Alterações Visuais, Celulares, Moleculares e Funcionais nos Pulmões do Fumante
Muitas pessoas se lembram de ouvir sobre a diferença entre os pulmões do fumante e os pulmões normais saudáveis na escola. Você pode até se lembrar dos cartazes representando os pulmões pretos e feios das pessoas que fumam. Isso realmente acontece? O que a fumaça do cigarro realmente faz nos pulmões?
Diferenças entre os pulmões do fumante e os pulmões saudáveis normais
Para realmente compreender o efeito da fumaça do tabaco nos pulmões, precisamos dar uma olhada tanto na anatomia - como a aparência dos pulmões muda, como na fisiologia - como a função dos pulmões de um fumante difere da dos pulmões saudáveis.
No entanto, queremos cavar ainda mais fundo do que isso. Como são os pulmões de um fumante a partir das mudanças que você pode ver a olho nu, até as mudanças genéticas serem pequenas demais para serem vistas ao microscópio?
Os pôsteres de que falamos anteriormente não mentiram. Vamos começar com o que você pode ver se puder ver pulmões inteiros expostos ao tabaco.
O que o pulmão do fumante parece?
A foto acima é honestamente como os pulmões de um fumante ao longo da vida se parecem em uma inspeção visual a olho nu. É importante afirmar que nem todos os pulmões negros estão relacionados ao fumo do tabaco. Outras substâncias irritantes que podem ser inaladas podem causar essa aparência também, como a doença do pulmão negro, às vezes vista em mineiros de carvão. No entanto, é muito fácil dizer quando se olha para um conjunto de pulmões se uma pessoa fumou ou não durante a sua vida.
De onde vem a cor preta ou marrom? Quando você inala a fumaça do cigarro, existem milhares de minúsculas partículas à base de carbono que são inaladas.
Nossos corpos têm uma maneira especial de lidar com essas partículas para tirá-las do caminho, se você quiser.
Assim que você inala uma nuvem de fumaça de cigarro, seu corpo é alertado para o fato de que partículas tóxicas invadiram. Células inflamatórias correm para a cena. Um tipo de glóbulos brancos chamados macrófagos pode ser pensado como os "caminhões de lixo" de nosso sistema imunológico. Os macrófagos essencialmente "comem" as desagradáveis partículas marrom-pretas na fumaça do cigarro em um processo chamado fagocitose.
Como essas partículas podem ser prejudiciais até mesmo para as células do caminhão de lixo, elas são separadas em pequenas vesículas e armazenadas como lixo tóxico. E lá eles se sentam. À medida que mais e mais macrófagos contendo detritos se acumulam nos pulmões e nódulos linfáticos dentro do tórax, mais escuros aparecem os pulmões.
Pulmões do fumante em um nível celular
Dando um passo para baixo em tamanho e olhando os pulmões mais de perto, um número crescente de ferimentos relacionados ao tabaco é encontrado. Sob um microscópio, as células e os tecidos circundantes tornam-se visíveis como uma cidade bem-equipada, mas uma cidade devastada pela nuvem tóxica de fumaça que desceu sobre ela.
Cílios: os cílios são minúsculos apêndices semelhantes a pêlos que revestem os brônquios e os bronquíolos menores. O trabalho dos cílios é pegar material estranho que encontra o seu caminho para as vias aéreas e impulsioná-lo para cima e para fora dos pulmões para a garganta de uma maneira de onda. Da garganta, esse material pode ser engolido e destruído pelos ácidos estomacais.
Infelizmente, as toxinas presentes na fumaça do cigarro, como a acroleína e o formaldeído, paralisam esses minúsculos cílios para que não possam desempenhar sua função. Isso resulta em outras toxinas (mais de 70 delas carcinogênicas) e organismos infecciosos sendo deixados dentro dos pulmões, onde podem causar danos tanto no nível celular quanto no nível molecular, mudanças que podem, por sua vez, levar ao câncer e outras doenças.
Muco: As células inflamatórias que são atraídas para a cena nas vias aéreas secretam muco em resposta às substâncias químicas nocivas na fumaça do cigarro . Este muco pode limitar a quantidade de ar rico em oxigênio que atinge as menores vias aéreas onde ocorre a troca de gás. Muco também pode fornecer um terreno nutritivo para o crescimento de bactérias nocivas.
