Canvis visuals, cel·lulars, moleculars i funcionals en els pulmons del fumador
Molta gent recorda haver sentit sobre la diferència entre els pulmons del fumador i els pulmons sans a l'escola. Fins i tot podeu recordar els cartells que representen els pulmons negres i lleig de les persones que fumen. Realment això passa? Què fa el fum de la cigarreta realment als pulmons?
Diferències entre els pulmons del fumador i els pulmons sans normals
Per comprendre realment l'efecte del fum de tabac en els pulmons hem de fer un cop d'ull a l'anatomia, com canvia l' aparició dels pulmons i la fisiologia, com la funció dels pulmons d'un fumador difereix de la dels pulmons sans.
No obstant això, volem aprofundir encara més que això. Què són els pulmons d'un fumador que comencen amb els canvis que es poden veure a ull nu, fins als canvis genètics massa petits fins i tot per veure's sota un microscopi?
Els cartells que vam parlar anteriorment no van mentir. Comencem amb allò que veieu si pugueu mirar els pulmons senceres exposats al tabac.
Què són els aspectes pulmonars del fumador?
La foto de dalt és honestament el que semblen els pulmons d'un fumador de tota la vida en una inspecció visual a simple vista. És important afirmar que no tots els pulmons negres estan relacionats amb el fum del tabac. Altres irritants que es poden inhalar també poden causar aquesta aparició, com ara la malaltia pulmonar negra que de vegades es veuen en miners del carbó. Tanmateix, és molt fàcil de dir quan es mira un conjunt de pulmons, ja sigui o no, una persona fumada durant la seva vida.
D'on prové el color negre o marró? Quan inhala el fum de la cigarreta, hi ha milers de petites partícules basades en el carboni inhalades.
Els nostres cossos tenen una forma especial de fer front a aquestes partícules per treure'ls del camí si ho desitgeu.
Tan aviat com inhala un cop de fum de cigarreta, el seu cos s'adverteix del fet que les partícules tòxiques han envaït. Les cèl·lules inflamatòries es precipiten a l'escena. Un tipus de glòbuls blancs anomenats macròfags es poden considerar com els "camions d'escombraries" del nostre sistema immune. Els metròfags essencialment "mengen" les desagradables partícules de color negre marró en el fum de la cigarreta en un procés anomenat fagocitosis.
Atès que aquestes partícules podrien ser perjudicials fins i tot per a les cèl·lules de les camions de les escombraries, es veuen emmurallades en petites vesícules i emmagatzemades com a residus tòxics. I allí se sentin. A mesura que més i més macròfags contenen restes acumulats en els pulmons i ganglis limfàtics dins del pit, més fosca apareixeran els pulmons.
Fongs de pulmó a nivell cel·lular
En detriment de la mida i la mirada als pulmons més a prop, es troba un nombre creixent de ferits relacionats amb el tabac. Sota un microscopi, les cèl·lules i els teixits circumdants es fan visibles com una ciutat ben designada, però una ciutat destrossada pel núvol tòxic de fum que ha baixat sobre ella.
Cilia: Els cilis són petits apèndixs com els cabells que recorren els bronquis i els bronquíols més petits. El treball del cil és atrapar material estrany que es troba en les vies respiratòries i impulsar-lo cap amunt i fora dels pulmons a la gola de forma ondulante. A partir de la gola, aquest material pot ser engolit i destruït per àcids estomacals.
Malauradament, les toxines en el fum de cigarrets, com l'acroleïna i el formaldehid, paralitzen aquests diminuts cilis perquè no puguin exercir la seva funció. Això es tradueix en altres toxines (més de 70 d'ells cancerígens) i els organismes infecciosos que es deixen dins dels pulmons on poden causar danys tant a nivell cel·lular com a nivell molecular, canvis que, al seu torn, condueixen al càncer i altres malalties.
Mucus: les cèl·lules inflamatòries que s'extreuen a l'escena a les vies respiratòries secreten mucositats en resposta als químics nocius del fum de la cigarreta . Aquest moc pot limitar la quantitat d'aire ric en oxigen que arriba a les vies respiratòries més curtes on es produeix l'intercanvi de gasos. Mucus també pot proporcionar un cultiu nutritiu per al creixement de bacteris nocius.
Les aerolíneas: sota el microscopi, les vies respiratòries poden aparèixer esteses, com l'elàstica en un vell parell de pantalons curts. Aquesta disminució de l'elasticitat provocada pels components del fum del tabac també té importants repercussions funcionals (esmentades més endavant).
