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Warum sollte die Diffusion über ein nicht spezialisiertes Gewebe schneller sein?

Warum sollte die Diffusion über ein nicht spezialisiertes Gewebe schneller sein?


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Das Standardprotokoll für eine Person mit Brustschmerzen ist: kauen eine 300-mg-Aspirin-Tablette, wobei das Argument ist, dass das Kauen der Tablette, anstatt die Tablette zu schlucken, dazu führt, dass das Aspirin schneller in den Blutkreislauf gelangt.

Warum ist das aus biologischer Sicht so? Angesichts der Tatsache, dass der Magen und der GI-Trakt spezialisierte Gewebe sind, um eine maximale Diffusion zu ermöglichen, warum sollte es dann schneller sein, Aspirin durch das Zahnfleisch zu leiten?bucaale Verwaltung?) Zunge und Wangen, die nicht darauf spezialisiert sind?

Auch für Aspirin ist dies nicht nur ein Sonderfall, da HypostopTM/GlukogelTM (akute Behandlung des hypoglykämischen Schocks, im Wesentlichen konzentrierter Zucker) wird direkt auf das Zahnfleisch oder die Wange aufgetragen, mit einem ähnlichen Argument, dass es in kritischen Situationen schneller ist.

Der einzige Vorschlag, den ich finden konnte, war sehr vage aus dem "Merck-Handbuch":

Der Magen hat eine relativ große Epitheloberfläche, aber seine dicke Schleimschicht und die kurze Transitzeit begrenzen die Resorption der Magen ist kurz.

Mich würde die Biologie dahinter wirklich interessieren!


Hier gibt es mehrere Probleme:

1) Jede Schleimhaut ist ein spezialisiertes Gewebe für die Absorption.

Schleimhäute sind in der Tat nicht so gut für die passive Diffusion geeignet, was sie zu absolut perfekten Werkzeugen für die aktive Aufnahme bestimmter Substanzen macht, fast unabhängig vom Membrantyp. Um einige Beispiele zu nennen: Viele Drogen wie Kokain werden inhaliert und in die Nasenhöhlen aufgenommen, während das Rektum auch bekannter und bevorzugter Verabreichungsweg für Medikamente ist.

Generell ist die Aufnahmekraft der Schleimhaut abhängig von ihrer Gefäßdurchblutung, denn nach Durchtritt durch die Basalmembran gelangt die Substanz direkt in den Blutstrom und wandert schnell wieder ab, also das Konzentrationsgefälle auf beiden Seiten der Basalmembran - die Hauptbarriere in der Schleimhaut – bleibt relativ hoch.

Sehen Bhat P. 1995. Die begrenzende Rolle von Schleim bei der Arzneimittelabsorption: Arzneimittelpermeation durch Schleimlösung für ein experimentelles Modell für diese Aussage.

2) Die Mundschleimhaut kann viele Stoffe aufnehmen.

Es gibt einen speziellen Begriff, der als "orale Aufnahme" bezeichnet wird, um die schnelle Aufnahme des Arzneimittels in den Blutfluss aus der Mundhöhle zu beschreiben. Die Schleimhaut ist hier nicht spezialisiert, sondern kleine Moleküle können hier alle Barrieren durchdringen.

3) Vorteile der oralen Aufnahme.

Dort sind einige:

  • Die Schleimhaut in der Mundhöhle ist sehr stark vaskularisiert. Der ganze Mund kann als ein Bündel von Skelettmuskeln angesehen werden und jeder Muskel benötigt viel Energie und Sauerstoff, daher hat er eine der höchsten Vaskularitätsraten und hat viel weniger Abstand zwischen den einzelnen Kapillaren.

  • Der Blutfluss in den Mundhöhlenwänden ist höher als in anderen inneren Organen. Dies liegt vor allem daran, dass Muskelkontraktionen (beim Kauen) hier zu einem verstärkten Vortrieb von Blut durch Kapillaren und kleine Gefäße führen.

  • Jede Substanz, die hier in den Blutfluss gelangt, umgeht das Leber-Portal-System. Dadurch muss die Substanz nicht warten, bis sie von unserer Leber gefiltert wird, sondern verteilt sich sofort im ganzen Körper.

