Физические свойства ингалируемых веществ дают информацию о предполагаемом месте их осаждения, где в первую очередь появятся признаки раздражения. Частицы крупных размеров (от 10 до 20 мкм) осаждаются в ВДП, меньших (от 5 до 10 мкм) - в трахее и бронхах, а не превышающие 5 мкм могут достигать альвеол.
Токсичные газы осаждаются в соответствии с их растворимостью. Растворимый в воде газ адсорбируется слизистой оболочкой ВДП, а менее растворимые газы оседают на протяжении всего трахеобронхиального дерева.
Механизм повреждающего действия ирритантов зависит от их физических свойств, концентрации, времени воздействия, температуры и влажности воздуха, присутствия болезнетворных микроорганизмов и сочетанного действия с другими газами.
На клеточном уровне повреждение респираторного тракта может быть обусловлено несколькими механизмами: окисление (озон, двуокись азота, двуокись серы, хлор), образование кислоты (дву-окись серы, хлор, галоидные соединения) или щёлочи (аммиак). Большинство металлических паров - оксиды нагретых металлов, вызывают повреждение тканей посредством окисления липидов. Первоначально наблюдают выраженное повреждение (альтерация) клеток реснитчатого эпителия дыхательных путей и альвеолоцитов 1-го типа с последующим нарушением поверхностной связи клеток. Это ведёт к субэпителиальному повреждению слизистой оболочки дыхательных путей с активацией гладких мышц и парасимпатических нервных окончаний - развитию бронхоспазма. Происходит запуск механизма воспалительной реакции: нейтрофилы и эозинофилы выделяют медиаторы, которые вызывают дальнейшее окислительное повреждение. В случаях тяжёлого отравления наблюдают очаговые и сливные участки отёка слизистой оболочки бронхов с насыщенным накоплением белкового экссудата в полостях альвеол, формирование гиалиновых мембран и десквамацию альвеолоцитов 2-го типа (рис. 50-1). Регенерация эпителия происходит за счёт пролиферации альвеолоцитов 2-го типа и плоскоклеточной метаплазии (бронхиолизация эпителия альвеол) [46, 47].