A diffúzió az, amikor folyadékok vagy gázok keverednek a Brown molekuláris mozgása révén. A testben a sejtek közötti anyagcseréhez és a tüdőben lévő gázok cseréjéhez diffúzió történik. A tüdő diffúziós rendellenességei légzési elégtelenséget okoznak.
Mi a diffúzió?
Diffúzió történik a szervezetben az anyagok cseréjéhez a sejtek között és a tüdőben lévő gázok cseréjéhez. A diffúzió különböző koncentrációjú anyagok keverését jelenti, amelyek véletlenszerű megfelelő mozgásokon keresztül közvetlen vagy közvetett kapcsolatban állnak egymással. A diffúzió megfelelő mozgásait Brown-molekuláris mozgásoknak is nevezzük. Rángatózó és szabálytalan apró részecskék termikus mozgása gázokban és folyadékokban, amelyek csak mikroszkóposan láthatók. Az indítványokat Robert Brown botanikusról nevezték el, aki először a XIX. A diffúzió passzívan vagy aktívan zajlik. Aktív formában van beszél aktív tömeg átruházás. Abban különbözik a passzív diffúziótól, hogy energiát fordítanak. Az emberi testben a diffúzió szerepet játszik a sejtek és a környezet közötti anyagcserében. A passzív diffúzió ritkán fordul elő a sejtekben. Az aktív forma az anyagok fiziológiai diffúziós formája a sejt membrán. A diffúzió szelektív formája olyan szervekben is előfordul, mint a vesék vagy a vér-agy akadály.
Funkció és cél
Ha egy csepp tintát ad egy pohárhoz víz és ne keverje, megfigyelheti a csíkozást. Egy idő után azonban a víz viszonylag egyenletes kékre vált, és a csíkok eltűnnek. Ezt a folyamatot passzív diffúziónak is nevezik, amely kompenzálja a koncentráció két folyadékból. A részecskék belső mozgása önmagában megsemmisíti a koncentráció különbségek. Ilyen diffúziók is előfordulhatnak az elválasztott folyadékok között. Ez a helyzet az emberi testben, ahol a membránok elválasztják az anyagokat. Az egyik anyag számára áteresztő membránok koncentráltabb oldatból kevésbé koncentrált oldatba vándorolnak. Vándorlásuk az ún koncentráció gradiens. Az első folyadékban lévő részecskék száma különbségeket mutat a kezdeti diffúziós út mentén. A diffúzió során a diffúziós út mentén lévő szám kiegyenlítődik, és egyensúlyi állapot lép fel. Az egyensúly bekövetkezése után ugyanannyi molekulák diffundál a membránon keresztül minden irányban. Így a diffúzió végén a koncentráció a membrán mindkét oldalán azonos. A passzív diffúzió szempontjából a membrán pórusmérete a legfontosabb, a kisebb részecskék nagyobb valószínűséggel passzívan diffundálnak, mint a nagyobbak. A pórusméreten kívül a diffúzió sebességét az oldószer viszkozitása és hőmérséklete is meghatározza. A szervezetben a diffúzió döntő fontosságú az anyagok sejtek közötti cseréje szempontjából. A test sejtjeinek fenntartaniuk kell bizonyos anyagok koncentrációját. A teljes koncentráció egyensúly a passzív diffúzióval összefüggésben elindítaná a sejthalált. Az anyagok ezért hajlamosak aktívan diffundálni a testben a koncentráció gradiensével szemben. Az aktív forma jól ismert példája nyomon követhető a K + / Na + szivattyúkban. A szelektív diffúzióban, amint az emberi testben megtalálható a különféle szervekben, a diffúziós membrán csak a kiválasztott anyagok permeabilitását mutatja.
Betegségek és betegségek
Az emberi tüdőben állandó gázcsere zajlik. Az O2 felvétele és a CO2 felszabadulása a tüdő alveolusaiban történik. Továbbá szellőzés, perfúzió és terjesztés, a diffúzió szintén fontos szerepet játszik a cserében. Légzési elégtelenség esetén a gázcserében részt vevő négy folyamat közül egy vagy több megzavarodik. A légzési elégtelenség okai változatosak lehetnek. Például légúti elzáródás és központi vagy perifériás légzőszervek depresszió valamint megváltoztatta tüdő a morfológia minden lehetséges kiváltó tényező. Ha a részleges diffúziós lépést megzavarják, ez gyakran a meghosszabbított diffúziós távolságnak köszönhető. Ilyen meghosszabbodás jelen lehet a tüdőgyulladás, törekvés vagy ARDS. Fibrózis, tüdőödémavagy szarkoidózis oka is lehet. Néha a diffúziós hibákat és az azokhoz kapcsolódó légzési elégtelenséget a vér érintkezési idő. Ilyen rövidülés fordul elő például emphysema, fibrózis vagy vérszegénység. Azonban, vérmérgezés vagy a szívteljesítmény növekedése is elsődleges ok lehet. Amikor a pulmonalis diffúzió meghibásodása sem a rövidülés miatt következik be vér az érintkezési idő vagy a hosszabb diffúziós távolság, a légzési elégtelenség oka valószínűleg a kicserélt cserefelület oka. A gázcsere felületét például fibrózis csökkentheti. A reszekciók szintén elsődleges oknak tekinthetők. Ugyanez vonatkozik a atelektázis, mellkasi folyadékgyülemés egy hemát vagy pleumotothoraxot. Bizonyos körülmények között a diafragma a felületet is csökkenti. Használva diffúziós teszt, az orvos nyomon követheti a tüdő diffúzióját és azonosíthatja az esetleges rendellenességeket. Az állandó állapotú, az intra-breath és az single-breath módszerek mind lehetséges tesztek. A diffúziós képességet vagy a kilélegzett levegőben lévő gázok koncentrációja határozza meg, vagy kombinálva a lélegzet mennyiségének mérésével. A diffúziós rendellenességek nemcsak a tüdőben történő gázcserét, hanem a testsejtek metabolikus cseréjét vagy a szervekben, például a vesékben történő szelektív diffúziót is befolyásolhatják. A szelektív diffúzió például a vér-agy gát, amelynek célja a központi védelme idegrendszer káros vagy haszontalan anyagoktól. Különböző neurológiai betegségek esetén a vér-agy gát feladja ezt a szelektív funkciót, és lehetővé teszi a hamis vagy akár az összes anyag átjutását.
