Разликата между белите дробове на пушача и здрави бели дробове

Визуални, клетъчни, молекулярни и функционални промени в белите дробове на пушача

Много хора, в някакъв момент, са чували за разликата между белите дробове на пушача и нормалните здрави бели дробове. Тези промени се случват визуално, на клетъчно ниво (под микроскоп) и дори на молекулярно ниво.

В допълнение към тези структурни промени има и няколко функционални разлики, вариращи от капацитета на белите дробове до кислородния обмен. Може дори да си припомните плакатите, изобразяващи черните, грозно изглеждащи дробове на хората, които пушат. Това реално ли е?

Белите дробове на пушача обикновено имат черно или кафеникаво оцветяване, намален капацитет и понижена еластичност. Освен това съдържат повече инфекциозни бактерии.

Разликата между белите дробове на пушача и здрави бели дробове

За да разберем действително ефекта на тютюневия дим върху белите дробове, трябва да разгледаме промените както в анатомията (външният вид), така и във физиологията (функцията).

И все пак ще задълбаем дори повече от това. Как изглеждат белите дробове на пушач, започвайки с промените, видими с невъоръжено око, до генетичните промени, невидими дори под микроскоп? Плакатите на черни и зловещи „бели дробове“, които всички сме виждали, не лъжат.

Нека започнем с това, което се вижда, ако можем да разгледаме цели бели дробове, изложени на тютюневото влияние.

Външен вид на белите дробове на пушача

Важно е да се посочи, че не всички черни „бели дробове“ са свързани с тютюневия дим.

Други дразнители, които се вдишват, също могат да причинят подобен външен вид, например при миньорите. И все пак, разглеждайки белите дробове, е много лесно да се разбере дали човекът е пушил през живота си.

Много хора се чудят какво причинява черният или кафяв цвят.

В цигарения дим има хиляди малки частици на въглеродна основа, които вдишваме. Телата ни имат специален начин да се справят с тези частици.

Веднага щом вдишаме цигарен дим, тялото ни е предупредено за факта, че нахлуват токсични частици. Възпалителните клетки се втурват към мястото на инцидента. Можем да смятаме един тип бели кръвни клетки, наречени макрофаги, за „боклукчийските камиони“ на нашата имунна система. Макрофагите по същество „изяждат“ гадните кафяво-черни частици в цигарения дим в процес, наречен фагоцитоза.

Тези частици обаче могат да навредят дори на „боклукчийте„. Затова се изолират в малки мехурчета и се съхраняват като токсични отпадъци. И там си седят. С времето все повече и повече макрофаги, съдържащи отломки, се натрупват в белите дробове и лимфните възли в гърдите. Все по-тъмни стават и белите дробове.

Може би се чудите дали кафяво-черният цвят изчезва някога. В крайна сметка макрофагите не живеят вечно. Когато макрофагът умре и мехурчетата от цигарени отпадъци се освободят, по-младите макрофаги се втурват към мястото и поглъщат частиците. Този процес се случва отново и отново през целия живот на човека.

Това не означава, че организмът не се излекува, когато се откажем от пушенето. Напротив! Но оцветяването на белите дробове остава за неопределено време.

Белите дробове на пушача на клетъчно ниво

Като се намали размерът и се разгледат по-внимателно белите дробове, се откриват все повече увреждания, свързани с тютюна. Под микроскоп клетките и околните тъкани са видими като добре уреден град, но град, опустошен от токсичния облак дим, спуснал се върху него. Различните структури в дихателните пътища са засегнати по различен начин.

1. Ресничките

Това са малки реснички, подобни на косми, които покриват бронхите и по-малките бронхиоли. Работата им е да улавя чужди тела, попаднали в дихателните пътища, и да ги извеждат от дробовете към гърлото по вълнообразен начин. След това от гърлото този материал може да бъде погълнат и унищожен от стомашните киселини.

За съжаление токсините в цигарения дим като акролеин и формалдехид парализират тези малки реснички, така че те не могат да изпълняват своята функция. В резултат на това други токсини (над 70 от тях канцерогени) и инфекциозни организми в крайна сметка остават в белите дробове. Там те нанасят щети както на клетъчно, така и на молекулярно ниво – промени, които от своя страна могат да доведат до рак и други заболявания.

2. Слуз

Възпалителните клетки, които се отзовават на мястото „на инцидента“ в дихателните пътища, отделят слуз в отговор на вредните химикали в цигарения дим. Тази слуз може да ограничи количеството богат на кислород въздух, достигащо до най-малките дихателни пътища, където се извършва обменът на газ. Слузта също така осигурява благоприятна среда за размножаване на вредни бактерии.

3. Дихателните пътища

Под микроскопа дихателните пътища изглеждат разтегнати – като ластик в стар чифт шорти. Това намаляване на еластичността, причинено от компоненти на тютюневия дим, също има важни функционални последици (обсъдени по-долу).

