la diffusion

De la diffusion c'est quand les liquides ou les gaz se mélangent au moyen de mouvements moléculaires browniens. La diffusion a lieu dans le corps pour l'échange de substances dans les cellules et pour l'échange de gaz dans les poumons. Les troubles de la diffusion dans les poumons provoquent une insuffisance respiratoire.

Quelle est la diffusion?

Lors de la diffusion, les mouvements aléatoires de leur propre mélange concentrent différemment des substances qui sont en contact direct ou indirect entre elles. Les mouvements intrinsèques de diffusion sont également connus sous le nom de mouvements moléculaires browniens. Ce sont des mouvements de chaleur saccadés et irréguliers de minuscules particules visibles au microscope dans les gaz et les liquides. Les mouvements portent le nom du botaniste Robert Brown, qui les a vus pour la première fois au 19ème siècle.

La diffusion a lieu de manière passive ou active. Dans le cas de la forme active, on parle également d'un transport de masse actif. Elle diffère de la diffusion passive en ce qu'elle utilise de l'énergie.

Dans le corps humain, la diffusion joue un rôle dans l'échange de substances entre les cellules et l'environnement. La diffusion passive se produit rarement dans les cellules. La forme active est la forme de diffusion physiologique de substances à travers une membrane cellulaire. Une forme sélective de diffusion a également lieu dans des organes tels que les reins ou au niveau de la barrière hémato-encéphalique.

Fonction et tâche

Si vous mettez des gouttes d'encre individuelles dans un verre d'eau et ne remuez pas, vous pouvez voir des stries. Après un certain temps, cependant, l'eau prend un bleu relativement uniforme et les stries disparaissent. Ce processus est également appelé diffusion passive, qui compense les différences de concentration entre deux liquides. Les mouvements automatiques des particules annulent seuls les différences de concentration.

Des diffusions comme celle-ci peuvent également avoir lieu entre des liquides séparés.C'est le cas dans le corps humain, où les membranes séparent les substances les unes des autres. Les membranes perméables à l'une des deux substances migrent d'une solution plus concentrée vers une solution moins concentrée. Votre migration s'effectue selon le soi-disant gradient de concentration. Le nombre de particules dans le premier liquide montre encore des différences le long du chemin de diffusion au début. Au cours de la diffusion, le nombre s'équilibre sur le chemin de diffusion et un état d'équilibre se produit. Une fois l'équilibre atteint, le même nombre de molécules diffuse à travers la membrane dans chaque direction. A la fin de la diffusion, la concentration est la même des deux côtés de la membrane.

La taille des pores de la membrane est particulièrement décisive pour la diffusion passive, les particules plus petites diffusant plus passivement que les plus grosses. La vitesse de diffusion est déterminée non seulement par la taille des pores mais également par la viscosité du solvant et la température.

Dans le corps, la diffusion est cruciale pour l'échange de substances entre les cellules. Les cellules du corps doivent maintenir la concentration de certaines substances. L'égalisation complète de la concentration dans le contexte de la diffusion passive déclencherait la mort cellulaire. Les substances ont donc tendance à se diffuser activement dans l'organisme contre le gradient de concentration.

Un exemple bien connu de la forme active peut être vu dans les pompes K + / Na +. Avec la diffusion sélective, comme on peut le trouver dans divers organes du corps humain, la membrane de diffusion ne montre que la perméabilité pour des substances sélectionnées.

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Maladies et affections

Il y a un échange gazeux permanent dans les poumons humains. L'absorption d'O2 et la libération de CO2 ont lieu dans les alvéoles des poumons. Outre la ventilation, la perfusion et la distribution, la diffusion joue également un rôle important dans l'échange. Dans l'insuffisance respiratoire, il existe des troubles d'un ou plusieurs des quatre processus impliqués dans les échanges gazeux.

Il existe de nombreuses causes d'insuffisance respiratoire. Une obstruction des voies respiratoires et une dépression respiratoire centrale ou périphérique ainsi qu'une modification de la morphologie pulmonaire, par exemple, sont des déclencheurs possibles. Si l'étape partielle de diffusion est perturbée, cela est souvent dû à un chemin de diffusion étendu. Une telle extension peut être présente dans le cadre d'une pneumonie, d'une aspiration ou d'un SDRA. Une fibrose, un œdème pulmonaire ou un sarcoïde peuvent également en être la cause.

Parfois, des troubles de diffusion et une insuffisance respiratoire associée sont également causés par un raccourcissement du temps de contact avec le sang. De tels raccourcissements se produisent, par exemple, par emphysème, fibrose ou anémie. Cependant, la septicémie ou une augmentation du débit cardiaque sont également des causes principales possibles.

Si un trouble de diffusion des poumons n'est dû ni à un raccourcissement du temps de contact sanguin ni à une distance de diffusion plus longue, la cause de l'insuffisance respiratoire est probablement due à une surface d'échange réduite. La surface pour l'échange d'invités peut être réduite, par exemple, par la fibrose. Les résections sont également une cause principale possible. Il en va de même pour l'atélectasie, l'épanchement pleural et un hème ou pleumotothorax. Dans certaines circonstances, un diaphragme surélevé réduit également la surface.

Le médecin peut utiliser un test de diffusion pour comprendre la diffusion dans les poumons et identifier d'éventuelles perturbations. Les méthodes à l'état d'équilibre, intra-respiratoire et à respiration unique peuvent être utilisées comme tests. La capacité de diffusion est soit déterminée uniquement via la concentration des gaz dans l'air expiré, soit combinée à une mesure des volumes courants.

Les troubles de diffusion peuvent affecter non seulement les échanges gazeux dans les poumons, mais également l'échange de substances dans les cellules du corps ou la diffusion sélective dans des organes tels que les reins. Une diffusion sélective a lieu, par exemple, au niveau de la barrière hémato-encéphalique, qui est censée protéger le système nerveux central des substances nocives ou inutilisables. Dans diverses maladies neurologiques, la barrière hémato-encéphalique abandonne cette fonction sélective et laisse passer des substances fausses ou même toutes.