흡연자의 폐에서 시각적, 세포 적, 분자 적 및 기능적 변화
많은 사람들이 흡연자의 폐와 정상적인 건강한 폐 사이의 차이에 대해 듣고 기억합니다. 담배를 피우는 검은 색의 못생긴 폐를 묘사 한 포스터를 상기 해보십시오. 그게 정말로 일어날까요? 담배 연기는 폐에 실제로 무엇을합니까?
흡연자의 폐와 정상적인 건강한 폐의 차이점
폐에 대한 담배 연기의 효과를 실제로 이해하려면 폐의 모양 이 어떻게 변하는 지, 그리고 생리학 - 흡연자의 폐 기능 이 건강한 폐의 기능 과 다른지에 대한 해부학을 살펴볼 필요가 있습니다.
그러나 우리는 그것보다 더 깊게 파고 싶습니다. 흡연자의 폐가 맨눈으로 볼 수있는 변화에서 시작하여 현미경으로 볼 수없는 작은 유전 적 변화까지 무엇을 보이나요?
우리가 이전에 말한 포스터는 거짓말하지 않았습니다. 담배에 노출 된 폐 전체를 볼 수 있다면 무엇부터 보는지 알기 시작하겠습니다.
흡연자의 폐가 어떻게 생겼습니까?
위의 사진은 육안으로 육안 검사를 한 평생 흡연자의 폐가 정직한 모습입니다. 모든 검은 폐가 담배 연기와 관련이있는 것은 아니라는 사실을 밝히는 것이 중요합니다. 흡입 될 수있는 다른 자극제는 석탄 광부에서 때때로 볼 수있는 검은 폐 질환과 같은이 외양을 유발할 수 있습니다. 그러나 한숨을 피운 사람 이건 아니건간에 폐를 볼 때 쉽게 알 수 있습니다.
검은 색이나 갈색의 색은 어디서 나옵니까? 담배 연기를 흡입하면, 수천 가지의 작은 탄소 기반 입자가 흡입됩니다.
우리의 몸에는이 입자들을 다루는 특수한 방법이 있습니다.
담배 연기를들이 마자 마자 몸이 독성 입자가 침범했다는 사실을 알려줍니다. 염증 세포가 현장으로 달려갑니다. 대 식세포라고 불리는 백혈구의 한 유형은 면역 체계의 "쓰레기 트럭"이라고 생각할 수 있습니다. 대 식세포는 기본적으로 식균 작용 과정에서 담배 연기의 까맣고 까맣고 까다로운 입자를 "먹습니다".
이 입자들은 쓰레기 트럭 세포에서도 손상을 입을 수 있기 때문에 작은 베 시클로 둘러싸여 있으며 유독성 폐기물로 저장됩니다. 그리고 거기에 앉아 있습니다. 가슴 속 폐와 림프절에 잔해를 포함하는 대 식세포가 점점 더 많이 생성됨에 따라 폐가 더 어두워집니다.
세포 수준에서 흡연자의 폐
크기를 줄이고 폐를보다 면밀히 관찰하면 점점 더 많은 담배 관련 상해가 발견됩니다. 현미경 하에서 세포와 주변 조직은 잘 정비 된 도시로 보이지만 유독 한 연기 구름에 의해 파괴 된 도시는 그 위에 내려 앉았다.
Cilia : 섬모는 기관지에 줄 지어있는 작은 머리카락 모양의 부속물이며, 작은 세균입니다. 섬모의 일은기도로 들어가는 이물질을 잡아서 폐에서 나오는 것을 물결 모양으로 목구멍으로 밀어내는 것입니다. 목구멍에서이 물질은 위산에 의해 삼켜지고 파괴 될 수 있습니다.
불행히도, 아크롤레인 및 포름 알데히드와 같은 담배 연기에있는 독소는이 작은 섬모를 마비 시켜서 기능을 수행 할 수 없습니다. 그 결과 다른 독소 (70 가지가 넘는 발암 물질)와 전염성 유기체가 폐 내부에 남게되어 세포 수준과 분자 수준 모두에서 손상을 입을 수 있으며 암과 다른 질병으로 이어질 수 있습니다.
점액 : 기도에서 그려진 염증 세포 는 담배 연기 의 유해한 화학 물질에 반응하여 점액을 분비합니다. 이 점액은 가스 교환이 일어나는 가장 작은기도에 도달하는 산소가 풍부한 공기의 양을 제한 할 수 있습니다. 점액은 또한 해로운 박테리아의 성장을위한 영양 번식지를 제공 할 수 있습니다.
