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【わかりやすい】血液透析の原理3つ《 拡散・限外濾過・浸透》

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はじめに

血液透析の老廃物除去や電解質の補充、除水には物理的な原理が用いられています。

透析を勉強するにあたって、物質移動の原理は基礎中の基礎です。

血液透析の原理、拡散限外濾過プラスαで浸透の原理も知っておこうということで3つ紹介します。

透析に置き換えてわかりやすく説明します(^^)

  • 「血液透析の原理」を透析学習塾で動画で学習することができますよ
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血液透析の原理3つ

  1. 拡散:老廃物の除去、電解質の補充
  2. 限外濾過:除水
  3. 浸透:血管内外の水分移動

透析の老廃物除去や除水は、拡散や濾過のように物理的現象によってなされています。

透析の原理は、半透膜(血液透析の場合はダイアライザー、腹膜透析の場合は自分の腹膜)を介した拡散限外濾過です。

半透膜とは、ある物質は通過させ、別の物質は通過させない特徴を持った膜のことです。

透析でいうと、老廃物や電解質は半透膜を通過できるけど、白血球や赤血球は通過できないといった意味になります。

①拡散

拡散の原理

拡散とは水溶液中の溶質は濃い方から薄い方に移動して均一になる現象のことです。

例えると、ティーパックをお湯につけたときに濃さが均一になる原理と一緒です。

透析で言うならば、治療対象となる老廃物・電解質(溶質)は血液中に溶けて体内を流れています。

半透膜を間に挟んで、その片側に血液、反対側に透析液を持ってくると、老廃物・電解質(溶質)は、半透膜を通じて濃度の高いところから低いところに移動します。

これを拡散と言います。

透析に例えると以下のようになります。

  • KやP:血液 → 透析液に移動(基本血液の方が濃度が高いので、透析液に移動して排出される)
  • CaやHCO3-:透析液 → 血液に移動(基本透析液の方が濃度が高いので、血液に移動して補充される)

透析の物質の排除・補充は拡散の原理によってなされています。

そして、拡散は溶質の濃度差で決まります。

②限外濾過

限外濾過の原理

透析膜の片側の溶液に圧力がかかると、溶液は膜の反対側に押し出されます。

この現象を限外濾過といいます。

血液透析の場合、血液側から透析液側に圧力がかかっていて、血液中の水分や塩分が押し出されて、体内にたまった水分などを除去しています。

これを除水といいます。

除水は「限外濾過」という方法で成り立っています。

日常生活で例えるなら、コーヒーフィルターの上にコーヒーの粉末があって、水を注ぐと、コーヒーの液体が抽出されますよね。

これは上から濾過圧がかかっているからです。

濾過と限外濾過の違いはなに?

濾過の種類

この違いはなんとなーくわかっていれば大丈夫です。

濾過とは液体から小さな分子を分離するプロセスのことを言います。

使用する膜の種類によって「粗濾過」「精密濾過:UF」限外濾過:UF「逆浸透:RO」に分かれます。

膜の孔径の大きさで、補足できるものと透過できるものが違うということです。

③浸透

浸透の原理

浸透とは溶媒が溶質濃度の低い部分から高い部分に移動する現象のことです

透析で言うと、水分(溶媒)は血液と透析液の濃度が同じになるように、濃度の低いところから高いところへ移動します。

ただ、水分(溶媒)は、この物理現象では、逆に透析液から血液中に入ってきてしまうため、濾過をかけて除水をします。

浸透は血管内外の水分移動に関与しています。

除水をして血管内の浸透圧が濃くなると、血管内の濃度を薄めようと、血管外(細胞外液)から水が入ります。(プラズマリフィリング

これが浸透の原理です。

拡散は「溶質の濃度差」であるのに対し、浸透は溶媒の濃度差によって行われます。

「拡散」と「浸透」をもっとわかりやすく!

私たちの身近なところでも「拡散」と「浸透」は行われています!

漬け物を作ったことはありますか?

ぬかの中に野菜を入れ、ぬか漬けができるころには、水分が抜け、味が染みています!

水が抜けるのは浸透が起きて、味がしみこむのは拡散が起きているからです。

  • 水が抜ける「浸透」:野菜の水分がぬかに移動しているから
  • 味がしみこむ「拡散」:ぬかの成分が野菜に入り込んでいるから

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