Deeltjesgrootte en -depositie
DEPOSITIE IN ONDERSTE LUCHTWEGEN
Deeltjes belanden op de wand van de onderste luchtwegen door impactie, sedimentatie en diffusie.
Impactie (zie deeltjesgrootte) treedt vooral op daar waar het partikel van richting moet veranderen, zoals bij bifurcaties (vertakkingen). Bestudeer eerst het vertakkingssysteem van de long (rechts).
Vanaf de trachea verdelen luchtwegen zich in dochtertakken die elk nauwer zijn dan de moedertak. Elke tak levert ongeveer twee dochtertakken op (dichotomie). Het oppervlak van het lumen van elke tak is kleiner dan van de moedertak, maar de som van de oppervlakken van twee dochters is groter dan die van de moedertak. Is de trachea vertakkingsorde 0, dan zijn de linker en rechter hoofdbronchus orde 1, en de volgende vertakking orde 2. Hoe verder we van de trachea zijn, hoe groter het aantal parallel geschakelde luchtwegen is. Bij volmaakte dichotomie zijn er op het niveau van luchtweg orde 20 liefst 2 tot de 20 of 1.048.576 luchtwegen! Omdat het totale luchtwegoppervlak per vertakking toeneemt wordt gesproken van een trompetmode: hoe verder van de mond, des te wijder de vertakkingen gezamenlijk zijn (punaisemodel is eigenlijk een betere benaming). Het verband tussen orde van luchtweg en totale oppervlak van de vertakking kan op een log-lineaire schaal worden weergegeven.
 |
| Lagere intrathoracale luchtwegen. Kleinere luchtwegen worden zo genoemd als hun diameter 2 mm of minder is. |
Het
luchtwegstelsel lijkt op een rivier uitstromend in een delta. De
stroomsnelheid neemt in de delta sterk af. De grotere deeltjes in
een aerosol hebben de grootste kans in de laagste orde luchtwegen
neer te slaan. 
Er zijn weinig van zulke luchtwegen, hun totale oppervlak
is dus klein. Het volume van een deeltje van 10 <µm is
103 = 1000 maal zo groot als van een deeltje van 1 µm. De
hoeveelheid neergeslagen stof per eenheid oppervlak in centrale
luchtwegen zal dus groter zijn dan in perifere luchtwegen. Naar
de alveoli toe neemt de stroomsnelheid sterk af en wordt sedimentatie belangrijker bij het afzetten op de luchtwegwand. De valsnelheid
van een deeltje o.i.v. de zwaartekracht is evenredig met de dichtheid
en met de straal2. Perifeer wordt ook depositie door diffusie belangrijker:
- bij de alveoli is de stroomsnelheid door massatransport vrijwel nihil;
- de luchtwegdiameter is ter plaatse zeer klein, zodat door diffusie maar een korte weg hoeft te worden afgelegd naar de luchtwegwand.
De diffusiesnelheid is omgekeerd evenredig met de diameter van het deeltje en evenredig met tijdsverloop0,5.