  • Es gibt spezielle Reflexe von der Mundschleimhaut zu den inneren Organen. Auch wenn es im Fall von Aspirin nicht so wichtig ist, ist dies für einige Placebo-Medikamente wie Methylvalerat (in vielen Ländern als "Validol" bekannt) sehr wichtig, die häufig zur Behandlung verwendet werden Angina pectoris deren einzige Wirkung darin besteht, die Kälterezeptoren im Mund zu aktivieren und dadurch zu einer reflektorischen Erweiterung der Herzgefäße führt.


Deshalb werden viele Medikamente, wie zum Beispiel Loperamid, nur als Sublingualtabletten verabreicht. Und das erklärt auch, warum in der Notfallmedizin viele Mittel direkt in die Zunge gespritzt werden.


Es wäre auch logisch anzumerken, dass eine zerkaute Tablette ihr Verhältnis von Oberfläche zu Volumen für die Absorption relativ zu einer intakten Tablette für jedes absorbierende Gewebe erhöht.


Aus technischer Sicht wird die Oberfläche beim Kauen vergrößert. Nehmen Sie zum Beispiel 2 Behälter mit Wasser und 2 Tabletten, die sich in diesem Wasser auflösen. Wenn Sie eine Tablette zerbröckeln, ist die Aufnahmerate (Flussmittel) aufgrund der vergrößerten Oberfläche der Tablette viel höher. Wenn Sie das Konzept durch Mischen ergänzen, erhöht sich der Fluss noch mehr. Daher wird in der gleichen Menge an Magenflüssigkeit eine höhere Konzentration des Arzneimittels vorhanden sein, die vom Körper aufgenommen werden kann.


  • Stoffe diffundieren entsprechend ihrem Konzentrationsgradienten innerhalb eines Systems, unterschiedliche Stoffe im Medium diffundieren entsprechend ihrem individuellen Gradienten unterschiedlich schnell.
  • Nachdem ein Stoff vollständig durch einen Raum diffundiert ist und seinen Konzentrationsgradienten beseitigt hat, bewegen sich die Moleküle immer noch im Raum, aber es gibt keine Nettobewegung der Anzahl von Molekülen von einem Bereich in einen anderen, ein Zustand, der als dynamisches Gleichgewicht bekannt ist.
  • Mehrere Faktoren beeinflussen die Diffusionsgeschwindigkeit eines gelösten Stoffes, einschließlich der Masse des gelösten Stoffes, der Umgebungstemperatur, der Lösungsmitteldichte und der zurückgelegten Entfernung.
  • Diffusion: Die passive Bewegung eines gelösten Stoffes durch eine durchlässige Membran
  • Konzentrationsgradient: Ein Konzentrationsgradient liegt vor, wenn eine Membran zwei verschiedene Konzentrationen von Molekülen trennt.

Sonntag, 29. November 2015

Wie verhindere oder reduziere ich Verwacklungen beim Beobachten mit dem Fernglas?

Für Ferngläser ist die beste Option nicht nur ein einfaches Stativ, sondern eine Parallelogramm-Montierung (Link nur zur Darstellung, keine Produktempfehlung) auf einem Stativ. Während viele Standard- bis etwas größer als Standard-Ferngläser einen Adapter haben, um sie an einem Standard-Stativ zu befestigen, außer um Dinge in der Nähe des Horizonts zu betrachten, ist die Verwendung nicht bequem. Das Problem ist, dass die Fernglasokulare aufgrund ihrer kurzen Länge oft zu nah an den Stativbeinen selbst sind, um eine bequeme Kopfpositionierung zu ermöglichen. Wenn Sie anderen Leuten Dinge zeigen, hat eine Parallelogrammhalterung den zusätzlichen Vorteil, dass sie in der Höhe verstellbar ist, ohne die Ausrichtung zu ändern.

Wenn Sie die Hand halten, ist das Wichtigste, was Sie tun können, beide Hände zu benutzen und Ihre Arme in irgendeiner Weise zu stützen. Die obere Schiene eines hohen Zauns oder eines Tisches (wenn Sie sitzen) funktionieren oft gut. Wenn Sie nichts anderes haben, können Sie Ihren Körper selbst benutzen, indem Sie Ihre Oberarme gegen Ihre Brust legen, um eine Auslegerstütze zu bilden.

Eine letzte Option, die ich jedoch aus anderen Gründen (insbesondere RSI-Verletzungen) nicht besonders empfehle, wäre, einen Job zum Abfüllen von Gläsern in einer handwerklichen Konserven- / Abfüllanlage zu bekommen. Ein Freund von mir macht das und nach einigen Jahren hat er seine Arme so weit geballt, dass er mein 15x70-Fernglas mit einer Hand so bedienen konnte, wie es ein durchschnittlicher Mensch mit einem leichten 5x35-Paar tun könnte.

