שינויים חזותיים, תאיים, מולקולריים ושינויים פונקציונליים בריאות של מעשנים
אנשים רבים זוכרים ששמעו על ההבדל בין הריאות של המעשן לריאות בריאות תקינות בבית הספר. אפשר אפילו להיזכר בכרזות המתארות ריאות שחורות, מכוערות למראה, של אנשים המעשנים. זה באמת קורה? מה עושה עשן הסיגריות באמת לריאות?
ההבדלים בין הריאות של מעשן בריא בריא הריאות
כדי להבין באמת את השפעתו של עשן הטבק על הריאות, עלינו לבחון את האנטומיה - כיצד משתנה המראה של הריאות, והפיזיולוגיה - כיצד תפקודי הריאות של המעשן שונים מאלו של הריאות הבריאותיות.
אבל אנחנו רוצים לחפור אפילו יותר מזה. מה נראה הריאות של מעשן כמו החל מהשינויים שאתה יכול לראות בעין בלתי מזוינת, עד לשינויים הגנטיים קטנים מדי, אפילו להיראות מתחת למיקרוסקופ?
הכרזות עליהן דיברנו קודם לא שכבו. נתחיל עם מה שאתה עשוי לראות אם אתה יכול להסתכל על הריאות בשלמות חשופים טבק.
ללא שם: מה נראה מעשן של ריאות כמו?
התמונה לעיל היא באמת מה הריאות של מעשן כל החיים נראה כמו על בדיקה חזותית בעין בלתי מזוינת. חשוב לציין כי לא כל הריאות השחורות קשורות לעשן טבק. מגרים אחרים שיכולים להיות בשאיפה עלול לגרום המראה הזה גם, כגון מחלת ריאה שחורה נראים לפעמים כורי פחם. עם זאת, זה קל מאוד לדעת כאשר מסתכלים על קבוצה של הריאות אם או לא אדם מעושן במהלך חייו.
מאיפה מגיע הצבע השחור או החום? כאשר אתה שואף עשן סיגריה, יש אלפי חלקיקים זעירים מבוססי פחמן כי הם בשאיפה.
לגוף שלנו יש דרך מיוחדת להתמודד עם חלקיקים אלה כדי להוציא אותם מהדרך אם תרצו.
ברגע שאתה שואף נשיפה של עשן סיגריה הגוף שלך הוא התריע על העובדה כי חלקיקים רעילים פלשו. תאים דליקים ממהרים למקום. סוג אחד של תאי דם לבנים הנקראים מקרופאגים יכול להיחשב "משאיות אשפה" של מערכות החיסון שלנו.מקרופאגים למעשה "לאכול" את החלקיקים חום שחור שחור מגעיל בעשן סיגריות בתהליך הנקרא phagocytosis.
מאחר שחלקיקים אלה עלולים להזיק אפילו לתאי משאיות אשפה, הם מוקפים בשוליים זעירים ומאוחסנים כפסולת רעילה. ושם הם יושבים. כמו יותר ויותר מקרופאגים המכילים פסולת להרכיב את הריאות ובלוטות הלימפה בתוך החזה, כהה יותר הריאות מופיעות.
ריאות של מעשנים ברמה ניידת
אם ניקח צעד למטה בגודל מסתכל על הריאות יותר מקרוב, מספר גדל והולך של פציעות הקשורות טבק נמצאים. מתחת למיקרוסקופ, התאים והרקמות הסובבות הופכים לעין כעיר מסודרת, אך העיר נהרסה בענן הרעיל של העשן שירד עליה.
Cilia: cilia הם זעירים כמו שיער appendages כי קו הסמפונות, ואת bronchioles קטנים יותר. תפקידן של הצילומים הוא לתפוס חומר זר הממצא את דרכו אל דרכי הנשימה ולהניע אותו מעלה אל מחוץ לגרון אל הגרון בצורה דמוית גל. מן הגרון, החומר הזה יכול להיות נבלע ונהרס על ידי חומצות הקיבה.
למרבה הצער, רעלים בעשן סיגריות כגון אקרולין ו פורמלדהיד לשתק אלה זעירים cilia כך שהם לא יכולים לבצע את תפקידם. זה גורם רעלים אחרים (מעל 70 מהם מסרטנים) ואורגניזמים זיהומיות נשארים בתוך הריאות שבו הם יכולים לעשות נזק הן ברמה התאית והן ברמה המולקולרית, שינויים שיכולים, בתורו, להוביל לסרטן ומחלות אחרות.
ריר: תאים דלקתיים הנמשכים לזירה בדרכי הנשימה מפרישים ריר בתגובה לכימיקלים מזיקים בעשן סיגריות . ריר זה יכול להגביל את כמות האוויר החמצן העשיר שמגיע לדרכי הנשימה הקטנות ביותר שבהן מתרחשת החלפת הגז. ריר יכול גם לספק קרקע גידול מזינה לצמיחה של חיידקים מזיקים.
