Диффузия что это в медицине
Диффузия что это в медицине
Умеренное употребление пищи — мать здоровья.
М.В. Ломоносов
Поговорим еще об одном часто встречаемом в ультразвуковой практике заключении: «Диффузные изменения паренхимы поджелудочной железы». Причем я уверена, что большинство пациентов не понимают, что ж это такое. «Поджелудка!» — говорят они родственникам, выходя из кабинета УЗИ.
Но что ж это за орган? Зачем он нужен? Почему он у всех страдает?
Поджелудочная железа расположена, как вы догадались, под желудком. Большая её часть (хвост) находится слева, меньшая часть срединно (тело) и справа (головка). Железа примыкает вплотную к разным органам (печень, двенадцатиперстная кишка и другие отделы кишечника, желудок, селезенка, почки, сосуды, выводные желчные протоки), поэтому, если вас беспокоят боли в верхних отделах живота, не надо все валить на бедную поджелудочную железу! Лучше провериться, ведь помимо перечисленных органов, боль сюда может проецироваться даже от сердца.
Продолжим. Почему она называется железой? Железой называют орган, который может производить какие-то важные для организма вещества. Так вот, поджелудочная железа весом у взрослого человека около 60–80 г в сутки вырабатывает около 1,5–2 л панкреатического сока! Большая часть клеток, из которых она состоит, вырабатывает именно этот сок, который по протоку поступает в кишечник и там помогает переваривать белки, жиры и углеводы. У пожилых масса органа уменьшается по причине возрастных изменений, а также после всех проблем, перенесенных за жизнь, поэтому и сока вырабатывается меньше. Значит питание с возрастом должно быть в небольших объёмах, легкоусвояемое, некалорийное. «Раньше меня так не вздувало!» — слышишь от пациентов, так и сока 10–20 лет назад поджелудочная вырабатывала больше, пища переваривалась быстрее, легче.
Только около 2% клеток поджелудочной железы вырабатывает инсулин, который регулирует уровень сахара в крови, т.е. около 1,2–1,6 г клеток нам всего дано на всю жизнь, только вдумайтесь! А теперь прикиньте, сколько углеводов (сладостей) вы употребляете за жизнь? сколько покупаете «вкусняшек» вашим детям? В среднем в год человек съедает 24–28 кг сахара (в России — до 40 кг!). Прибавьте к этому около 50 тонн еды, которые в среднем съедает человек при продолжительности жизни 70 л. Ну, и не забудем про алкоголь, лекарства (которые свободно можно купить в аптеке. ). А наша маленькая поджелудочная железа должна все это переварить!
Хотелось бы еще рассказать о влиянии сна на поджелудочную железу. Недосыпание приводит к появлению неправильно свёрнутых белков и потенциально может привести к гибели клеток, особенно в пожилом возрасте. Исследование учёных из Медицинской школы Пенсильванского университета (США) как раз об этом. А также исследования жозефа Баура (Joseph Baur) и его коллег. Неправильные белки организм должен либо исправить, либо утилизировать. Ученый обнаружил, что у старых животных реакция на такой стресс ослаблена, то есть с возрастом недостаток сна может сказываться всё сильнее.
Поэтому задумайтесь, прежде чем попить чайку на ночь глядя (а тем более что-то покрепче) или посмотреть любимый фильм до часу ночи.
Так вот, при современном изобилии в питании и разнообразии в образе жизни не стоит удивляться, если начались проблемы с пищеварением (вздутие, чувство тяжести, нарушения стула и пр.) Многие на исследовании признаются: «Так я уже ничего такого и не ем, а не помогает!» Ключевое слово здесь «уже», т.е. в течение многих десятков лет мы едим все подряд, а «садимся» на диету только тогда, когда организм уже начнет выдавать нам неприятности с пищеварением или повышенный сахар в анализах. К сожалению, здесь уже иногда сложно помочь.
Что же доктор видит на УЗИ?
Обычно при первых проблемах с железой на ультразвуке может не быть изменений, и это замечательно! Хотя многим хотелось бы их увидеть, и пациенты остаются разочарованы.
Запомните! Однократные воспаления в железе могут проходить бесследно и без изменений по УЗИ.