Evolution - Welche evolutionären Erklärungen gibt es für den Tod?

Aus systemischer Sicht müssten wir, wenn wir unsere Nachkommen (die Nachkommen der heutigen Menschheit insgesamt) evolutionär dazu bringen wollen, ein längeres Leben zu führen, später nacherschaffen.

Wenn die gesamte Menschheit ein Gesetz durchsetzen würde, das die Zeugung vor dem 40. Lebensjahr verbietet, dann würde eine zweigleisige Dynamik passieren

  • nur Erwachsene, die nach 40 Jahren fit genug sind, um sich fortzupflanzen, würden Nachkommen zeugen.
  • nur Nachkommen von Eltern über 40, die fit genug sind, würden überleben.

Da es eine hohe Tendenz zu Abnormalitäten und eine geringe Überlebensrate von Nachkommen von Eltern älteren Alters gibt, würden das Fehlen von Ressourcenkonflikten und genetische Dynamiken die anfängliche Vermehrung der seltenen wenigen gesunden Nachkommen fördern.

Daher würde eine unnatürliche "natürliche Selektion" die Fortpflanzung von Menschen mit einer längeren Lebensdauer fördern. Vielleicht könnte eine Naturkatastrophe oder ein Virusausbruch Menschen davon abhalten, sich vor dem 40. Lebensjahr fortzupflanzen. Vielleicht hohe Abtreibungsraten. Solange die Menschheit nicht durch solche Beschränkungen ausstirbt. Vielleicht führt eine geheime Organisation zur Zufriedenheit von Verschwörungsliebhabern alle 100.000 Jahre einen Plan durch, um die Messlatte für das gebärfähige Alter höher zu legen.

Es kann also weniger um den Vorteil als vielmehr um die Wirkung der Motivation gehen. Dieser aktuelle Status, in dem

  • hohe Motivation für den Menschen, früh im Leben zu schöpfen.
  • geringe Motivation für Menschen, mehr Kinder zu bekommen, wenn sie es satt haben, Kinder zu früh aufzuziehen.

Da keine solche geheime Organisation existiert, gibt es daher eine verschwindend geringe Motivation für die Existenz eines "Supervirus"-Typs von Menschen.

Es gibt keine Motivation für die Existenz von Übermenschen, weil die Verteilung der Lebensspannen die Nahrungs- und Überlebensressourcen aller möglichen urzeitlichen Übermenschen verdrängt hat.


Konzentrationsgradienten

Unser Körper braucht Energie für fast alles, was er tut. Wir verwenden Energie zum Denken und Atmen. Wir verwenden Energie auch, um Dinge in unserem Körper zu bewegen, egal ob wir große Muskeln oder winzige Nährstoffe bewegen. Alle Organismen verbrauchen Energie, um Moleküle aufzubauen. Dies geschieht unter anderem durch die Nutzung von Energie, die durch Konzentrationsgradienten erzeugt wird.

Ein Eis am Stiel ist ein Leckerbissen voller Zucker und Aromen. Klicken Sie für mehr Details.

Konzentration kann man sich vorstellen, wie häufig etwas in einem bestimmten Bereich ist. Stellen Sie sich vor, Sie stecken ein Eis am Stiel in ein Glas Wasser. Das Eis am Stiel enthält Zucker und Aromastoffe, die fest verpackt sind, aber wenn es schmilzt, beginnen sich Zucker und Aroma mit dem Wasser zu vermischen.

Warum bleibt das schmelzende Eis am Stiel nicht vom Wasser getrennt? Weil Moleküle dazu neigen, sich von Bereichen hoher Konzentration zu niedriger Konzentration zu bewegen. Da kein Zucker im Wasser ist, entfernt sich der Zucker vom Eis am Stiel und vermischt sich mit dem Wasser. Eine solche Bewegung wird als Diffusion bezeichnet. Eine Bewegung zwischen Bereichen mit unterschiedlichen Konzentrationen kann auch auftreten, wenn eine Barriere zwischen den Bereichen besteht.

