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 a un certo punto nel tempo. Questi cambiamenti si verificano a livello visivo, a livello cellulare (al microscopio) e anche a livello molecolare. Oltre a questi cambiamenti strutturali, ci sono diverse differenze funzionali tra i polmoni sani e i polmoni del fumatore, che vanno dalla capacità polmonare allo scambio di ossigeno. Potresti anche ricordare i poster che ritraggono i polmoni neri e dall'aspetto brutto delle persone che fumano. Succede davvero? Cosa fa veramente il fumo di sigaretta ai polmoni?

Differenze tra i polmoni del fumatore e i polmoni sani normali

Per comprendere veramente l'effetto del fumo di tabacco sui polmoni, dobbiamo dare un'occhiata sia all'anatomia: come aspetto dei polmoni cambia, e la fisiologia: come funzione dei polmoni di un fumatore differiscono da quelli dei polmoni sani. Eppure vogliamo scavare ancora più in profondità. Che aspetto hanno i polmoni di un fumatore cominciando con i cambiamenti che si possono vedere ad occhio nudo, fino alle modifiche genetiche troppo piccole per essere viste al microscopio, ma spesso più minacciose??

I manifesti di cui abbiamo parlato prima non mentono. Iniziamo con quello che potresti vedere se potessi guardare interi polmoni esposti al tabacco.

Che aspetto ha il polmone di Smoker?

La foto qui sopra è onestamente ciò che i polmoni di un fumatore di una vita assomigliano a un controllo visivo ad occhio nudo. È importante affermare che non tutti i polmoni neri sono legati al fumo di tabacco. Altre sostanze irritanti che possono essere inalate possono causare questo aspetto, come ad esempio la malattia del polmone nero a volte visto nei minatori di carbone. Eppure, è molto facile dire quando si guarda una serie di polmoni indipendentemente dal fatto che una persona fumasse o meno durante la sua vita.

Molte persone si chiedono da che cosa deriva il colore nero o marrone. Quando inalate il fumo di sigaretta, ci sono migliaia di minuscole particelle a base di carbonio che vengono inalate. I nostri corpi hanno un modo speciale di trattare queste particelle per toglierle di mezzo, se vuoi.

Non appena si inala un soffio di fumo di sigaretta, il tuo corpo è allertato dal fatto che le particelle tossiche hanno invaso. Le cellule infiammatorie si precipitano sulla scena. Un tipo di globuli bianchi chiamati macrofagi può essere considerato come il "camion dell'immondizia" 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, sono murate in piccole 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 i polmoni appaiono più scuri.

Forse ti starai chiedendo se il colore marrone e nero non scompaia 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 ripetersi all'infinito 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.

Polmoni del fumatore a livello cellulare

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

Ciglia: Le ciglia sono piccole appendici simili a peli che rivestono i bronchi e i bronchioli più piccoli. Il compito delle ciglia è quello di catturare materiale estraneo che si insinua nelle vie respiratorie e spingerlo su e fuori dai polmoni fino alla gola in maniera ondulatoria. Dalla gola, questo materiale può 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 di esse cancerogene) e organismi infettivi finiscono per essere lasciati nei polmoni dove possono danneggiare sia a livello cellulare che a livello molecolare, cambiamenti che a loro volta possono 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 più piccole vie aeree in cui avviene lo scambio di gas. Il muco può anche fornire un terreno fertile per la crescita di batteri nocivi.

Le vie aeree: Sotto il microscopio, le vie aeree possono apparire distese, come l'elastico di un vecchio paio di pantaloncini. Questa diminuzione dell'elasticità causata dai componenti del fumo di tabacco ha anche importanti ripercussioni funzionali (discusse più avanti).

Gli Alveoli: Gli alveoli sono la più piccola delle vie aeree e l'ultima destinazione polmonare dell'ossigeno che respiriamo. Questi alveoli contengono elastina e collagene che permettono loro di espandersi con l'ispirazione e sgonfiarsi con l'espirazione. Complessivamente, la superficie dei tuoi alveoli è di circa 70 metri quadrati, e se li avessi appiattiti e li avessi messi fine alla fine copriresti un campo da tennis.

Le tossine nel fumo di sigaretta danneggiano queste piccole strutture in alcuni modi. È facile che le tossine danneggino le pareti sottili causandone 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, cioè l'ipossia dovuta alla minore presenza di ossigeno per lo scambio. I problemi con lo scambio di ossigeno tra gli alveoli e i capillari sono discussi ulteriormente in funzione.

I capillari: A livello cellulare, non è solo il tessuto polmonare a essere danneggiato. Il più piccolo dei vasi sanguigni, i capillari, che sono strettamente associati alle più piccole vie aeree, sono anche danneggiati dal fumo di tabacco. Proprio come il fumo può causare danni ai vasi sanguigni più grandi (che alla fine possono portare ad attacchi cardiaci), può causare cicatrici e ispessimento delle pareti dei capillari nelle pareti dei polmoni che l'ossigeno deve attraversare per combinarsi con l'emoglobina in globuli rossi da trasportare dai polmoni al resto del corpo.

Polmoni del fumatore a livello molecolare: genetica ed epigenetica

Per capire veramente come il fumo causi alcune malattie polmonari come il cancro del polmone, abbiamo bisogno di guardare più a fondo 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 fare in modo che ogni proteina necessaria per la cellula cresca, funzioni, si ripari e dica alla cellula che è tempo di morire quando diventa vecchia o danneggiata.

Potresti aver sentito che una serie di mutazioni in una cellula è responsabile del legame tra cancro del polmone e fumo, ma molte mutazioni avvengono prima che una cellula diventi cancerosa. In realtà, ci sono di solito 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, causa la crescita e la divisione delle cellule (anche quando non dovrebbero). Altri geni, chiamati geni oncosoppressori, codice per proteine che riparano il DNA danneggiato o eliminano le cellule danneggiate che non possono essere riparate.

