एल्वियोलर-केशिका झिल्ली के पार विसरण

एल्वियोलर-केशिका झिल्ली के पार विसरण, एल्वियोलर गैस और केशिका रक्त के बीच ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड की निष्क्रिय गति है, जो उन्हें अलग करने वाली पतली बाधा के पार आंशिक-दबाव प्रवणता द्वारा संचालित होती है। बाधा का विशाल सतही क्षेत्र और न्यूनतम मोटाई इस स्थानांतरण को उल्लेखनीय रूप से तीव्र बनाते हैं।

Definition

एल्वियोलर-केशिका झिल्ली के पार विसरण, एल्वियोलर वायु और फुफ्फुसीय केशिका रक्त के बीच गैसों का उनके आंशिक-दबाव प्रवणता के नीचे निष्क्रिय स्थानांतरण है, जिसकी दर प्रवणता, बाधा क्षेत्र और मोटाई, और गैस के विसरण गुणों द्वारा निर्धारित होती है।

Scope

यह विषय एल्वियोलर-केशिका बाधा की संरचना, फेफड़े पर लागू फिक के विसरण के नियम, विसरण-सीमित और परफ्यूजन-सीमित गैस स्थानांतरण के बीच अंतर, विसरण क्षमता की अवधारणा, और कैसे झिल्ली और रक्त घटक प्रत्येक योगदान करते हैं, को शामिल करता है। यह संदर्भ शरीर विज्ञान है न कि नैदानिक ​​मार्गदर्शन।

Core questions

• एल्वियोलर-केशिका बाधा की कौन सी संरचनात्मक विशेषताएं तीव्र विसरण का पक्ष लेती हैं?
• फिक का नियम फेफड़े में गैस स्थानांतरण की दर का वर्णन कैसे करता है?
• परफ्यूजन-सीमित गैस को विसरण-सीमित गैस से क्या अलग करता है?
• विसरण क्षमता क्या है, और कौन से झिल्ली और रक्त कारक इसे निर्धारित करते हैं?

Key concepts

• एल्वियोलर-केशिका बाधा संरचना
• फिक का विसरण का नियम
• परफ्यूजन-सीमित बनाम विसरण-सीमित स्थानांतरण
• विसरण क्षमता (स्थानांतरण कारक)
• झिल्ली और रक्त (लाल रक्त कोशिका) प्रतिरोध
• स्थानांतरण पर बाधा के मोटा होने का प्रभाव

Key theories

फेफड़े पर लागू फिक का नियम

गैस स्थानांतरण की दर सतही क्षेत्र और आंशिक-दबाव अंतर के समानुपाती होती है और बाधा की मोटाई के व्युत्क्रमानुपाती होती है, जिसे गैस-विशिष्ट विसरण स्थिरांक द्वारा मापा जाता है; यह ढांचा बताता है कि पतली, विशाल एल्वियोलर सतह इतनी प्रभावी क्यों है।

विसरण क्षमता के झिल्ली और रक्त घटक

रॉटन और फोर्स्टर ने गैस अवशोषण के प्रतिरोध को एक झिल्ली घटक और एक रक्त (हीमोग्लोबिन के साथ लाल रक्त कोशिका की प्रतिक्रिया) घटक में विभाजित किया, यह दिखाते हुए कि विसरण क्षमता बाधा और रक्त में रासायनिक संयोजन की दर दोनों को दर्शाती है।

