Le caratteristiche aerodinamiche delle fibre sono determinate principalmente dalla loro forma e dimensione: queste sono responsabili della profondità di penetrazione e dell'eventuale deposizione nell'apparato respiratorio.Per rendere confrontabile la capacità di deposizione a livello dell'albero respiratorio di differenti fibre, si è soliti prendere in considerazione il diametro aerodinamico equivalente (AED): questo parametro confronta la velocità di sedimentazione di una particella qualunque con quella di una particella sferica di riferimento, di diametro noto e densità pari a 1.0 g/cm 3 .In linea generale si può affermare che particelle con AED >100 µm possono raggiungere le porzioni superiori dell'albero respiratorio, mentre particelle con AED <5 µm possono gradualmente raggiungere le porzioni più distali, fino alle regioni in cui avvengono gli scambi respiratori.Occorre precisare che l'AED di una fibra è determinato principalmente dal diametro, piuttosto che dalla sua lunghezza. Per definizione, infatti, le fibre con diametro >12 µm non sono in grado di raggiungere gli alveoli respiratori qualunque sia la loro lunghezza. Diversamente, fibre con diametro ≤ 3 µm anche se molto lunghe (fino a 100-200 µm) vengono considerate respirabili (2) (3) .Le particelle possono depositarsi nelle vie respiratorie per impatto, per sedimentazione o per intercettazione: impatto e sedimentazione sono strettamente influenzati dall'AED.L'impatto è favorito da un flusso d'aria veloce che si verifica principalmente a livello delle vie respiratorie di calibro maggiore; la sedimentazione, invece, è implementata da una bassa velocità di flusso e da un tempo di persistenza maggiore, condizioni che si realizzano nelle diramazioni più fini dell'albero respiratorio.La deposizione per intercettazione si verifica con maggiore probabilità all'aumentare della lunghezza delle particelle: nell'uomo, le biforcazioni bronchiali di calibro maggiore sono ritenute il sito prevalente di deposizione delle particelle, costituendo anche il più frequente sito di insorgenza di neoplasie bronchiali legate all'esposizione a fibre minerali naturali.I materiali fibrosi vengono classificati in due grandi gruppi: naturali ed artificiali. Questi ultimi, a loro volta, si dividono in fibre artificiali minerali (man made mineral fibers, MMMF) e fibre artificiali organiche (man made organic fibers, MMOF), come riportato nella seguente tabella. Le fibre refrattarie (fibre ceramiche) sono costituite da silicati di alluminio sintetici, contenenti zirconio e boro. Sono dotate di ottima resistenza alle alte temperature (temperatura d'impiego 700-1800°C), hanno bassa conducibilità termica, acustica ed elettrica e sono resistenti all'azione di sostanze acide. Per le loro proprietà chimico-fisiche sono utilizzate per la costruzione di strutture in cui è richiesta una forte resistenza termica, quali il rivestimento interno dei forni.Le fibre vetrose artificiali (man made vitreous fibers, MMVF) sono silicati amorfi e vengono prodotte attraverso la lavorazione di diversi materiali, ovvero vetro, roccia naturale e scoria.Le fibre di vetro sono convenzionalmente siglate con lettere (E, C, A, S, AR, Cemfil) e numeri (I, II, III, IV, V, VI), che ne permettono una distinzione in base alla composizione chimica (4) .La fibra A viene utilizzata esclusivamente negli isolamenti termici ed acustici: la sua produzione non è molto rilevante a livello mondiale.La fibra C è utilizzata prevalentemente per la produzione della lana di vetro, apprezzata per le sue proprietà isolanti e l'alta resistenza alla corrosione ed all'azione di acidi.La fibra E, insolubile in acido cloridrico, è stata la prima ad essere utilizzata per applicazioni elettriche ed è quella che attualmente compone più del 90% del filamento continuo; le sue proprietà elettriche dipendono dal basso contenuto in ossidi alcalini, essendo costituita da meno dell'1% di ossido di Sodio, Potassio e Litio.La fibra S viene prodotta solo negli Stati Uniti per applicazioni molto sofisticate dell'alta tecnologia.Infine, le fibre AR e Cemfil sono utilizzate per rinforzare il cemento, grazie al loro contenuto in ossido di Zirconio che permette una resistenza agli alcali, indispensabile per questo scopo.Il National Institute of Occupational Health (NIOSH) classifica le fibre di vetro in base al loro contenuto in ossidi:-Fibra I: basso contenuto in ossidi alcalini -Fibre II e III: borosilicato di calce sodata -Fibra IV: calce sodata -Fibra V: borosilicato di calce ed alluminia -Fibra VI: silicato con alta percentuale di ossidi di piombo Un'ulteriore classificazione delle MMVF, differente da quelle finora proposte, prende in considerazione il diametro e il ciclo di produzione delle fibre, identificando le seguenti categorie:• Fibre isolanti: includono lana di roccia, lana di scoria e lana di vetro. Sono prodotte per fibraggio in centrifuga. Il diametro medio è dell'ordine di 5-12 µm, in un intervallo compreso tra 0.5 e 200 µm.Questi materiali sono molto resistenti alla trazione, mentre dimostrano una scarsa capacità di resistere all'impatto e all'abrasione. Sono ampiamente utilizzate come isolanti termici in quanto la loro capacità isolante si manifesta in ampi intervalli di temperatura, da -30°C a +550°C per la lana di vetro e circa +800°C per la lana di roccia. Per aumentarne la resistenza chimica possono essere rivestite con composti organo-metallici o con polimeri ad alta temperatura.• Microfibre di vetro: hanno un diametro compreso tra 0.05 e 1 µm.Sono utilizzate principalmente per i dispositivi di filtrazione e per un alto assorbimento termo-acustico.• Fibre di vetro a filamento continuo: sono costituite esclusivamente da vetro. Vengono prodotte per fusione in filiere e successiva trazione; hanno un diametro variabile tra 3 e 25 µm, anche se possono rientrare in un range compreso tra 1 ed oltre 100 µm. Questo non significa che il diametro della fibra si modifichi durante il ciclo produttivo: il diametro viene impostato all'inizio della produzione a seconda dell'utilizzo del prodotto finito. Vengono utilizzate in campi in cui è richiesta una maggiore precisione nella struttura dei materiali impiegati, come ad esempio diametri molto piccoli. Sono impiegate principalmente nella produzione di filtri ad alta efficienza per polveri e come mezzi separatori nelle batterie, ma anche nel settore aerospaziale ed in quello chimico.Come si può osservare dalla tabella 2, le MMMF sono generalmente caratterizzate da valori di diametro superiori a quelli delle fibre di asbesto: questo è stato peraltro ritenuto da alcuni Autori (5) l'elemento determinante nel condizionare la minore potenzialità cancerogena delle MMMF rispetto all'amianto. Le fibre a diametro maggiore, infatti, si depositano nei tratti prossimali dell'apparato respiratorio, non riuscendo a raggiungere il parenchima polmonare nelle stesse quantità evidenziate per le fibre di asbesto.