Els alvèols: els alvèols són els més petits de les vies respiratòries i la destinació final de l'oxigen a partir del pulmó en què respirem.
Aquests alvèols contenen elastina i col · lagen que els permet expandir-se amb inspiració i desinflar-se amb caducitat. En total, la superfície dels alvèols és d'uns 70 metres quadrats, i si els teniu planejats i els heu posat al capdavant, cobririen una pista de tennis.
Les toxines en el fum de cigarrets danyen aquestes petites estructures d'unes poques maneres. És fàcil que les toxines danyin les parets primes que els fessin trencar. El fum de la cigarreta també perjudica els alvèols que romanen intactes, disminuint la seva capacitat d'expansió i contracció.
El dany als alvèols és un problema perpetuador. A mesura que més alvèols resulten danyats, hi ha més captura d'aire en els alvèols (no es pot respirar l'aire) que resulta en la dilatació i ruptura de més alvèols. En general, un gran percentatge dels alvèols ha de ser danyat abans que els símptomes: la hipòxia a causa de la presència de menys oxigen per a l'intercanvi es produeix. Els problemes amb l'intercanvi d'oxigen entre els alvèols i els capil·lars es discuteixen a continuació sota la funció.
Els capil·lars: a nivell cel·lular, no es tracta només del teixit pulmonar que està malmès. Els vasos sanguinis més petits, els capil·lars, que estan estretament associats amb les vies respiratòries més reduïdes, també són danyats pel fum del tabac. De la mateixa manera que el tabaquisme pot causar danys als vasos sanguinis més grans (que eventualment poden provocar atacs al cor), pot causar cicatriu i engrossiment de les parets capil·lars a les parets pulmonars que necessita passar l'oxigen per combinar amb l'hemoglobina a els glòbuls vermells que es transporten des dels pulmons fins a la resta del cos.
Fongs pulmonars a nivell molecular: genètica i epigenètica
Per comprendre realment com el fumar causa algunes malalties pulmonars com el càncer de pulmó, hem de mirar més profundament dins de les cèl·lules al nivell molecular. Aquest és un nivell que no podem veure directament a través d'un microscopi.
En el nucli de cadascuna de les nostres cèl·lules pulmonars, viu el nostre ADN, el pla de la cèl·lula. Aquest ADN conté les instruccions per fer que cada proteïna que es necessiti perquè la cèl·lula creixi, funcioni, es repari, i digui a la cèl·lula que és hora de morir quan es torna vella o està malmesa.
És possible que hagueu sentit que una sèrie de mutacions en una cèl·lula són responsables del vincle entre el càncer de pulmó i el tabaquisme, però moltes mutacions solen tenir abans que una cèl·lula esdevingui cancerosa. De fet, solen haver-hi milers de mutacions en una única cèl·lula pulmonar exposada al tabac.
Alguns gens de les cèl·lules pulmonars codifiquen per proteïnes que són responsables del creixement i la divisió de la cèl·lula. Un tipus de gens anomenats oncogens causa que les cèl·lules creixin i es divideixin (fins i tot quan no ho han de fer). Altres gens, anomenats gens supressors de tumors, codifiquen per proteïnes que reparen l'ADN danyat o eliminen cèl·lules danyades que no es poden reparar.
S'han trobat diversos components en el fum de cigarrets que causen mutacions (són cancerígens), però els estudis fins i tot han mostrat maneres en què el tabac específicament causa el dany que pot conduir al càncer. Per exemple, alguns carcinògens del tabac causen mutacions en el gen p53, un gen supresor de tumors que codifica proteïnes que reparen les cèl·lules danyades o que les eliminen perquè no cessi una cèl·lula de càncer.
Finalment, a més dels canvis genètics provocats pel tabac, el tabac també pot produir canvis "epigenètics" a les cèl·lules pulmonars. Els canvis epigenètics no fan referència als canvis reals en el DNA d'una cèl·lula, sinó a la forma en què s'expressen els gens.
Dades sobre la funció dels pulmons dels fumadors contra els pulmons saludables: Fisiologia
De la mateixa manera que hi ha molts canvis que es produeixen estructuralment en els pulmons d'algú que fuma, també hi ha diversos canvis que es produeixen a nivell funcional. Les proves de funció pulmonar que comparen els que fumen amb aquells que no fumen sovint mostren canvis molt aviat, fins i tot en adolescents que fumen i molt abans que es produeixin símptomes.
