Perubahan Visual, Selular, Molekul, dan Fungsian dalam Paru-paru Perokok
Ramai orang ingat mendengar mengenai perbezaan antara paru-paru perokok dan paru-paru yang sihat di sekolah. Anda mungkin mengingati poster yang menggambarkan paru-paru yang kelihatan hitam dan jelek dari orang yang merokok. Adakah itu benar-benar berlaku? Apakah asap rokok benar-benar dilakukan ke paru-paru?
Perbezaan Antara Paru-paru Perokok dan Normal Sihat
Untuk benar-benar memahami kesan asap tembakau pada paru-paru, kita perlu melihat kedua-dua anatomi-bagaimana penampilan paru-paru berubah, dan fisiologi-bagaimana fungsi paru-paru perut berbeza daripada paru-paru yang sihat.
Namun kita mahu menggali lebih mendalam daripada itu. Apakah paru-paru perokok kelihatan seperti bermula dengan perubahan yang anda dapat lihat dengan mata kasar anda, sehingga perubahan genetik terlalu kecil untuk dilihat di bawah mikroskop?
Poster yang kami sebutkan tadi tidak berbohong. Mari kita mulakan dengan apa yang anda lihat jika anda dapat melihat seluruh paru-paru yang terdedah kepada tembakau.
Apa yang kelihatan seperti paru-paru perokok?
Gambar di atas adalah dengan jujurnya apa paru-paru perokok sepanjang hayat kelihatan seperti pemeriksaan visual dengan mata kasar. Penting untuk menyatakan bahawa tidak semua paru-paru hitam berkaitan dengan asap tembakau. Perengsa lain yang boleh dihirup boleh menyebabkan penampilan ini juga, seperti penyakit paru-paru hitam yang kadang-kadang dilihat dalam pelombong arang batu. Namun, sangat mudah untuk diberitahu apabila melihat satu set paru-paru sama ada atau tidak seseorang merokok sepanjang hidupnya.
Di manakah warna hitam atau coklat berasal? Apabila anda menyedut asap rokok, terdapat ribuan zarah berasaskan karbon kecil yang dihirup.
Tubuh kita mempunyai cara yang khusus untuk menangani zarah-zarah ini untuk mengelakkannya dari jalan jika anda mahu.
Sebaik sahaja anda menghirup asap rokok, badan anda dimaklumkan kepada fakta bahawa zarah toksik telah menyerang. Sel-sel radang bergegas ke tempat kejadian. Salah satu jenis sel darah putih yang dipanggil makrofag mungkin dianggap sebagai "trak sampah" sistem imun kita. Makrofag secara asasnya "makan" zarah-zarah hitam yang gelap dalam asap rokok dalam proses yang dipanggil phagocytosis.
Oleh kerana zarah-zarah ini boleh merosakkan walaupun ke sel-sel trak sampah, ia dibuang ke dalam vesikel kecil dan disimpan sebagai sisa toksik. Dan di sana mereka duduk. Semakin makrofag yang mengandungi puing-puing membina di dalam paru-paru dan nodus limfa di dalam dada, paru-paru yang lebih gelap muncul.
Paru Perokok di Tahap Selular
Mengambil langkah demi langkah dan melihat paru-paru dengan lebih dekat, semakin banyak kecederaan berkaitan tembakau yang ditemui. Di bawah mikroskop, sel-sel dan tisu-tisu di sekelilingnya dapat dilihat sebagai sebuah bandar yang dilantik, tetapi sebuah bandar yang dilanda oleh asap asap toksik yang turun ke atasnya.
Cilia: Silia adalah pelengkap seperti rambut kecil yang menyusun bronkus, dan bronkiol yang lebih kecil. Tugas silia adalah untuk menangkap bahan asing yang masuk ke saluran udara dan mendorongnya keluar dari paru-paru ke kerongkong dengan cara seperti gelombang. Dari tekak, bahan ini kemudian boleh ditelan dan dimusnahkan oleh asid perut.
Malangnya, toksin dalam asap rokok seperti acrolein dan formaldehid melumpuhkan silia kecil ini supaya mereka tidak dapat melaksanakan fungsi mereka. Ini menyebabkan toksin yang lain (lebih daripada 70 daripada mereka karsinogen) dan organisma berjangkit yang tersisa di dalam paru-paru di mana mereka boleh merosakkan kedua-duanya di peringkat selular dan di peringkat molekul, perubahan yang boleh menyebabkan kanser dan penyakit lain.
Mucus: Sel-sel radang yang ditarik ke tempat kejadian dalam lendir merembeskan lendir sebagai tindak balas kepada bahan kimia berbahaya dalam asap rokok . Lendir ini boleh mengehadkan jumlah udara kaya oksigen yang mencapai saluran udara terkecil di mana pertukaran gas berlaku. Mucus juga boleh menyediakan tempat pembiakan berkhasiat bagi pertumbuhan bakteria berbahaya.
