Sigara içenlerin akciğerlerinde görsel, hücresel, moleküler ve fonksiyonel değişiklikler
Birçok insan okulda sigara içenlerin akciğerleri ve normal sağlıklı akciğerler arasındaki farkı duymayı hatırlar. Sigara içen insanların siyah, çirkin görünümlü akciğerini gösteren posterleri bile hatırlayabilirsiniz. Bu gerçekten oluyor mu? Sigara dumanı akciğerlere gerçekten ne yapar?
Sigara İçen Akciğerler ve Normal Sağlıklı Akciğerler Arasındaki Farklar
Tütün dumanının akciğerler üzerindeki etkisini gerçekten kavramak için, hem anatomiye hem de akciğerlerin görünümünün nasıl değiştiğine ve fizyolojiye bakmamız gerekir. Sigara içenlerin akciğerlerinin işlevlerinin sağlıklı akciğerlerden nasıl farklılaştığı.
Yine de bundan daha derine inmek istiyoruz. Bir sigara içen kişinin ciğerleri, çıplak gözle görebildiğiniz değişimlerden, mikroskop altında bile görülebilecek kadar küçük genetik değişikliklere kadar neye benziyor?
Daha önce konuştuğumuz posterler yalan söylemedi. Tütüne maruz kalan tüm akciğerlere bakabilirseniz görebileceğiniz şeylerle başlayalım.
Sigara içenlerin akrabası neye benziyor?
Yukarıdaki fotoğraf, yaşam boyu sigara içenlerin akciğerlerinin, çıplak gözle yapılan görsel bir incelemede neye benzediğidir. Bütün siyah akciğerlerin tütün dumanı ile ilgili olmadığını belirtmek önemlidir. Solunabilecek diğer tahriş edici maddeler de bu görünümün yanı sıra bazen kömür madencilerinde görülen siyah akciğer hastalığı gibi görünebilir. Yine de, yaşamı boyunca bir kişinin sigara içip içmediğini bir ciğer grubuna bakarken bunu söylemek çok kolay.
Siyah veya kahverengi renk nereden geliyor? Sigara dumanı teneffüs ettiğinizde, teneffüs edilen binlerce küçük karbon bazlı parçacık vardır.
Vücudumuzun bu parçacıklarla başa çıkmak için özel bir yolu vardır;
Bir sigara dumanı soluduktan sonra vücudunuz zehirli parçacıkların istila ettiği gerçeğine karşı uyarılır. Enflamatuar hücreler sahneye koşar. Makrofajlar olarak adlandırılan beyaz kan hücresinin bir türü, bağışıklık sistemlerimizin "çöp kamyonları" olarak düşünülebilir. Mikrofajlar, fagositoz adı verilen bir işlemde sigara dumanında kahverengi kahverengi parçacıkları "yiyebilir".
Bu parçacıklar çöp kamyonu hücrelerine bile zarar verebileceğinden, küçük kesecikler halinde duvarlara atılır ve zehirli atık olarak depolanırlar. Ve orada oturuyorlar. Akciğerlerde ve göğüsteki lenf düğümlerinde birikintileri içeren makrofajlar gittikçe daha fazla olduğundan, akciğerler daha koyu görünür.
Bir hücresel düzeyde sigara içenlerin akciğerleri
Büyüklükte bir adım atmak ve akciğerlere daha yakından bakmak, artan sayıda tütünle ilişkili yaralanmaları bulmaktadır. Mikroskop altında, hücreler ve etrafındaki dokular, iyi donanımlı bir şehir olarak görünür hale gelirler, fakat üzerine inen zehirli duman bulutu tarafından tahrip edilmiş bir şehir.
Kirpikler: Kirpikler , bronşları ve küçük bronşiyolları kaplayan küçük saç benzeri uzantılardır. Kirpiklerin görevi, hava yollarına giden yolu tutabilen yabancı maddeleri yakalamak ve akciğeri yukarı doğru ve dalgalı bir tarzda boğazın içine itmektir. Boğazdan, bu malzeme daha sonra mide asitleri tarafından yutulabilir ve tahrip olabilir.