Но если доктор все-таки находит патологию, то это уже, вероятнее всего, необратимо или оставит свой след на работе органа.
В большинстве случаев доктор описывает примерно следующую картину: контуры железы неровные, нечеткие, эхогенность повышена или высокая, размеры могут быть нормальные, увеличены или уменьшены. Редко бывает расширение протока железы и даже камни в ней. В такой ситуации доктор пишет в заключении пресловутые «Диффузные изменения», т.е. железа многократно за жизнь испытывала нагрузки и часть её клеток погибли или заместились на жир и рубцовую ткань и она уже не может работать как прежде.
Что с этим заключением делать? Обязательно необходимо дообследование (сначала гастроэнтеролог, терапевт), чтобы определить степень нарушений пищеварения и состояние организма в целом, ведь, если страдает поджелудочная железа, значит во всем организме есть проблемы (нарушение углеводного, жирового обмена, как правило сопутствует атеросклероз, могут быть кожные проявления и пр.).
А ситуация в целом, конечно, зависит от вас самих. Доктор пропишет лечение, поможет временно нормализовать беспокоящие вас симптомы. Но контроль за питанием полностью в ваших руках. Если у вас на ультразвуке уже выявлены диффузные изменения, не нагружайте поджелудочную железу, дайте ей возможность подольше обеспечить вам комфортную жизнь!
Диффузные и очаговые изменения – что это?
Диффузные и очаговые изменения – что это, в чем разница
В заключении ультразвукового исследования при выявлении патологии врач может указывать наличие очаговых или диффузных изменений. Это диагностические критерии, описывающие степень поражения органа при разных заболеваниях.
При УЗИ врач должен определить, в каком состоянии находится орган. Внимательно его осматривая, специалист делает вывод – патология или норма. Если орган нормальный, то он просто описывается, на чем все заканчивается.
Если же при исследовании видно отклонение, то определяется степень поражения органа. Врач должен ответить на вопрос, какие имеются изменения – очаговые или диффузные.
Диффузные и очаговые изменения – в чем разница
Следует уточнить, что деление на очаговые и диффузные изменения условное. Оно помогает в работе специалистов для лучшего понимания картины заболевания.
Диффузные – это поражение всего органа. Какую бы часть не исследовал врач, он видит патологические изменения. Орган полностью отличается от здорового. Нельзя выделить, какой участок нормальный.
Очаговые изменения – это патологический процесс, затрагивающий часть органа. Имеются участки, что отличаются от здоровых. При этом все остальные части выглядят нормальными.
Примеры диффузных и очаговых изменений
При запущенном гепатите, воспалительном заболевании печени, поражается весь орган. Врач будет видеть диффузные изменения. Когда патология еще на ранней стадии, будут определяться и здоровые участки, то есть изменения очаговые.
При злокачественной опухоли печени на начальной стадии врач видит очаговые изменения. Когда рак поражает весь орган, определить здоровые его границы уже невозможно – это диффузная патология.
Связь изменений с заболеванием
То, какие изменения произошли, имеет большое значение. Диффузное поражение – это всегда признак тяжелой патологии, которая уже успела поразить весь орган. При этом наличие очаговых изменений не говорит о том, что заболевание еще на начальной стадии. Это зависит от болезни.
Ультразвуковое исследование не может показать конкретного заболевания. Врач может видеть только анатомические изменения. Одинаковые диффузные и очаговые процессы могут наблюдаться при совершенно разных отклонениях. Обычно после УЗИ при выявлении участка поражения назначаются другие, более точные варианты исследования.
ДИФФУЗИЯ
ДИФФУЗИЯ (лат. diffusio распространение, растекание) — процесс самопроизвольного взаимного проникновения соприкасающихся веществ друг в друга за счет теплового движения частиц вещества. Диффузия происходит в направлении падения концентрации вещества и ведет к равномерному распределению веществ по всему занимаемому ими объему. В биологических объектах Диффузия является основным процессом, обеспечивающим направленный поток вещества во время жизнедеятельности организма (поступление газов, воды, минеральных солей и т. д.). У человека в основном за счет Диффузии происходит газообмен в легких и тканях (см. Газообмен), водно-солевой обмен (см.), всасывание продуктов пищеварения в кишечнике (см. Всасывание), генерирование потенциала действия в нервных и мышечных клетках (см. Биоэлектрические потенциалы) и другие процессы жизнедеятельности. Диффузия играет важную роль в химической кинетике и технологических процессах (адсорбции, цементации, диффузионной сварке, диффузионной металлизации и др.).
