difuzija

Iš difuzija yra tada, kai skysčiai ar dujos maišosi atliekant Brauno molekulinius judesius. Organizme vyksta difuzija keičiantis medžiagomis ląstelėse ir keičiantis dujomis plaučiuose. Difuzijos sutrikimai plaučiuose sukelia kvėpavimo nepakankamumą.

Kokia difuzija?

Difuzijos metu atsitiktiniai judesiai juda skirtingai koncentruotas medžiagas, tiesiogiai ar netiesiogiai liečiančias viena kitą. Vidiniai difuzijos judesiai taip pat žinomi kaip Browno molekuliniai judesiai. Tai yra trūkčiojantys ir nereguliarūs mažų, tik mikroskopiškai matomų dalelių, esančių dujose ir skysčiuose, šilumos judėjimas. Judesiai pavadinti botaniko Roberto Browno, kuris pirmą kartą juos pamatė XIX a.

Difuzija vyksta pasyviai arba aktyviai. Aktyvios formos atveju taip pat kalbama apie aktyvų masinį transportą. Nuo pasyvios difuzijos jis skiriasi tuo, kad naudoja energiją.

Žmogaus kūne difuzija vaidina svarbų vaidmenį keičiantis medžiagomis tarp ląstelių ir aplinkos. Pasyvi difuzija ląstelėse pasitaiko retai. Aktyvioji forma yra fiziologinė medžiagų difuzijos forma per ląstelės membraną. Selektyvi difuzijos forma taip pat vyksta tokiuose organuose kaip inkstai arba prie kraujo-smegenų barjero.

Funkcija ir užduotis

Jei į stiklinę vandens įlašinsite atskirus rašalo lašus ir nemaišysite, galite pamatyti juosteles. Tačiau po kurio laiko vanduo pasidaro santykinai mėlynas ir dryžiai išnyksta. Šis procesas taip pat žinomas kaip pasyvioji difuzija, kuri kompensuoja dviejų skysčių koncentracijos skirtumus. Vien dalelių judėjimas savaime panaikina koncentracijos skirtumus.

Tokios difuzijos gali vykti ir tarp atskirtų skysčių.Taip yra žmogaus kūne, kai membranos atskiria medžiagas viena nuo kitos. Membranos, pralaidžios vienai iš dviejų medžiagų, migruoja iš labiau koncentruoto tirpalo į mažiau koncentruotą. Jūsų migracija vyksta pagal vadinamąjį koncentracijos gradientą. Dalelių skaičius pirmajame skystyje pradžioje vis dar rodo difuzijos kelio skirtumus. Difuzijos metu skaičius pasiskirsto difuzijos kelyje ir atsiranda pusiausvyros būsena. Pasiekus pusiausvyrą, per membraną kiekviena kryptimi pasklinda toks pat molekulių skaičius. Difuzijos pabaigoje abiejose membranos pusėse koncentracija yra vienoda.

Membranos porų dydis ypač lemia pasyvią difuziją, mažesnės dalelės pasklinda pasyviau nei didesnės. Difuzijos greitį lemia ne tik porų dydis, bet ir tirpiklio klampumas bei temperatūra.

Organizme difuzija yra nepaprastai svarbi keičiantis medžiagomis tarp ląstelių. Organizmo ląstelės turi palaikyti tam tikrų medžiagų koncentraciją. Visiškas koncentracijos išlyginimas pasyvios difuzijos metu sukels ląstelių žūtį. Todėl cheminės medžiagos linkusios aktyviai išsisklaidyti organizme, palyginti su koncentracijos gradientu.

Gerai žinomą aktyvios formos pavyzdį galima pamatyti K + / Na + siurbliuose. Dėl selektyviosios difuzijos, kaip galima rasti įvairiuose žmogaus kūno organuose, difuzijos membrana parodo tik tam tikrų medžiagų pralaidumą.

Savo vaistus galite rasti čia

Ligos ir negalavimai

Žmogaus plaučiuose vyksta nuolatinė dujų apykaita. O2 pasisavinimas ir CO2 išsiskyrimas vyksta plaučių alveolėse. Be ventiliacijos, perfuzijos ir paskirstymo, difuzija taip pat vaidina svarbų vaidmenį mainuose. Esant kvėpavimo nepakankamumui, yra sutrikimų, susijusių su vienu ar daugiau iš keturių procesų, susijusių su dujų apykaita.

Kvėpavimo sistemos nepakankamumo priežastys yra daug. Pavyzdžiui, kvėpavimo takų obstrukcija ir centrinio ar periferinio kvėpavimo slopinimas, taip pat pakitusi plaučių morfologija yra galimi sukėlėjai. Jei sutrinka dalinė difuzijos pakopa, tai dažnai būna dėl išplėstos difuzijos kelio. Toks išplėtimas gali būti pneumonijos, aspiracijos ar ARDS kontekste. Taip pat priežastis gali būti fibrozė, plaučių edema ar sarkoidas.

Kartais difuzijos sutrikimus ir su tuo susijusį kvėpavimo nepakankamumą taip pat sukelia sutrumpėjęs kontakto su krauju laikas. Tokie sutrumpėjimai atsiranda, pavyzdžiui, per emfizemą, fibrozę ar anemiją. Tačiau sepsis ar padidėjęs širdies darbas gali būti ir pagrindinės priežastys.

Jei plaučių difuzijos sutrikimas nėra nei dėl sutrumpėjusio kontakto su krauju laiko, nei dėl ilgesnio difuzijos atstumo, kvėpavimo nepakankamumo priežastį greičiausiai lemia sumažėjęs mainų paviršius. Paviršius svečių mainams gali būti sumažintas, pavyzdžiui, dėl fibrozės. Rezekcijos taip pat yra pagrindinė galima priežastis. Tas pats pasakytina apie atelektazę, pleuros efuziją ir hemą ar pleumototoraksą. Tam tikromis aplinkybėmis padidėjusi diafragma taip pat sumažina paviršiaus plotą.

Gydytojas gali naudoti difuzijos testą, kad suprastų difuziją plaučiuose ir nustatytų bet kokius sutrikimus. Kaip testai gali būti naudojami pastovaus būsenos, vidinio kvėpavimo ir vieno kvėpavimo metodai. Difuzijos geba nustatoma tik pagal dujų koncentraciją iškvėptame ore arba kartu išmatuojant potvynio tūrį.

Difuzijos sutrikimai gali paveikti ne tik dujų mainus plaučiuose, bet ir medžiagų mainus organizmo ląstelėse arba selektyvią difuziją organuose, tokiuose kaip inkstai. Atrankinė difuzija vyksta, pavyzdžiui, ties kraujo ir smegenų barjeru, kuris, kaip manoma, apsaugo centrinę nervų sistemą nuo kenksmingų ar netinkamų naudoti medžiagų. Sergant įvairiomis neurologinėmis ligomis, kraujo ir smegenų barjeras atsisako šios selektyvios funkcijos ir leidžia praleisti netikroms ar net visoms medžiagoms.