Difuzia este atunci când lichidele sau gazele se amestecă prin intermediul mișcării moleculare browniene. În organism, difuzia are loc pentru schimbul de substanțe între celule și pentru schimbul de gaze în plămâni. Tulburările de difuzie în plămâni provoacă insuficiență respiratorie.
Ce este difuzia?
Difuzarea are loc în organism pentru schimbul de substanțe între celule și pentru schimbul de gaze în plămâni. Difuzarea implică amestecarea substanțelor de diferite concentrații care sunt în contact direct sau indirect între ele prin mișcări aleatorii adecvate. Mișcările proprii de difuzie se mai numesc mișcări moleculare browniene. Sunt mișcări termice neregulate și neregulate ale particulelor minuscule din gaze și lichide care sunt vizibile doar microscopic. Mișcările poartă numele botanistului Robert Brown, care le-a observat pentru prima dată în secolul al XIX-lea. Difuzarea are loc fie pasiv, fie activ. În forma activă există, de asemenea vorbi de activ masa transfer. Diferă de difuzia pasivă prin faptul că energia este consumată. În corpul uman, difuziunea joacă un rol în schimbul de substanțe între celule și mediu. Difuzia pasivă apare rar în celule. Forma activă este forma de difuzie fiziologică a substanțelor printr-o membrana celulara. O formă selectivă de difuzie apare și în organe precum rinichii sau la nivelul sânge-creier barieră.
Funcția și scopul
Dacă adăugați picături individuale de cerneală la un pahar de de apă și nu amestecați, puteți observa dungi. După ceva timp, însă, de apă devine albastru relativ uniform și dungile dispar. Acest proces se mai numește difuzie pasivă, care compensează diferențele în concentrare a două lichide. Mișcările intrinseci ale particulelor anulează singur concentrare diferențe. Astfel de difuzii pot apărea și între fluidele separate. Acesta este cazul corpului uman, unde membranele separă substanțele. Membranele cu permeabilitate la ambele substanțe migrează de la o soluție mai concentrată la una mai puțin concentrată. Migrația lor are loc de-a lungul așa-numitelor concentrare gradient. Numărul de particule din primul lichid prezintă diferențe de-a lungul căii de difuzie la început. În cursul difuziei, numărul de-a lungul căii de difuzie se egalizează și apare o stare de echilibru. După apariția echilibrului, același număr de molecule difuză prin membrană în fiecare direcție. Astfel, la sfârșitul difuziei, concentrația este aceeași pe ambele părți ale membranei. Pentru difuzia pasivă, dimensiunea porilor membranei este cea mai importantă, particulele mai mici fiind mai susceptibile de a difuza pasiv decât cele mai mari. În plus față de mărimea porilor, viteza de difuzie este, de asemenea, determinată de vâscozitatea solventului și temperatura. În organism, difuzia este crucială pentru schimbul de substanțe între celule. Celulele corpului trebuie să mențină concentrația anumitor substanțe. Echilibrul complet al concentrației în contextul difuziei pasive ar iniția moartea celulară. Prin urmare, substanțele tind să se difuzeze activ în corp împotriva gradientului de concentrație. Un exemplu bine cunoscut al formei active poate fi urmărit în pompele K + / Na +. În difuzia selectivă, așa cum se găsește în corpul uman în diferite organe, membrana de difuzie prezintă permeabilitate numai la substanțele selectate.
Boli și afecțiuni
Un schimb permanent de gaze are loc în plămânii umani. Absorbția de O2 și eliberarea de CO2 au loc în alveolele plămânilor. Pe lângă ventilație, perfuzie și distribuire, difuzia joacă, de asemenea, un rol important în schimb. În insuficiențele respiratorii, există perturbări ale unuia sau mai multora dintre cele patru procese implicate în schimbul de gaze. Cauzele insuficienței respiratorii pot fi variate. De exemplu, obstrucția căilor respiratorii și căile respiratorii centrale sau periferice depresiune precum și modificat plămân morfologia sunt toți declanșatorii posibili. Dacă etapa de difuzie parțială este perturbată, acest lucru se datorează adesea unei distanțe de difuzie prelungite. O astfel de prelungire poate fi prezentă în cadrul pneumonie, aspirație sau ARDS. Fibroză, edem pulmonar, Sau sarcoidoza poate fi și cauza. Uneori defectele de difuzie și insuficiența respiratorie asociată sunt, de asemenea, cauzate de o scurtare a sânge timpul de contact. Această scurtare se produce, de exemplu, din cauza emfizemului, fibrozei sau anemie. Cu toate acestea, sepsis sau creșterea debitului cardiac poate fi, de asemenea, cauze primare. Atunci când eșecul difuziei pulmonare nu se datorează nici unei scurtări a sânge timp de contact sau o distanță de difuzie prelungită, cauza insuficienței respiratorii se datorează probabil unei suprafețe reduse de schimb. De exemplu, suprafața pentru schimbul de gaze poate fi redusă prin fibroză. Rezecțiile pot fi, de asemenea, considerate ca fiind o cauză primară. Același lucru este valabil și pentru atelectazie, revărsat pleuralși un hema sau pleumototorax. În unele circumstanțe, o înălțime a diafragmă reduce și suprafața. Folosind un test de difuzie, medicul poate urmări difuzia în plămâni și identifica orice anomalii. Metodele de echilibru, de respirație și de respirație simplă sunt toate testele posibile. Capacitatea de difuzie este fie determinată doar de concentrația gazelor din aerul expirat, fie combinată cu o măsurare a volumelor de respirații. Tulburările de difuzie pot afecta nu numai schimbul de gaze în plămâni, ci și schimbul metabolic al celulelor corpului sau difuzia selectivă în organe precum rinichii. Difuzia selectivă are loc, de exemplu, la Bariera hemato-encefalică, care este conceput pentru a proteja centralul sistem nervos din substanțe nocive sau inutile. În diferite boli neurologice, Bariera hemato-encefalică renunță la această funcție selectivă și permite trecerea substanțelor false sau chiar a tuturor substanțelor.
