Visual, Cellular, Molecular og Functional breytingar í lungum reykinga
Margir muna að heyra um muninn á lungum reykja og venjulegum heilbrigðum lungum í skólanum. Þú getur jafnvel muna veggspjöldin sem sýna svarta, ljóta útlit lungna fólks sem reykir. Virkar þetta raunverulega? Hvað gerir sígarettureykur raunverulega við lungunina?
Mismunur á lungum reykinga og venjulegum heilum lungum
Til að skilja virkilega tóbaksreykinguna á lungum þurfum við að líta á bæði líffærafræði-hvernig útliti lungna breytist og lífeðlisfræði - hvernig virkni lungna reykja er frábrugðin heilbrigðum lungum.
Samt viljum við grafa jafnvel dýpra en það. Hvað lítur lungur reykir út eins og byrjunin með þeim breytingum sem þú getur séð með bláum augum, niður í erfðabreytingar of lítið til að jafnvel sjást undir smásjá?
Veggspjöldin sem við ræddum um áður ljúga ekki. Við skulum byrja á því sem þú gætir séð ef þú gætir litið á alla lungna sem verða fyrir tóbaki.
Hvað lítur Lungur Lykilorð út?
Myndin hér að framan er heiðarlega hvað lungur líftíma reykir líta út á sjónræn skoðun með berum augum. Það er mikilvægt að staðhæfa að ekki eru allir svarta lungur tengdir tóbaksreykingum. Önnur ertandi efni sem geta verið innöndun geta einnig valdið þessu útliti, svo sem svarta lungnasjúkdóminn sem stundum sést í kolvetni. Samt er það mjög auðvelt að segja þegar þú horfir á lungnasett hvort sem maður reykti meðan hann lifði.
Hvar kemur svarta eða brúna liturinn frá? Þegar þú andar sígarettureykur, eru þúsundir örlítið kolefnisbundinna agna sem eru innöndun.
Líkamar okkar hafa sérstaka leið til að takast á við þessar agnir til að losna við þær ef þú vilt.
Um leið og þú andar innblástur af sígarettureykri er líkaminn viðvörun um að eitruð agnir hafi ráðist inn. Bólgueyðandi frumur þjóta á svæðið. Ein tegund hvítra blóðkorna, sem kallast kólesteról, má hugsa um sem "sorpsvélar" ónæmiskerfisins. Makróphages "borða" eingöngu brúnt svarta agnir í sígarettureyk í ferli sem kallast fagfrumnafæð.
Þar sem þessar agnir geta skaðað sig jafnvel að skila vörubílum, eru þeir veggjaðir í litlum blöðrum og geymdar sem eitrað úrgang. Og þar sitja þau. Eins og fleiri og fleiri stórfrumur, sem innihalda rusl, safnast upp í lungum og eitlum innan brjóstsins birtast dökkari lungurnar.
Lungum reykinga á frumu stigi
Að taka skref niður í stærð og líta betur á lungunina er að finna aukinn fjölda tóbaksskaða. Undir smásjá, verða frumurnar og nærliggjandi vef sýnileg sem vel skipuð borg, en borgin eyðilagt með eitruð ský reyksins sem hefur komið niður á það.
Cilia: The cilia eru örlítið hár-eins og appendages sem lína berkjurnar, og minni berkjubólur. Starfið á sólgleraugu er að grípa til erlendra efna sem finnur leið sína inn í öndunarveginn og hreyfa það upp og út úr lungum í hálsinn á bylgjulíkan hátt. Frá hálsi getur þetta efni síðan verið kyngt og eyðilagt með magasýrum.
Því miður, eiturefni í sígarettureyði eins og acrolein og formaldehýð lömun þessara örlítilla cilia svo að þeir geti ekki sinnt virkni þeirra. Þetta veldur öðrum eiturefnum (yfir 70 þeirra krabbameinsvaldandi) og smitandi lífverur eru eftir í lungum þar sem þau geta skemmt bæði á frumu og á sameinda stigi, sem geta leitt til krabbameins og annarra sjúkdóma.
Slím: Bólgueyðandi frumur sem eru dregin að vettvangi í öndunarvegi frá slímhúð í svörun til að bregðast við skaðlegum efnum í sígarettureyk . Slímhúðin getur takmarkað magn súrefnisríkra lofta sem nær til minnstu loftveganna þar sem gasaskipti fara fram. Slím getur einnig veitt nærandi ræktunarsvæði fyrir vöxt skaðlegra baktería.
The Airways: Undir smásjá, geta flugbrautirnar stækkað út eins og teygjanlegt í gömlu stuttbuxum. Þessi lækkun á mýkt sem stafar af þætti tóbaksreykja hefur einnig mikilvægar hagnýtar afleiðingar (rætt síðar.)
