дифузія

З дифузія це коли рідина або гази змішуються за допомогою броунівських молекулярних рухів. Дифузія відбувається в організмі для обміну речовин в клітинах і для газообміну в легенях. Дифузійні порушення в легенях викликають дихальну недостатність.

Що таке дифузія?

Під час дифузії випадкові рухи власної суміші змішуються по-різному концентровані речовини, що знаходяться в прямому чи опосередкованому контакті між собою. Властиві рухи дифузії також відомі як броунівські молекулярні рухи. Це ривкові і нерегулярні теплові рухи крихітних, лише мікроскопічно видимих ​​частинок у газах і рідинах. Рухи названі на честь ботаніка Роберта Брауна, який вперше побачив їх у 19 столітті.

Дифузія відбувається або пасивно, або активно. Що стосується активної форми, то мова йде і про активний масовий транспорт. Він відрізняється від пасивної дифузії тим, що використовує енергію.

В організмі людини дифузія відіграє певну роль в обміні речовин між клітинами і навколишнім середовищем. Пасивна дифузія рідко виникає в клітинах. Активна форма - це фізіологічна форма дифузії речовин через клітинну мембрану. Вибірна форма дифузії також має місце в таких органах, як нирки або на гематоенцефалічному бар'єрі.

Функція та завдання

Якщо ви покладете окремі краплі чорнила в склянку з водою і не помішаєте, ви можете побачити смугасте. Однак через деякий час вода набуває відносно рівномірний синій колір, і смуги зникають. Цей процес також відомий як пасивна дифузія, яка компенсує відмінності концентрації між двома рідинами. Самостійні рухи частинок скасовують відмінності в концентрації.

Подібні дифузії також можуть відбуватися між розділеними рідинами.Так відбувається в організмі людини, де мембрани відокремлюють речовини одна від одної. Мембрани з проникністю для однієї з двох речовин мігрують з більш концентрованого розчину до менш концентрованого. Ваша міграція відбувається вздовж так званого градієнта концентрації. Кількість частинок у першій рідині все ще показує відмінності по шляху дифузії на початку. Під час дифузії число вирівнюється на шляху дифузії і виникає стан рівноваги. Після досягнення рівноваги однакова кількість молекул дифундує через мембрану в кожному напрямку. В кінці дифузії концентрація однакова з обох сторін мембрани.

Розмір пор мембрани особливо визначальний для пасивної дифузії, причому дрібніші частинки дифундують більш пасивно, ніж більші. Швидкість дифузії визначається не тільки розміром пор, але і в'язкістю розчинника та температурою.

В організмі дифузія має вирішальне значення для обміну речовин між клітинами. Клітини організму повинні підтримувати концентрацію певних речовин. Повне вирівнювання концентрації в умовах пасивної дифузії може ініціювати загибель клітин. Тому речовини, як правило, активно дифундують в організмі на тлі градієнта концентрації.

Добре відомий приклад активної форми можна побачити в насосах K + / Na +. При селективній дифузії, як це можна знайти в різних органах людського організму, дифузійна мембрана виявляє лише проникність для вибраних речовин.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби та недуги

Відбувається постійний газообмін в легенях людини. Поглинання O2 та викид CO2 відбувається в альвеолах легенів. Крім вентиляції, перфузії та розподілу, дифузія також відіграє важливу роль в обміні. При дихальній недостатності спостерігаються розлади одного або декількох із чотирьох процесів, які беруть участь у газообміні.

Причин дихальної недостатності існує багато. Можливі тригери як непрохідності дихальних шляхів, так і центральної чи периферичної дихання, а також зміненої морфології легенів. Якщо частковий крок дифузії порушений, це часто відбувається через розширений шлях дифузії. Таке розширення може бути присутнім в умовах пневмонії, аспірації або ARDS. Фіброз, набряк легенів або саркоїд також можуть бути причиною.

Іноді розлади дифузії та супутня дихальна недостатність також спричинені скороченням часу контакту з кров’ю. Такі вкорочення трапляються, наприклад, через емфізему, фіброз або анемію. Однак сепсис або збільшення серцевого викиду також можливі першопричини.

Якщо дифузійний розлад легенів не пов'язаний ні зі скороченням часу контакту з кров'ю, ні з більшого відстані дифузії, причина дихальної недостатності, ймовірно, пов’язана зі зменшеною обмінною поверхнею. Поверхня для обміну гостями може бути зменшена, наприклад, фіброзом. Резекції також є можливою першопричиною. Те саме стосується ателектазу, плеврального випоту та геми або плеумототоракса. За певних обставин піднята діафрагма також зменшує площу поверхні.

Лікар може використовувати дифузійний тест, щоб зрозуміти дифузію в легенях та виявити будь-які порушення. Як методи стаціонарного, внутрішнього вдиху та однодиху можна використовувати як тести. Дифузійну здатність визначають лише через концентрацію газів у повітрі, що видихається, або поєднують з вимірюванням припливних об'ємів.

Дифузійні розлади можуть впливати не тільки на газообмін в легенях, але і на обмін речовин у клітинах організму або селективну дифузію в таких органах, як нирки. Селективна дифузія має місце, наприклад, на гематоенцефалічному бар’єрі, який повинен захищати центральну нервову систему від шкідливих чи непридатних речовин. При різних неврологічних захворюваннях гематоенцефалічний бар'єр відмовляється від цієї селективної функції і дозволяє пройти помилкові або навіть усі речовини.