4. Алвеолите

Алвеолите са най-малките дихателни пътища и крайната белодробна дестинация за кислорода, който вдишваме. Тези алвеоли съдържат еластин и колаген, което им позволява да се разширяват при вдишване и да се свиват при издишване. Като цяло, повърхността на вашите алвеоли е около 70 квадратни метра и ако ги поставите една до друга, почти покриват тенис корт.

Токсините в цигарения дим повредят тези крехки структури по няколко начина. Те лесно увреждат тънките им стени и ги разрушават, като освен това намаляват способността им да се разширяват и свиват.

Тъй като все повече алвеоли се увреждат, в тях остава все повече въздух, който не може да бъде издишан. Това, от своя страна, води до разширяване и разкъсване на повече алвеоли, като се образува омагьосан кръг.

Като цяло, трябва голям процент от алвеолите да бъдат повредени, преди да настъпят симптоми (хипоксия) поради наличието на по-малко кислород за обмен.

5. Капилярите

На клетъчно ниво не се уврежда само белодробната тъкан. Най-малките кръвоносни съдове, капилярите, които са тясно свързани с най-малките дихателни пътища, също са повредени от тютюневия дим.

Точно както тютюнопушенето може да увреди по-големи кръвоносни съдове (което в крайна сметка води до инфаркти), то вреди и на капилярните стени в белите дробове. Стените, през които кислородът трябва да премине, за да се комбинира с хемоглобина в червени кръвни клетки, които да го пренесат до всички части на тялото.

Генетика и епигенетика

За да разберем наистина как тютюнопушенето причинява някои белодробни заболявания като рак на белия дроб, трябва да погледнем по-дълбоко в клетките на молекулярно ниво. Това е ниво, което не можем да видим директно през микроскоп.

В ядрото на всяка от нашите белодробни клетки живее нашата ДНК – чертежът на клетката. Тази ДНК съдържа инструкциите за направата на всеки протеин, който е необходим на клетката да расте, функционира, да се възстановява и да казва на клетката, че е време да умре, когато остарее или се повреди.

Може да сте чували, че поредица от мутации в клетка е отговорна за връзката между рака на белия дроб и тютюнопушенето, но много мутации обикновено се извършват преди клетката да стане ракова.

Има хиляди мутации в една белодробна клетка, изложена на тютюн.

Някои гени в белодробните клетки кодират протеини, които са отговорни за растежа и деленето на клетката. Един тип гени, наречени онкогени, карат клетките да растат и да се делят (дори когато не трябва). Други гени, наречени туморни супресорни гени, кодират протеини, които възстановяват увредената ДНК или елиминират увредените клетки, които не могат да бъдат възстановени.

Установено е, че няколко канцерогенни компонента в цигарения дим причиняват мутации, но проучванията дори показват начини, по които тютюнът конкретно причинява щети, които могат да доведат до рак. Например, някои тютюневи канцерогени причиняват мутации в гена p53, туморен супресор, който кодира протеини, възстановяващи увредените клетки или ги елиминира, така че раковата клетка да не се роди.

Епигенетика

И накрая, в допълнение към генетичните промени, причинени от тютюнопушенето, тютюнът може да причини и „епигенетични“ промени в белодробните клетки. Епигенетичните промени се отнасят не до действителните промени в ДНК на клетката, а до начина, по който гените се експресират.

Според проучване от 2017 г., метилирането на ДНК (епигенетични промени), което се открива в кръвта на пушачите, е свързано с повишен риск от рак на белия дроб. За разлика от генетичните промени в клетките, епигенетичните промени е по-вероятно да бъдат обратими при здравословен начин на живот.

Физиология

Точно както много промени се случват структурно в белите дробове на пушача, има няколко, които се развиват и на функционално ниво.

Тестовете за белодробна функция, често показват промени много рано, дори при тийнейджъри, които пушат, и много преди появата на някакви симптоми.

Някои хора, които пушат, се успокояват, че ако дишат спокойно, значи нямат проблем. И все пак голям процент от белодробната тъкан обикновено се унищожава, преди да се появят някакви симптоми.

За да разберете това по-добре, замислете се, че хората с отстранен цял бял дроб (пневмонектомия), които са иначе здрави, успяват да се адаптират и да водят сравнително нормален начин на живот. Някои дори са изкачвали планини.

Относителна вместимост на белите дробове на пушача

Пушенето може да повлияе на измерванията на белодробната функция по редица начини.

Общ белодробен капацитет

Общият белодробен капацитет (TLC) или общото количество въздух, което можем да вдишаме, поемайки възможно най-дълбоко дъх, се намалява чрез пушенето по няколко начина.

Тютюнопушенето може да доведе до увреждане на гръдните мускулите, намалявайки разширяването, необходимо за дълбоко вдишване.

Еластичността на гладката мускулатура в дихателните пътища също е засегната и може да ограничи и количеството вдишван въздух.

И на микроскопично ниво, когато има по-малко алвеоли (поради унищожаване от цигарения дим) или въздухът не може да достигне до алвеолите (поради свързано с цигари увреждане на дихателните пътища и натрупване на слуз), поемането на дъх е също засегнато.

Всички тези сили работят заедно за намаляване на белодробния капацитет.

