Ablagerung inhalierter Partikel in den Lungen in Abhängigkeit vom Respirationsprofil
Die Impaktion von Partikeln hängt von ihrer Größe und der Geschwindigkeit des Atemstroms ab. Während langsam inhalierte Partikel dem inspiratorischen Atemstrom ungehindert durch Verengungen und Krümmungen folgen können, lagern sich Partikel, die schneller unterwegs sind, bereits im oberen Respirationstrakt ab. Partikel mit einer Größe unter 2 bis 3 µm sind nicht durch Impaktion betroffen und erreichen die peripheren Atemwege bei langsamer Inhalation (< 30 l/min) sogar noch effektiver.
Was die Sedimentation betrifft, so spielt die inspiratorische Atemstromstärke keine entscheidende Rolle. Ein in die Länge gezogener Fluss verlängert jedoch die Zeit, in der das mit einem Atemzug aufgenommene Aerosol im Respirationstrakt verweilt, was eine vermehrte Ablagerung durch Sedimentation zur Folge hat.
Nach permanenter Aerosolerzeugung erhöht sich die applizierte Dosis, je tiefer geatmet wird. Da das Volumen des funktionellen Totraums im Respirationstrakt im Mittel etwa 150-300 ml umfasst, erreichen die Partikel mehr distal gelegene Teile der Lungen nur mit einem inspiratorischen Volumen von mehr als 300 ml. Zudem erhöht sich die Dauer eines Atemzugs mit seinem Volumen, was ebenfalls zu einer höheren Ablagerung in den Lungen führt.
Literatur:
Voshaar T. Therapie mit Aerosolen. 2005. Uni-Med: Bremen
Deposition of particles depending on size, inspiratory volume, and air flow
Description
In this interactive tool sliders can be moved to choose a certain inspiratory flow rate, inspiratory volume or particle size. Colouring of the respiratory tract indicating the amount of inhaled aerosol reaching certain regions will change according to the chosen values. Additionally, clicking on the buttons “extra-thoracic�, “bronchial� or “alveolar� will shift the sliders to values, which most likely lead to aerosol deposition in the chosen region.
