Cambios visuais, celulares, moleculares e funcionais nos pulmóns do fumador
Moitas persoas recordan escoitar sobre a diferenza entre os pulmóns do fumador e os pulmóns saudables normais na escola. Quizais recordes os carteis que representan os pulmóns negros e feos de xente que fuma. Isto sucede realmente? Que fuma realmente o fume de cigarro aos pulmóns?
Diferenzas entre os pulmóns do fumador e os pulmóns saudables normais
Para comprender de verdade o efecto do fume do tabaco nos pulmóns necesitamos ter unha ollada tanto á anatomía, como cambia a aparencia dos pulmóns e a fisioloxía, como a función dos pulmóns dun fumador difiere da dos pulmóns saudables.
Non obstante, queremos cavar aínda máis que iso. O que os pulmóns dun fumador parecen comezar cos cambios que podes ver a simple vista, ata que os cambios xenéticos son demasiado pequenos para poder ver ata un microscopio?
Os carteis que falamos anteriormente non mentían. Comecemos co que podes ver se podes ver os pulmóns enteiros expostos ao tabaco.
Que parecen o pulmón do fumador?
A foto de arriba é honestamente o que os pulmóns dun fumador de toda a vida parecen nunha inspección visual a simple vista. É importante afirmar que non todos os pulmóns negros están relacionados co fume do tabaco. Outros irritantes que poden ser aspirados tamén poden causar este aspecto, como a enfermidade pulmonar negra que ás veces se ven nos mineiros do carbón. No entanto, é moi fácil de dicir cando se mira un conxunto de pulmóns se unha persoa fumou ou non durante a súa vida.
De onde vén a cor negra ou marrón? Cando inhala o fume de cigarro, hai miles de minúsculas partículas a base de carbón que son aspiradas.
Os nosos corpos teñen unha forma especial de tratar estas partículas para sacalos do camiño se o desexa.
Apenas inhalas unha farsa de fume de cigarro, o teu corpo é avisado de que as partículas tóxicas invadiron. As células inflamatorias corren á escena. Un tipo de glóbulo branco chamado macrófagos pode considerarse como o "camión de lixo" do noso sistema inmunitario. Os macrófagos esencialmente "comen" as desagradables partículas de castaño-negro en fume de cigarro nun proceso chamado fagocitosis.
Dado que estas partículas poden ser prexudiciais incluso para as células do camión de lixo, están amuralladas en pequenas vesículas e almacenadas como residuos tóxicos. E alí sentáronse. Como cada vez hai máis macrófagos que conteñen restos acumulados nos pulmóns e os ganglios linfáticos dentro do peito, máis escuro aparecen os pulmóns.
Pulmóns de fumadores a un nivel celular
Tras diminuír o tamaño e mirando os pulmóns de forma máis estreita, atópanse un número crecente de feridas relacionadas co tabaco. Baixo un microscopio, as células e os tecidos circundantes se fan visibles como unha cidade ben designada, pero unha cidade devastada pola nube tóxica de fume que descendeu sobre ela.
Cilia: Os cilios son pequenos apéndices como o cabelo que aliñan os bronquios e os bronquíleis máis pequenos. O traballo do cilis é atrapar material estranxeiro que se atopa no camiño das vías respiratorias e propulsalo e saír dos pulmóns ata a gorxa de forma ondulante. Da gorxa, este material pode ser inxerido e destruído polos ácidos do estómago.
Desafortunadamente, as toxinas en fume de cigarro como acroleína e formaldeído paralizan estes pequenos cilios para que non poidan realizar a súa función. Isto dá lugar a outras toxinas (máis de 70 delas son canceríxenas) e os organismos infecciosos quedan dentro dos pulmóns onde poden danar tanto a nivel celular como a nivel molecular, cambios que poden, á súa vez, producir cancro e outras enfermidades.
Mucus: as células inflamatorias que se atraen á escena nas vías respiratorias secretan moco en resposta aos produtos químicos nocivos no fume de cigarro . Este moco pode limitar a cantidade de aire rico en osíxeno que alcanza as vías respiratorias máis pequenas nas que ten lugar o cambio de gas. Mucus tamén pode proporcionar un terreo de cultivo nutritivo para o crecemento de bacterias nocivas.
