дифузия

от дифузия е, когато течности или газове се смесват с помощта на броунови молекулярни движения. Дифузията се осъществява в организма за обмен на вещества в клетките и за обмен на газ в белите дробове. Дифузионните разстройства в белите дробове причиняват дихателна недостатъчност.

Каква е дифузията?

По време на дифузия произволните движения на техните собствени смесват различно концентрирани вещества, които са в пряк или косвен контакт помежду си. Вътрешните движения на дифузия са известни също като броунови молекулярни движения. Това са резки и нередовни топлинни движения на малки, само микроскопично видими частици в газове и течности. Движенията са кръстени на ботаника Робърт Браун, който за първи път ги е видял през 19 век.

Дифузията се извършва или пасивно, или активно. В случая с активната форма се говори и за активен масов транспорт. Тя се различава от пасивната дифузия по това, че използва енергия.

В човешкото тяло дифузията играе роля в обмена на вещества между клетките и околната среда. Пасивната дифузия рядко се среща в клетките. Активната форма е физиологичната форма на дифузия на веществата през клетъчната мембрана. Селективна форма на дифузия се провежда и в органи като бъбреците или при кръвно-мозъчната бариера.

Функция и задача

Ако поставите отделни капки мастило в чаша вода и не разбърквате, можете да видите ивици. След известно време обаче водата става сравнително еднакво синя и ивиците изчезват. Този процес е известен още като пасивна дифузия, която компенсира разликите в концентрацията между две течности. Само движенията на частиците отменят разликите в концентрацията.

Дифузии като тази могат да се извършват и между отделени течности.Такъв е случаят с човешкото тяло, където мембраните отделят вещества една от друга. Мембраните с пропускливост за едно от двете вещества мигрират от по-концентриран разтвор към по-малко концентриран. Вашата миграция се осъществява по така наречения градиент на концентрацията. Броят на частиците в първата течност все още показва различия по пътя на дифузия в началото. В хода на дифузията числото се балансира по пътя на дифузия и възниква състояние на равновесие. След достигане на равновесие, един и същ брой молекули се дифундира през мембраната във всяка посока. В края на дифузията концентрацията е една и съща от двете страни на мембраната.

Размерът на порите на мембраната е особено решаващ за пасивната дифузия, като по-пасивните дифузии са по-малки, отколкото по-големите. Скоростта на дифузия се определя не само от размера на порите, но и от вискозитета на разтворителя и температурата.

В организма дифузията е от решаващо значение за обмена на вещества между клетките. Клетките на тялото трябва да поддържат концентрацията на определени вещества. Пълното изравняване на концентрацията в контекста на пасивната дифузия би инициирало клетъчна смърт. Следователно веществата са склонни да се разпространяват активно в организма спрямо концентрационния градиент.

Добре известен пример за активната форма може да се види в помпите K + / Na +. При избирателна дифузия, каквато може да бъде открита в различни органи в човешкото тяло, дифузионната мембрана показва само пропускливост за избрани вещества.

Можете да намерите лекарствата си тук

Болести и неразположения

Има постоянен газообмен в белите дробове на човека. Поемането на O2 и отделянето на CO2 се осъществяват в алвеолите на белите дробове. Освен вентилация, перфузия и разпределение, дифузията също играе важна роля в обмена. При дихателна недостатъчност има нарушения на един или повече от четирите процеса, които участват в обмена на газ.

Има много причини за дихателна недостатъчност. Възможно е задействане на запушване на дихателните пътища и централна или периферна респираторна депресия, както и променена морфология на белите дробове. Ако частичната стъпка на дифузия е нарушена, това често се дължи на удължен път на дифузия. Такова разширение може да присъства в контекста на пневмония, аспирация или ARDS. Фиброзата, белодробният оток или саркоидът също могат да бъдат причината.

Понякога дифузионните разстройства и свързаната с тях дихателна недостатъчност също са причинени от скъсяване на времето за контакт с кръвта. Такива скъсявания възникват например чрез емфизем, фиброза или анемия. Въпреки това сепсисът или увеличаването на сърдечния пулс също са възможни първични причини.

Ако дифузионното разстройство на белите дробове не се дължи нито на скъсяване на времето за контакт с кръвта, нито на по-голямо разстояние на дифузия, причината за дихателната недостатъчност вероятно е намалената обменна повърхност. Повърхността за обмен на гости може да бъде намалена например чрез фиброза. Резекциите също са възможна основна причина. Същото е вярно и при ателектаза, плеврален излив и хема или плеумототоракс. При определени обстоятелства повдигнатата диафрагма също намалява повърхността.

Лекарят може да използва дифузионен тест, за да разбере дифузията в белите дробове и да идентифицира всички нарушения. Както тестовете в стационарно състояние, вътре вдишване и еднократно дишане могат да се използват като тестове. Дифузионният капацитет се определя или само чрез концентрацията на газовете в издишания въздух или се комбинира с измерване на приливните обеми.

Дифузионните разстройства могат да засегнат не само газообмена в белите дробове, но и обмена на вещества в клетките на тялото или селективна дифузия в органи като бъбреците. Селективна дифузия се извършва например при кръвно-мозъчната бариера, която трябва да предпазва централната нервна система от вредни или неизползваеми вещества. При различни неврологични заболявания кръвно-мозъчната бариера се отказва от тази селективна функция и позволява преминаването на фалшиви или дори всички вещества.