Mechanisms

एल्वियोलर-केशिका बाधा में एल्वियोलर उपकला, एक संलयित बेसमेंट झिल्ली क्षेत्र, और केशिका एंडोथेलियम शामिल हैं, जो एक बहुत बड़ा कुल सतही क्षेत्र और एक बहुत छोटा विसरण पथ प्रस्तुत करते हैं। फिक के नियम के तहत, स्थानांतरण दर सतही क्षेत्र और आंशिक-दबाव प्रवणता के साथ बढ़ती है और बाधा की मोटाई के साथ घटती है। स्वस्थ व्यक्तियों में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के लिए, रक्त केशिका पारगमन समय के भीतर एल्वियोलर गैस के साथ अच्छी तरह से संतुलित हो जाता है, इसलिए स्थानांतरण विसरण-सीमित के बजाय परफ्यूजन-सीमित (रक्त प्रवाह द्वारा निर्धारित) होता है; मोटी झिल्ली या छोटे पारगमन के साथ, विसरण सीमा उत्पन्न हो सकती है। विसरण क्षमता एक गैस के लिए फेफड़े की चालकता को निर्धारित करती है और, जैसा कि रॉटन और फोर्स्टर ने दिखाया, यह एक झिल्ली प्रतिरोध और रक्त-पक्ष प्रतिरोध दोनों को दर्शाता है जो उस दर से उत्पन्न होता है जिस पर गैस लाल रक्त कोशिका में हीमोग्लोबिन के साथ प्रतिक्रिया करती है।

Clinical relevance

कार्बन मोनोऑक्साइड के लिए विसरण क्षमता फेफड़े के गैस-स्थानांतरण गुणों को चिह्नित करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक मानक फुफ्फुसीय कार्य माप है, और परफ्यूजन-बनाम विसरण-सीमित अंतर बताता है कि व्यायाम के दौरान या ऊंचाई पर विसरण हानि सबसे अधिक क्यों मायने रखती है। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए शरीर विज्ञान का वर्णन करती है और नैदानिक ​​मानदंड या उपचार सलाह प्रदान नहीं करती है।

Evidence & guidelines

अवधारणाएं स्थापित शरीर विज्ञान हैं, जो विसरण क्षमता के झिल्ली और रक्त घटकों में क्लासिक विभाजन, गैस-विनिमय सतह के मॉर्फोमेट्रिक अध्ययन, और मानक पाठ्यपुस्तकों में आधारित हैं। यह विषय वर्णनात्मक शरीर विज्ञान है न कि दिशानिर्देश-शासित अभ्यास।

History

फुफ्फुसीय विसरण का मात्रात्मक अध्ययन बीसवीं शताब्दी के मध्य में तब आगे बढ़ा जब रॉटन और फोर्स्टर ने गैस अवशोषण में झिल्ली और रक्त के योगदान को अलग किया, और वीबेल के बाद के मॉर्फोमेट्रिक कार्य ने फेफड़े की उच्च विसरण क्षमता के लिए संरचनात्मक आधार - सतही क्षेत्र और बाधा की मोटाई - स्थापित किया। ये विचार नैदानिक ​​स्थानांतरण-कारक माप की नींव बने हुए हैं।

Key figures

• Francis Roughton
• Robert Forster
• Ewald Weibel
• John B. West

Seminal works

• roughton-forster-1957
• weibel-1973

Frequently asked questions

इसका क्या मतलब है कि ऑक्सीजन स्थानांतरण सामान्यतः परफ्यूजन-सीमित होता है?

इसका मतलब है कि आराम की स्थिति में रक्त केशिका छोड़ने से बहुत पहले एल्वियोलर ऑक्सीजन के साथ पूरी तरह से संतुलित हो जाता है, इसलिए अवशोषित ऑक्सीजन की मात्रा इस बात से निर्धारित होती है कि कितना रक्त प्रवाहित होता है न कि विसरण की गति से।

कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ विसरण क्षमता आमतौर पर क्यों मापी जाती है?

कार्बन मोनोऑक्साइड हीमोग्लोबिन को इतनी तीव्रता से बांधता है कि इसका केशिका आंशिक दबाव शून्य के करीब रहता है, जिससे इसका अवशोषण रक्त प्रवाह के बजाय फेफड़े के विसरण गुणों पर निर्भर करता है, जिसे विसरण क्षमता मापने का लक्ष्य रखती है।