Polmoni del fumatore contro polmoni sani normali

Molte persone ricordano di aver sentito parlare della differenza tra i polmoni del fumatore e i normali polmoni sani ad un certo punto nel tempo. Questi cambiamenti si verificano a livello visivo, a livello cellulare (al microscopio) e persino a livello molecolare.

Oltre a questi cambiamenti strutturali, esistono diverse differenze funzionali tra polmoni sani e polmoni del fumatore, che vanno dalla capacità polmonare allo scambio di ossigeno. Potresti anche ricordare i poster che raffigurano i polmoni neri e dall'aspetto brutto delle persone che fumano. Succede davvero? Cosa fa veramente il fumo di sigaretta ai polmoni?

Cosa sono i polmoni del fumatore?

I polmoni di un fumatore possono avere una colorazione nerastra o brunastra, avere una capacità polmonare ridotta, una maggiore elasticità e contenere più batteri infettivi.

Polmoni sani e normali del fumatore

Per comprendere veramente l'effetto del fumo di tabacco sui polmoni dobbiamo dare un'occhiata sia all'anatomia, sia al modo in cui aspetto dei polmoni cambia, e la fisiologia-come il funzione dei polmoni di un fumatore differiscono da quelli dei polmoni sani.

Eppure vogliamo scavare ancora più a fondo di così. Che aspetto hanno i polmoni di un fumatore a partire dai cambiamenti che puoi vedere ad occhio nudo, fino ai cambiamenti genetici troppo piccoli per essere visti anche al microscopio, ma spesso più inquietanti? I poster di cui abbiamo parlato prima non mentivano. Cominciamo con quello che potresti vedere se potessi guardare interi polmoni esposti al tabacco.

Aspetto del polmone

La foto sopra è onestamente come appaiono i polmoni di un fumatore per tutta la vita a un'ispezione visiva ad occhio nudo. È importante affermare che non tutti i polmoni neri sono correlati al fumo di tabacco.

Anche altre sostanze irritanti che possono essere inalate possono causare questo aspetto, come la malattia del polmone nero a volte osservata nei minatori di carbone. Tuttavia, è molto facile dire quando si osserva una serie di polmoni se una persona ha fumato o meno durante la sua vita.

Molte persone si chiedono da cosa derivi il colore nero o marrone.

Quando si inala il fumo di sigaretta, vengono inalate migliaia di minuscole particelle a base di carbonio.

I nostri corpi hanno un modo speciale di trattare queste particelle per toglierle di mezzo, se vuoi.

Non appena inali una boccata di fumo di sigaretta, il tuo corpo viene avvisato del fatto che le particelle tossiche hanno invaso. Le cellule infiammatorie si precipitano sulla scena. Un tipo di globuli bianchi chiamati macrofagi può essere considerato il "camion della spazzatura" del nostro sistema immunitario. I macrofagi essenzialmente "mangiano" le brutte particelle marrone-nere nel fumo di sigaretta in un processo chiamato fagocitosi.

Poiché queste particelle potrebbero essere dannose anche per le celle dei camion della spazzatura, vengono murate in minuscole vescicole e immagazzinate come rifiuti tossici. E lì si siedono. Man mano che sempre più macrofagi contenenti detriti si accumulano nei polmoni e nei linfonodi all'interno del torace, più scuri appaiono i polmoni.

Potresti chiederti se il colore marrone e nero scompare mai. Dopotutto, i macrofagi non vivono per sempre. Quando un macrofago muore e le vescicole dei rifiuti di sigaretta vengono rilasciate, i macrofagi più giovani si precipitano sulla scena e ingeriscono le particelle. Questo processo può verificarsi più e più volte durante la vita di una persona.

Questo non vuol dire che la guarigione non avvenga quando qualcuno smette di fumare. Lo fa. Ma lo scolorimento nei polmoni può rimanere indefinitamente.

I polmoni del fumatore a livello cellulare

Facendo un passo indietro nelle dimensioni e osservando più da vicino i polmoni, si riscontra un numero crescente di lesioni legate al tabacco. Al microscopio, le cellule e i tessuti circostanti diventano visibili come una città ben arredata, ma una città devastata dalla nube tossica di fumo che è scesa su di essa. Diverse strutture del tratto respiratorio sono colpite in modi diversi.

