Der Durchschnittsmensch nimmt bei moderater Aktivität etwa 22.000 Atemzüge pro Tag, was eine konstante Belastung durch die Umgebungsluft bedeutet. Manchmal enthält die Luft potenziell schädliche Partikel und Gase. Größere Partikel wie Staub und Ruß, Schimmel, Pilze, Bakterien und Viren lagern sich auf den Atemwegen und den Alveolen ab, wo das Atmungssystem Abwehrmechanismen hat, mit dem es sich reinigt und schützt. Nur sehr kleine Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 3 bis 5 Mikrometern (0,003 bis 0,005 Millimeter) dringen tief in die Lunge ein.
Einen Abwehrmechanismus des Atmungssystems stellen kleinste muskuläre, haarähnliche Fortsätze (Zilien) auf den die Atemwege auskleidenden Zellen dar. Die Zilien transportieren eine flüssige Schleimschicht, die die Atemwege bedeckt.
Die Schleimschicht fängt Krankheitserreger (potenzielle infektiöse Mikroorganismen) und andere Partikel ein, und verhindert so, dass diese in die Lungen gelangen.
Die Zilien bewegen sich mehr als tausendmal in der Minute und bewegen so den die Luftröhre (Trachea) auskleidenden Schleim pro Minute ca. 0,5–1 Zentimeter nach oben. Die auf dieser Schleimschicht eingefangenen Fremdkörper und Pathogene (Krankheitserreger) werden hochgehustet oder in den Mund befördert und hinuntergeschluckt.
Alveolarmakrophagen, eine Art von weißen Blutzellen, die auf der Oberfläche der Alveolen sitzen, sind ein weiterer Abwehrmechanismus der Lunge. Aufgrund der Voraussetzungen für den Gasaustausch werden die Alveolen nicht durch Schleim und Zilien geschützt – denn Schleim ist zu dickflüssig und würde die Bewegung von Sauerstoff und Kohlendioxid verlangsamen. Stattdessen suchen Alveolarmakrophagen nach abgelagerten Partikeln, binden an diese, nehmen sie auf, töten sie ab und verdauen sie. Wenn die Lunge einer ernsthaften Bedrohung ausgesetzt ist, können zusätzliche weiße Blutkörperchen, insbesondere neutrophile Granulozyten, aus dem Blutkreislauf herangezogen werden, um bei der Aufnahme und Abtötung von Fremdkörpern zu helfen. Wenn jemand zum Beispiel viel Staub einatmet oder mit einer Atemwegsinfektion kämpft, werden mehr Makrophagen produziert und mehr neutrophile Granulozyten herangezogen.
(Siehe auch Übersicht über das Atmungssystem.)
