血液透析の原理である拡散と限外濾過を分かりやすく説明します

血液透析(HD)の原理

透析の原理は、臨床工学技士の国家試験、透析技術認定士、透析技能検定試験など様々な試験でも必ず出題されます。それだけ、透析を理解するうえで重要な知識だからです。今回は、血液透析の原理である、『拡散』と『限外濾過』についてできるだけ分かりやすく説明します。

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血液透析では、透析膜という半透膜をはさんで血液と透析膜の間で『拡散』と『限外濾過』によって毒素を除去したり、必要な電解質を透析液から血液中に補充したりします。

それでは、拡散と限外濾過についてもう少し詳しく説明しますね。

拡散とは

拡散とは、液体の中に、水に溶けるものを入れると均等に広がっていく現象をいいます。例えば、水の中に、絵の具を入れると絵の具は、水の中に均等に広がって水全体が溶かした絵の具と同じ色になりますよね。

他のたとえとしては、水の中に砂糖を入れると、砂糖は水の中で均等に溶けて、砂糖水になります。このように、水の中に溶けた物質が、均等に溶けて散らばっていく様子を、拡散と言います。

この現象を利用して、不必要な物質は、血液中から透析液側に移動して、必要な物質は透析液から血液に移動するようになっています。

言葉では、分かりにくいので図で説明しますね。

このように、血液と透析液を透析膜(半透明膜)で区切ります。

拡散前

すると、血液と透析液の成分は、均等になろうと移動がはじまります。
このように移動します。拡散中

ただし、半搭膜の穴より大きな物質は移動できません。血球など大切な成分は透析膜を通れないように、半透膜の穴のサイズは決められています。

拡散による移動が終わると、このようになります。
拡散後

物質が透析液と血液で同じ数になります。(濃度の高いほうから濃度の低いほうに物質が移動する)

よって、透析液の成分は、血液中から、取り除きたいものは透析液には、少なくします。逆に、透析液から体に入れたい物質は、透析液のほうが血液より多くなるように調整されています。

限外濾過とは

血液透析の限外濾過とは、除水のことです。水分を除去する為には、血液側と透析液側に圧力の差が必要になります。血液側の圧力が高いと水分は透析液側に出ていきます。逆に、透析液側の圧力が高いと、透析液が血液側に入ってしまいます。

図で説明します。
このように、血液と透析液を半透膜でしきります。

ろ過前

透析液側に陰圧をかけます。

ろ過中

血液側から、透析液側に水の移動がおこります。

ろ過後

実際の血液透析治療では、機械により透析側の圧力を低くしてやり、圧力差を造っています。限外濾過では、水の移動とともに、小分子の電解質も一緒に除去されます。

透析の原理まとめ

上記の説明で血液透析の原理が理解できたでしょうか?

重要ポイントは、血液透析の物質の除去は、拡散限外濾過です。
拡散の推進力は、物質の濃度差、限外濾過の推進力は、透析液側と血液側の圧力差です。いろいろな透析療法での