Részecskék a testben - szállítási folyamatok
A részecskék belélegzése 10 és 1000 nanométer közötti tartományban kezdetben nem szokatlan az emberi szervezet számára. Napról napra sokféle nanorészecskével áll szemben, beleértve a vírusokat (20 - 300 nanométer) és a baktériumokat (1 - 10 mikrométer), ennek megfelelően védekező és tisztító mechanizmusokkal rendelkezik, amelyek megvédik a tüdőt. Becslések szerint naponta körülbelül 100 milliárd nanorészecskét lélegzünk be a levegőnkkel.
A nagyobb porszemcsék az orrba kerülnek, és az orrváladékkal együtt kiválasztódnak. Lényegében két öntisztító mechanizmus létezik a kisebb részecskék számára, amelyek behatolhatnak a tüdőbe és ott lerakódnak: mukociliáris kiürülés és fagociták által felvett fagocita felvétel, amelyek véglegesen megtisztítják a tüdőszövetet.
További információ.
Nyálkahártya-clearance
A mucocilialis clearance-ről (latin mukus = mucus, cilia = cilia; angol clearance: elimináció, tisztítás) meg kell érteni a hörgők öntisztulását egy védő nyákréteg segítségével. A porszemcsék kezdetben erre a nyálka rétegre rakódnak le a hörgők területén, de a csillók összehangolt mozgása révén folyamatosan eltávolítják onnan. Ez azt jelenti, hogy még a nanorészecskék sem halmozódhatnak fel a hörgőkben. A nanorészecskékkel rendelkező nyálka a légutakból a torokba kerül, ahol felköhögnek vagy lenyelik, és az emésztőrendszeren keresztül ürülnek.
Fagocitózis és endocitózis
A tüdő ezen védekező mechanizmusai minden típusú és eredetű részecskék ellen működnek, különösen a mucocilialis clearance nagyon hatékony védelmet nyújt a hörgők területén. A nanorészecskék csak a mélyebb tüdőrégiókban képesek hatékonyan felhalmozódni, mivel ott nehezen érhetők el eltávolítás céljából. Ezenkívül a tartósan magas részecskéknek való kitettség - például dohányosoknál - befolyásolja a tüdő öntisztító mechanizmusait.
Fagocita felvétel
A mélyebb tüdőterületeken (bronchiolák, alveolusok) nincs nyálka, mivel ez akadályozná a gázcserét, és mindenekelőtt a csillókat. Ott az alveolusokban található fagociták, az úgynevezett alveoláris makrofágok lebontják a nanorészecskéket azáltal, hogy körbe áramolják és bezárják őket. Az enzimek és az oxigéngyökök kémiailag lebontják a részecskéket és ártalmatlanná teszik őket. Ahol ilyen bomlás nem lehetséges, a részecskék a makrofágokban maradnak, ahol el vannak szigetelve, és ezért nagyrészt ártalmatlanok a szervezetre.