Difuzija yra tada, kai skysčiai ar dujos maišosi Brauno molekuliniu judesiu. Kūne difuzija vyksta keičiantis medžiagomis tarp ląstelių ir keičiantis dujomis plaučiuose. Difuzijos sutrikimai plaučiuose sukelia kvėpavimo nepakankamumą.
Kas yra difuzija?
Difuzija organizme vyksta keičiantis medžiagomis tarp ląstelių ir keičiantis dujomis plaučiuose. Difuzija apima skirtingų koncentracijų medžiagų, tiesiogiai ar netiesiogiai kontaktuojančių, maišymą atsitiktiniais tinkamais judesiais. Tinkami difuzijos judesiai dar vadinami Brauno molekuliniais judesiais. Tai trūkčiojantys ir netaisyklingi mažų dalelių šiluminiai judesiai dujose ir skysčiuose, kurie matomi tik mikroskopiškai. Pasiūlymai pavadinti botaniko Roberto Browno vardu, kuris pirmą kartą juos pastebėjo XIX a. Difuzija vyksta pasyviai arba aktyviai. Aktyvioje formoje taip pat yra kalbėti aktyvių masė perkėlimas. Nuo pasyviosios difuzijos jis skiriasi tuo, kad išleidžiama energija. Žmogaus kūne difuzija vaidina vaidmenį keičiantis medžiagomis tarp ląstelių ir aplinkos. Ląstelėse pasyvi difuzija vyksta retai. Aktyvi forma yra fiziologinė medžiagų difuzijos forma per a ląstelės membrana. Selektyvi difuzijos forma taip pat pasireiškia tokiuose organuose kaip inkstai ar kraujas-smegenys barjeras.
Funkcija ir tikslas
Jei į stiklinę įlašinsite atskirus lašus rašalo vanduo ir nemaišykite, galite pastebėti brūkšnius. Tačiau po kurio laiko vanduo nuspalvina palyginti vienodą mėlyną spalvą ir dryžiai išnyksta. Šis procesas taip pat vadinamas pasyvia difuzija, kuri kompensuoja skirtumus koncentracija dviejų skysčių. Vien vidiniai dalelių judesiai panaikina koncentracija skirtumai. Tokios difuzijos taip pat gali atsirasti tarp atskirtų skysčių. Taip yra žmogaus organizme, kur membranos atskiria medžiagas. Bet kurios medžiagos pralaidumo membranos migruoja iš labiau koncentruoto tirpalo į mažiau koncentruotą. Jų migracija vyksta palei vadinamąją koncentracija gradientas. Dalelių skaičius pirmajame skystyje rodo difuzijos kelio pradžioje skirtumus. Difuzijos metu skaičius išilgai difuzijos kelio susilygina ir atsiranda pusiausvyros būsena. Atsiradus pusiausvyrai, tas pats skaičius molekulės difuzinis per membraną kiekviena kryptimi. Taigi difuzijos pabaigoje koncentracija yra vienoda abiejose membranos pusėse. Pasyviai difuzijai svarbiausias yra membranos porų dydis, o mažesnės dalelės pasyviai difunduojasi labiau nei didesnės. Be porų dydžio, difuzijos greitį taip pat lemia tirpiklio klampa ir temperatūra. Organizme difuzija yra labai svarbi medžiagų mainams tarp ląstelių. Kūno ląstelės turi išlaikyti tam tikrų medžiagų koncentraciją. Visiška koncentracijos pusiausvyra pasyviosios difuzijos kontekste inicijuotų ląstelių mirtį. Todėl medžiagos linkusios aktyviai difunduoti organizme, palyginti su koncentracijos gradientu. Gerai žinomą aktyvios formos pavyzdį galima atsekti K + / Na + siurbliuose. Vykdant selektyvią difuziją, kaip nustatyta žmogaus organizme įvairiuose organuose, difuzinė membrana rodo pralaidumą tik pasirinktoms medžiagoms.
Ligos ir negalavimai
Žmogaus plaučiuose vyksta nuolatinė dujų apykaita. O2 pasisavinimas ir CO2 išsiskyrimas vyksta plaučių alveolėse. Be to vėdinimas, perfuzija ir paskirstymas, difuzija taip pat vaidina svarbų vaidmenį mainuose. Esant kvėpavimo nepakankamumui, sutrinka vienas ar keli iš keturių dujų mainų procesų. Kvėpavimo nepakankamumo priežastys gali būti įvairios. Pavyzdžiui, kvėpavimo takų obstrukcija ir centriniai ar periferiniai kvėpavimo takai Depresija taip pat pakeista plaučių morfologija yra visi galimi veiksniai. Jei dalinė difuzijos pakopa yra sutrikusi, tai dažnai būna dėl ilgesnio difuzijos atstumo. Toks pratęsimas gali būti nustatant plaučių uždegimas, siekiamybė ar ARDS. Fibrozė, plaučių edemaarba sarkoidozė taip pat gali būti priežastis. Kartais difuzijos defektus ir su jais susijusį kvėpavimo nepakankamumą taip pat lemia trumpėjimas kraujas kontakto laikas. Toks sutrumpėjimas įvyksta, pavyzdžiui, dėl emfizemos, fibrozės ar anemija. Tačiau, sepsis arba širdies išmetimo padidėjimas taip pat gali būti pagrindinės priežastys. Kai plaučių difuzijos nepakankamumas nėra dėl to, kad sutrumpėjo kraujas kontakto laikas arba ilgas difuzijos atstumas, kvėpavimo nepakankamumo priežastis greičiausiai yra dėl sumažėjusio mainų paviršiaus. Dujų mainų paviršių gali sumažinti, pavyzdžiui, fibrozė. Rezekcijos taip pat gali būti laikomos pagrindine priežastimi. Tas pats pasakytina ir apie atelektazė, pleuros efuzijair hema arba pleumototoraksas. Tam tikromis aplinkybėmis diafragma taip pat sumažina paviršiaus plotą. Naudojant a difuzijos bandymas, gydytojas gali stebėti difuziją plaučiuose ir nustatyti bet kokius nukrypimus. Pusiausvyros, įkvėpimo ir vieno kvėpavimo metodai yra visi galimi bandymai. Difuzijos pajėgumas nustatomas arba pagal dujų koncentraciją vien iškvepiamame ore, arba kartu su kvėpavimo tūrių matavimais. Difuzijos sutrikimai gali paveikti ne tik dujų mainus plaučiuose, bet ir medžiagų apykaitos organizmo ląstelių mainus ar selektyvią difuziją tokiuose organuose kaip inkstai. Selektyvi difuzija vyksta, pavyzdžiui, kraujo-smegenų barjeras, kuri skirta apsaugoti centrinę nervų sistema nuo kenksmingų ar nenaudingų medžiagų. Sergant įvairiomis neurologinėmis ligomis kraujo-smegenų barjeras atsisako šios selektyvios funkcijos ir leidžia prasiskverbti netikroms ar net visoms medžiagoms.
