difúze

Z difúze je, když se kapaliny nebo plyny mísí pomocí Brownových molekulárních pohybů. V těle dochází k difúzi pro výměnu látek v buňkách a pro výměnu plynu v plicích. Difúzní poruchy v plicích způsobují respirační nedostatečnost.

Co je to difúze?

Během difúze náhodný pohyb jejich vlastní směsi různě koncentrovaných látek, které jsou v přímém nebo nepřímém kontaktu s ostatními. Vnitřní pohyby difúze jsou také známé jako Brownovy molekulární pohyby. Jedná se o trhané a nepravidelné tepelné pohyby drobných, pouze mikroskopicky viditelných částic v plynech a kapalinách. Hnutí jsou pojmenována po botanikovi Robertovi Brownovi, který je poprvé viděl v 19. století.

Difúze probíhá pasivně nebo aktivně. V případě aktivní formy se také mluví o aktivní hromadné dopravě. Od pasivní difúze se liší tím, že využívá energii.

V lidském těle hraje difúze roli ve výměně látek mezi buňkami a prostředím. K pasivní difúzi dochází v buňkách jen zřídka. Aktivní forma je fyziologická difúzní forma látek buněčnou membránou. Selektivní forma difúze také probíhá v orgánech, jako jsou ledviny nebo hematoencefalická bariéra.

Funkce a úkol

Pokud vložíte jednotlivé kapky inkoustu do sklenice vody a nemícháte se, můžete vidět pruhy. Po chvíli se však voda změní na relativně jednotnou modrou a pruhy zmizí. Tento proces je také známý jako pasivní difúze, která kompenzuje rozdíly v koncentraci mezi dvěma tekutinami. Samostatné pohyby částic ruší rozdíly v koncentraci.

Difuze, jako je tato, mohou také probíhat mezi oddělenými tekutinami.To je případ lidského těla, kde membrány oddělují látky od sebe. Membrány s propustností pro jednu ze dvou látek migrují z koncentrovanějšího roztoku do méně koncentrovaného. Vaše migrace probíhá podél tzv. Gradientu koncentrace. Počet částic v první tekutině stále vykazuje rozdíly podél difúzní cesty na začátku. V průběhu difúze se číslo vyvažuje na difúzní cestě a nastává stav rovnováhy. Po dosažení rovnováhy difunduje stejný počet molekul membránou v každém směru. Na konci difúze je koncentrace na obou stranách membrány stejná.

Velikost pórů membrány je zvláště rozhodující pro pasivní difúzi, přičemž menší částice difundují pasivněji než větší. Rychlost difúze je určena nejen velikostí pórů, ale také viskozitou rozpouštědla a teplotou.

V těle je difúze rozhodující pro výměnu látek mezi buňkami. Buňky těla musí udržovat koncentraci určitých látek. Úplné vyrovnávání koncentrací v kontextu pasivní difúze by zahájilo buněčnou smrt. Látky proto mají tendenci se v těle aktivně rozptylovat proti koncentračnímu gradientu.

Známý příklad aktivní formy lze vidět v čerpadlech K + / Na +. Se selektivní difúzí, jak lze nalézt v různých orgánech lidského těla, difúzní membrána vykazuje propustnost pouze pro vybrané látky.

Zde najdete své léky

Nemoci a nemoci

V lidských plicích je stálá výměna plynu. V alveolech plic dochází k absorpci O2 a uvolňování CO2. Kromě ventilace, perfúze a distribuce hraje při výměně také důležitou roli difúze. Při respirační nedostatečnosti existují poruchy jednoho nebo více ze čtyř procesů, které se podílejí na výměně plynu.

Existuje mnoho příčin respiračního selhání. Možné spouštěče jsou například překážka dýchacích cest a centrální nebo periferní respirační deprese a také změněná morfologie plic. Pokud je narušen dílčí krok difúze, je to často způsobeno rozšířenou difúzní cestou. Takové prodloužení může být přítomno v souvislosti s pneumonií, aspirací nebo ARDS. Příčinou může být také fibróza, plicní edém nebo sarkoid.

Poruchy difúze a související respirační selhání jsou někdy způsobeny také zkrácením doby kontaktu s krví. K těmto zkrácením dochází například prostřednictvím emfyzému, fibrózy nebo anémie. Možné primární příčiny jsou však také sepse nebo zvýšení srdečního výdeje.

Pokud difúzní porucha plic není způsobena zkrácením doby kontaktu s krví ani delší difúzní vzdáleností, je příčinou respirační nedostatečnosti pravděpodobně snížená výměnná plocha. Povrch pro výměnu hosta může být zmenšen například fibrózou. Resekce jsou také možnou primární příčinou. Totéž platí pro atelektázu, pleurální výpotek a hema nebo pleumotothorax. Zvýšená membrána za určitých okolností také snižuje povrchovou plochu.

Lékař může pomocí difúzního testu porozumět difúzi v plicích a identifikovat jakékoli poruchy. Jako testy lze použít jak metody ustáleného, ​​tak i dechového a jednorázového dýchání. Difúzní kapacita je stanovena pouze koncentrací plynů ve vydechovaném vzduchu nebo v kombinaci s měřením přílivových objemů.

Difúzní poruchy mohou ovlivnit nejen výměnu plynu v plicích, ale také výměnu látek v tělních buňkách nebo selektivní difúzi v orgánech, jako jsou ledviny. Selektivní difúze probíhá například na hematoencefalické bariéře, která má chránit centrální nervový systém před škodlivými nebo nepoužitelnými látkami. U různých neurologických onemocnění se hematoencefalická bariéra vzdává této selektivní funkce a umožňuje průchod nepravdivých nebo dokonce všech látek.