Ако пушачът продължи да развива ХОББ, неговият TLC ще се покачи, тъй като препятствието ще доведе до задържане на въздух в белите дробове и по този начин общия обем се увеличава. С нарастването на TLC диафрагмата се поставя в механично неблагоприятно положение за ефективна вентилация, което води до значителна диспнея.

Принудителен обем на издишване

В допълнение към капацитета на белите дробове, пушенето води до затруднения при издишването на въглеродния диоксид, който се прехвърля от капилярите в белите дробове към алвеолите.

Както беше отбелязано по-горе, намалената еластичност на по-големите дихателни пътища и на алвеолите водят до улавяне на въздуха. Това води до намаляване на форсирания обем на издишване.

Спирането на тютюнопушенето помага

За щастие изследователите отбелязват, че едно от предимствата на отказването от тютюнопушенето, което се случва само след 2 седмици, е увеличаване както на белодробния капацитет, така и на обема на издишване.

Кислородна обмяна

Това не е само способността на кислорода да влиза и преминава към алвеолите или дори броят на здравите алвеоли. Кислородът, който достига до тези алвеоли, трябва да премине през едноклетъчната лигавица на алвеолите и след това през двойния клетъчен слой на капилярите, за да достигне хемоглобина в червените кръвни клетки, за да бъде доставен до останалата част от тялото.

Разсейващ капацитет

Както беше отбелязано по-горе, цигареният дим може да засегне както алвеолите, така и лигавицата на капилярите, което прави преминаването на кислород и въглероден диоксид между двете по-трудно. Не само има по-малка площ за обмен на газ, но обменът е компрометиран. По-трудно кислородът преминава през увредените стени на алвеолите и капилярите.

Дифузионният капацитет е тест за белодробна функция, който измерва способността на газа да направи този преход от алвеолите в кръвния поток. От няколко десетилетия знаем, че пушенето на цигари намалява дифузионната способност.

Други физиологични промени в белите дробове на пушача

Има много повече промени, които се случват в белите дробове на пушача, а споменатите тук само докосват повърхността. Споменахме как цигареният дим може да повлияе на капилярите, но също така засяга всеки кръвоносен съд в тялото. Увреждането на по-големите кръвоносни съдове може да доведе до промени в кръвния поток, които компрометират доставката на кръв до капилярите в белите дробове.

И не са само артериите. Пушенето на цигари е свързано със значително повишен риск от образуване на кръвни съсиреци в краката (дълбока венозна тромбоза). Тези кръвни съсиреци от своя страна могат да се откъснат и да преминат към белите дробове (белодробни емболи), причинявайки допълнителни щети, което води до по-малко здрава белодробна тъкан (ако човек оцелее).

Въпреки че някои от тези промени не са обратими, никога не е късно да се откажете от пушенето, за да минимизирате щетите и да позволите на тялото си да се възстанови от тези, които могат да бъдат възстановени и излекувани.

Обобщено за промените в белите дробове на пушача

Разглеждането на структурните и функционални промени в белите дробове на пушача, подчертава значението на спирането на тютюнопушенето, въпреки че не само белите дробове са засегнати.

Има множество заболявания, причинени от тютюнопушенето, като тютюнът играе роля в почти всяка телесна система. Също така не само ракът на белия дроб е обезпокоителен. Разгледайте този списък с ракови заболявания, причинени от пушенето, ако все още изпитвате колебание да спрете днес.

Ако все пак имате нужда от няколко факта, които да ви насърчат да откажете цигарите:

• 30% от раковите заболявания се дължат на тютюнопушенето;
• един на всеки пет смъртни случая се дължи на тютюнопушене;
• пушенето е отговорно за 80% от рака на белия дроб, водеща причина за смъртност от рак както при мъжете, така и при жените;
• цигарите са причина за 80% от смъртните случаи на ХОББ, четвъртата водеща причина за смърт в Съединените щати;

Но новините не са само лоши:

• рискът от сърдечни заболявания спада драстично в рамките на една година след отказването;
• рискът от инсулт спада значително две до пет години след отказване;
• рискът от много видове рак намалява значително пет години след отказването;

Отказ от тютюнопушенето

За щастие отказването от тютюнопушенето по може да спре нанасянето на по-нататъшни щети по белите дробове и да намали риска от развитие на свързани болести.

Всички знаем, че не е лесно. И все пак е възможно. Започнете днес със списък от идеи за отказване от тютюнопушенето. Имате безброй причини да се откажете! Направите този опит вашият последен и успешен опит да отхвърлите навика.

Заключение

Донякъде е поразително да видим огромния брой начини, по които тютюнопушенето засяга както структурата, така и функцията на белите дробове. Важното е обаче, че пушенето уврежда белите дробове не само по един начин.

Дори да имаше вариант да заобиколим щетите, причинени, да речем, на алвеолите, пушенето пак би представлявало не по-малък проблем.

С други думи, няма здравословна алтернатива на отказването. Въпреки това огромно количество щети върху белите дробове на пушача, телата ни са невероятно издръжливи и възстановяването започва само секунди след последната цигара.