Question

Difficulty: HardGazların Difüzyonu ve Difüzyon Yasaları

İnterstisyel akciğer hastalığına bağlı olarak respiratuvar membran kalınlığı artmış bir hastada, istirahat durumunda arteriyel kan gazları normalken egzersiz sırasında belirgin hipoksemi geliştiği gözlenmektedir. Fick Difüzyon Yasası ve gazların fizikokimyasal özellikleri dikkate alındığında, bu hastada CO2CO_2 atılımının O2O_2 alımına göre daha iyi korunmasının temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

  1. CO2CO_2'nin doku sıvılarındaki çözünürlüğünün O2O_2'den çok daha yüksek olması nedeniyle difüzyon katsayısının yaklaşık 20 kat fazla olmasıAnswer
  2. B
    O2O_2 molekülünün CO2CO_2'den daha küçük olması ve moleküler ağırlığının düşük olması nedeniyle membrandan geçiş hızının daha yüksek olması
  3. C
    Alveol ile kapiller kan arasındaki CO2CO_2 parsiyel basınç farkının (DeltaP\\Delta P), O2O_2 için olan basınç farkından çok daha büyük olması
  4. D
    Membran kalınlığındaki artışın, Fick Yasası uyarınca difüzyon hızını O2O_2 için azaltırken CO2CO_2 için artırıcı etki yapması
  5. E
    O2O_2'nin respiratuvar membrandan sadece kolaylaştırılmış difüzyonla, CO2CO_2'nin ise basit difüzyonla geçmesi

Answer

CO2CO_2'nin difüzyon katsayısının, yüksek çözünürlüğü sayesinde O2O_2'den yaklaşık 20 kat daha fazla olmasıdır.
Respiratuvar membran boyunca gazların difüzyon hızı Fick Yasası ile belirlenir. Bu yasada gazın difüzyon katsayısı (DD), gazın çözünürlüğü ile doğru, moleküler ağırlığının karekökü ile ters orantılıdır. CO2CO_2'nin suda/plazmada çözünürlüğü O2O_2'den yaklaşık 24 kat fazladır. Bu durum, CO2CO_2'ye O2O_2'den yaklaşık 20 kat daha büyük bir difüzyon katsayısı kazandırır. Membran kalınlaştığında (TT arttığında) her iki gazın difüzyonu zorlaşsa da, CO2CO_2 zaten çok hızlı geçtiği için kapiller geçiş süresi içinde dengeye ulaşmaya devam ederken, O2O_2 dengeye ulaşamaz ve hipoksemi gelişir.

Step-by-Step Solution

1
Fick Yasası formülünü analiz et
dotVgaz=fracAtimesDtimesDeltaPT\\dot{V}_{gaz} = \\frac{A \\times D \\times \\Delta P}{T} formülünde DD (difüzyon katsayısı) hızı belirleyen temel faktörlerden biridir.
Gazın fizikokimyasal özelliklerinin difüzyon hızına etkisini anlamak için.
2
Difüzyon katsayısının bileşenlerini karşılaştır
DproptofractextC\co¨zu¨nu¨rlu¨ksqrtMWD \\propto \\frac{\\text{Çözünürlük}}{\\sqrt{MW}}. CO2CO_2'nin çözünürlüğü O2O_2'den 24 kat fazlayken, moleküler ağırlığı sadece biraz daha büyüktür.
O2O_2 ve CO2CO_2 arasındaki kinetik farkın nedenini belirlemek için.
3
Klinik senaryoyu (egzersiz + kalınlık) uygula
Egzersizde kanın kapillerde kalış süresi kısalır (0.75 sn'den 0.25 sn'ye). Membran kalınlaştığında O2O_2 bu kısa sürede dengeye ulaşamazken, difüzyon hızı çok yüksek olan CO2CO_2 hala dengeye ulaşabilir.
Neden hipoksemi görülürken hiperkapni görülmediğini açıklamak için.

Key Concept

Fick Difüzyon Yasası ve Çözünürlük Baskınlığı

Practice More

Akciğer difüzyon kapasitesinin (DLD_L) ölçümünde neden COCO (karbonmonoksit) kullanıldığını ve bunun difüzyon sınırlı taşıma ile ilişkisini gözden geçirin.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question