Capacitat pulmonar en els pulmons dels fumadors contra els pulmons saludables
La capacitat total del pulmó, o la quantitat total d'aire que respireu per prendre l'alè més profund possible és disminuït fumant de diverses maneres. El fumar pot causar danys als músculs al pit, reduint l'expansió necessària per respirar profundament. L'elasticitat del múscul llis a les vies respiratòries també es veu afectada, i combinada amb la pèrdua d'elasticitat, també pot limitar la quantitat d'aire respirat. I a un nivell microscòpic, quan hi ha menys alvèols o l'aire no pot arribar als alvèols, la ingesta d'alè també es veu afectada. Aquestes forces treballen totes per disminuir la capacitat pulmonar.
A més de la capacitat pulmonar, el fumar resulta en dificultat per exhalar el diòxid de carboni que es transfereix dels capil lars als pulmons als alvèols. Com es va assenyalar anteriorment, la disminució de l'elasticitat de les vies respiratòries més grans i la disminució de la reculada dels alvèols condueixen a la captura de l'aire. Això comporta una disminució del volum espiratori forçat.
Afortunadament, els investigadors han observat que un dels beneficis de deixar de fumar després de només dues setmanes és un augment de la capacitat pulmonar i el volum espiratori.
Intercanvi d'oxigen en els pulmons dels fumadors contra els pulmons saludables
No és només la capacitat d'oxigen per ingressar i transmetre als alvèols, ni fins i tot la quantitat d'alvèols saludables presents. L'oxigen que arriba als alvèols ha de passar pel recobriment d'un sol cel·lular dels alvèols i després a través de la capa doble cel·lular dels capil·lars per arribar a l'hemoglobina en els glòbuls vermells per ser lliurats a la resta del cos.
Com es va assenyalar anteriorment, el fum de la cigarreta pot afectar tant els alvèols com el revestiment dels capil·lars fent que el pas de l'oxigen i el diòxid de carboni entre els dos siguin més difícils. No només hi ha menys superfície disponible per a l'intercanvi de gasos, però l'intercanvi està compromès. És més difícil que l'oxigen passi per les parets cicatrices dels alvèols i els capil·lars. La capacitat de difusió és una prova de funció pulmonar que mesura aquesta capacitat d'un gas per fer aquesta transició dels alvèols al torrent sanguini.
Altres canvis fisiològics en els pulmons d'un fumador
Hi ha molts més canvis que es produeixen als pulmons d'algú que fuma, i els que es mencionen aquí només toquen la superfície. Tot i que alguns d'aquests canvis no són reversibles, mai és massa tard per deixar de fumar tant per minimitzar el dany i per tal que el vostre cos pugui reparar el dany que es pugui restablir i curar.
La línia inferior: pulmons d'un fumador vs. no fumador
Observar tots els canvis estructurals i funcionals en els pulmons d'algú que fuma fa èmfasi en la importància del cessament tabàquic, tot i que no només els pulmons són preocupants. Hi ha una multitud de malalties causades per fumar, i el tabac juga un paper en gairebé tots els sistemes corporals. També no és només el càncer de pulmó que és de preocupació. Fes una ullada a aquesta llista de càncers causats per fumar si encara teniu ganes d'aturar-nos avui.
Deixar de fumar: l'ajuda està disponible.
Afortunadament, deixar de fumar en qualsevol moment pot evitar que es facin més danys als pulmons i pot reduir el risc de desenvolupar malalties i càncacs vinculats a l'hàbit. Sabem que no és fàcil. Pot ser que sigui possible. Comenceu avui amb la lliçó de deixar de fumar a la lliçó 101: motius per deixar de fumar per tal que aquest intent intenti finalitzar amb èxit l'hàbit.
Fonts:
Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. et al. Els canvis de metilació d'ADN mesurats en les mostres de sang perifèriques prediagnòstiques estan associades amb el risc de fumar i de càncer de pulmó. Revista Internacional de Càncer . 2016 15 de setembre. (Epub abans de la impressió).
Centres de control i prevenció de malalties. Com el fum del tabac causa la malaltia: la base de la biologia i el comportament de la malaltia atribuïble al tabac: un informe del cirurgià general. 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53021/
Gibbons, D., Byers, L., i J. Kurie. Fumar, mutació de p53 i càncer de pulmó. Investigació del Càncer Molecular . 2014. 12 (1): 3-13.