Im Inneren von Organismen sind diese Barrieren oft Membranen. Membranen sind Materialschichten, die als Begrenzungen dienen. Als Beispiel umgeben Membranen Zellen. Manchmal gibt es innerhalb dieser Zellmembranen spezielle Durchgänge, die es Molekülen immer noch ermöglichen, sich in die Zelle hinein und aus ihr heraus zu bewegen. Wir nennen diese Kanäle oder Transporter. Viele Kanäle und Transporter kontrollieren, welche Materialien sie in die Zelle ein- und austreten lassen. Aus diesem Grund können Konzentrationsunterschiede von Materialien zwischen dem Raum innerhalb oder außerhalb der Zelle auftreten.


Was ist Diffusion und warum ist sie sowohl bei Tieren als auch bei Pflanzen wichtig?

Diffusion ist ein passiver Vorgang, bei dem Moleküle von einem Bereich höherer Konzentration zu einem Bereich niedrigerer Konzentration (der Begriff passiv bedeutet, dass für den Prozess keine Energiezufuhr erforderlich ist).

Die Diffusion kann über teilweise durchlässige Membranen erfolgen, wie z. B. diejenigen, die Zellen umgeben. Daher ist Diffusion an der Bewegung wichtiger Moleküle in und aus Zellen beteiligt. Es ist wichtig für die Aufnahme von Stoffen, die von den Zellen benötigt werden, und auch für den Abtransport von Abfallprodukten, die von den Zellen produziert werden.

Atmung - Sauerstoff und Glukose reagieren bei der aeroben Atmung zusammen mit ATP (einer Energiequelle) zu Kohlendioxid und Wasser. Daher müssen Sauerstoff und Glukose von der Zelle aufgenommen werden, und typischerweise ist die Konzentration dieser Moleküle außerhalb der Zelle größer als innerhalb der Zelle. Daher wird die Gesamtnettobewegung dieser Moleküle entlang des Konzentrationsgradienten verlaufen, und sie bewegen sich durch Diffusion in die Zelle. In ähnlicher Weise ist das produzierte Kohlendioxid ein Abfallprodukt und bewegt sich aus der Zelle, wiederum durch Diffusion entlang seines Konzentrationsgradienten.

Mineralstoffaufnahme - Nützliche Mineralien und Ionen müssen über Haarwurzelzellen aus dem Boden in die Pflanzen aufgenommen werden. Diese Zellen sind (durch eine große Oberfläche und eine große Anzahl) angepasst, um die Diffusionsrate zu maximieren. Daher wandern die nützlichen Moleküle im Boden einen Konzentrationsgradienten hinunter und in die Wurzeln, um von der Pflanze aufgenommen zu werden. Viele im Boden vorkommende Moleküle sind für das Wachstum und das Überleben von Pflanzen unerlässlich, was die Diffusion zu einem sehr wichtigen Prozess macht.


Diffusionsbarriere

Die Diffusionsbarriere in der Lunge besteht aus folgenden Schichten:

  • Alveolar Epithel
  • Gewebe Flüssigkeit
  • Kapillar Endothel
  • Plasma
  • rote Zelle Membran

Abb. 3 – Diagramm, das die Schichten zeigt, aus denen die Diffusionsbarriere in der Lunge besteht


Was ist einfache Diffusion?

Einfache Diffusion ist ein Prozess, der Moleküle in einer Lösung oder durch eine semipermeable Membran von einem Bereich höherer Konzentration zu einem Bereich niedrigerer Konzentration transportiert. Es ist ein passiver Prozess. Bei der einfachen Diffusion bewegen sich Moleküle ohne die Hilfe anderer Moleküle wie Proteine ​​oder Kanal- oder Trägerproteine.

Abbildung 01: Einfache Diffusion

Die einfache Diffusion erfolgt passiv, bis sich alle Moleküle gleichmäßig in der Lösung oder zwischen beiden Seiten der Membran verteilen. Daher endet dieser Prozess, wenn das Gleichgewicht erreicht ist. Da die einfache Diffusion nicht durch Transmembranproteine ​​erfolgt, erfolgt sie über die Phospholipiddoppelschicht. Außerdem kann eine einfache Diffusion nur kleine Moleküle transportieren.


Vielzellige Organismen benötigen Austauschflächen und ein Transportsystem, damit Stoffe in die Zellen ein- und austreten können. Je größer die Oberfläche des Volumens ist, desto schneller und mehr Stoffe können die Membranen passieren. Vielzellige Organismen haben spezialisierte Austauschflächen – wie Lunge, Kiemen oder Zotten im Darm, sodass eine größere Oberfläche für den Stofftransport zur Verfügung steht.