Airways : 현미경에서,기도는 낡은 반바지의 신축성처럼 펼쳐져 보일 수 있습니다. 담배 연기의 성분에 의해 야기 된 탄성 감소는 중요한 기능적 영향을 미친다 (나중에 논의 됨).
폐포 (Alveoli) : 폐포는 우리가 숨 쉬는기도의 가장 작은 부분이며 최종 폐를 기반으로하는 산소의 목적지입니다.
이 폐포는 엘라 스틴 (elastin)과 콜라겐 (collagen)을 함유하고있어 영감으로 확장하고 만료로 공기를 빼내줍니다. 전체적으로 당신의 폐포 표면은 약 70 평방 미터이며, 평평하게 놓고 끝까지 놓으면 테니스 코트를 덮을 것입니다.
담배 연기에있는 독소는 몇 가지 방법으로이 작은 구조물을 손상시킵니다. 독소가 얇은 벽을 손상시켜 쉽게 파열시킬 수 있습니다. 담배 연기는 또한 손상되지 않은 채로있는 폐포를 손상시켜 확장 및 축소 능력을 감소시킵니다.
폐포의 손상은 스스로 영속적 인 문제입니다. 더 많은 폐포가 손상되면 더 많은 폐포가 팽창하고 파열되게하는 폐포에 더 많은 공기가 갇히게됩니다 (공기는 호흡 할 수 없습니다). 일반적으로, 폐포의 많은 부분이 손상되기 전에 교환을 위해 산소가 부족하여 저산소증이 발생합니다. 폐포와 모세 혈관 사이의 산소 교환에 대한 문제는 기능면에서 더 논의된다.
모세 혈관 : 세포 수준에서는 손상된 폐 조직 만이 아닙니다. 가장 작은기도와 밀접하게 관련된 혈관의 가장 작은 부분 인 모세 혈관 역시 담배 연기에 의해 손상됩니다. 흡연은 큰 혈관에 손상을 줄 수 있으며 (결국 심장 마비로 이어질 수 있음), 폐벽에서 모세 혈관 벽의 흉터와 농축을 일으켜 산소가 통과해야 혈색소와 결합합니다. 적혈구가 폐에서 나머지 신체로 옮겨집니다.
분자 수준에서 흡연자의 폐 : 유전학 및 후성 유전학
흡연으로 폐암과 같은 폐 질환이 발생하는 것을 실제로 이해하려면 세포 내부를 분자 수준까지 깊숙이 조사해야합니다. 이것은 현미경을 통해 직접 볼 수없는 수준입니다.
우리의 폐 세포 각각의 핵에는 세포의 청사진 인 DNA가 존재합니다. 이 DNA는 세포가 성장하고 기능하며 스스로를 회복시키는 데 필요한 모든 단백질을 만들기위한 지침을 포함하고 있으며 세포가 노화되거나 손상 될 때 세포가 죽을 때라고 말합니다.
세포의 일련의 돌연변이가 폐암과 흡연 사이의 연관성에 대한 책임이 있다고 들었을 지 모르지만, 많은 돌연변이는 일반적으로 세포가 암이되기 전에 취합니다. 사실, 담배에 노출 된 단일 폐 세포에는 수천 가지의 돌연변이가 존재합니다.
폐 세포의 일부 유전자는 세포의 성장과 분열을 담당하는 단백질을 암호화합니다. 종양 유전자 (oncogenes)라고 불리는 유전자의 한 유형은 세포가 성장하고 분열되도록합니다 (하지 말아야 할 때조차도). 종양 억제 유전자 (tumor suppressor genes)라고 불리는 다른 유전자는 손상된 DNA를 복구하거나 복구 할 수없는 손상된 세포를 제거하는 단백질을 암호화합니다.
담배 연기의 여러 성분들이 돌연변이를 일으키는 것으로 밝혀졌지만 (담배는 발암 성임) 연구 결과 담배가 특히 암을 유발할 수있는 손상을 유발하는 방법을 보여주었습니다. 예를 들어 일부 담배 발암 물질은 손상된 세포를 복구하거나 암 세포가 태어나지 않도록 단백질을 암호화하는 종양 억제 유전자 인 p53 유전자에 돌연변이를 유발합니다.
마지막으로, 담배로 인한 유전 적 변화 외에도 담배는 폐 세포에서도 "후 성적"변화를 일으킬 수 있습니다. 후 성적 변화는 세포 DNA의 실제 변화가 아니라 유전자가 발현되는 방식을 의미합니다.