As vías aéreas: baixo o microscopio, as vías respiratorias poden aparecer estiradas, como o elástico nun vello par de shorts. Esta diminución da elasticidade causada por compoñentes do fume do tabaco tamén ten importantes repercusións funcionales (discutido máis adiante).
Os alvéolos: os alvéolos son os máis pequenos das vías respiratorias eo destino final do oxígeno a base de pulmón nos que respiramos.
Estes alvéolos conteñen elastina e coláxeno que lles permite expandirse con inspiración e desinflarse coa caducidade. En total, a área de superficie dos teus alvéles é de aproximadamente 70 metros cadrados, e se os puxes planos e poñelos ao extremo, cubrirían unha cancha de tenis.
As toxinas no fume do cigarro danan estas pequenas estruturas dalgún xeito. É fácil que as toxinas danan as paredes delgadas facéndoas romper. O fume de cigarro tamén danos os alvéolos que permanecen intactos, diminuíndo a súa capacidade de expandir e contraer.
O dano aos alvéolos é un problema de auto-perpetuación. A medida que máis alvéolos se danan, hai máis atrapamiento de aire nos alvéolos (o aire non se pode respirar) o que resulta na dilatación e ruptura de máis alvéolos. En xeral, un gran por cento dos alvéolos debe estar danado antes dos síntomas; a hipóxia debido a que hai menos osíxeno presente para o intercambio ten lugar. Os problemas co intercambio de osíxeno entre os alvéolos e os capilares discútense aínda máis baixo a función.
Os capilares: a nivel celular, non é só o tecido pulmonar que está danado. O máis mínimo dos vasos sanguíneos, os capilares, que están estreitamente asociados coas vías respiratorias máis pequenas tamén son danadas polo fume do tabaco. Así como o tabaquismo pode causar o dano aos vasos sanguíneos máis grandes (o que pode levar ata ataques cardíacos), pode causar cicatrices e engrosamiento das paredes capilares nas paredes dos pulmóns que necesita pasar o osíxeno para combinarse coa hemoglobina en Os glóbulos vermellos deben ser transportados desde os pulmóns ata o resto do corpo.
Pulmóns de fumadores a nivel molecular: xenética e epigenética
Para comprender realmente como fumar causa enfermidades pulmonares como o cancro de pulmón, necesitamos ollar máis profundamente dentro das células ao nivel molecular. Este é un nivel que non podemos ver directamente a través dun microscopio.
No núcleo de cada unha das nosas células de pulmón vive o noso ADN-o modelo da célula. Este ADN contén as instrucións para facer que todas as proteínas necesarias para que a célula creza, funcione, repararse e contar á célula que é hora de morrer cando se vexa vella ou mal.
Pode ter escoitado que unha serie de mutacións nunha célula son responsables da relación entre o cancro de pulmón eo tabaquismo, pero moitas mutacións adoitan ter antes de que unha célula se faga cancerosa. De feito, adoitan haber miles de mutacións nunha única célula de pulmón expostas ao tabaco.
Algúns xenes de células pulmonares codifican proteínas responsables do crecemento e división da célula. Un tipo de xenes chamados oncogenes fan que as células crezan e divídense (mesmo cando non deben). Outros xenes, chamados xenes supresores de tumores, codifican proteínas que reparan o ADN danado ou eliminan as células danadas que non se poden reparar.
Varios compoñentes de fume de cigarro se atoparon para causar mutacións (son canceríxenos), pero os estudos incluso mostraron formas nas que o tabaco específicamente causa o dano que pode provocar o cancro. Por exemplo, algúns carcinóxenos do tabaco causan mutacións no xene p53, un xene supresor de tumores que codifica proteínas que reparan as células danadas ou a eliminan para que non nace unha célula cancerosa.
Finalmente, ademais dos cambios xenéticos causados polo tabaquismo, o tabaco tamén pode causar cambios "epigenéticos" nas células pulmonares. As modificacións epixenéticas non se refiren a cambios reais do ADN dunha célula, senón polo xeito en que se expresan os xenes.
Datos sobre a función dos pulmóns contra os pulmóns saudables: fisioloxía
Do mesmo xeito que hai moitos cambios que ocorren estruturalmente nos pulmóns de alguén que fuma, tamén hai varios cambios que se producen a nivel funcional. As probas de función pulmonar que comparan aos que fuman cos que non fuman a miúdo mostran cambios moi cedo, mesmo en adolescentes que fuman e moito antes de que ocorra algún síntoma.