Ne yazık ki, sigara dumanında akrolein ve formaldehit gibi toksinler, bu küçük kirpikleri felce uğratmakta ve böylece işlevlerini yerine getirememektedirler. Bu, diğer toksinler (bunların 70'inden fazlası kanserojen) ve akciğerin hücrelere hem hücresel düzeyde hem de moleküler düzeyde zarar verebileceği, böylece kansere ve diğer hastalıklara yol açabilecek değişikliklere neden olan akciğerlerde bırakılır.
Mukus: Hava yollarındaki olaylara çekilen inflamatuar hücreler, sigara dumanında zararlı kimyasallara tepki olarak mukus salgılarlar. Bu mukus, gaz değişiminin gerçekleştiği en küçük hava yollarına ulaşan oksijen açısından zengin havayı sınırlayabilir. Mukus ayrıca zararlı bakterilerin büyümesi için besleyici bir üreme alanı da sağlayabilir.
Hava Yolları: Mikroskop altında, hava yolları, eski bir çift şorttaki esneklik gibi gergin görünebilir. Tütün dumanı bileşenlerinin neden olduğu bu esneklik düşüşü de (daha sonra tartışılacağı gibi) önemli fonksiyonel yankılara sahiptir.
Alveoli: Alveoller soluk aldığımız en küçük hava yolları ve son akciğer bazlı oksijen hedefleridir.
Bu alveoller, elastin ve kollajen içerir, bu da onların inspirasyonla genişlemesine ve son kullanma ile deflate edilmelerine olanak tanır. Alveollerinizin yüzey alanı yaklaşık 70 metrekaredir ve eğer onları düz bir şekilde yerleştirdiyseniz ve onları sonuna kadar yerleştirdiyseniz, bir tenis kortunu kapsayacaklardır.
Sigara dumanında toksinler bu küçük yapılara birkaç şekilde zarar verir. Toksinlerin ince duvarlara zarar vermelerine ve parçalanmasına neden olur. Sigara dumanı aynı zamanda bozulmamış alveollere zarar verir ve genişleme ve daraltma kabiliyetlerini azaltır.
Alveollerin zarar görmesi kendi başına bir problemdir. Daha fazla alveol hasar gördüğü zaman, alveollerde daha fazla hava hapsi vardır (hava solunamaz), bu da daha fazla alveolün dilatasyonu ve rüptürü ile sonuçlanır. Genel olarak, alveollerin büyük bir yüzdesi semptomlardan önce hasar görmelidir - değişim için daha az oksijen bulunması nedeniyle oluşan hipoksi oluşur. Alveoller ve kılcallar arasında oksijen değişimi ile ilgili sorunlar, daha fazla fonksiyon altında tartışılmaktadır.
Kılcal damarlar: Hücresel düzeyde, sadece hasar görmüş akciğer dokusu değildir. En küçük havayollarıyla yakından ilişkili olan en küçük kan damarları, kılcal damarlar da tütün dumanından zarar görür. Sigara içmek daha büyük kan damarlarına (nihayetinde kalp krizine yol açabilir) zarar verebilir, tıpkı akciğerlerdeki kılcal damarların kalınlaşmasına ve kalınlaşmasına neden olabilir - hemoglobinle birleşmek için oksijenin geçmesi gereken duvarlar Akciğerlerden vücudun geri kalanına taşınacak kırmızı kan hücreleri.
Moleküler Düzeyde Sigara İçenlerin Akciğerleri: Genetik ve Epigenetik
Sigara içmenin akciğer kanseri gibi bazı akciğer hastalıklarına nasıl yol açtığını anlamak için, hücrelerin daha derinlerine moleküler seviyeye bakmamız gerekir. Bu, doğrudan bir mikroskopla göremeyeceğimiz bir düzeydir.