Ciglia

Le ciglia sono minuscole appendici simili a peli che rivestono i bronchi e i bronchioli più piccoli. Il compito delle ciglia è quello di catturare il materiale estraneo che si fa strada nelle vie aeree e spingerlo su e fuori dai polmoni fino alla gola in modo ondulatorio. Dalla gola, questo materiale può quindi essere ingerito e distrutto dagli acidi dello stomaco.

Sfortunatamente, le tossine nel fumo di sigaretta come l'acroleina e la formaldeide paralizzano queste minuscole ciglia in modo che non possano svolgere la loro funzione. Questo risultato è che altre tossine (oltre 70 delle quali cancerogene) e organismi infettivi finiscono per essere lasciati all'interno dei polmoni dove possono fare danni sia a livello cellulare che molecolare, cambiamenti che possono, a loro volta, portare al cancro e altre malattie.

Muco

Le cellule infiammatorie che sono attratte dalla scena nelle vie aeree secernono muco in risposta alle sostanze chimiche dannose nel fumo di sigaretta. Questo muco può limitare la quantità di aria ricca di ossigeno che raggiunge le vie aeree più piccole dove avviene lo scambio di gas. Il muco può anche fornire un terreno fertile nutriente per la crescita di batteri nocivi.

Le vie aeree

Al microscopio, le vie aeree possono apparire distese, come l'elastico di un vecchio paio di pantaloncini. Questa diminuzione di elasticità causata dai componenti del fumo di tabacco ha anche importanti ripercussioni funzionali (discusse in seguito).

Gli Alveoli

Gli alveoli sono le vie aeree più piccole e la destinazione finale a base di polmone dell'ossigeno che inspiriamo. Questi alveoli contengono elastina e collagene che consentono loro di espandersi con l'inspirazione e di sgonfiarsi con l'espirazione. Complessivamente, la superficie dei tuoi alveoli è di circa 70 metri quadrati, e se li appiattisci e li metti uno contro l'altro coprirebbero un campo da tennis.

Le tossine nel fumo di sigaretta danneggiano queste minuscole strutture in alcuni modi. È facile che le tossine danneggino le pareti sottili provocandone la rottura. Il fumo di sigaretta danneggia anche gli alveoli che rimangono intatti, diminuendo la loro capacità di espandersi e contrarsi.

Il danno agli alveoli è un problema che si autoalimenta. Man mano che più alveoli si danneggiano, c'è più aria intrappolata negli alveoli (l'aria non può essere espirata) che provoca la dilatazione e la rottura di più alveoli.

In generale, una grande percentuale degli alveoli deve essere danneggiata prima che si verifichino i sintomi, l'ipossia a causa della minore presenza di ossigeno affinché avvenga lo scambio. I problemi con lo scambio di ossigeno tra alveoli e capillari sono discussi ulteriormente in funzione.

I capillari

A livello cellulare, non è solo il tessuto polmonare ad essere danneggiato. Anche il più piccolo dei vasi sanguigni, i capillari, che sono strettamente associati alle vie aeree più piccole, sono danneggiati dal fumo di tabacco.

Proprio come il fumo può causare danni ai vasi sanguigni più grandi (che possono eventualmente portare ad attacchi di cuore), può causare cicatrici e ispessimento delle pareti dei capillari nei polmoni, pareti che l'ossigeno ha bisogno di passare per combinarsi con l'emoglobina in globuli rossi da trasportare dai polmoni al resto del corpo.

Genetica ed Epigenetica

Per capire veramente come il fumo causi alcune malattie polmonari come il cancro ai polmoni, dobbiamo guardare più in profondità all'interno delle cellule a livello molecolare. Questo è un livello che non possiamo vedere direttamente attraverso un microscopio.

Nel nucleo di ciascuna delle nostre cellule polmonari vive il nostro DNA, il progetto della cellula. Questo DNA contiene le istruzioni per produrre ogni proteina necessaria alla cellula per crescere, funzionare, ripararsi e dire alla cellula che è ora di morire quando diventa vecchia o danneggiata.

Potresti aver sentito dire che una serie di mutazioni in una cellula è responsabile del legame tra cancro ai polmoni e fumo, ma molte mutazioni di solito avvengono prima che una cellula diventi cancerosa.

Di solito ci sono migliaia di mutazioni in una singola cellula polmonare esposta al tabacco.

