Partikel im Atemtrakt

Partikel und die Atmung

Partikel sind schädlich für unsere Gesundheit. Wie schädlich oder giftig Partikel sind, hängt von ihrer chemischen Zusammensetzung und ihrer Größe ab. Je feiner ein Partikel ist, desto tiefer kann er in die Lunge vordringen. Wissenschaftler haben daher beschlossen, die Partikel in zwei Größenklassen einzuteilen, die wir als PM10 und PM2,5 bezeichnen.

PM (engl.: particulate matter) steht grob übersetzt für 'partikelförmiges Material'. Wir können aber einfach von Partikeln sprechen. PM10 steht für Partikel, die kleiner als 10 Mikrometer sind, PM2,5 für solche, die eine Größe von weniger als 2,5 Mikrometern haben. Die Größe der Partikel ist von hoher Relevanz, da von ihr abhängt, in welchem Teil des Atemtraktes sie abgelagert werden, wie schnell dies geschieht und auf welche Weise sie entfernt werden.

Der Atemtrakt


1. Der Atemtrakt. Bitte zum Vergrößern anklicken! (68 K).
Schaue auf das Bild des Atemtraktes links und die Eindringtiefe der Partikel entsprechend ihrer Größe.
1. Pharynx (Rachen)
2. Larynx (Kehlkopf)
3. Trachea (Luftröhre)
4. Bronchus (Bronchien)
5. Bronchioles (feine Brochienzweige)
6. Alveoli (Lungenbläschen)

Wir sehen, dass die gröbsten Partikel (zwischen 3 und 10 Mikrometer Durchmesser) sich bevorzugt im oberen Teil des Atemsystems absetzen, aus dem sie unter Umständen zurück in den Hals verbannt werden können.

Unter beiden Klassen sind es die PM2,5, die für die größten Schäden an der menschlichen Gesundheit verantwortlich sind, da sie so klein sind. Diese feinen Partikel können tief in die Lungen eingeatmet werden und erreichen die 600 Millionen Lungenbläschen. Sie können Atembeschwerden, Reizungen, Entzündungen und Krebs auslösen.

Die feinsten Partikel

Wissenschaftler widmen heutzutage den feinsten Partikeln mehr und mehr Aufmerksamkeit. Sie haben eine Größe von nur etwa 100 Nanometern. Damit liegen sie in einem Größenbereich zwischen großen Biomolekülen (> 1 nm) und roten Blutkörperchen (800 nm). Sie können über den tiefsten Bereich des Lungensystems bis in die Blutbahn hineingelangen und Krankheiten in den Herzgefäßen auslösen.

2. Rote Blutkörperchen.
Quelle:http://www.ulb.ac.be/sciences/biodic

Chemische Zusammensetzung

Die chemische Zusammensetzung von Partikeln bestimmt in hohem Maße ihre Schädlichkeit. Sie gibt den Ausschlag darüber wie die Atemorgane reagieren und der Körper antwortet. Giftige Schadstoffe in der Luft lassen sich auf den dort schwebenden Partikeln nieder. Partikel können damit zu Trägern von Giften werden wie z.B. Pestizide oder Schwermetalle. Über die Partikel werden die Gifte in die Lungen transportiert, wo sie vom Blut und vom Gewebe aufgenommen werden können.

Die Luftverschmutzung in den Städten ist eine starke Quelle gerade für die feinen Partikel, die die Gesundheit am meisten gefährden. So sind z.B. Partikel aus Dieselfahrzeugen feiner, als die von Benzinern, wenn auch solche Emissionen aus dem Diesel in den letzten Jahren durch Abgasfilter stark reduziert wurden.

3. Zum Sammeln von Partikeln wird die Luft durch einen Filter gepumpt, auf dem sich die Partikel absetzen. Links sehen wir einen neuen Filter, rechts einen Filter, auf dem Partikel gesammelt wurden. Man beachte den Farbunterschied!
Bildquelle: I. Cousteix.

Last modified: Tuesday, 18 September 2018, 11:44 PM