Diversi componenti del fumo di sigaretta hanno causato mutazioni (sono cancerogene), ma studi hanno anche dimostrato in che modo il tabacco causa 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 una cellula cancerosa non sia nata.

L'epigenetica

Infine, oltre ai cambiamenti genetici causati dal fumo, il tabacco può causare cambiamenti "epigenetici" anche nelle cellule polmonari. I cambiamenti epigenetici si riferiscono non 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 possono essere rilevati nel sangue delle persone che fumano sono associate 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.

Funzione dei polmoni del fumatore rispetto ai polmoni sani (fisiologia)

Proprio come ci sono molti cambiamenti che si verificano strutturalmente nei polmoni di qualcuno che fuma, ci sono diversi cambiamenti che avvengono anche a livello funzionale. I test di funzionalità polmonare che confrontano le persone che fumano con quelli che non fumano mostrano spesso cambiamenti molto precoci, anche negli adolescenti che fumano, e molto prima qualsiasi sintomo si manifesta Alcune persone che fumano si sentono rassicurate che se respirano senza problemi, non hanno problemi. Eppure una grande percentuale di tessuto polmonare viene solitamente distrutta prima qualunque i sintomi si verificano Per capirlo meglio, considera che le persone che hanno un polmone intero rimosso (una pneumonectomia), e sono altrimenti in buona salute, possono adattarsi in modo da poter condurre uno stile di vita abbastanza normale. Alcuni hanno addirittura scalato le montagne.

Capacità polmonare nei polmoni del fumatore rispetto ai polmoni sani

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

Capacità polmonare totale

La capacità polmonare totale, o la quantità totale di aria che si può respirare prendendo il respiro più profondo possibile, viene ridotta fumando in diversi modi. Il fumo può provocare danni ai muscoli del petto riducendo l'espansione necessaria per fare un respiro profondo. Anche l'elasticità della muscolatura liscia delle vie aeree è influenzata e, combinata con la perdita di elasticità, può limitare la quantità di aria respirata.

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

Volume espiratorio forzato

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

Aiuto per smettere di fumare

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

Scambio di ossigeno nei polmoni del fumatore rispetto ai polmoni sani

Non è solo la capacità dell'ossigeno di entrare e di passare agli alveoli, o anche il numero di alveoli sani presenti. L'ossigeno che raggiunge gli alveoli deve passare attraverso il rivestimento monocellulare degli alveoli e quindi attraverso lo strato a doppia cellula 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 influenzare sia gli alveoli che il rivestimento dei capillari rendendo il passaggio di ossigeno e anidride carbonica tra i due più difficili. Non solo c'è meno superficie disponibile per lo scambio di gas, ma lo scambio è compromesso. È più difficile per l'ossigeno passare 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 per effettuare questa transizione dagli alveoli nel flusso sanguigno. Sappiamo da diversi decenni che il fumo di sigaretta può ridurre la capacità di diffusione.

Altri cambiamenti fisiologici nei polmoni di un fumatore

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

E non sono solo le arterie. Il fumo di sigaretta è associato ad 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).

Mentre alcuni di questi cambiamenti non sono reversibili, non è mai troppo tardi per smettere di fumare sia per minimizzare il danno sia per permettere al tuo corpo di riparare il danno che può essere ripristinato e guarito.

The Bottom Line: Polmoni di un fumatore contro non fumatori

Guardare tutti i cambiamenti strutturali e funzionali nei polmoni di qualcuno che fuma sottolinea l'importanza della cessazione del fumo, anche se non sono solo i polmoni a destare preoccupazione. Ci sono una moltitudine di malattie causate dal fumo, con il tabacco che gioca un ruolo in quasi tutti i sistemi del corpo. Non è solo il cancro ai polmoni che è preoccupante. Dai un'occhiata a questo elenco di cancri causati dal fumo se senti ancora qualche riluttanza a fermarti oggi.

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

Complessivamente, 1 decesso su 5 è dovuto al fumo
Il 30 percento dei tumori è dovuto al fumo
Il fumo è responsabile dell'80% dei tumori polmonari, la principale causa di decessi per cancro sia negli uomini che nelle donne
Il fumo è responsabile dell'80% dei decessi per BPCO, la quarta principale causa di morte negli Stati Uniti

Ma le notizie non sono poi così male:

Il rischio di malattie cardiache diminuisce drasticamente entro un anno dal dimettersi
Il rischio di ictus diminuisce significativamente da due a cinque anni dopo la chiusura
Il rischio di molti tumori diminuisce significativamente di cinque anni dopo la dimissione

Smettere di fumare: l'aiuto è disponibile!

Per fortuna, smettere di fumare in qualsiasi momento può fermare ulteriori danni causati dai polmoni e ridurre il rischio di sviluppare malattie e tumori legati all'abitudine. Sappiamo che non è facile. È possibile. Inizia oggi con la lezione 101 per smettere di fumare - motivi per cui rinunciare per fare di questo tentativo il tuo tentativo finale e di successo di eliminare l'abitudine.

Una parola da Verywell

Può essere un po 'opprimente osservare il 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 influenza i polmoni in un solo modo. Anche se avessimo un modo per aggirare il danno causato, diciamo, agli alveoli, fumare sarebbe ancora un problema. In altre parole, non esiste un'alternativa sana alla rinuncia. Nonostante questa grande quantità di danni, i nostri corpi sono straordinariamente resistenti e le riparazioni iniziano solo pochi secondi dopo l'ultimo soffio.