Kleine und dünne Strukturen haben im Vergleich zum Volumen eine größere Oberfläche.

Große und dicke Strukturen haben eine kleinere Oberfläche im Vergleich zum Volumen.

Fläche = Seitenzahl x (Länge x Länge)

Volumen = Länge x Länge x Länge

Wenn das Volumen zunimmt, nimmt die Oberfläche also nicht im gleichen Maße zu. Wenn es einen Zuckerwürfel mit 5 g gab, hat er ein größeres SA:V-Verhältnis als 5 g Puderzucker.


Osmose

Osmose ist dasselbe wie Diffusion, aber mit Wasser und NUR Wasser, keine andere Flüssigkeit, nur Wasser.

Osmose ist die Bewegung von Wassermolekülen durch eine teilweise durchlässige Membran von einem Bereich hoher Wasserkonzentration zu einem Bereich niedriger Wasserkonzentration.

Teilweise durchlässige Membran &ndash eine Membran mit Löchern, die so klein sind, dass nur Wasser durch nichts anderes hindurchdringt. Ein Beispiel hierfür ist der Visking-Schlauch, der in Nierendialysegeräten (Dialyseschlauch) verwendet wird. Die Wassermoleküle passieren in einem Zwei-Wege-Verkehrssystem in beide Richtungen, aber da auf einer Seite mehr sein werden, gibt es einen stetigen Nettofluss in den Bereich, in dem es weniger Moleküle gibt. Dadurch nimmt das Volumen der Seite mit der geringeren Wasserkonzentration zu und wird verdünnt. Pflanzenzellen nehmen Wasser durch Osmose auf, aber die Zellwand verhindert, dass sie explodieren, so dass sie prall werden und nützlich sind, um eine Pflanze aufzurichten. Tierzellen nehmen Wasser auf (dies wird Endosmose genannt). Sie schwellen an wie ein Ballon und zerplatzen. In einer Salzlösung gibt die Zelle jedoch Wasser ab (Exosmosen) und schrumpft zusammen.


Osmose

Osmose ist ein Sonderfall der Diffusion. Anstatt die Nettoänderung des gelösten Stoffes zu beobachten, folgt die Osmose der Nettobewegung des Lösungsmittels über a Semipermeable Membran . Da eine semipermeable Membran bestimmte Stoffe passieren lässt, werden einige gelöste Stoffe verteilt.

Eine semipermeable Membran lässt das Lösungsmittel passieren, aber nicht dieses rote Salzmolekül. Das Wasser bewegt sich entlang des Konzentrationsgradienten (von Wasser). Diese Wasserbewegung verursacht einen osmotischen Druck.

Eine Zelle ohne Zellwand wird stark von der Tonizität der Umgebung beeinflusst. In einem hypertonisch Lösung, bei der die Konzentration des gelösten Stoffes hoch ist, wird Wasser aus der Zelle gezogen. In einem hypotonisch Lösung, bei der die Konzentration des gelösten Stoffes niedriger ist als das Innere der Zelle, wird die Zelle unter starkem osmotischer Druck aus dem eindringenden Umgebungswasser und kann platzen.

Pflanzen haben starre Zellwände aus Zellulose. Diese Zellwände ermöglichen die Aufrechterhaltung der Zellintegrität, wenn die äußere Umgebung hypotonisch (weniger gelöste Stoffe) . In dieser Situation bewegt sich das Wasser in die Zelle. Ohne die Zellwand würde die Zelle durch den übermäßigen Wasserdruck, der in die Zelle eindringt, aufplatzen. Dieser Schwellungszustand wird als geschwollen bezeichnet und resultiert aus Turgordruck .

Die Zellwände einer Pflanze behalten trotz des äußeren Tonus die Form der Zelle.
Wenn die äußere Umgebung hypertonisch , (größere Menge an gelösten Substanzen) tritt der umgekehrte Zustand ein, bei dem die aus der Zelle austretende Zellflüssigkeit die Größe des Zytoplasmas verringert. Dieser Zustand wird als bezeichnet Plasmolyse



Bemerkungen:

  1. Reagan

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  2. Koenraad

    Nach meiner Meinung. Ihre Meinung ist falsch.

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    Es wird entfernt (hat gemischten Abschnitt)

  4. Dalrajas

    Worüber soll man hier sprechen?

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  6. Kajirisar

    Ich finde, du hast nicht Recht. Ich bin sicher. Schreibe in PN, wir werden diskutieren.



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