Диффузия происходит в газах, жидкостях и твердых телах; диффундировать могут как находящиеся в них посторонние частицы (гетеродиффузия), так и собственные частицы (самодиффузия). Скорость Д. зависит от многих факторов: плотности и вязкости среды, температуры, природы диффундирующих частиц, воздействия разного рода внешних сил и т. д. Наиболее быстро Д. происходит в газах, медленнее в жидкостях и еще медленнее в твердых телах, что определяется характером теплового движения частиц в этих средах.
Dt и является коэффициентом Д. Соотношение было выведено Эйнштейном (A. Einstein) и справедливо для Д. в любых средах. Коэффициент Д. обратно пропорционален давлению газа и увеличивается с возрастанием температуры. С увеличением молекулярной массы диффундирующего вещества Д. уменьшается.
Диффузия в газах. Каждая частица газа движется по ломаной траектории, т. к. при столкновении частицы меняют направление и скорость движения. В силу этого скорость поступательного движения гораздо меньше скорости свободного движения молекул (так, скорость распространения запахов намного меньше скорости движения молекул пахучих веществ).
Диффузия в жидкостях рассматривается как движение с трением; для анализа применяют второе соотношение Эйнштейна: D
Диффузия в твердых телах осуществляется за счет обмена местами атомов с незанятыми узлами кристаллической решетки (вакансиями), прямого обмена двух соседних атомов, одновременного циклического перемещения нескольких атомов, движения атомов и ионов через междоузлия кристаллической решетки и т. д. Коэффициент Д. в твердых телах в большой степени зависит от дефектов кристаллической структуры, возникающих при нагреве, деформациях, напряжениях и других воздействиях. Так, коэффициент Д. цинка в медь при повышении температуры с 20 до 300° возрастает в 1014 раз.
В полимерах Д. происходит за счет теплового движения молекул полимера или их отдельных участков. На этом свойстве основано явление адгезии (слипание) полимеров. Диффундировать в полимерных материалах могут и частицы посторонних веществ. Так, газопроницаемость полимерных пленок является результатом последовательно протекающих процессов: растворение газа в пограничном слое пленки, Д. растворенного вещества через полимер и выделение молекул газа с другой стороны пленки. Газопроницаемость полимерных материалов зависит от гибкости цепных макромолекул, от физ. состояния полимера, от природы диффундирующих частиц. При кристаллизации, поперечном «сшивании» молекул (вулканизации) с ростом межмолекулярных сил и плотности упаковки газопроницаемость уменьшается.
Д. низкомолекулярных веществ через полимерную пленку осуществляется аналогично. Коллоидные вещества слабо диффундируют, а коллоидные р-ры почти не обнаруживают способности к Д. В то же время Д. низкомолекулярных веществ в коллоидных р-рах низкой концентрации почти не отличается от Д. в чистом растворителе. С увеличением концентрации коллоидного р-ра скорость Д. в нем низкомолекулярных веществ снижается. Д. в гелях зависит от концентрации и природы структурообразующего вещества и от природы и строения частичек диффундирующего вещества.
Единица коэффициента Д. в Международной системе единиц (СИ) — м 2 /сек, единица потока Д. — 1/м 2 •сек или кг/м 2 •сек.
