尘可随呼吸进入呼吸道,进入呼吸道内的粉尘并不全部进入肺泡,可以沉积在从鼻腔到肺泡的呼吸道内。影响粉尘在呼吸道不同部位沉积的主要因素是尘粒的物理特性(如尘粒的大小、形状及密度等),以及与呼吸有关的空气动力学条件(如流向、流速等),不同粒径的粉尘在呼吸道不同部位沉积的比例也不同,尘粒在呼吸道内的沉积机理主要有以下几种。
1.截留
主要发生在不规则形的粉尘(如云母片状尘粒)或纤维状粉尘(如石棉、玻璃棉等),它们可沿气流的方向前进,被接触表面截留。
2.惯性冲击
当人体吸入粉尘时,尘粒按一定方向在呼吸道内运动,由于鼻咽腔结构和气道分叉等解剖学特点,当含尘气流的方向突然改变时,尘粒可冲击并沉积在呼吸道黏膜上,这种作用与气流的速度、尘粒的空气动力径有关。冲击作用是较大尘粒沉积在鼻腔、咽部、气管和支气管黏膜上的主要原因。在这些部位上沉积下来的粉尘如不及时被机体清除,长期慢性作用就可以引起慢性炎症病变。
3.沉降作用
尘粒可受重力作用而沉降,沉降的速度与粉尘的密度和粒径有关。粒径或密度大的粉尘沉降速度快,当吸入粉尘时,首先沉降的是粒径较大的粉尘。
4.扩散作用
粉尘粒子可受周围气体分子的碰撞而形成不规则的运动,并引起在肺内的沉积。受到扩散作用的尘粒一般是指0.5μm以下的尘粒,特别是小于0.1μm的尘粒。
尘粒在呼吸系统的沉积可分为三个区域:①上呼吸道区(包括鼻、口、咽和喉部);②气管、支气管区;③肺泡区(无纤毛的细支气管及肺泡)。一般认为,空气动力径在10μm以上的尘粒大部分沉积在鼻咽部,10μm以下的尘粒可进入呼吸道的深部。而在肺泡内沉积的粉尘大部分是5μm以下的尘粒,特别是2μm以下的尘粒。进入肺泡内粉尘空气动力径的上限是10μm,这部分进入到肺泡内的尘粒具有重要的生物学作用,因为只有进入肺泡内的粉尘才有可能引起肺尘埃沉着病。
目前对于沉积在呼吸系统不同区域的粉尘有不同的定义。如①吸入性粉尘:是指从鼻、口吸人到整个呼吸道内的全部粉尘,这部分粉尘可引起整个呼吸系统的疾病。②可吸入性粉尘:是指从喉部进入到气管、支气管及肺泡区的粉尘,这部分粉尘除有可能引起肺尘埃沉着病外,还能引起气管和支气管的疾病。③呼吸性粉尘:是指能进入肺泡区的粉尘,是引起肺尘埃沉着病的病因。