Akciğer hücrelerinin her birinin çekirdeğinde, DNA'mız - hücrenin planı. Bu DNA, hücrenin büyümek, işlevini yerine getirmesi, onarılması için gereken her proteini yapma ve hücreye eski veya hasarlı olduğunda ölme zamanı geldiğini söyleyen talimatları içerir.
Akciğer kanseri ile sigara içimi arasındaki bağlantıdan bir dizi mutasyonun sorumlu olduğunu duymuş olabilirsiniz, ancak çoğu mutasyon genellikle hücrenin kansere dönüşmesinden önce gelir. Aslında, tütüne maruz kalan tek bir akciğer hücresinde genellikle binlerce mutasyon vardır.
Akciğer hücrelerindeki bazı genler, hücrenin büyümesi ve bölünmesinden sorumlu olan proteinleri kodlar. Onkogenler denilen bir gen türü, hücrelerin büyümesine ve bölünmesine neden olur (olmasalar bile). Tümör süpresör genleri olarak adlandırılan diğer genler, hasar görmüş DNA'yı tamir eden veya tamir edilemeyen hasarlı hücreleri yok eden proteinlerin kodudur.
Sigara dumanında çeşitli bileşenlerin mutasyonlara neden olduğu bulunmuştur (bunlar kanserojentir), ancak çalışmalar tütünün kansere yol açabilecek hasara neden olduğu yolları bile göstermiştir. Örneğin, bazı tütün karsinojenleri, p53 genindeki mutasyonlara, bir tümör süpresör genine, hasarlı hücreleri onaran ya da bir kanser hücresinin doğmaması için bunları yok eden proteinleri kodlayan mutasyonlara neden olur.
Son olarak, tütünün neden olduğu genetik değişikliklere ek olarak akciğer hücrelerinde de "epigenetik" değişikliklere neden olabilir. Epigenetik değişiklikler, bir hücrenin DNA'sındaki gerçek değişikliklere değil, genlerin ifade edildiği şekle işaret eder.
Sigara İçenlerin Akciğerleri ve Sağlıklı Akciğerlerin İşlevi Hakkında Gerçekler: Fizyoloji
Tıpkı sigara içen birinin akciğerlerinde yapısal olarak meydana gelen pek çok değişiklik olduğu gibi, fonksiyonel düzeyde de meydana gelen birkaç değişiklik vardır. Sigara içmeyenler ile sigara içenlerin karşılaştırıldığı solunum fonksiyon testleri, erken saatlerde, sigara içen ve hatta herhangi bir semptom ortaya çıkmadan çok erken değişiklik gösterir.
Sigara İçenlerin Akciğerlerinde ve Sağlıklı Akciğerlerde Akciğer Kapasitesi
Toplam akciğer kapasitesi veya mümkün olan en derin nefesi soluyarak soluyabileceğiniz toplam hava miktarı çeşitli yollarla sigara içilmesiyle azalır. Sigara içmek göğüsteki kaslara zarar verebilir ve derin bir nefes almak için gerekli genişlemeyi azaltır. Hava yollarındaki düz kasın elastikiyeti de aynı şekilde etkilenir ve elastikiyet kaybı ile birleştiğinde, solunan hava miktarını da sınırlayabilir. Ve mikroskopik düzeyde, daha az alveol mevcut olduğunda veya hava alveollere erişemediğinde, nefes alımı da etkilenir. Bu kuvvetlerin hepsi akciğer kapasitesini azaltmak için birlikte çalışır.
Akciğer kapasitesine ek olarak sigara, akciğerlerdeki kılcal damarlardan alveollere aktarılan karbondioksiti dışarı çıkarmada güçlüklerle sonuçlanır. Yukarıda belirtildiği gibi, daha büyük hava yollarının esnekliğinin azalması ve alveollerin geri çekilmesinin azalması hava hapsine yol açar. Bu, zorlu ekspiratuar volümde bir azalmaya neden olur.