Capacidade de pulmón nos pulmóns de fume contra pulmóns saudables
A capacidade pulmonar total ou a cantidade total de aire que se pode respirar ao tomar o aire máis profundo posible é diminuída por fumar de varias maneiras. Fumar pode producir danos nos músculos no peito e reducir a expansión necesaria para respirar profundamente. A elasticidade do músculo liso nas vías respiratorias tamén se ve afectada e, combinada coa perda de elasticidade, tamén pode limitar a cantidade de aire. E a un nivel microscópico, cando están menos presentes os alvéolos ou o aire non pode alcanzar os alvéolos, a ingesta de alento tamén se ve afectada. Estas forzas traballan xuntas para diminuír a capacidade pulmonar.
Ademais da capacidade pulmonar, o fumar resulta en dificultade para exhalar o dióxido de carbono que se transfire dos capilares nos pulmóns aos alvéolos. Como se observou anteriormente, a diminución da elasticidade das vías respiratorias maiores e a diminución do recoñecemento dos alvéolos conduce á captura de aire. Isto resulta nunha diminución do volume espiratorio forzado.
Afortunadamente, os investigadores observaron que un dos beneficios de deixar de fumar despois de só dúas semanas supón un aumento da capacidade pulmonar e do volume espiratorio.
Cambio de osíxeno nos pulmóns de fume contra os pulmóns saudables
Non é só a capacidade do osíxeno para entrar e pasar ata os alvéolos, nin sequera o número de alvéolos sans presentes. O osíxeno que chega aos alvéolos debe pasar polo revestimento dunha soa célula dos alvéolos e despois pola dobre capa celular dos capilares para alcanzar a hemoglobina en glóbulos vermellos para ser entregado ao resto do corpo.
Como se mencionou anteriormente, o fume de cigarro pode afectar tanto os alvéolos como o forro dos capilares facendo que o paso de osíxeno e dióxido de carbono entre os dous sexa máis difícil. Non só hai menos superficie dispoñible para o intercambio de gas, pero o cambio está comprometido. É máis difícil que o osíxeno pase polas paredes cicatrices dos alvéolos e dos capilares. A capacidade de difusión é unha proba de función pulmonar que mide esta capacidade dun gas para facer esta transición dos alvéolos no sangue.
Outros cambios fisiolóxicos nos pulmóns dun fumador
Hai moitos máis cambios que se producen nos pulmóns de alguén que fuma, e os mencionados aquí só tocan a superficie. Aínda que algúns destes cambios non son reversibles, nunca é demasiado tarde para deixar de fumar para minimizar o dano e para que o seu corpo poida reparar os danos que poden ser restaurados e sanados.
A liña inferior: Pulmóns de fumadores vs non fumadores
Observar todos os cambios estruturais e funcionais nos pulmóns de alguén que fuma salienta a importancia do cesamento do tabaco, aínda que non son só os pulmóns que son de interese. Existen multitude de enfermidades causadas polo tabaquismo, o tabaco desempeña un papel en case todos os sistemas do corpo. Non é só o cancro de pulmón que é preocupante. Bótalle unha ollada a esta lista de cancros causados por fumar se aínda sente algunha desgana de deter hoxe.
Deixar de fumar: a axuda está dispoñible.
Afortunadamente, deixar de fumar en calquera momento pode evitar que se faga máis dano aos pulmóns e pode reducir o risco de desenvolver enfermidades e cancros asociados ao hábito. Sabemos que non é fácil. Aínda que é posible. Comezar hoxe con deixar de fumar a lección 101 - razóns para saír para facer este intento o seu intento final e exitoso de chutar o hábito.
Fontes:
Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. et al. Os cambios de metilación de ADN medidos nas periféricas de diagnóstico preliminar As mostras de sangue están asociadas ao risco de fumar e do cancro de pulmón. Revista Internacional de Cancro . 2016 15 de setembro. (Epub antes de imprimir).
Centros para o control e prevención de enfermidades. Como o fume do tabaco causa a enfermidade: a bioloxía ea base do comportamento para a enfermidade atribuíble ao fume: un informe do xeneral cirurxián. 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53021/
Gibbons, D., Byers, L. e J. Kurie. Fumar, mutación de p53 e cancro de pulmón. Investigación sobre o cancro molecular . 2014. 12 (1): 3-13.