Диффузионный поток. На практике существенное значение имеет не Д. отдельных частиц, а поток вещества, движущийся в сторону меньшей концентрации (диффузионный поток). Диффузионный поток (J) выражается через разность частиц, пересекающих единицу площади в прямом и обратном направлении за единицу времени (закон Фика): j = dm = —DS((C1-C2)/(X1-X2))dt = — DS(dC/dx)dt, где dm — количество частиц вещества, диффундирующих за время dt при градиенте концентрации dC/dx, D — коэффициент диффузии; знак минус указывает, что перемещение происходит в направлении убыли концентрации частиц. Для биол, систем коэффициент Д. заменяют коэффициентом проницаемости P
Диффузия в биологических системах
Д. играет важную роль в биологич. системах, обеспечивая поступление газов, воды, минеральных веществ в ткани растений и животных. За счет Д. происходят процессы газообмена в легких и тканях, обмена воды и солей в почках, всасывание продуктов пищеварения из кишечника, генерирование потенциала действия в нервных и мышечных клетках, перенос молекул медиатора в синапсах, перемещение веществ внутри клетки и т. д. Расчет диффузионных потоков растворенных веществ через мембраны клеток проводят по уравнению Фика, в к-ром коэффициент Д. заменен на коэффициент проницаемости; по уравнению Фика расчитывают Д. газов и воды, заменяя при этом разность концентраций значениями разности давления газов или осмотического давления по обе стороны мембраны клетки. В большинстве случаев скорость Д. через мембраны меньше скорости свободной Д., что свойственно большинству молекул, имеющих средний размер или заряд, взаимодействующий с заряженной мембраной (большинство анионов)— ограниченная Д. В том случае, когда молекулы и ионы самостоятельно не могут проникать или слабо проникают через биол, мембраны, а при взаимодействии с нек-рыми веществами («переносчиками») их проницаемость увеличивается, говорят об облегченной Д. Такая Д. характерна для ряда сахаров, аминокислот и других органических соединений.
Конечная концентрация молекул или ионов в клетке и окружающей среде мало зависит от скорости их Д. через мембраны. Распределение ионов и молекул между клеткой и средой зависит от их хим. сродства к веществам цитоплазмы, сорбционных процессов, физ. растворения и других процессов, протекающих неодинаково в цитоплазме и окружающей клетку жидкости (см. Клетка). Кроме того, перераспределение ионов зависит от процессов, направленных против концентрационного (электрохимического) градиента и происходящих с затратой энергии — так наз. активный транспорт (см. Транспорт ионов). Поступление биополимеров (белков, нуклеиновых к-т) может происходить за счет механизмов пиноцитоза (см.) и фагоцитоза (см.).
Гиршфельдер Д., Кертисс Ч. и Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей, пер. с англ., М., 1961; Пост X. Физиология клетки, пер. с англ., М., 1975; Никольский H. Н. и Трошин А. С. Транспорт сахаров через клеточные мембраны, Л., 1973, библиогр.; Франк-Каменецкий Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике, М., 1967; Ходоров Б. И. Проблема возбудимости, JI., 1969, библиогр.; Шьюмон П. Диффузия в твердых телах, пер. с англ., М., 1966.
ДИФФУЗИЯ В БИОЛОГИИ ЗАЖИВЛЕНИЯ РАН
В статье показана роль диффузных процессов в ранах, ушитых традиционным способом и способом предложенным авторами. Теоретически обосновано улучшение диффузных процессов в ранах при лечении аппартным методом.
Проблема заживления ран различной этиологии относится к числу основных разделов медицины, не утративших своего значения и в настоящее время. Лечение этой патологии в кратчайшие сроки без гнойных осложнений возможно только при достаточном обеспечении лечебных учреждений современными эффективными ранозаживляющими препаратами.
При раневом процессе местная и общая реакция организма находится в прямой зависимости от тяжести и особенностей повреждений тканей и органов. Местные и общие реактивные процессы при регенерационных процессах находятся в прямой и обратной зависимости будучи взаимообусловленными и взаимовлияющими. В основе лечения ран лежит умение управлять течением раневого процесса. Эта проблема неизменно находится в поле зрения ученых и хирургов практиков [1,2,3,4].
Большое количество применяемых методов лечения ран относятся к фармакологической группе. В то же время было предложено боьшое количество технических устройств для лечения ран. Однако самым распространенным методом ушивания ран является циркулярный вертикальный шов.
Кожный покров человека, состоящий из коллагеновых белков, является идеальной природной мембраной, выполняющей многочисленные обменные и защитные функции. Эти процессы в основном обусловлены диффузией. Диффузия (от лат. diffusio – распространение, растекание), взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие движения частиц вещества.
