Difuzija

Smulkiausiomis kraujagyslėmis į audinius atiteka kraujas, kuriame maisto medžiagų ir deguonies žymiai daugiau negu tų audinių ląstelėse. Vykstant difuzijai šios medžiagos praeina pro kraujagyslių sienelių bei ląstelių plazminės membranas ir patenka į kūno ląsteles. Anglies dioksido, kuris susidaro ląstelinio kvėpavimo reakcijų metu, audinių ląstelėse yra daugiau negu kraujyje, todėl šios dujos dėl koncentracijų skirtumo iš ląstelės pro plazminę membraną juda į kraują. Tuo pačiu metu vyksta skirtingų medžiagų difuzija į ląstelę ir iš ląstelės. Difuzija organizme kryptingai vyksta tol, kol medžiagų koncentracija susilygina ląstelės išorėje ir viduje.

Pirmasis Fiko dėsnis – pernešamos medžiagos kiekio srautas proporcingas koncentracijos gradientui:

${\displaystyle J=-D\nabla n}$ ,

• J – medžiagos kiekio srauto tankis (${\displaystyle {\frac {mol}{m^{2}\cdot s}}}$ )
• D – difuzijos koeficientas (${\displaystyle {\frac {m^{2}}{s}}}$ )
• n – molinė koncentracija (${\displaystyle {\frac {mol}{m^{3}}}}$ )

o jei difuzija vyksta viena kryptimi x:

${\displaystyle J=-D{\frac {dn}{dx}}}$ ,

Savosios difuzijos koeficientas dujose priklauso nuo vidutinio molekulių greičio v ir laisvojo lėkio l ilgio: ${\displaystyle D={\frac {1}{3}}\cdot {\overline {v}}\cdot {\overline {l}}}$ 

Abipusės difuzijos atveju: ${\displaystyle D_{12}={\frac {D_{1}n_{1}+D_{2}n_{2}}{n_{1}+n_{2}}}}$ 

Antrasis Fiko dėsnis – sklidimo lygtis:

${\displaystyle {\frac {\partial n}{\partial t}}=D\nabla ^{2}n}$