difuzija

Iz difuzija je kada se tekućina ili plinovi miješaju Brownovim molekularnim pokretima. Difuzija se odvija u tijelu za razmjenu tvari u stanicama i za razmjenu plina u plućima. Difuzijski poremećaji u plućima uzrokuju respiratornu insuficijenciju.

Što je difuzija?

Tijekom difuzije, nasumični pokreti vlastitih miješaju različito koncentrirane tvari koje su u izravnom ili neizravnom dodiru jedna s drugom. Svojstveni pokreti difuzije poznati su i kao Brownijevi molekularni pokreti. To su trzavi i nepravilni toplinski pokreti sitnih, samo mikroskopski vidljivih čestica u plinovima i tekućinama. Pokreti su dobili ime po botaniku Robertu Brownu, koji ih je prvi put vidio u 19. stoljeću.

Difuzija se odvija bilo pasivno ili aktivno. U slučaju aktivnog oblika, također se govori o aktivnom masovnom prijevozu. Od pasivne difuzije se razlikuje po tome što koristi energiju.

U ljudskom tijelu difuzija igra ulogu u razmjeni tvari između stanica i okoliša. Pasivna difuzija rijetko se događa u stanicama. Aktivni oblik je oblik fiziološke difuzije tvari kroz staničnu membranu. Selektivni oblik difuzije odvija se i u organima kao što su bubrezi ili krvno-moždana barijera.

Funkcija i zadatak

Ako pojedinačne kapi tinte stavite u čašu vode i ne miješate, možete vidjeti mrlju. Nakon nekog vremena, međutim, voda postaje razmjerno jednolika plava i pruge nestaju. Taj je postupak poznat i kao pasivna difuzija, koja kompenzira razlike u koncentraciji između dvije tekućine. Samo-pokreti čestica samo poništavaju razlike u koncentraciji.

Ovakva difuzija se također može odvijati između odvojenih tekućina.To je slučaj u ljudskom tijelu, gdje membrane odvojene tvari jedna od druge. Membrane propusne za jednu od dvije tvari prelaze iz koncentriranije otopine u manje koncentriranu. Migracija se odvija duž takozvanog gradijenta koncentracije. Broj čestica u prvoj tekućini još uvijek pokazuje razlike duž putanje difuzije na početku. Tijekom difuzije, broj balansira na putu difuzije i dolazi do stanja ravnoteže. Nakon što je postignuta ravnoteža, isti broj molekula difundira kroz membranu u svakom smjeru. Na kraju difuzije koncentracija je ista s obje strane membrane.

Veličina pora membrane je posebno odlučujuća za pasivnu difuziju, s manjim česticama koje difuziraju pasivno od većih. Brzina difuzije određena je ne samo veličinom pora, već i viskoznošću otapala i temperaturom.

U tijelu je difuzija ključna za razmjenu tvari između stanica. Stanice tijela moraju održavati koncentraciju određenih tvari. Potpuno izjednačavanje koncentracije u kontekstu pasivne difuzije pokrenulo bi staničnu smrt. Tvari su stoga teže difundirale u tijelu u odnosu na gradijent koncentracije.

Dobro poznat primjer aktivnog oblika može se vidjeti u K + / Na + pumpama. Selektivnom difuzijom, kao što se može naći u različitim organima u ljudskom tijelu, difuzijska membrana pokazuje samo propusnost za odabrane tvari.

Ovdje možete pronaći svoje lijekove

Bolesti i bolesti

U ljudskim plućima postoji trajna izmjena plinova. Unos O2 i oslobađanje CO2 odvijaju se u alveolama pluća. Osim ventilacije, perfuzije i distribucije, difuzija također igra važnu ulogu u razmjeni. U respiratornoj insuficijenciji postoje poremećaji jednog ili više od četiri procesa koji su uključeni u razmjenu plina.

Postoje mnogi uzroci zatajenja disanja. Mogući su pokretači i prepreka dišnih putova i depresija središnjeg ili perifernog dišnog sustava, kao i promijenjena morfologija pluća. Ako je djelomični korak difuzije poremećen, to je često posljedica produženog puta difuzije. Takvo proširenje može biti prisutno u kontekstu upale pluća, aspiracije ili ARDS-a. Fibroza, plućni edem ili sarkoid također mogu biti uzrok.

Ponekad su difuzijski poremećaji i pridruženi respiratorni zastoj također uzrokovani skraćivanjem vremena kontakta s krvlju. Takva skraćenja nastaju, na primjer, putem emfizema, fibroze ili anemije. Međutim, sepsa ili porast srčanog iznosa također su mogući osnovni uzroci.

Ako difuzijski poremećaj pluća nije ni zbog skraćenja vremena kontakta s krvlju niti zbog većeg udaljenosti difuzije, razlog respiratorne insuficijencije vjerojatno je posljedica smanjene površine izmjene. Na primjer, površina za razmjenu gostiju može se smanjiti fibrozom. Resekcije su također mogući primarni uzrok. Isto vrijedi i za atelektazu, pleuralni izliv i hemu ili pleumototoraks. Pod određenim okolnostima, podignuta dijafragma također smanjuje površinu.

Liječnik može upotrijebiti difuzijski test kako bi razumio difuziju u plućima i utvrdio bilo kakve smetnje. Obe se metode ustaljenog stanja, udaha i jednog daha mogu koristiti kao testovi. Difuzijski kapacitet se određuje samo koncentracijom plinova u izdisajem zraka ili kombinira s mjerenjem volumena plime.

Difuzijski poremećaji mogu utjecati ne samo na izmjenu plinova u plućima, već i na razmjenu tvari u tjelesnim stanicama ili na selektivnu difuziju u organima kao što su bubrezi. Selektivna difuzija događa se, na primjer, na krvno-moždanoj barijeri, koja bi trebala zaštititi središnji živčani sustav od štetnih ili neupotrebljivih tvari. Kod različitih neuroloških bolesti krvno-moždana barijera odustaje od ove selektivne funkcije i omogućuje prolazak lažnim ili čak svim tvarima.