As vias aéreas: Sob o microscópio, as vias aéreas podem aparecer esticadas - como o elástico em um par de shorts antigos. Essa diminuição na elasticidade causada por componentes da fumaça do tabaco também tem repercussões funcionais importantes (discutidas mais adiante).
Os alvéolos: Os alvéolos são as menores vias aéreas e o destino final de oxigênio baseado no pulmão que respiramos.
Esses alvéolos contêm elastina e colágeno, o que lhes permite expandir-se com inspiração e desinflar com a expiração. Ao todo, a área de superfície dos vossos alvéolos é de cerca de 70 metros quadrados, e se você os colocasse planos e os colocasse de ponta a ponta, eles cobririam uma quadra de tênis.
Toxinas na fumaça do cigarro danificam essas estruturas minúsculas de algumas maneiras. É fácil para as toxinas danificar as paredes finas fazendo com que elas se rompam. A fumaça do cigarro também danifica os alvéolos que permanecem intactos, diminuindo sua capacidade de expansão e contração.
Danos nos alvéolos são um problema que se autoperpetua. À medida que mais alvéolos são danificados, há mais aprisionamento de ar nos alvéolos (o ar não pode ser respirado), o que resulta na dilatação e ruptura de mais alvéolos. Em geral, um grande percentual dos alvéolos deve ser danificado antes que os sintomas - hipóxia devido à presença de menos oxigênio para que a troca ocorra - ocorre. Problemas com a troca de oxigênio entre os alvéolos e os capilares são discutidos mais adiante sob a função.
Os capilares: No nível celular, não é apenas o tecido pulmonar danificado. O menor dos vasos sangüíneos, os capilares, que estão intimamente associados com as menores vias aéreas também são danificados pelo fumo do tabaco. Assim como fumar pode causar danos a vasos sangüíneos maiores (o que pode eventualmente levar a ataques cardíacos), pode causar cicatrização e espessamento das paredes dos pulmões nos pulmões - paredes pelas quais o oxigênio precisa passar para se combinar com a hemoglobina. glóbulos vermelhos a serem transportados dos pulmões para o resto do corpo.
Pulmões de fumantes em um nível molecular: genética e epigenética
Para entender realmente como o fumo causa algumas doenças pulmonares, como o câncer de pulmão, precisamos olhar mais profundamente dentro das células até o nível molecular. Este é um nível que não podemos ver diretamente através de um microscópio.
No núcleo de cada uma de nossas células pulmonares vive nosso DNA - o projeto da célula. Este DNA contém as instruções para fazer cada proteína que é necessária para a célula crescer, funcionar, se reparar e dizer à célula que é hora de morrer quando ela ficar velha ou danificada.
Você pode ter ouvido que uma série de mutações em uma célula é responsável pela ligação entre o câncer de pulmão e o tabagismo, mas muitas mutações geralmente ocorrem antes de uma célula se tornar cancerosa. De fato, há geralmente milhares de mutações em uma única célula pulmonar exposta ao tabaco.
Alguns genes em células pulmonares codificam proteínas responsáveis pelo crescimento e divisão da célula. Um tipo de gene chamado oncogenes, faz com que as células cresçam e se dividam (mesmo quando não deveriam). Outros genes, chamados genes supressores de tumor, codificam proteínas que reparam o DNA danificado ou eliminam células danificadas que não podem ser reparadas.
Descobriu-se que vários componentes da fumaça do cigarro causam mutações (eles são carcinogênicos), mas estudos mostraram até mesmo maneiras pelas quais o tabaco causa especificamente o dano que pode levar ao câncer. Por exemplo, alguns carcinógenos do tabaco causam mutações no gene p53, um gene supressor de tumor que codifica as proteínas que reparam as células danificadas ou as eliminam para que uma célula cancerosa não nasça.
Finalmente, além das alterações genéticas causadas pelo fumo, o tabaco também pode causar alterações "epigenéticas" nas células pulmonares. Mudanças epigenéticas referem-se não a mudanças reais no DNA de uma célula, mas à maneira como os genes são expressos.
Fatos Sobre a Função dos Pulmões do Fumante vs Pulmões Saudáveis: Fisiologia
Assim como há muitas mudanças que ocorrem estruturalmente nos pulmões de alguém que fuma, há várias mudanças que ocorrem em um nível funcional também. Testes de função pulmonar comparando aqueles que fumam com aqueles que não fumam frequentemente mostram mudanças muito cedo, mesmo em adolescentes que fumam, e muito antes de qualquer sintoma ocorrer.