Диффузия представляет собой процесс на молекулярном уровне и определяется случайным характером движения отдельных молекул. Скорость диффузии пропорциональна в связи с этим средней скорости молекул. Диффузия происходит в направлении падения концентрации вещества и ведёт к равномерному распределению вещества по всему занимаемому им объёму (к выравниванию химического потенциала вещества).
Роль диффузных процессов в патогенезе и лечении раневого процесса очень велика. Так, например, при трансплантологии кожных покровов толщина лоскутов играет огромную роль в заживлении ожоговых ран, так как она положительно влияет на диффузные процессы между трансплантантом и раневой поверхностью [5].
Однако, значение диффузных процессов в ране практически не изучено. Края раны являются проводящими системами, в которых в нормальных условиях должны проходить диффузные процессы. Схематически этот процесс представлен на рисунке 1.
Рисунок 1. Схематическое изображение динамических процессов при ушивании раны традиционным методом (A), а также в увеличенном масштабе выделен участок ткани (B). Cоздана авторами.
На схематическом рисунке видно, что хирургическая рана (1), ушитая традиционными циркулярными вертикальными швами по классификации Голикова А.Н., обладает определенными недостатками. Хирургический шов (2), являющийся средством для сближения краев раны, осуществляет полную ишемизацию (5) тканей, что приводит к образованию «немых участков» для прохождения диффузных процессов, что приводит к деформации (4) вектора диффузии (3). В результате традиционно используемый хирургический шов приводит к искусственному образованию участков ткани, не участвующих в процессах регенерации. Более того, при неблагоприятных случаях данные «тканевые дефекты» являются источниками образования очагов возникновения инфекционного процесса. Потому что, в итоге, ткань, лишенная доступа питательных веществ, кислорода и т.д., некротизируется, что заканчивается образованием рубца. В противном случае некротизированные массы ткани являются благоприятной питательной средой для болезнетворных микроорганизмов.
На аппаратный метод был получен охранный документ Национального института интеллектуальной собственности Республики Казахстан №13864 от 15.08.2007г. Главным принципом действия предложенного метода является плотное смыкание краев ран друг к другу при помощи физико-механических приемов. Вдоль края раны накладывается капроновая леска достаточной длины, создающая «лигатурную дугу», которая фиксируется концами к торцам аппарата авторской конструкции.
Авторский аппарат в собранном виде имеет форму рамки, в виде четырехугольного параллелограмма, боковые стороны которого составляют стержни, а торцами являются подвижные планки, расположенные и фиксированные к стержням двумя гайками на обоих концах штырей, на подвижных планках просверлены отверстия одинакового диаметра для стержней и фиксации нитей лигатур (рис. 2).
регенерационные процессы. Эффективность аппаратного метода была доказана экспериментально и клинически.
Таким образом, теоретически предложено обоснование эффективности предложенного аппаратного метода по сравнению с традиционными способами ушивания ран. Это обусловлено увеличением давления на область раны, (вследствие особенностей конструкции устройства) приводящего к локальному усилению скорости диффузии.
Жараларды емдеу биологиясындағы диффузия
Түйін Мақалада әдеттегі әдіспен және мақала авторларымен ұсынылып отырған аппаратты әдістің жараларды емдеудегі диффузды процесстер туралы айтылғын. Жараларда диффузды процесстердің аппаратты әдістің жақсарғаны теория жүзінде дәлелдіп көрсетілді.
DIFFUSION IN BIOLOGY Healing
Abstract The article shows the role of diffuse processes in wounds sutured in the traditional way and the method proposed by the authors. The diffuse processes in wounds have been justified theoretically.
Есиркепов М.М., Нурмашев Б.К., Муканова У.А.
Южно-Казахстанская государственная медицинская академия, г. Шымкент
МРТ-диффузия
Некоторые пациенты заинтересованы в комплексном обследовании организма. Существуют разные способы диагностики, включая сканирование в режиме МРТ-диффузия, всего тела. В чем суть процедуры, можно узнать из нашей статьи.
МРТ в режиме диффузии, что это?
