Question

Difficulty: MediumGazların Difüzyonu ve Difüzyon Yasaları

Diffüz interstisyel akciğer fibrozisi olan bir hastada, alveolo-kapiller bariyerin fiziksel mesafesi arttığı için gaz değişimi zorlaşır. Bu hastalarda istirahat sırasında yapılan kan gazı analizinde belirgin bir O2O_2 düşüklüğü (hipoksemi) izlenmesine karşın, CO2CO_2 seviyelerinin sıklıkla normal sınırlarda kalmasının (normokapni) temel fizyolojik nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

  1. CO2CO_2 gazının doku sıvılarındaki çözünürlük katsayısının O2O_2'ye oranla yaklaşık 20-24 kat daha yüksek olmasıAnswer
  2. B
    Oksijenin moleküler boyutunun daha küçük olması nedeniyle membran bariyerini karbondioksite göre daha seri geçmesi
  3. C
    CO2CO_2 için alveol ve kan arasındaki parsiyel basınç gradyanının O2O_2 gradyanından çok daha dik olması
  4. D
    Alveolo-kapiller bariyerin kalınlaşmasının sadece O2O_2 için geçirgen olan spesifik kanalları fiziksel olarak bloke etmesi
  5. E
    Eritrositlerin CO2CO_2 taşıma kapasitesinin O2O_2 taşıma kapasitesinden bağımsız olarak fibrozis durumunda artması

Answer

Karbondioksitin doku sıvılarındaki çözünürlük katsayısının oksijene göre çok daha yüksek olması, membran kalınlığı artsa bile karbondioksit difüzyonunun daha iyi korunmasını sağlar.
Fick Yasası'na göre gazların difüzyon hızı, o gazın difüzyon katsayısı (DD) ile doğru orantılıdır. Difüzyon katsayısı ise gazın çözünürlüğü ile doğru, molekül ağırlığının karekökü ile ters orantılıdır (Graham Yasası). Karbondioksit oksijenden daha ağır bir molekül olmasına rağmen, plazma ve doku sıvılarındaki çözünürlüğü oksijenden yaklaşık 24 kat daha fazladır. Bu durum, karbondioksitin net difüzyon kapasitesinin oksijenden yaklaşık 20 kat daha büyük olmasını sağlar. Sonuç olarak, respiratuvar membran kalınlaştığında geçişi ilk bozulan ve kısıtlanan gaz, difüzyon hızı daha düşük olan oksijendir; karbondioksit ise yüksek çözünürlüğü sayesinde kalınlaşmış bariyeri daha kolay aşabilir.

Step-by-Step Solution

1
Fick Difüzyon Yasası bileşenlerini analiz et.
Difüzyon hızı; yüzey alanı, difüzyon katsayısı ve basınç farkı ile doğru; membran kalınlığı ile ters orantılıdır.
Gaz değişimini belirleyen fiziksel parametreleri tanımlamak.
2
Difüzyon katsayısını (DD) etkileyen faktörleri karşılaştır.
DC¸o¨zu¨nu¨rlu¨k/Moleku¨l Ag˘ırlıg˘ıD \propto \text{Çözünürlük} / \sqrt{\text{Molekül Ağırlığı}}.
Gazın cinsine bağlı değişkenlerin difüzyon hızına etkisini hesaplamak.
3
O2O_2 ve CO2CO_2 verilerini kıyasla.
CO2CO_2 molekül ağırlığı (44) O2O_2'den (32) büyük olsa da, çözünürlüğü yaklaşık 24 kat fazladır.
Net difüzyon kapasitesindeki farkın kaynağını bulmak.
4
Klinik tabloyla (fibrozis) ilişkilendir.
Membran kalınlığı arttığında, difüzyon hızı zaten düşük olan oksijen ilk etkilenen gaz olur; karbondioksit ise yüksek difüzyon kapasitesi sayesinde atılmaya devam eder.
Hipoksemiye rağmen normokapninin nedenini açıklamak.

Key Concept

Fick Difüzyon Yasası ve Gazların Çözünürlük Farkı
Estimated Time:1m 30s
Rate this question