rozptyl

z rozptyl je, keď sa kvapaliny alebo plyny zmiešajú pomocou Brownovských molekulárnych pohybov. V tele dochádza k difúzii na výmenu látok v bunkách a na výmenu plynu v pľúcach. Difúzne poruchy v pľúcach spôsobujú respiračnú nedostatočnosť.

Čo je šírenie?

Počas rozptylu náhodný pohyb ich zmesi zmieša rôzne koncentrované látky, ktoré sú v priamom alebo nepriamom kontakte. Vnútorné difúzne pohyby sú známe aj ako Brownove molekulárne pohyby. Sú to trhavé a nepravidelné tepelné pohyby malých, iba mikroskopicky viditeľných častíc v plynoch a tekutinách. Hnutia sú pomenované po botanikovi Robertovi Brownovi, ktorý ich prvýkrát videl v 19. storočí.

K difúzii dochádza buď pasívne alebo aktívne. V prípade aktívnej formy sa hovorí aj o aktívnej hromadnej doprave. Od pasívnej difúzie sa líši tým, že využíva energiu.

V ľudskom tele hrá difúzia úlohu pri výmene látok medzi bunkami a prostredím. V bunkách sa zriedka vyskytuje pasívna difúzia. Aktívna forma je fyziologická difúzna forma látok cez bunkovú membránu. Selektívna forma difúzie tiež prebieha v orgánoch, ako sú obličky alebo hematoencefalická bariéra.

Funkcia a úloha

Ak vložíte jednotlivé kvapky atramentu do pohára vody a nemiešate sa, môžete vidieť pruhy. Po chvíli sa však voda zmení na pomerne jednotnú modrú a pruhy zmiznú. Tento proces je známy aj ako pasívna difúzia, ktorá kompenzuje rozdiely v koncentrácii medzi dvoma tekutinami. Samostatné pohyby častíc odstraňujú rozdiely v koncentrácii.

Difúzie, ako je táto, môžu tiež prebiehať medzi separovanými tekutinami.To je prípad ľudského tela, kde membrány oddeľujú látky od seba navzájom. Membrány s priepustnosťou pre jednu z týchto dvoch látok migrujú z koncentrovanejšieho roztoku do menej koncentrovaného roztoku. Vaša migrácia prebieha pozdĺž takzvaného gradientu koncentrácie. Počet častíc v prvej tekutine stále vykazuje rozdiely pozdĺž difúznej dráhy na začiatku. V priebehu difúzie sa číslo vyvažuje na difúznej ceste a nastáva stav rovnováhy. Po dosiahnutí rovnováhy difunduje rovnaký počet molekúl cez membránu v každom smere. Na konci difúzie je koncentrácia rovnaká na oboch stranách membrány.

Veľkosť pórov membrány je zvlášť rozhodujúca pre pasívnu difúziu, pričom menšie častice difundujú pasívnejšie ako väčšie. Rýchlosť difúzie je určená nielen veľkosťou pórov, ale tiež viskozitou rozpúšťadla a teplotou.

V tele je difúzia rozhodujúca pre výmenu látok medzi bunkami. Bunky tela musia udržiavať koncentráciu určitých látok. Úplné vyrovnanie koncentrácie v kontexte pasívnej difúzie by vyvolalo bunkovú smrť. Látky preto majú tendenciu aktívne sa rozptyľovať v tele proti gradientu koncentrácie.

Známy príklad aktívnej formy je možné vidieť v pumpách K + / Na +. Pri selektívnej difúzii, ako je možné nájsť v rôznych orgánoch ľudského tela, difúzna membrána vykazuje priepustnosť len pre vybrané látky.

Svoje lieky nájdete tu

Choroby a choroby

V ľudských pľúcach je stála výmena plynu. V alveolách pľúc dochádza k absorpcii O2 a uvoľňovaniu CO2. Okrem vetrania, premývania a distribúcie hrá pri výmene dôležitú úlohu aj difúzia. Pri respiračnej nedostatočnosti existujú poruchy jedného alebo viacerých zo štyroch procesov, ktoré sa zúčastňujú výmeny plynov.

Existuje veľa príčin zlyhania dýchacích ciest. Možné spúšťače sú napríklad prekážka dýchacích ciest a stredná alebo periférna respiračná depresia, ako aj zmenená morfológia pľúc. Ak je narušený čiastočný krok difúzie, je to často kvôli predĺženej difúznej ceste. Takéto predĺženie môže byť prítomné v kontexte zápalu pľúc, aspirácie alebo ARDS. Príčinou môže byť aj fibróza, pľúcny edém alebo sarkoid.

Poruchy difúzie a pridružené zlyhanie dýchacích ciest sú niekedy spôsobené aj skrátením času kontaktu s krvou. K takýmto skráteniam dochádza napríklad prostredníctvom emfyzému, fibrózy alebo anémie. Možnými primárnymi príčinami sú však aj sepsa alebo zvýšenie srdcového výdaja.

Ak difúzna porucha pľúc nie je spôsobená ani skrátením času kontaktu s krvou, ani dlhšou difúznou vzdialenosťou, príčinou respiračnej nedostatočnosti je pravdepodobne zmenená výmenaná plocha. Povrch pre výmenu hostí sa môže zmenšiť napríklad fibrózou. Resekcie sú tiež možnou primárnou príčinou. To isté platí pre atelektázu, pleurálny výpotok a hém alebo pleumototorax. Zvýšená membrána za určitých okolností tiež znižuje povrchovú plochu.

Lekár môže pomocou difúzneho testu porozumieť difúzii v pľúcach a identifikovať akékoľvek poruchy. Ako testy sa môžu použiť metódy ustáleného stavu, intra-dychu aj single-dychu. Difúzna kapacita sa určuje iba prostredníctvom koncentrácie plynov vo vydychovanom vzduchu alebo sa kombinuje s meraním prílivového objemu.

Difúzne poruchy môžu ovplyvniť nielen výmenu plynov v pľúcach, ale aj výmenu látok v bunkách tela alebo selektívnu difúziu v orgánoch, ako sú obličky. K selektívnej difúzii dochádza napríklad pri hematoencefalickej bariére, ktorá má chrániť centrálny nervový systém pred škodlivými alebo nepoužiteľnými látkami. Pri rôznych neurologických chorobách sa hematoencefalická bariéra vzdáva tejto selektívnej funkcie a umožňuje jej prechod falošnými alebo dokonca všetkými látkami.