Neyse ki, araştırmacılar sadece 2 hafta sonra sigarayı bırakmanın yararlarından birinin , hem akciğer kapasitesinde hem de ekspiratuar hacimde artış olduğunu belirtmişlerdir .
Sigara İçenlerin Akciğerlerinde ve Sağlıklı Akciğerlerde Oksijen Değişimi
Oksijenin alveollere, hatta mevcut olan sağlıklı alveollere bile girme ve geçme yeteneği değil. Bu alveollere ulaşan oksijen alveollerin tek hücre kaplamasından geçmeli ve daha sonra kılcal damarların çift hücre tabakasından geçerek vücudun geri kalan kısmına gönderilecek olan kırmızı kan hücrelerindeki hemoglobine ulaşmalıdır.
Yukarıda belirtildiği gibi, sigara dumanı alveolleri ve kılcal damarların astarını etkileyebilir, bu ikisi arasında oksijen ve karbondioksit geçişini zorlaştırır. Sadece gaz değişimi için daha az yüzey alanı mevcut olmakla kalmıyor, aynı zamanda değişim tehlikeye giriyor. Oksijenin alveollerin ve kılcal damarların kazı duvarlarından geçmesi daha zordur. Difüzyon kapasitesi, bir gazın alveollerden kan dolaşımına bu geçişi gerçekleştirmesini ölçen bir solunum fonksiyon testidir.
Sigara İçenlerin Akciğerlerindeki Diğer Fizyolojik Değişiklikler
Sigara içen birinin akciğerlerinde meydana gelen çok daha fazla değişiklik var ve burada bahsedilenler sadece yüzeye dokunuyor. Bu değişikliklerin bir kısmı tersine çevrilemezken, hem hasarı en aza indirgemek hem de vücudunuzun onarılıp iyileşebilecek hasarı onarabilmesi için sigarayı bırakmak çok geç değildir.
Alt Hat: Sigara İçen ve Sigara İçmeyenlerin Akciğerleri
Sigara içen bir kişinin akciğerlerindeki yapısal ve fonksiyonel değişikliklerin tümüne bakmak, sigarayı bırakmanın önemini vurgulamakla birlikte, sadece endişe duyulan akciğerler değildir. Tütünün neredeyse her vücut sisteminde rol oynadığı, sigara içmenin yol açtığı çok sayıda hastalık vardır. Aynı zamanda endişe verici olan sadece akciğer kanseri değildir. Günümüzde durmak için hala isteksiz hissediyorsanız, sigaradan kaynaklanan bu kanser listesine bir göz atın.
Sigarayı Bırakma: Yardım Yapılabilir!
Neyse ki, herhangi bir zamanda sigarayı bırakmak akciğerlerinize daha fazla zarar vermeyi durdurabilir ve alışkanlığa bağlı hastalıkları ve kanserleri geliştirme riskinizi azaltabilir. Bunun kolay olmadığını biliyoruz. Bu mümkün. Sigarayı bırakma dersi 101 ile bugün başlayın - bu denemeyi yapabilmek için son ve başarılı bir alışkanlık haline getirme girişiminden vazgeçme nedenleri .
Kaynaklar:
Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. ve diğ. Ön Teşhis Periferik Kan Örneklerinde Ölçülen DNA Metilasyon Değişiklikleri Sigara ve Akciğer Kanseri Riski ile İlişkilidir. Uluslararası Kanser Dergisi . 2016 Eylül 15. (Baskıdan önce Epub).
Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri. Tütün Dumanı Hastalığa Neden Olan Nedenler: Sigara İçilen Hastalığın Biyolojisi ve Davranışsal Temelleri: Cerrahın Genel Raporu. 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53021/
Gibbons, D., Byers, L. ve J. Kurie. Sigara, p53 Mutasyon ve Akciğer Kanseri. Moleküler Kanser Araştırmaları . 2014. 12 (1): 3-13.