흡연자의 폐 기능과 건강한 폐 기능에 관한 사실 : 생리학
흡연자의 폐에서 구조적으로 일어나는 많은 변화가 있듯이, 기능적 차원에서도 몇 가지 변화가 있습니다. 담배를 피우지 않는 사람들과 담배를 피우는 사람들을 비교하는 폐 기능 검사는 담배를 피우는 10 대들과조차 증상이 나타나기 훨씬 전에 조기에 변화를 나타내는 경향이 있습니다.
흡연자의 폐와 건강한 폐의 폐 기능
가능한 한 가장 심한 호흡을 할 때 호흡 할 수있는 총 폐 용량 또는 총 공기량은 여러 가지 방법으로 흡연으로 감소합니다. 흡연은 심호흡을하기 위해 필요한 팽창을 줄여주는 가슴 근육을 손상시킬 수 있습니다. 기도에있는 평활근의 탄성은 마찬가지로 영향을 받고 탄성의 손실과 함께 호흡하는 공기의 양을 제한 할 수 있습니다. 미세한 수준에서, 폐포가 거의 없거나 공기가 폐포에 도달 할 수없는 경우 호흡의 섭취도 영향을받습니다. 이러한 힘은 모두 폐 기능을 감소시키기 위해 함께 작용합니다.
폐 기능 외에도 흡연은 폐 모세 혈관에서 폐포로 이동하는 이산화탄소를 내뿜기가 어렵습니다. 위에서 언급했듯이, 큰기도의 탄력 감소와 폐포의 반동 감소는 공기 포집으로 이어진다. 이로 인해 강제 호기량이 감소합니다.
고맙게도 연구자들은 2 주 후에 발생하는 흡연 중단 의 이점 중 하나는 폐 용량과 호기량이 증가한다는 것입니다.
흡연자의 폐와 건강한 폐의 산소 교환
그것은 산소가 폐포에 들어가거나 통과 할 수있는 능력뿐만 아니라 건강한 폐포의 수입니다. 그 폐포에 도달하는 산소는 폐포의 단일 세포 라이닝을 통과 한 다음 모세 혈관의 이중 세포층을 통과하여 적혈구의 헤모글로빈에 도달하여 나머지 신체로 전달되어야합니다.
위에서 언급했듯이, 담배 연기는 두 가지 사이의 산소와 이산화탄소의 통과를 더욱 어렵게 만드는 모세 혈관의 폐포와 라이닝 모두에 영향을 줄 수 있습니다. 가스 교환을 위해 사용할 수있는 표면적이 적을뿐만 아니라 교환이 손상되었습니다. 산소가 폐포와 모세 혈관의 상처받은 벽을 통과하는 것이 더 힘듭니다. 확산 능력은 폐 기능 테스트로 폐포에서 혈류로의 전환을위한 가스의 능력을 측정합니다.
흡연자의 폐에있는 다른 생리학 변화
담배를 피우는 사람의 폐에서 일어나는 많은 변화가 있으며, 여기서 언급 한 것들은 단지 표면을 만집니다. 이러한 변화의 일부는 되돌릴 수 없지만 손상을 최소화하고 회복되고 치유 될 수있는 손상을 회복 할 수 있도록 흡연을 종료하기에는 너무 늦지 않았습니다.
결론 : 흡연자 대 비 흡연자의 폐
담배를 피우는 사람의 폐에있는 구조적 및 기능적 변화를 모두 살펴보면, 폐가 중요 할뿐만 아니라 금연의 중요성을 강조합니다. 담배는 거의 모든 신체 시스템에서 중요한 역할을합니다. 또한 관심사 인 폐암이 아닙니다. 오늘 멈추기를 꺼리는 경우 흡연으로 인한 암의 목록을보십시오.
금연 : 도움이 가능합니다!
고맙게도 언제든지 금연을하면 폐 손상을 막을 수 있으며 습관과 관련된 질병 및 암 발병 위험을 줄일 수 있습니다. 쉬운 일이 아니라는 것을 알고 있습니다. 가능한 일입니다. 오늘 금연 습관 수업을 시작하십시오 - 습관을 걷어차 기위한 마지막 시도입니다.
출처 :
Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. 등. 사전 진단 주변 혈액 샘플에서 측정 된 DNA 메틸화 변화는 흡연 및 폐암 위험과 관련됩니다. 암의 국제 저널 . 2016 년 9 월 15 일 (인쇄물 앞서서 Epub).
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Gibbons, D., Byers, L. 및 J. Kurie. 흡연, p53 돌연변이 및 폐암 분자 암 연구 . 2014. 12 (1) : 3-13.