איירווייז: מתחת למיקרוסקופ, דרכי הנשימה יכולות להיראות מתוחות - כמו אלסטי במכנסיים קצרים ישנים. ירידה זו בגמישות הנגרמת על ידי מרכיבים של עשן טבק יש השלכות תפקודיות חשובות גם כן (דנו בהמשך).
Alveoli: Alveoli הם הקטנים ביותר של דרכי הנשימה ואת הריאה הסופי מבוסס היעד של חמצן שאנו נושמים פנימה.
אלה alveoli להכיל אלסטין ו קולגן המאפשר להם להרחיב עם השראה ו deflate עם תפוגה. בסך הכל, את פני השטח של alveoli שלך הוא סביב 70 מטרים רבועים, ואם אתה הניח אותם שטוח והניח אותם סוף עד סוף הם יכסה מגרש טניס.
רעלנים בעשן סיגריות פוגעים במבנים הזעירים האלה בכמה דרכים. זה קל עבור toxins כדי לפגוע בקירות דקים גורם להם לקרע. עשן סיגריות פוגע גם באלבוולי שנותרו בשלמותם, מקטינים את יכולתם להתרחב ולהתכווץ.
נזק לאלוולי הוא בעיה מתמשכת. כמו יותר alveoli להיות פגום, יש יותר אוויר השמנה של alveoli (האוויר לא ניתן לנשום) אשר גורם התרחבות וקרע של יותר alveoli. באופן כללי, אחוז גדול של האלבולי חייב להיפגע לפני הסימפטומים - היפוקסיה בשל פחות חמצן להיות נוכח החליפין להתרחש - מתרחשת. בעיות עם חילופי חמצן בין alveoli ונימים נדון בהמשך תחת פונקציה.
נימי: ברמה התאית, זה לא רק רקמת הריאות פגום. הזעירים ביותר של כלי הדם, נימי הדם, הקשורים קשר הדוק עם דרכי הנשימה הקטנות ניזוקו גם על ידי עשן טבק. בדיוק כפי שעישון יכול לגרום לנזק לכלי דם גדולים יותר (שיכולים בסופו של דבר להוביל להתקפי לב), הוא עלול לגרום להצטלקות ולעיבוי של הקירות הנימיים בקירות הריאות שחמצן צריך לעבור כדי לשלב את ההמוגלובין תאי דם אדומים שיישאו מן הריאות לשאר הגוף.
ריאות מעשנים ברמה המולקולרית: גנטיקה ואפיגנטיקה
כדי להבין כיצד עישון גורם למחלות ריאה מסוימות כגון סרטן ריאה, עלינו להסתכל עמוק יותר בתוך התאים לרמה המולקולרית. זוהי רמה שאנחנו לא יכולים לראות ישירות דרך מיקרוסקופ.
בגרעין של כל אחד מתאי הריאות שלנו חי את הדנ"א שלנו - את התבנית של התא. DNA זה מכיל את ההוראות להכנת כל חלבון הדרוש לתא לגדול, לתפקד, לתקן את עצמו, ולספר לתא שזה הזמן למות כאשר הוא הופך להיות זקן או פגום.
ייתכן ששמעת כי סדרה של מוטציות בתא אחראית על הקשר בין סרטן הריאות לבין עישון, אבל מוטציות רבות בדרך כלל לוקחים לפני התא הופך סרטני. למעשה, יש בדרך כלל אלפי מוטציות בתא ריאה יחיד שנחשף לטבק.
כמה גנים בתאי הריאה קוד עבור חלבונים אשר אחראים על הצמיחה והחלוקה של התא. סוג אחד של גנים הנקראים oncogenes, לגרום לתאים לגדול ולחלק (גם כאשר הם לא צריכים.). גנים אחרים, הנקראים גנים מדכאי גידול, קוד חלבונים אשר לתקן נזק DNA או לחסל תאים פגומים אשר לא ניתן לתיקון.
מספר מרכיבים בעשן סיגריות נמצאו כגורמים למוטציות (הם מסרטנים), אך מחקרים הראו גם דרכים שבהן הטבק גורם באופן ספציפי לנזק שעלול להוביל לסרטן. לדוגמה, חלק מסרטני הטבק גורמים למוטציות בגן p53, גן מדכא גידולים שמקודד חלבונים אשר מתקנים תאים פגומים או מסלקים אותם כך שתא הסרטן לא נולד.
לבסוף, בנוסף לשינויים הגנטיים שנגרמו על ידי עישון, טבק יכול לגרום לשינויים "אפיגנטיים" גם בתאי הריאה. שינויים אפיגנטיים אינם מתייחסים לשינויים בפועל בדנ"א של התא, אלא בדרך שבה מתבטאים הגנים.
עובדות על תפקוד של ריאות של מעשנים לעומת בריאות בריא: פיזיולוגיה
בדיוק כפי שיש שינויים רבים המתרחשים מבנית הריאות של מישהו מעשן, ישנם מספר שינויים המתרחשים ברמה תפקודית גם כן. מבחני תפקוד ריאתי, המשווים בין אלה שמעשנים עם אלו שאינם מעשנים, מראים שינויים בשלב מוקדם מאוד, אפילו בקרב בני נוער המעשנים, ועוד הרבה לפני שמתרחשים תסמינים.
