Soru

Zorluk: OrtaGazların Difüzyonu ve Difüzyon Yasaları

Klinik pratikte akciğerlerin difüzyon kapasitesini (DLD_L) ölçmek amacıyla düşük konsantrasyonda karbonmonoksit (COCO) gazı kullanılmaktadır. Fick difüzyon yasasındaki parametreler ve gaz değişim kinetiği göz önüne alındığında, COCO gazının bu ölçümde tercih edilmesinin temel fizyolojik gerekçesi aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    COCO molekülünün O2O_2 ve CO2CO_2 moleküllerinden daha düşük molekül ağırlığına sahip olması
  2. COCO'nun hemoglobine olan aşırı yüksek afinitesi nedeniyle kapiller parsiyel basıncının neredeyse sıfırda kalmasıCevap
  3. C
    COCO gazının sıvı fazdaki (plazma) çözünürlüğünün O2O_2'den yaklaşık 20 kat daha fazla olması
  4. D
    COCO'nun alveolo-kapiller membran kalınlığını (TT) azaltarak difüzyon hızını doğrudan artırması
  5. E
    COCO kullanımının akciğerlerde gaz değişimine katılan fonksiyonel yüzey alanını (A) geçici olarak genişletmesi

Cevap

Karbonmonoksidin hemoglobine olan aşırı yüksek afinitesi nedeniyle kapiller parsiyel basıncının neredeyse sıfırda kalması
Karbonmonoksit (CO), hemoglobine oksijenden çok daha yüksek bir afiniteyle bağlanır. Alveolden kapillere geçen her CO molekülü anında hemoglobine bağlanarak plazmada serbest halde kalmaz. Gazların parsiyel basıncını sadece plazmada çözünmüş (serbest) haldeki moleküller oluşturduğu için, kapiller kanda CO'nun parsiyel basıncı (PcP_c) neredeyse sıfırda kalır. Bu durum, alveol ile kapiller arasında ölçüm boyunca sabit bir basınç gradyanı sağlar ve difüzyon kapasitesinin (DLD_L) sadece alveoler basınç bilinerek hesaplanmasına olanak tanır. Bu özellik CO'yu 'difüzyon sınırlı' bir gaz yapar.

Adım Adım Çözüm

1
Fick Difüzyon Yasası formülünü (Vgaz=AD(PAPc)TV_{gaz} = \frac{A \cdot D \cdot (P_A - P_c)}{T}) analiz et.
Difüzyon hızı, alveoler basınç (PAP_A) ile kapiller basınç (PcP_c) arasındaki farka bağlıdır.
Difüzyon kapasitesini (DLD_L) ölçmek için basınç gradyanını net olarak bilmek gerekir.
2
COCO'nun hemoglobine bağlanma özelliklerini değerlendir.
COCO, hemoglobine oksijenden yaklaşık 210-250 kat daha fazla afiniteyle bağlanır.
Bağlanan gaz molekülleri plazmada serbest (erimiş) halde bulunmadığı için parsiyel basınç oluşturmazlar.
3
Ölçüm sırasındaki basınç gradyanını (PAPcP_A - P_c) sadeleştir.
Pc0P_c \approx 0 olduğu için ΔP=PA\Delta P = P_A olur.
Kapiller kanın parsiyel basıncı yükselmediği için difüzyon süreci boyunca gradyan korunur ve sadece alveoler basıncın ölçülmesi yeterli olur.

Anahtar Kavram

Difüzyon Sınırlı Gaz Değişimi
Tahmini Süre:1m 15s
Bu soruyu puanla