus ja alveolide tagasilöökide vähenemine õhu püüdmiseks. Selle tulemusena väheneb sundspirongi maht.
Õnneks on teadlased märkinud, et suitsetamisest loobumise eeliseks, mis tekib pärast 2 nädala möödumist, on nii kopsu mahutavuse kui ka hingamismahu suurenemine.
Hapnikumuutus suitsetajate kopsudes ja tervetes kopsudes
See ei ole lihtsalt hapniku võime siseneda ja edasi minna alveoolidesse või isegi tervete alveoolide hulka. Sellesse alveolisse jõudvatel hapnikul peab läbima alveoolide üksiku raku vooder ja seejärel kapillaaride topeltrakkude kiht, et jõuda hemoglobiinini punaste vererakkudesse ülejäänud kehasse.
Nagu eespool märgitud, võib sigaretisuits mõjutada nii kapillaaride alveoole kui ka vooderdusi, mis muudavad hapniku ja süsinikdioksiidi läbipääsu nende kahe keerulisema vahel. Gaasivahetuseks pole mitte ainult pindala, vaid vahetus on ohus. Hapnik on raskem läbida alveoolide ja kapillaaride armide seinad. Hajutussuutlikkus on kopsufunktsiooni test, mis mõõdab seda gaasi võimet teha see üleminek alveolitest vereringesse.
Muud füsioloogilised muutused suuõõne kopsudes
Suitsetanud isiku kopsudes esineb palju rohkem muudatusi, ja siin mainitud ainult puudutavad pinda. Kuigi mõned neist muudatustest ei ole pöörduvad, ei ole kunagi liiga hilja suitsetamisest loobuda nii, et kahju oleks võimalikult väike ja keha saaks parandada kahjustusi, mida saab taastada ja terveneda.
Alumine rida: Suitsetajate kopsud ja mittesuitsetajad
Kui vaadata kõiki suitsetamist põdevate inimeste kopsude struktuurilisi ja funktsionaalseid muutusi, rõhutatakse suitsetamisest loobumise tähtsust, kuigi tegemist ei ole ainult kopsudega, mis on murettekitavad. Suitsetamisest on põhjustatud palju haigusi, tubakas mängib rolli peaaegu igas kehasüsteemis. See ei ole ka ainult kopsuvähk, mis on murettekitav. Vaadake seda suitsetamisest põhjustatud vähivormide nimekirja, kui endiselt ei taha täna lõpetada.
Suitsetamisest loobumine: abi on saadaval!
Õnneks suitsetamisest loobumine igal ajal võib peatada edaspidise kahjustuse teie kopsudele ja vähendab teie harjumusega seotud haiguste ja vähite tekke riski. Me teame, et see pole lihtne. See on võimalik. Alusta täna suitsetamise õppetunni 101 lõpetamisega - põhjused loobuda , et see prooviks teie lõplikku ja edukat katset harjumust tabada.
Allikad:
Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. et al. Diagnostiliste perifeersete vereproovide abil mõõdetud DNA-metüülimise muutused on seotud suitsetamise ja kopsuvähi riskiga. International Journal of Cancer . 2016 september 15. (Epub enne trükkimist).
Haiguste tõrje ja ennetamise keskused. Kuidas tubakasuits põhjustab haigust: suitsetamisest põhjustatud haiguste bioloogia ja käitumispõhimõtted: arst Surgeon General. 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53021/
Gibbons, D., Byers, L., ja J. Kurie. Suitsetamine, p53 muutus ja kopsuvähk. Molekulaarrakkude uurimine . 2014. 12 (1): 3-13.