Пациенты нередко путают данный режим со спектральной магнитно-резонансной томографией. В чем разница между процедурами? В живых клетках и пространстве между ними содержится много воды. Молекулы постоянно перемещаются. Проникают сквозь мембрану в клетку и обратно. Процесс перехода называют диффузией. Нормальный обмен молекулами воды отличается от патологического: при развитии заболеваний порядок нарушается. Клетки отдают воду медленнее, чем получают, в результате набухают и деформируются. Бывает обратная ситуация. Из клетки уходит больше молекул воды, чем поступает. Магнитно-резонансная томография в последовательности DWI фиксирует показатели диффузии в тканях, рентгенолог сравнивает полученные данные с нормой и делает заключение о наличии или отсутствии нарушений.
Области применения технологии:
На МР-снимках в последовательностях DWI (слева) и FLAIR (справа) визуализируется лакунарный ишемический инсульт (указан стрелкой)
Спектральная МРТ определяет биохимические изменения, вызываемые различными патологическими состояниями. Как и DWI, диагностика неинвазивна. Исследование позволяет оценить резонансную частоту протонов, входящих во всевозможные химические соединения внутренних органов и биологических жидкостей.
Что показывает МРТ-диффузия всего тела?
Магнитная томография с использованием данного режима подходит для сканирования отдельных областей (головного мозга, брюшной полости и т.д.) и целого организма. Так называемое “диффузное МРТ” помогает в обнаружении:
Снимок магнитно-резонансной томографии в режиме DWI. Стрелками обозначена обширная зона ишемии в правой теменной доле головного мозга
Дополнительное исследование головного мозга позволит провести дифференциацию инсульта и рассеянного склероза или очагов онкологии. По снимкам можно определить давность острого нарушения кровообращения.
Показания и противопоказания к “диффузному МРТ”
Процедуру назначают для уточнения диагноза при:
У онкологических больных диффузионную томографию применяют на всех этапах лечения:
Противопоказания к использованию данного вида магнитно-резонансной диагностики те же, что и для обычной. Процедуру нельзя проводить при наличии у пациента:
Диффузионную МРТ всего тела не делают беременным женщинам в первом триместре. Сложности с диагностикой на аппарате закрытого типа могут возникнуть при избыточной массе тела человека. Тоннельные томографы рассчитаны на вес не более 120 кг. В ситуациях превышения данного параметра и при клаустрофобии подбирают альтернативные виды исследования.
Как проходит МРТ-диффузия?
Перед процедурой человеку необходимо избавиться от предметов, содержащих металл: украшений, зубного протеза, съемного слухового аппарата, очков и т.д. Электронные устройства и другие личные вещи оставляют в раздевалке. Если у пациента есть эндопротез, надо принести в клинику документ с информацией о материале изделия.
МРТ-диффузия отдельной области или всего тела проходит следующим образом:
Исследование всего тела всегда выполняют не только в диффузионно-взвешенном режиме. Для максимальной информативности изображений рекомендуют сделать фото в идентичной плоскости в последовательностях STIR или Т2 ВИ с подавлением жира.
Инструктаж перед процедурой магнитно-резонансной томографии
Расшифровка снимков МРТ-диффузии
По завершении интерпретации томографических снимков рентгенолог отдает заключение и диск с фотографиями пациенту. Результаты предоставляют доктору, который выписал направление на диффузную МРТ. Если пациент обратился в диагностическую клинику самостоятельно, проводивший сканирование специалист пояснит алгоритм дальнейших действий. При сомнениях в точности расшифровки больной может попросить рассмотреть “диффузные снимки МРТ” другого врача-рентгенолога, это снизит вероятность ошибки.
Многие пациенты пытаются самостоятельно расшифровать изображения магнитно-резонансной томографии. Это сложная задача: для интерпретации фото необходимо не только знать структуры зоны интереса, но и пространственное соотношение анатомических областей. Человек без профильного образования не сумеет рассмотреть все детали и правильно истолковать результаты исследования.
Лечащий врач “прочитает” снимки, ознакомится с заключением рентгенолога, сопоставит данные магнитно-резонансной томографии с другой информацией (анамнезом, лабораторными анализами, итогами прочих методов инструментальной диагностики), определит заболевание и подберет способ терапии.
Томография
МРТ всего тела
МРТ с пластиной в голове