Reinigungsmechanismus der Lunge

Je mehr Partikel die Makrophagen aufgenommen haben, desto langsamer verläuft der Reinigungsprozess. Durch eine Überlastung infolge hoher Staubkonzentrationen kann dieser Prozess vollkommen zum Erliegen kommen, die Staubteilchen verbleiben in der Lunge. Dies wurde in tierexperimentellen Untersuchungen nachgewiesen. Eine ständige Überforderung des Reinigungsmechanismus der Lunge kann zu einem chronisch entzündlichen Prozess und letztendlich zur Entwicklung einer chronischen Bronchitis führen.

Regelrecht toxisch für den Reinigungsmechanismus der Lunge ist der Tabakrauch. Rauchen kann zur Zerstörung der Schleimhäute mit irreversiblem Verlust von Flimmerhärchen und zunächst Hypertrophie und nachfolgendem Verlust der schleimbildenden Drüsenzellen führen. Die schädigende Wirkung des eingeatmeten Staubes wird dadurch vervielfältigt.

Eingeatmete Partikel, die nicht bereits im Mund- und Nasen-Rachenraum abgelagert werden, können mit der Atemluft über Kehlkopf und Luftröhre in die sich verzweigenden Bronchien und Bronchiolen gelangen (s. Abb.). Diese feinen Verästelungen des Atemsystems sind an ihrer Oberfläche unter anderem mit schleim-absondernden Zellen und mit Flimmerzellen ausgekleidet. Die Flimmerhärchen (Zilien) dieser Zellen fördern durch ständige gerichtete Bewegungen die im Bronchialschleim abgelagerten Fremdkörper kontinuierlich in Richtung Schlund, wo sie verschluckt oder abgehustet werden. Dieser Abscheidemechanismus (clearence) sorgt dafür, dass die Teilchen der E-Staubfraktion die tiefer liegenden Lungenbläschen (Alveolen), in denen der Gasaustausch mit dem Blut statt findet, im allgemeinen nicht erreichen. Bei einer Überlastung (overload) dieses Systems können diese Partikel auch den alveolaren Bereich erreichen, genauso wie die feinen Partikel der A-Fraktion. Die Reinigung des Alveolenbereiches der Lunge erfolgt hauptsächlich durch spezialisierte, bewegliche Fresszellen, die so genannten Alveolarmakrophagen. Diese Zellen nehmen die Staubteilchen in sich auf und werden im beladenen Zustand über die Lymphflüssigkeit oder die Blutgefäße aus der Lunge entfernt.