The Alveoli: The Alveoli eru minnstu Airways og endanlegt lungnasetur, súrefni sem við anda inn.
Þessar álfur innihalda elastín og kollagen sem gerir þeim kleift að stækka með innblástur og deflate með lokun. Samanborið er yfirborð alveolíunnar u.þ.b. 70 fermetrar, og ef þú lagðir þá flöt og setti þá enda á enda myndu þeir ná yfir tennisvöll.
Eiturefni í sígarettureykri skaða þessar litlu mannvirki á nokkra vegu. Það er auðvelt fyrir eiturefni að skemma þunna veggina sem veldur því að þær brjótast. Sígarettureykur skemmir einnig alveólana sem eru ósnortinn og dregur úr getu þeirra til að stækka og samdrátt.
Skemmdir á alveoli eru sjálfsvarandi vandamál. Eins og fleiri alveoli verða skemmdir, er meira loftföstun í alveoli (loftið er ekki hægt að anda út) sem leiðir til útvíkkunar og brots á fleiri alveoli. Almennt þarf stór hluti af alveoli að skemmast áður en einkenni - ofsakláði vegna þess að minna súrefni er til staðar til að skipta til að eiga sér stað. Vandamál með súrefnaskiptingu milli alveoli og háræðanna eru rædd frekar undir virkni.
The Capillaries: Á frumu stigi, það er ekki bara lungvef sem er skemmt. Þynnstu æðar, hálsbólur, sem eru nátengdir minnstu öndunarvegi, eru einnig skemmdir af tóbaksreykingum. Rétt eins og reykingar geta valdið skemmdum á stærri æðum (sem geta að lokum leitt til hjartaáfalla) getur það valdið örkum og þykknun á háræð veggi í lungumveggjum sem súrefni þarf að fara í gegnum til þess að sameina blóðrauða í Rauða blóðkorna ber að flytja frá lungum til líkamsins.
Lungum reykinga á vökvastigi: Erfðafræði og þvagræsilyf
Til að skilja hvernig reykingar veldur einhverjum lungnasjúkdómum eins og lungnakrabbameini, þurfum við að líta dýpra inni í frumunum á sameindastigið. Þetta er stig sem við getum ekki séð beint í gegnum smásjá.
Í kjarnanum í hverjum lungnasjúkum okkar býr DNA-teikningin á frumunni. Þetta DNA inniheldur leiðbeiningar um að gera hvert prótein sem er nauðsynlegt fyrir frumuna til að vaxa, virka, gera sig við og segja frumunni að það sé kominn tími til að deyja þegar það verður gamalt eða skemmt.
Þú hefur kannski heyrt að röð stökkbreytinga í klefi er ábyrgur fyrir tengslin milli lungnakrabbameins og reykinga, en margar stökkbreytingar fara yfirleitt fram áður en frumur verða krabbameinsfrumur. Í raun eru yfirleitt þúsundir stökkbreytinga í einni lungnaháli sem verða fyrir tóbaki.
Sumir genir í lungnaháum kóða fyrir próteinum sem eru ábyrgir fyrir vexti og skiptingu frumunnar. Ein tegund af genum sem kallast oncogenes, veldur því að frumur vaxa og deila (jafnvel þegar þeir ættu ekki.). Önnur gen, sem kallast æxlislækkandi gen, kóða fyrir próteinum sem gera við skemmda DNA eða útrýma skemmdum frumum sem ekki er hægt að gera við.
Nokkrar þættir í sígarettureyki hafa reynst valdið stökkbreytingum (þau eru krabbameinsvaldandi) en rannsóknir hafa jafnvel sýnt leiðir til að tóbak valdi skaða sem getur leitt til krabbameins. Til dæmis valda sumum tóbakskrabbameinsvöldum stökkbreytingum í p53 geninu, æxlisbælingar gen sem kóðar fyrir prótein sem gera við skemmda frumur eða útrýma þeim þannig að krabbameinsfrumur séu ekki fæddir.
Að lokum, til viðbótar við erfðafræðilegar breytingar sem stafar af reykingum, getur tóbak valdið breytingum á lungnasjúkum líka. Epigenetic breytingar vísa ekki til raunverulegra breytinga á DNA frumunnar, heldur hvernig þessi gen eru gefin upp.
Staðreyndir um virkni lungna reykinga gegn heilum lungum: Líffræði
Rétt eins og það eru margar breytingar sem eiga sér stað í lungum einhvers sem reykir eru nokkrar breytingar sem eiga sér stað á hagnýtu stigi. Lungnastarfsprófanir sem bera saman þá sem reykja við þá sem reykja ekki oft sýna breytingar mjög snemma á, jafnvel hjá unglingum sem reykja, og löngu áður en einhver einkenni koma fram.
