Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

Τόσο η κάθαρση, όσο και η κατακράτηση των εισπνεομένων τοξικών ουσιών διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των δυσμενών συνεπειών τους. Στη σύγχρονη κοινωνία μας, σχεδόν όλα τα άτομα υφίστανται επαγγελματική ή κοινωνική έκθεση σε μια μεγάλη ποικιλία ξενοβιοτικών ουσιών, όπως σκόνης, καπνών, τοξικών αερίων, αεροσολών, εξατμίσεων, παραγώγων ατελούς καύσεως, άλλων παραγόντων με αντιγονικές ιδιότητες και ανοσολογική δράση. Μεταξύ των αεροσολών διαμερισμένων υλών, που μπορεί να έχουν δυσμενή επίδραση στην υγεία περιλαμβάνονται ο αμίαντος, το πυρίτιο, ατμοί διαφόρων μετάλλων, λοιμογόνων παραγόντων, γύρεων, όξινων ομιχλών, εντομοκτόνων, παρασιτοκτόνων, οργανικών καρκινογόνων και ραδιενεργών αεροσολών. Η κατανομή μεγέθους των σωματιδίων, οι φυσικές τους ιδιότητες και η χημική τους σύσταση ευρίσκονται υπό εντατική έρευνα για την εκτίμηση του μέτρου της παθογόνου δυνάμεώς τους. Τόσο στη ρινοφαρυγγική περιοχή όσο και στο τραχειοβρογχικό δένδρο και στη βοτρυδιακή δεξαμενή ενεργοποιούνται αυτόχθονες ισχυροί μηχανισμοί καθηλώσεως, αλλά και καθάρσεως διαμερισμένης ξένης ύλης, με δυνητικά τοξικές επιδράσεις στους αναπνευστικούς ιστούς. Επιπλέον, στο αναπνευστικό σύστημα δεν είναι μόνο στόχος ενδεχομένων τοξικών δράσεων από τις εισπνεόμενες ξένες ύλες, αλλά και πύλη εισόδου, από όπου οι διάφορες τοξίνες μπορεί να μεταναστεύσουν και να προσβάλουν απομακρυσμένους ιστούς και όργανα. Οι μηχανισμοί  και οι τρόποι μεταναστεύσεως των εισπνεομένων ουσιών προς απομακρυσμένα όργανα δεν έχουν ακόμη διευκρινισθεί. Στον πίνακα (à693) καταχωρούνται η καθήλωση, μηχανισμοί καθάρσεως και οι πιθανές δυσμενείς επιδράσεις των διαφόρων εισπνεομένων αεροσολών. Το ζήτημα της εκτιμήσεως του ρυθμού κατακρατήσεως μπορεί να προσεγγισθεί καλύτερα με εφαρμογή της διαμερισματικής αναλύσεως, που είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται συνήθως σε μελέτες κινητικής μεταβολικών συστημάτων, όπως πχ., του ιωδίου ή της γλυκόζης, φαρμάκων  κλπ. Η επίλυση ενός συστήματος διαμερισμάτων της μορφής

                  d(b)/dt=[A][B]-[E/S]                             

όπου [Β] το διάνυσμα των συναρτήσεων που δίνουν το φορτίο των σωματιδίων, κάθε χρονική στιγμή, στα ανατομικά διαμερίσματα του συστήματος· [Α] οι συντελεστές ροής· και,  [E/S] οι εξωτερικά περιγραφόμενες μετακινήσεις της μάζας των σωματιδίων.

Το διάνυσμα αυτό συνήθως απαλείφεται από τους υπολογισμούς. Για τα γραμμικά συστήμα­τα της μορφής αυτής οι άγνωστες παράμετροι είναι οι σταθερές ροής, λ₁.

Το συνολικό φορτίο, επομένως, της ουσίας στους πνεύμονες, Β, σε δεδομένη χρονική στιγμή, καθορίζεται από την εξίσωση:

dB/dt=E-λ1.B                                

όπου Ε, ο ρυθμός καθηλώσεως της σωματιδιακής ύλης στους πνεύμονες ανα μονάδα χρόνου, κατά τη διάρκεια της εκθέσεως και λ1, η αναλογία της συγκεντρωμένης ύλης, που απάγεται από τους πνεύμονες στη  μονάδα του χρόνου.

Μετά τη διακοπή της εκθέσεως, το συνολικό φορτίο της επιμερισμένης ύλης στους πνεύμονες δίνεται από τη σχέση:

Β=Βe

και ο ρυθμός καθάρσεως από τη σχέση:

dB/dt=-λ₁.B

 όπου Βe είναι το φορτίο της ξένης ύλης στους πνεύμονες στο τέλος της περιόδου εκθέσεως, t.  Στην εικόνα à649 απεικονίζονται οι ρυθμοί καθηλώσεως και καθάρσεως μετά πειραματική έκθεση σε εισπνοές αεροσόλης.