Alcuni geni nelle cellule polmonari codificano per proteine ​​responsabili della crescita e della divisione della cellula. Un tipo di geni chiamati oncogeni fa sì che le cellule crescano e si dividano (anche quando non dovrebbero). Altri geni, chiamati geni oncosoppressori, codificano per proteine ​​che riparano il DNA danneggiato o eliminano le cellule danneggiate che non possono essere riparate.

È stato scoperto che diversi componenti cancerogeni nel fumo di sigaretta causano mutazioni, ma gli studi hanno persino mostrato modi in cui il tabacco provoca specificamente il danno che può portare al cancro. Ad esempio, alcuni cancerogeni del tabacco causano mutazioni nel gene p53, un gene oncosoppressore che codifica per proteine ​​che riparano le cellule danneggiate o le eliminano in modo che non nascano cellule cancerose.

epigenetica

Infine, oltre ai cambiamenti genetici causati dal fumo, il tabacco può causare anche cambiamenti "epigenetici" nelle cellule polmonari. I cambiamenti epigenetici non si riferiscono ai cambiamenti effettivi nel DNA di una cellula, ma al modo in cui i geni sono espressi.

Secondo uno studio del 2017, la metilazione del DNA (cambiamenti epigenetici) che può essere rilevata nel sangue delle persone che fumano è associata ad un aumentato rischio di cancro ai polmoni. A differenza dei cambiamenti genetici nelle cellule, i cambiamenti epigenetici hanno maggiori probabilità di essere reversibili con uno stile di vita sano.

Fisiologia

Così come ci sono molti cambiamenti che avvengono strutturalmente nei polmoni di chi fuma, ci sono molti cambiamenti che avvengono anche a livello funzionale.

I test di funzionalità polmonare che confrontano le persone che fumano con quelle che non fumano spesso mostrano cambiamenti molto presto, anche negli adolescenti che fumano, e molto prima si verificano eventuali sintomi.

Alcune persone che fumano si sentono rassicurate che se respirano senza problemi, non hanno problemi. Eppure una grande percentuale del tessuto polmonare viene solitamente distrutta prima qualunque si verificano i sintomi.

Per capirlo meglio, considera che le persone a cui è stato asportato un intero polmone (una pneumonectomia), e sono altrimenti sane, possono adattarsi in modo da poter condurre uno stile di vita ragionevolmente normale. Alcuni hanno persino scalato montagne.

Capacità polmonare relativa

Il fumo può influenzare le misurazioni della funzione polmonare in diversi modi.

Capacità polmonare totale

La capacità polmonare totale (TLC), o la quantità totale di aria che puoi respirare facendo il respiro più profondo possibile, viene ridotta dal fumo in diversi modi. Il fumo può provocare danni ai muscoli del torace, riducendo l'espansione necessaria per fare un respiro profondo.

Anche l'elasticità della muscolatura liscia delle vie aeree è compromessa e, combinata con la perdita di elasticità, può limitare anche la quantità di aria inspirata.

E a livello microscopico, quando sono presenti meno alveoli (a causa della distruzione da parte del fumo di sigaretta), o l'aria non può raggiungere gli alveoli (a causa di danni alle vie aeree causati dalla sigaretta e accumulo di muco), l'assunzione di respiro è anche colpito. Queste forze lavorano tutte insieme per ridurre la capacità polmonare.

Se un fumatore continua a sviluppare la BPCO, il suo TLC aumenterà perché l'ostruzione porterà all'aria intrappolata nei polmoni e quindi i volumi polmonari complessivi aumenteranno. Man mano che la TLC aumenta, i diaframmi si appiattiscono e vengono messi in svantaggio meccanico per una ventilazione efficace, che porta a una dispnea significativa.

Volume espiratorio forzato

Oltre alla capacità polmonare, il fumo provoca difficoltà nell'espirare l'anidride carbonica che viene trasferita dai capillari nei polmoni agli alveoli. Come notato sopra, la ridotta elasticità delle vie aeree più grandi e il ridotto rinculo degli alveoli portano all'intrappolamento dell'aria. Ciò si traduce in una diminuzione del volume espiratorio forzato.

Smettere di fumare aiuta

Per fortuna, i ricercatori hanno notato che uno dei vantaggi dello smettere di fumare che si verifica dopo solo 2 settimane è un aumento della capacità polmonare sia e volume espiratorio.