The Airways: Di bawah mikroskop, saluran pernafasan boleh kelihatan terasa seperti anjal dalam sepasang celana panjang. Pengurangan keanjalan yang disebabkan oleh komponen asap tembakau juga mempunyai kesan fungsional yang penting (dibincangkan kemudian.)
Alveoli: Alveoli adalah terkecil dari saluran pernafasan dan tujuan oksigen akhir yang berasaskan paru-paru terakhir yang kami nafas.
Alveoli ini mengandungi elastin dan kolagen yang membolehkan mereka berkembang dengan inspirasi dan mengosongkan dengan tamat tempoh. Sama sekali, kawasan permukaan alveoli anda adalah sekitar 70 meter persegi, dan jika anda meletakkannya rata dan meletakkannya berakhir sehingga mereka akan menutup gelanggang tenis.
Toksin dalam asap rokok merosakkan struktur kecil ini dalam beberapa cara. Ia mudah untuk toksin untuk merosakkan dinding nipis yang menyebabkan mereka pecah. Asap rokok juga merosakkan alveoli yang masih utuh, mengurangkan keupayaan mereka untuk berkembang dan kontrak.
Kerosakan kepada alveoli adalah masalah sendiri. Apabila lebih banyak alveoli menjadi rosak, terdapat lebih banyak penangkapan udara di alveoli (udara tidak dapat dihirup keluar) yang mengakibatkan peleburan dan pecah lebih banyak alveoli. Secara amnya, peratus besar alveoli mesti rosak sebelum gejala-gejala-gejala akibat kurang oksigen yang hadir untuk pertukaran berlaku. Masalah dengan pertukaran oksigen antara alveoli dan kapilari dibincangkan lebih jauh di bawah fungsi.
Capillaries: Di peringkat sel, ia bukan hanya tisu paru-paru yang rosak. Yang terkecil daripada saluran darah, kapilari, yang berkait rapat dengan saluran udara terkecil juga rosak oleh asap tembakau. Sama seperti merokok boleh menyebabkan kerosakan kepada saluran darah yang lebih besar (yang akhirnya boleh menyebabkan serangan jantung), ia boleh menyebabkan parut dan penebalan dinding kapilari di dinding paru-paru yang diperlukan oleh oksigen supaya dapat bergabung dengan hemoglobin sel darah merah yang akan dibawa dari paru-paru ke seluruh badan.
Paru Perokok di Tahap Molekul: Genetik dan Epigenetik
Untuk benar-benar memahami bagaimana merokok menyebabkan beberapa penyakit paru-paru seperti kanser paru-paru, kita perlu melihat lebih dalam di dalam sel ke tahap molekul. Ini adalah tahap yang kita tidak dapat melihat langsung melalui mikroskop.
Dalam nukleus setiap sel paru-paru kita hidup DNA kita-cetak biru sel. DNA ini mengandungi arahan untuk membuat setiap protein yang diperlukan untuk sel untuk membesar, berfungsi, membaikinya, dan memberitahu sel itu adalah masa untuk mati apabila ia menjadi tua atau rosak.
Anda mungkin pernah mendengar bahawa satu siri mutasi di dalam sel bertanggung jawab untuk hubungan antara kanser paru-paru dan merokok, tetapi banyak mutasi biasanya mengambil sebelum sel menjadi kanser. Malah, terdapat ribuan mutasi dalam sel paru tunggal yang terdedah kepada tembakau.
Sesetengah gen dalam kod sel paru-paru untuk protein yang bertanggungjawab untuk pertumbuhan dan pembahagian sel. Satu jenis gen dipanggil onkogen, menyebabkan sel tumbuh dan dibahagikan (walaupun mereka tidak seharusnya.). Gen lain, yang dipanggil gen penindas tumor, kod untuk protein yang membaiki DNA yang rosak atau menghapuskan sel yang rosak yang tidak dapat diperbaiki.
Beberapa komponen dalam asap rokok didapati menyebabkan mutasi (mereka karsinogenik) tetapi kajian telah menunjukkan cara tembakau menyebabkan kerosakan yang boleh menyebabkan kanser. Contohnya, beberapa karsinogen tembakau menyebabkan mutasi di dalam gen p53, gen penekan tumor yang mengenakan kod untuk protein yang membaiki sel-sel yang rosak atau menghilangkannya supaya sel kanser tidak dilahirkan.
Akhirnya, sebagai tambahan kepada perubahan genetik yang disebabkan oleh merokok, tembakau boleh menyebabkan perubahan "epigenetik" dalam sel-sel paru-paru juga. Perubahan epigenetik tidak merujuk kepada perubahan sebenar dalam DNA sel, tetapi cara gen yang dinyatakan.
Fakta Mengenai Fungsi Paru Perokok vs Paru-paru Sihat: Fisiologi
Sama seperti terdapat banyak perubahan yang berlaku secara struktural di paru-paru seseorang yang merokok, terdapat beberapa perubahan yang berlaku pada tahap fungsian juga. Ujian fungsi paru-paru membandingkan orang-orang yang merokok dengan mereka yang tidak merokok sering menunjukkan perubahan awal, walaupun pada remaja yang merokok, dan lama sebelum sebarang gejala berlaku.
