Кремнезем в организм попадает через пищеварительный тракт с кормом, через дыхательные пути с загрязненным воздухом (промышленные аэрозоли). Поступление больших количеств кремнезема в желудочно-кишечный тракт приводит к расстройству пищеварения. Силикоз возникает при попадании аэрозолей кремнезема в дыхательные пути. Пылинки кремнезема, проникшие в организм с вдыхаемым воздухом, оседают на слизистой дыхательных путей и на внутренней поверхности альвеолярных мешочков.
Частицы кремнезема оказывают не только механическое, но и химическое действие на ткани. Соединяясь с тканевой жидкостью, двуокись кремния превращается в кремниевую кислоту, обладающую местным токсическим действием. Под влиянием кремниевой кислоты изменяется рН слизистой оболочки, клеточные элементы дыхательных путей и легочной ткани подвергаются дистрофии и коагуляционному некрозу.
Наряду с десквамацией эпителия развиваются продуктивные процессы: в бронхах и легких разрастается соединительная ткань. В легких образуются силикатические узелки, состоящие из довольно толстых геалинизированных волокон. Узелки формируются вокруг сдавленных кровеносных сосудов и в местах бывших альвеол (А. И. Федоров, 1986). Нередко обнаруживают и молодые узелки, состоящие в основном из клеточных элементов, засоренных пылинками кремниевого аэрозоля. Отмечают скопления асбестовых телец. Вследствие разрастания клеточных элементов межальвеолярные перегородки утолщаются. Эластичность легочной ткани и бронхов снижается. Бронхи деформируются: в одних местах они сужаются, в других — расширяются. Передвижение воздуха по дыхательным путям во время актов вдоха и выдоха затрудняется.
Нарушение внешнего дыхания усугубляется уменьшением дыхательной поверхности легких. Хроническая пневмония обычно осложняется викарной альвеолярной эмфиземой легких. Нарушение функции внешнего дыхания приводит к возникновению гипоксемии (кислородному голоданию) и гиперкапнии (задержке углекислоты в организме). В патологический процесс вовлекается сердечно-сосудистая система. В результате стойкого повышения кровяного давления в легочной артерии возникает симптом «легочного сердца», с последующим развитием сердечной, преимущественно правожелудочковой, недостаточности.