PM2.5会是怎样进入肺中的
发布于:2021-11-05
陈德轩主任医师
江苏省中医院 普外科
PM2.5进入肺中的主要途径是随呼吸气流经鼻腔、咽喉、气管、支气管逐级下行,粒径小于2.5微米的颗粒可绕过上呼吸道大部分过滤机制,直达肺泡并沉积,部分超细颗粒还能穿过肺泡壁进入血液循环。
鼻腔与上呼吸道的拦截有限
1、粒径差异决定穿透深度:空气中粒径大于10微米的颗粒约90%以上被鼻腔鼻毛和黏液捕获;粒径在2.5至10微米之间的颗粒部分可到达气管和支气管,但多数通过纤毛摆动被排出。PM2.5因粒径小于2.5微米,惯性和拦截效应显著减弱,穿透率明显升高。
2、鼻腔过滤效率的量化:中国环境科学学会2020年发布的科普资料指出,鼻腔对粒径5微米以上颗粒的过滤效率可达80%至90%,而对粒径1微米以下颗粒的过滤效率降至20%至30%区间。
气管与支气管的清除机制
3、黏液纤毛清除系统:气管与支气管内壁覆盖纤毛上皮和黏液层,粒径2.5至10微米的颗粒沉降后被黏液黏附,纤毛以每分钟约1000至1500次的频率向咽部摆动,将其排出。PM2.5中较细部分沉降位置更深,超出纤毛有效清除范围。
4、分支结构的气流动力学:气管逐级分为约23级支气管,气流速度在分支处减慢,颗粒因惯性在分叉处撞击沉积。粒径1至2.5微米的颗粒易在细支气管分叉处沉积,引发局部炎症反应。
肺泡区域的沉积与转归
5、肺泡沉积机制:粒径小于1微米的颗粒以布朗运动为主,可随气流进入肺泡并在肺泡壁沉积。肺泡无纤毛结构,清除依赖肺泡巨噬细胞吞噬,吞噬后部分颗粒可长期滞留。
6、超细颗粒的跨膜转运:粒径小于0.1微米的超细颗粒可穿过肺泡上皮进入肺间质,再经毛细血管进入血液循环,到达肝脏、心脏等肺外器官。美国环境保护署2019年发布的颗粒物健康影响评估报告指出,超细颗粒的肺外转移是PM2.5引发心血管效应的重要机制之一。
影响进入量的因素
7、暴露浓度与通气量:空气中PM2.5浓度越高、呼吸频率越快、通气量越大,进入肺内的颗粒总量越多。中等强度运动时通气量可增至静息状态的3至5倍,同期PM2.5沉积量相应增加。
8、个体解剖差异:儿童气道口径较小、肺泡数量较少,单位肺组织沉积剂量相对更高;慢性阻塞性肺疾病患者气道结构改变,局部沉积模式与健康人群不同。
PM2.5经呼吸道逐级下行,细颗粒沉积于细支气管和肺泡,超细颗粒可入血并转移至肺外器官。减少高浓度时段户外活动、佩戴符合国家标准的防护口罩,有助于降低肺内沉积剂量。空气质量指数较高时,敏感人群应缩短户外停留时间。
常见问题
PM2.5能直接穿过皮肤进入肺吗?否。PM2.5进入肺的主要途径是呼吸道吸入,完整皮肤角质层对颗粒物有屏障作用,经皮吸收不是主要途径。
PM2.5进入肺后能被完全排出吗?否。部分颗粒可经黏液纤毛系统和肺泡巨噬细胞清除,但超细颗粒可在肺内长期滞留并进入血液循环。
佩戴普通棉布口罩能阻挡PM2.5进入肺吗?否。普通棉布口罩对PM2.5的过滤效率低,符合国家标准的防护口罩对非油性颗粒物过滤效率可达90%以上。
PM2.5只影响肺吗?否。超细颗粒可穿过肺泡壁进入血液循环,到达心脏、肝脏等器官,与心血管系统影响相关。
运动时PM2.5进入肺的量会增加吗?是。运动时通气量增大,呼吸频率加快,单位时间内进入肺内的PM2.5总量相应增加。
参考资料
本文由陈德轩医生参与编审,最后更新于:2026-09-27 内容仅供健康科普,不能替代医生诊疗意见,详情需遵医嘱[1] 中国环境科学学会. 大气颗粒物与健康科普手册. 2020.
[2] 美国环境保护署. 颗粒物健康影响评估报告. 2019.
[3] 中华医学会呼吸病学分会. 大气颗粒物呼吸道健康影响专家共识. 中华结核和呼吸杂志.
[4] 世界卫生组织. 空气质量准则:颗粒物、臭氧、二氧化氮和二氧化硫. 2005.