Scambio di ossigeno

Non è solo la capacità dell'ossigeno di entrare e passare negli alveoli, o anche il numero di alveoli sani presenti. L'ossigeno che raggiunge quegli alveoli deve passare attraverso il rivestimento unicellulare degli alveoli e quindi attraverso il doppio strato cellulare dei capillari per raggiungere l'emoglobina nei globuli rossi da consegnare al resto del corpo.

Capacità di diffusione

Come notato sopra, il fumo di sigaretta può colpire sia gli alveoli che il rivestimento dei capillari rendendo più difficile il passaggio di ossigeno e anidride carbonica tra i due. Non solo c'è meno superficie disponibile per lo scambio di gas, ma lo scambio è compromesso. È più difficile che l'ossigeno passi attraverso le pareti sfregiate degli alveoli e capillari.

La capacità di diffusione è un test di funzionalità polmonare che misura questa capacità di un gas di effettuare questa transizione dagli alveoli al flusso sanguigno. Sappiamo da diversi decenni che il fumo di sigaretta può ridurre la capacità di diffusione.

Altri cambiamenti fisiologici

Ci sono molti altri cambiamenti che si verificano nei polmoni di qualcuno che fuma, e quelli menzionati qui toccano solo la superficie. Abbiamo menzionato come il fumo di sigaretta può influenzare i capillari, ma colpisce anche tutti i vasi sanguigni del corpo. Danni ai vasi sanguigni più grandi possono portare a cambiamenti nel flusso sanguigno che compromettono in primo luogo la consegna del sangue ai capillari nei polmoni.

E non sono solo le arterie. Il fumo di sigaretta è associato a un rischio significativamente maggiore di coaguli di sangue nelle gambe (trombosi venosa profonda). Questi coaguli di sangue possono a loro volta rompersi e viaggiare verso i polmoni (emboli polmonari) causando ulteriori danni, con conseguente tessuto polmonare meno sano (se una persona sopravvive).

Sebbene alcuni di questi cambiamenti non siano reversibili, non è mai troppo tardi per smettere di fumare sia per ridurre al minimo il danno sia per consentire al tuo corpo di riparare il danno che può essere ripristinato e guarito.

La linea di fondo

Osservare tutti i cambiamenti strutturali e funzionali nei polmoni di chi fuma sottolinea l'importanza di smettere di fumare, anche se non sono solo i polmoni a preoccupare.

Ci sono una moltitudine di malattie causate dal fumo, con il tabacco che gioca un ruolo in quasi tutti i sistemi corporei. Inoltre, non è solo il cancro ai polmoni a destare preoccupazione. Dai un'occhiata a questo elenco di tumori causati dal fumo se ti senti ancora riluttante a smettere oggi.

Se hai ancora bisogno di alcuni fatti per incoraggiarti a smettere:

  • Il 30% dei tumori è dovuto al fumo
  • Nel complesso, un decesso su cinque è dovuto al fumo
  • Il fumo è responsabile dell'80% dei tumori polmonari, la principale causa di morte per cancro sia negli uomini che nelle donne
  • Il fumo è responsabile dell'80% dei decessi per BPCO, la quarta causa di morte negli Stati Uniti

Ma le notizie non sono tutte negative:

  • Il rischio di malattie cardiache diminuisce drasticamente entro un anno dall'abbandono
  • Il rischio di ictus diminuisce significativamente da due a cinque anni dopo aver smesso
  • Il rischio di molti tumori diminuisce significativamente entro cinque anni dalla cessazione

Smettere di fumare

Per fortuna, smettere di fumare in qualsiasi momento può impedire che vengano arrecati ulteriori danni ai polmoni e può ridurre il rischio di sviluppare malattie e tumori legati all'abitudine. Sappiamo che non è facile. Eppure è possibile. Inizia oggi con la lezione 101 per smettere di fumare - motivi per smettere per fare di questo tentativo il tuo ultimo tentativo riuscito di liberarti dal vizio.

Una parola da Verywell

Può essere un po' opprimente guardare al vasto numero di modi in cui il fumo influisce sia sulla struttura che sulla funzione dei polmoni, ma il punto importante è che il fumo non influisce sui polmoni in un solo modo. Anche se avessimo un modo per aggirare il danno causato, diciamo, agli alveoli, il fumo sarebbe comunque un problema. io

In altre parole, non c'è alternativa salutare allo smettere. Nonostante questa grande quantità di danni, i nostri corpi sono straordinariamente resistenti e la riparazione inizia solo pochi secondi dopo l'ultimo tiro.

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