Почему кровь можно очистить, не отделяя её части по одной
Внутри диализатора кровь течёт по тысячам тонких полых волокон. Их стенки работают как избирательный фильтр: пропускают небольшие растворённые вещества, но задерживают крупные компоненты крови. Поэтому клетки и большинство белков остаются внутри волокон, а мочевина и другие мелкие продукты обмена могут перейти наружу.
Это не сито, которое просто удерживает всё крупнее определённого размера. Важны свойства мембраны и разница концентраций по обе стороны от неё. Если в крови какого-то удаляемого вещества больше, чем в окружающей жидкости, оно перемещается через стенку туда, где его меньше. Такой перенос называется диффузией.
Зачем нужна жидкость снаружи волокон
Снаружи течёт диализирующий раствор — жидкость с подобранным составом солей, но почти без тех отходов, которые нужно вывести. Он поддерживает разницу концентраций: по мере того как растворённые вещества переходят из крови, поток раствора уносит их дальше и не даёт быстро установиться равновесию. Кровь и этот раствор при этом не смешиваются — между ними остаётся мембрана.
Очищенная кровь выходит из волокон и возвращается пациенту. Заодно аппарат может удалять лишнюю воду: для этого используют разницу давления, заставляющую воду проходить через мембрану. Это отдельный механизм, не тот же самый процесс, что диффузия.
Фильтр должен сохранять нужное
Мембрана решает сразу две задачи: дать пройти отходам и удержать то, что организму необходимо. Если бы она пропускала клетки или значительную часть белков, очистка сопровождалась бы потерей важных компонентов крови. Результат зависит не от того, что кровь проходит через обычную сетку, а от того, насколько точно мембрана и режим работы разделяют нужное и удаляемое.