Capacidade Pulmonar em Pulmões de Smoker vs. Pulmões Saudáveis
A capacidade pulmonar total, ou a quantidade total de ar que você pode respirar respirando o mais profundo possível, é diminuída pelo fumo de várias maneiras. Fumar pode resultar em danos aos músculos do peito, reduzindo a expansão necessária para respirar fundo. A elasticidade do músculo liso das vias aéreas também é afetada e, combinada com a perda de elasticidade, também pode limitar a quantidade de ar respirado. E em um nível microscópico, quando menos alvéolos estão presentes, ou o ar não alcança os alvéolos, a ingestão de ar também é afetada. Todas essas forças trabalham juntas para diminuir a capacidade pulmonar.
Além da capacidade pulmonar, fumar resulta em dificuldade em exalar o dióxido de carbono que é transferido dos capilares nos pulmões para os alvéolos. Como observado acima, a diminuição da elasticidade das vias aéreas maiores e diminuição do recuo dos alvéolos leva ao aprisionamento aéreo. Isso resulta em uma diminuição no volume expiratório forçado.
Felizmente, os pesquisadores notaram que um dos benefícios de parar de fumar que ocorre após apenas 2 semanas é um aumento na capacidade pulmonar e no volume expiratório.
Troca de Oxigênio nos Pulmões do Fumante vs. Pulmões Saudáveis
Não é apenas a capacidade do oxigênio de entrar e passar para os alvéolos, ou mesmo o número de alvéolos saudáveis presentes. O oxigênio que alcança esse alvéolo deve passar através do revestimento unicelular dos alvéolos e, depois, através da camada dupla de células dos capilares, para alcançar a hemoglobina nos glóbulos vermelhos a serem entregues ao resto do corpo.
Como observado acima, a fumaça do cigarro pode afetar tanto os alvéolos quanto o revestimento dos capilares, dificultando a passagem de oxigênio e dióxido de carbono entre os dois. Não só há menos área de superfície disponível para troca de gás, mas a troca é comprometida. É mais difícil passar oxigênio através das paredes cicatrizadas dos alvéolos e capilares. A capacidade de difusão é um teste de função pulmonar que mede essa capacidade de um gás para fazer essa transição dos alvéolos para a corrente sanguínea.
Outras alterações fisiológicas nos pulmões de um fumante
Há muitas outras mudanças que ocorrem nos pulmões de alguém que fuma, e as mencionadas aqui só tocam a superfície. Embora algumas dessas mudanças não sejam reversíveis, nunca é tarde demais para deixar de fumar, tanto para minimizar os danos como para permitir que seu corpo conserte o dano que pode ser restaurado e curado.
The Bottom Line: Pulmões de um Smokers vs. Non-Smoker
Observar todas as alterações estruturais e funcionais nos pulmões de alguém que fuma enfatiza a importância da cessação do tabagismo, embora não sejam apenas os pulmões que são motivo de preocupação. Há uma infinidade de doenças causadas pelo fumo, com o tabaco desempenhando um papel em quase todos os sistemas do corpo. Também não é apenas o câncer de pulmão que é motivo de preocupação. Dê uma olhada nesta lista de cancros causada pelo tabagismo se você ainda sentir alguma relutância em parar hoje.
Parar de fumar: a ajuda está disponível!
Felizmente, parar de fumar a qualquer momento pode impedir que mais danos sejam causados aos pulmões e reduzir o risco de desenvolver doenças e cânceres associados ao hábito. Nós sabemos que não é fácil. Mas é possível. Comece hoje mesmo com a aula de tabagismo 101 - razões para desistir , a fim de fazer dessa tentativa sua tentativa final e bem-sucedida de largar o vício.
Fontes:
Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. et ai. Alterações na Metilação do DNA Medidas em Amostras de Sangue Periférico Pré-Diagnóstico estão Associadas ao Risco de Fumar e de Câncer de Pulmão. Jornal Internacional de Câncer . 15 de setembro de 2016 (Epub ahead of print).
Centros de Controle e Prevenção de Doenças. Como a fumaça do tabaco causa doenças: a base biológica e comportamental da doença atribuível ao fumo: um relatório do cirurgião geral. 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53021/
Gibbons, D., Byers, L. e J. Kurie. Tabagismo, mutação p53 e câncer de pulmão. Pesquisa de Câncer Molecular . 2014. 12 (1): 3-13.