Kapasiti paru-paru dalam paru-paru perokok vs paru-paru yang sihat
Kapasiti total paru-paru, atau jumlah udara yang dapat anda nafas dalam mengambil nafas terdalam mungkin menurun dengan merokok dalam beberapa cara. Merokok boleh menyebabkan kerosakan pada otot di dada yang mengurangkan perluasan untuk menarik nafas panjang. Keanjalan otot licin di saluran pernafasan juga terjejas, dan digabungkan dengan kehilangan keanjalan, boleh mengehadkan jumlah udara dihidupkan juga. Dan pada tahap mikroskopik, apabila lebih sedikit alveoli hadir, atau udara tidak dapat mencapai alveoli, asupan nafas juga terjejas. Pasukan ini semuanya berfungsi bersama untuk mengurangkan kapasiti paru-paru.
Sebagai tambahan kepada keupayaan paru-paru, merokok mengakibatkan kesukaran untuk melepaskan karbon dioksida yang dipindahkan dari kapiler ke paru-paru ke alveoli. Seperti yang dinyatakan di atas, penurunan keanjalan saluran pernafasan yang lebih besar dan penurunan pengurangan alveoli membawa kepada perangkap udara. Ini mengakibatkan pengurangan volum ekspedisi terpaksa.
Syukurlah, para penyelidik telah memperhatikan bahawa salah satu manfaat berhenti merokok yang berlaku selepas hanya 2 minggu adalah peningkatan dalam kapasiti paru-paru dan jumlah expiratory.
Pertukaran Oksigen di Paru Perokok berbanding Paru-paru yang Sihat
Ia bukan hanya keupayaan oksigen untuk memasuki dan menurunkan alveoli, atau juga bilangan alveoli yang sihat. Oksigen yang mencapai alveoli itu mesti melalui lapisan sel tunggal alveoli dan kemudian melalui lapisan sel double dari kapilari untuk mencapai hemoglobin dalam sel darah merah untuk dihantar ke seluruh tubuh.
Seperti yang dinyatakan di atas, asap rokok boleh mempengaruhi kedua-dua alveoli dan lapisan kapilari yang menjadikan laluan oksigen dan karbon dioksida antara kedua lebih sukar. Bukan sahaja terdapat kawasan permukaan kurang untuk pertukaran gas, tetapi pertukaran itu dikompromikan. Lebih sukar untuk oksigen untuk melepasi dinding parah alveoli dan kapilari. Kapasiti penyebaran adalah ujian fungsi paru-paru yang mengukur keupayaan gas untuk membuat peralihan dari alveoli ke dalam aliran darah.
Perubahan fisiologi lain dalam paru-paru perokok
Terdapat banyak perubahan yang berlaku di paru-paru seseorang yang merokok, dan yang disebutkan di sini hanya menyentuh permukaan. Walaupun beberapa perubahan ini tidak dapat diterbalikkan, tidak pernah terlambat untuk berhenti merokok untuk meminimumkan kerosakan dan membiarkan tubuh anda membaiki kerosakan yang dapat dipulihkan dan sembuh.
Bahagian bawah: Paru-paru Perokok vs Bukan Perokok
Melihat semua perubahan struktur dan fungsi dalam paru-paru seseorang yang merokok menekankan pentingnya berhenti merokok, walaupun bukan hanya paru-paru yang menjadi perhatian. Terdapat banyak penyakit yang disebabkan oleh merokok, dengan tembakau memainkan peranan dalam hampir setiap sistem tubuh. Ia juga bukan hanya kanser paru-paru yang menjadi perhatian. Lihatlah senarai kanser yang disebabkan oleh merokok jika anda masih merasakan keengganan untuk berhenti hari ini.
Berhenti Merokok: Bantuan Sedia Ada!
Syukurlah, berhenti merokok pada bila-bila masa boleh menghentikan kerosakan selanjutnya daripada dilakukan ke paru-paru anda dan dapat mengurangkan risiko anda mengembangkan penyakit dan kanser yang dikaitkan dengan kebiasaan. Kami tahu ia tidak mudah. Tetapi mungkin. Mulai hari ini dengan pelajaran berhenti merokok 101 - sebab-sebab untuk berhenti membuat percubaan terakhir dan berjaya untuk menendang kebiasaan.
Sumber:
Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. et al. Perubahan Metilasi DNA yang Diukur dalam Sampel Darah Periferal Pra-Diagnostik Dihubungkan dengan Rokok Merokok dan Risiko Paru-paru. Jurnal Antarabangsa Kanser . 2016 15 Sep. (Epub menjelang cetakan).
Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit. Bagaimana Penyebab Asap Tembakau Penyakit: Asas Biologi dan Tingkah Laku untuk Penyakit Merokok-Penyakit: Laporan Ketua Bedah. 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53021/
Gibbons, D., Byers, L., dan J. Kurie. Merokok, p53 Mutasi, dan Kanker Paru-paru. Penyelidikan Kanser Molekul . 2014. 12 (1): 3-13.