Difuzija je kada se tekućine ili plinovi miješaju Brownovim molekularnim kretanjem. U tijelu dolazi do difuzije za razmjenu tvari između stanica i za izmjenu plinova u plućima. Poremećaji difuzije u plućima uzrokuju respiratornu insuficijenciju.
Što je difuzija?
U tijelu se pojavljuje difuzija za razmjenu tvari između stanica i za izmjenu plinova u plućima. Difuzija uključuje miješanje tvari različitih koncentracija koje su u izravnom ili neizravnom međusobnom kontaktu slučajnim pravilnim pokretima. Ispravna gibanja difuzije nazivaju se i Brownovim molekularnim pokretima. Oni su trzavi i nepravilni toplinski pokreti sitnih čestica u plinovima i tekućinama koji su vidljivi samo mikroskopski. Pokreti su dobili ime po botaničaru Robertu Brownu, koji ih je prvi put primijetio u 19. stoljeću. Difuzija se odvija pasivno ili aktivno. U aktivnom obliku postoji i govoriti od aktivnih masa prijenos. Od pasivne difuzije razlikuje se po tome što se troši energija. U ljudskom tijelu difuzija igra ulogu u razmjeni tvari između stanica i okoline. Pasivna difuzija rijetko se javlja u stanicama. Aktivni oblik je fiziološki oblik difuzije tvari kroz stanična membrana. Selektivni oblik difuzije također se javlja u organima kao što su bubrezi ili na krv-mozak prepreka.
Funkcija i svrha
Ako u čašu dodate pojedine kapi tinte voda i ne miješajte se, možete primijetiti prugavost. Nakon nekog vremena, međutim, voda poprimi relativno jednoliku plavu boju i pruge nestanu. Taj se proces naziva i pasivna difuzija, koja kompenzira razlike u koncentracija od dvije tekućine. Sami svojstveni pokreti čestica poništavaju koncentracija Razlike. Ovakve difuzije mogu se pojaviti i između odvojenih tekućina. To je slučaj u ljudskom tijelu, gdje membrane razdvajaju tvari. Membrane s propusnošću bilo koje tvari migriraju iz koncentriranije otopine u manje koncentriranu otopinu. Njihova se migracija odvija duž tzv koncentracija gradijent. Broj čestica u prvoj tekućini pokazuje razlike na putu difuzije na početku. Tijekom difuzije broj na difuznom putu se izjednačava i dolazi do stanja ravnoteže. Nakon što dođe do ravnoteže, isto toliko molekule difuzno kroz membranu u svakom smjeru. Dakle, na kraju difuzije koncentracija je jednaka na obje strane membrane. Za pasivnu difuziju najvažnija je veličina pora membrane, s manjom vjerojatnošću da će pasivno difundirati manje od većih. Osim veličine pora, brzinu difuzije određuju i viskoznost otapala i temperatura. U tijelu je difuzija presudna za razmjenu tvari između stanica. Stanice tijela moraju održavati koncentraciju određenih tvari. Potpuna ravnoteža koncentracije u kontekstu pasivne difuzije pokrenula bi staničnu smrt. Tvari stoga teže aktivno difundirati u tijelu u odnosu na gradijent koncentracije. Poznati primjer aktivnog oblika može se pratiti u pumpama K + / Na +. U selektivnoj difuziji, kakva se nalazi u ljudskom tijelu u raznim organima, difuzijska membrana pokazuje propusnost samo za odabrane tvari.
Bolesti i tegobe
Trajna izmjena plinova odvija se u ljudskim plućima. Uzimanje O2 i oslobađanje CO2 događaju se u alveolama pluća. Pored toga ventilacija, perfuzija i distribucija, difuzija također igra važnu ulogu u razmjeni. Kod respiratorne insuficijencije postoje poremećaji jednog ili više od četiri procesa koji su uključeni u izmjenu plinova. Uzroci respiratorne insuficijencije mogu biti različiti. Na primjer, opstrukcija dišnih putova i središnji ili periferni respiratorni depresija kao i izmijenjena ment morfologija su svi mogući pokretači. Ako je poremećen korak djelomične difuzije, to je često zbog dulje difuzne udaljenosti. Takvo produljenje može biti prisutno u okruženju pneumonija, težnja ili ARDS. Fibroza, plućni edem, ili sarkoidoza također može biti uzrok. Ponekad su difuzni defekti i pridruženi respiratorni zastoj također uzrokovani skraćivanjem krv vrijeme kontakta.Tako se skraćivanje događa, na primjer, zbog emfizema, fibroze ili anemija. Međutim, sepsa ili povećanje minutnog volumena također mogu biti primarni uzroci. Kada zatajenje plućne difuzije nije posljedica ni skraćivanja krv vrijeme kontakta ili produljena udaljenost difuzije, uzrok zatajenja dišnog sustava vjerojatno je zbog smanjene površine izmjene. Na primjer, površina za izmjenu plinova može se smanjiti fibrozom. Resekcije se također mogu smatrati primarnim uzrokom. Isto vrijedi i za atelektaza, pleuralni izljevi hema ili pleumototoraks. U nekim okolnostima nadmorska visina dijafragma također smanjuje površinu. Korištenje a difuzijski test, liječnik može pratiti difuziju u plućima i utvrditi bilo kakve abnormalnosti. Metode ustaljenog stanja, unutar daha i pojedinačnog daha sve su moguće pretrage. Kapacitet difuzije određuje se ili koncentracijom plinova samo u izdahnutom zraku ili kombinira s mjerenjem volumena udisaja. Poremećaji difuzije mogu utjecati ne samo na izmjenu plinova u plućima, već i na metaboličku izmjenu tjelesnih stanica ili selektivnu difuziju u organima kao što su bubrezi. Selektivna difuzija događa se, na primjer, na krvno-moždana barijera, koji je dizajniran za zaštitu središnjeg živčani sustav od štetnih ili beskorisnih tvari. U raznim neurološkim bolestima, krvno-moždana barijera odustaje od ove selektivne funkcije i omogućuje prolazak lažnih ili čak svih tvari.