Lungastærð í lungum reykinga vs heilbrigðum lungum
Heildar lungnastarfsemi, eða heildarmagn loftsins sem þú getur andað við að taka dýpstu anda mögulega, minnkað með því að reykja á nokkra vegu. Reykingar geta valdið skemmdum á vöðvum í brjóstinu og dregur úr stækkuninni sem þarf til að taka djúpt andann. Mýktin á sléttum vöðvum í öndunarfærum er einnig fyrir áhrifum og í sameiningu við tap á teygjanleika getur það einnig haft áhrif á andrúmsloftið. Og á smásjá stigi, þegar færri alveoli eru til staðar, eða loft getur ekki náð alveoli, hefur einnig áhrif á andardráttinn. Þessir sveitir vinna öll saman til að minnka lungnastarfsemi.
Til viðbótar við lungnastarfsemi veldur reykingar áreynslu í útöndun koltvísýringsins sem flutt er úr háræðunum í lungum til alveoli. Eins og fram kemur hér að ofan leiðir minnkað mýkt í stærri öndunarvegi og minnkað recoil á alveoli til loftfasa. Þetta leiðir til lækkunar á þvagblöðruþrýstingi.
Sem betur fer hafa vísindamenn bent á að eitt af ávinningi að hætta að reykja sem á sér stað eftir aðeins 2 vikur er aukning á bæði lungnastarfsemi og útfyllingarrúmmáli.
Súrefniútgáfa í lungum reykinga gegn heilbrigðum lungum
Það er ekki bara súrefni sem hægt er að slá inn og fara niður á alveoli, eða jafnvel fjöldi heilbrigt alveoli til staðar. Súrefni sem nær þessi alveoli verður að fara í gegnum stungulyfið á alveoli og síðan í gegnum tvöfaldur frumlagið í háræðunum til að ná blóðrauða í rauðum blóðkornum sem verða afhentir til líkamsins.
Eins og fram kemur hér að framan getur sígarettureykur haft áhrif á bæði alveólana og fóðrið í háræðunum sem auðvelda yfirferð súrefnis og koltvísýrings milli þeirra tveggja. Ekki aðeins er minna yfirborðsvæði í boði fyrir gasaskipti en gengið er í hættu. Það er erfiðara fyrir súrefni að fara í gegnum örum veggjum alveoli og háræðanna. Dreifandi getu er lungnastarfspróf sem mælir þessa getu gas til að gera þessa umskipti úr alveoli í blóðrásina.
Aðrar lífeðlisfræðilegar breytingar á lungum reykinga
Það eru mörg fleiri breytingar sem eiga sér stað í lungum einhvers sem reykir og þær sem nefnd eru hér snerta aðeins yfirborðið. Þó að sumar þessara breytinga séu ekki til baka, þá er það aldrei of seint að hætta að reykja bæði til að draga úr skaða og leyfa líkamanum að gera við skemmdir sem hægt er að endurheimta og lækna.
The Bottom Line: Lungur reykja vs Non-Smoker
Þegar litið er á allar skipulagslegar og hagnýtar breytingar í lungum einhvers sem reykir leggur áherslu á mikilvægi þess að hætta að reykja, þó að það sé ekki aðeins lungunin sem er umhuguð. Það eru margar sjúkdómar af völdum reykinga, þar sem tóbak gegnir hlutverki í næstum öllum líkamsvefjum. Það er ekki bara lungnakrabbamein sem er umhugað. Taka a líta á þennan lista af krabbameini vegna reykinga ef þú finnur ennþá tregðu til að hætta í dag.
Hætta að reykja: Hjálp er í boði!
Sem betur fer er hætt að hætta að reykja hvenær sem er, getur stöðvað frekari tjóni vegna lungna og getur dregið úr hættu á að fá sjúkdóma og krabbamein í tengslum við vana. Við vitum að það er ekki auðvelt. Það er mögulegt. Byrjaðu í dag með að hætta að reykja lexíu 101 - ástæður til að hætta í því skyni að gera þessa tilraun endanlega og árangursríka tilraun til að sparka á vana.
Heimildir:
Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. et al. DNA metýlbreytingar, sem mældar eru í blóðþynnuprófunum, eru tengd við áhættu á reykingum og lungnakrabbameini. International Journal of Cancer . 2016 15. september. (Epub á undan prenta).
Centers for Disease Control and Prevention. Hvernig tóbaksreykur veldur sjúkdómum: Líffræðileg og hegðunarvaldandi grundvöllur fyrir sjúkdómum sem eiga að reykja: Skýrsla skurðlæknisins. 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53021/
Gibbons, D., Byers, L., and J. Kurie. Reykingar, p53 Mutation, og lungnakrabbamein. Rannsóknir á krabbameinsfrumum . 2014. 12 (1): 3-13.