DICCIONARIO MÉDICO

Difusión

Qué es la difusión

La difusión es un proceso físico fundamental mediante el cual las moléculas o partículas se mueven desde una región de mayor concentración hacia otra de menor concentración. Este fenómeno es esencial en múltiples procesos fisiológicos y biológicos, incluyendo la respiración celular, el transporte de nutrientes y la eliminación de desechos metabólicos. En el ámbito médico, la difusión tiene aplicaciones clave en el estudio de membranas celulares, transporte de fármacos y diagnóstico por imágenes.

Este proceso no requiere energía externa, ya que depende de la energía cinética inherente de las partículas. En biología y medicina, es un mecanismo crucial para el intercambio de sustancias entre las células y su entorno.

Características principales de la difusión

  • Pasiva: No requiere gasto de energía celular.
  • Dependiente del gradiente: Ocurre de una zona de alta concentración a una de baja concentración.
  • Influencia de factores: Velocidad afectada por temperatura, tamaño de las moléculas y medio en el que ocurre.

Tipos de difusión

En biología y medicina, la difusión puede clasificarse en diferentes tipos, dependiendo del mecanismo y las moléculas involucradas.

Difusión simple

La difusión simple se refiere al movimiento directo de moléculas pequeñas y no polares, como el oxígeno y el dióxido de carbono, a través de una membrana celular semipermeable. Este proceso es esencial para el intercambio gaseoso en los pulmones y tejidos.

Difusión facilitada

La difusión facilitada involucra el transporte de moléculas a través de una membrana con la ayuda de proteínas específicas, como canales o transportadores. Este tipo de difusión es crucial para el paso de moléculas más grandes o polares, como glucosa y aminoácidos.

Difusión de agua y ósmosis

La difusión de agua, conocida como ósmosis, es el movimiento de moléculas de agua a través de una membrana semipermeable hacia una región con mayor concentración de solutos. Este proceso es vital para mantener el equilibrio hídrico celular y la presión osmótica en tejidos y órganos.

Difusión celular

En el contexto de la biología celular, la difusión es un mecanismo indispensable para la homeostasis. Permite el transporte de moléculas esenciales y regula la eliminación de desechos metabólicos.

Rol en la respiración celular

Durante la respiración celular, la difusión asegura el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre las células y su entorno. Este proceso ocurre principalmente en los alvéolos pulmonares y en los capilares sanguíneos que rodean los tejidos.

Intercambio de nutrientes y desechos

La difusión facilita el paso de glucosa, aminoácidos y otros nutrientes desde el plasma sanguíneo hacia las células, mientras elimina productos de desecho como urea y ácido láctico hacia el torrente sanguíneo para su excreción.

Factores que afectan la difusión

La eficiencia de la difusión depende de múltiples factores que determinan la velocidad y el alcance del proceso:

  • Gradiente de concentración: Un gradiente más pronunciado acelera la difusión.
  • Temperatura: Un aumento en la temperatura incrementa la energía cinética de las moléculas.
  • Área de superficie: Membranas más grandes facilitan un mayor intercambio de moléculas.
  • Grosor de la membrana: Membranas más delgadas favorecen una difusión más rápida.

Aplicaciones clínicas de la difusión

El estudio y la aplicación del principio de difusión tienen numerosas implicaciones en la medicina y la fisiología:

Diagnóstico por imágenes

La resonancia magnética por difusión (DWI, por sus siglas en inglés) es una técnica avanzada que mide el movimiento de moléculas de agua en los tejidos. Es particularmente útil para detectar:

  • Accidente cerebrovascular: Identifica áreas de isquemia cerebral en las primeras horas.
  • Tumores: Diferencia entre lesiones benignas y malignas según el patrón de difusión.

Diálisis y hemodiálisis

El principio de difusión es fundamental en la eliminación de desechos metabólicos y toxinas del torrente sanguíneo durante la diálisis. Las moléculas se mueven a través de una membrana semipermeable desde la sangre hacia el líquido de diálisis.

Administración de fármacos

La difusión desempeña un papel crucial en la distribución de fármacos dentro del organismo. Los medicamentos lipofílicos se difunden fácilmente a través de las membranas celulares, mientras que los hidrofílicos requieren mecanismos específicos, como la difusión facilitada.

Patologías relacionadas con la difusión

Alteraciones en el proceso de difusión pueden contribuir al desarrollo de diversas enfermedades:

  • Fibrosis pulmonar: Engrosamiento de la membrana alveolocapilar, que reduce la eficiencia del intercambio gaseoso.
  • Edema cerebral: Acumulación de líquido intersticial que altera la difusión de agua y solutos en el tejido cerebral.
  • Enfermedades metabólicas: Alteraciones en el transporte de glucosa y otros nutrientes esenciales.

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