קיבולת ריאה בריאות ריאות לעומת בריאות בריא
סך קיבולת הריאות, או את הסכום הכולל של האוויר שאתה יכול לנשום לקחת את הנשימה העמוקה ביותר הוא ירד על ידי עישון במספר דרכים. עישון יכול לגרום נזק לשרירים בחזה הפחתת ההרחבה הדרושה כדי לקחת נשימה עמוקה. הגמישות של השריר החלק בדרכי הנשימה מושפעת גם היא, ומשולבת עם אובדן הגמישות, יכולה להגביל את כמות האוויר הנשימה גם כן. וברמה מיקרוסקופית, כאשר פחות alveoli נמצאים, או אוויר לא יכול להגיע alveoli, צריכת נשימה מושפע גם. כוחות אלה פועלים יחד כדי להפחית את יכולת הריאות.
בנוסף ליכולת הריאות, עישון גורם לקושי בשאיפת פחמן דו חמצני המועבר מן הנימים בריאות אל האלבולי. כפי שצוין לעיל, ירד אלסטיות של דרכי הנשימה גדול ירידה של רתיעה של alveoli מוביל השמנה האוויר. התוצאה היא ירידה בכמות הנפח בכפייה.
למרבה המזל, החוקרים ציינו כי אחד היתרונות של הפסקת עישון המתרחשת לאחר שבועיים בלבד הוא גידול הן קיבולת הריאות נפח expiratory.
חמצן שערי ריאות של מעשנים לעומת בריאות בריא
זה לא רק את היכולת של חמצן להיכנס ולהעביר את alveoli, או אפילו את מספר בריא alveoli הנוכחי. חמצן שמגיע כי alveoli חייב לעבור דרך הציפוי תא בודד של alveoli ולאחר מכן דרך שכבת התא כפולה של נימים להגיע המוגלובין בתאי דם אדומים להישלח לשאר הגוף.
כפי שצוין לעיל, עשן סיגריות יכול להשפיע הן על alveoli ואת בטנה של נימיות מה שהופך את המעבר של חמצן דו תחמוצת הפחמן בין שני קשה יותר. לא רק שיש פחות שטח זמין עבור חילופי גז, אבל החליפין הוא בסכנה. קשה יותר להעביר את החמצן מבעד לקירות המצולקים של האלוולי והנימים. קיבולת diffusing הוא מבחן תפקוד ריאתי אשר מודד את יכולתו של גז כדי להפוך את המעבר מן alveoli לתוך זרם הדם.
שינויים פיזיולוגיים אחרים הריאות של מעשן
ישנם שינויים רבים נוספים המתרחשים הריאות של מישהו מעשן, ואת אלה שהוזכרו כאן רק לגעת פני השטח. בעוד חלק מהשינויים האלה אינם הפיכים, זה אף פעם לא מאוחר מדי להפסיק לעשן הן כדי למזער את הנזק ולאפשר לגוף לתקן את הנזק שניתן לשחזר ו לרפא.
השורה התחתונה: ריאות של מעשנים לעומת לא מעשן
כאשר מסתכלים על כל השינויים המבניים והתפקודיים הריאות של מישהו מעשן מדגיש את החשיבות של הפסקת עישון, למרות שזה לא רק הריאות כי הם מודאגים. יש שפע של מחלות הנגרמות על ידי עישון, עם טבק משחק תפקיד כמעט בכל מערכת הגוף. זה גם לא רק סרטן הריאה כי הוא של דאגה. תסתכל על רשימה זו של סרטן נגרמת על ידי עישון אם אתה עדיין מרגיש כל רצון להפסיק היום.
הפסקת עישון: עזרה זמינה!
למרבה המזל, הפסקת עישון בכל עת יכול לעצור נזק נוסף מ נעשה לריאות שלך יכול להפחית את הסיכון שלך לפתח את מחלות סרטן הקשורים להרגל. אנחנו יודעים שזה לא קל. אפשר שזה אפשרי. התחל היום עם צא לעשן שיעור 101 - סיבות להפסיק לעשות את זה ניסיון הניסיון הסופי שלך מוצלח לבעוט את ההרגל.
מקורות:
Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. et al. שינויים מתילציה DNA נמדד טרום אבחון דגימות דם היקפי קשורים עם עישון סרטן ריאה הסיכון. כתב העת הבינלאומי לסרטן . ספטמבר 15 (אפוב לפני ההדפסה).
מרכזים לבקרת מחלות ומניעתן. איך טבק עשן גורם למחלות: ביולוגיה בסיס התנהגותי למחלות עישון מיוחס: דו"ח של המנתח הכללי. 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53021/
גיבונס, ד, ביירס, ל'וג' קורי. עישון, מוטציות p53, וסרטן ריאה. מחקר מולקולרי לסרטן . . 12 (1): 3-13.