Gazların solunum bariyerinden geçiş hızı; bariyerin fiziksel özellikleri kadar, gazın kend… — TUS - Tıpta Uzmanlık Sınavı

Gazların solunum bariyerinden geçiş hızı; bariyerin fiziksel özellikleri kadar, gazın kendine özgü fiziksel sabitlerine de bağlıdır. Karbondioksit ( $CO_2$ ), oksijenden ( $O_2$ ) daha ağır bir molekül olmasına karşın, alveolo-kapiller bariyeri çok daha hızlı aşar. Bu fizyolojik durumun altında yatan temel neden aşağıdakilerden hangisidir?

$CO_2$ 'nin sıvı fazdaki çözünürlüğünün $O_2$ 'den çok daha yüksek olmasıAnswer
B
$CO_2$ için alveol ve kapiller kan arasındaki parsiyel basınç farkının ( $\Delta P$ ) daha yüksek olması
C
$CO_2$ 'nin molekül ağırlığının $O_2$ 'den daha düşük olması sayesinde Graham Yasası'na göre avantaj sağlaması
D
$CO_2$ 'nin membrandan geçişinde taşıyıcı proteinlerin kullanıldığı kolaylaştırılmış difüzyonun etkin olması
E
Solunum membranının $CO_2$ molekülleri için $O_2$ moleküllerine kıyasla daha ince bir bariyer oluşturması

Answer

Karbondioksitin difüzyon hızının yüksek olmasının temel nedeni, sıvı fazdaki çözünürlüğünün oksijene göre çok daha fazla olmasıdır.

Fick Yasası'na göre bir gazın difüzyon hızı, gazın çözünürlüğü ile doğru, molekül ağırlığının karekökü ile ters orantılıdır. Karbondioksit oksijenden daha ağır olmasına rağmen, sudaki (ve dolayısıyla membrandaki) çözünürlüğü oksijenden yaklaşık 24 kat daha fazladır. Bu yüksek çözünürlük farkı, molekül ağırlığından gelen dezavantajı baskılar ve karbondioksitin oksijene göre yaklaşık 20 kat daha hızlı difüze olmasını sağlar.

Step-by-Step Solution

Fick Difüzyon Yasası'ndaki gaz sabitlerini (

D

) belirle.

D \propto \frac{\text{Çözünürlük}}{\sqrt{\text{Molekül Ağırlığı}}}

Gazın difüzyon kapasitesini belirleyen içsel özellikleri anlamak için bu formül kullanılır.

CO_2

O_2

için molekül ağırlıklarını karşılaştır.

MW_{CO_2} = 44

MW_{O_2} = 32

Graham Yasası'na göre ağır moleküllerin daha yavaş difüze olacağı (payda etkisi) görülür.

Henry Yasası uyarınca çözünürlük katsayılarını karşılaştır.

CO_2

çözünürlüğü

O_2

'den yaklaşık

24

kat daha fazladır.

Difüzyon hızı çözünürlükle doğru orantılıdır ve bu fark paydaki baskın faktörü oluşturur.

Net difüzyon katsayısını hesapla.

CO_2

net olarak

O_2

'den yaklaşık

20

kat daha hızlı difüze olur.

Çözünürlükteki devasa avantaj, molekül ağırlığındaki hafif dezavantajı fazlasıyla telafi eder.

Key Concept

Fick Yasası ve Gaz Difüzyon Katsayısı

Practice More

Akciğer ödemi gibi durumlarda membran kalınlığı arttığında hangi gazın difüzyonunun daha önce ve daha şiddetli bozulacağını (hipoksemi vs hiperkapni) inceleyiniz.

Estimated Time:1m 15s

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Practice More

Topics

More questions from this topic