【透析②】HDでは、ダイアライザと透析液の間で何が起きているのか

前回は、HDとPDの違いを、

電解質と水の抜け方

という視点で整理しました。

HDもPDも、老廃物や電解質、水分を整える治療です。

ただし、使う膜が違います。

HDは、ダイアライザーを使います。
PDは、腹膜を使います。

今回はHD側に寄せて、

HDでは、ダイアライザーと透析液の間で何が起きているのか

を整理します。

HDは、血液をダイアライザーに通す治療

HDでは、血液を体の外に出します。

血液ポンプで血液を送り、ダイアライザーに通します。
ダイアライザーの中では、血液と透析液が膜を挟んで流れています。 ざっくり言うと、 - 血液 - 透析膜 - 透析液 この3つの関係で、老廃物や電解質、水分を調整しています。

ダイアライザーは、ただ血液を通す筒ではありません。

血液と透析液を膜越しに接触させて、体の中にたまった物質や水分を調整する場所です。

## ダイアライザーの中では、血液と透析液が向かい合っている ダイアライザーの中には、細い中空糸がたくさん入っています。

血液は、その中空糸の内側を流れます。
透析液は、中空糸の外側を流れます。

血液と透析液は直接混ざりません。

間には透析膜があります。

この膜を介して、物質や水分が移動します。

ここで大事なのは、透析液はただの水ではないということです。

透析液には、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、重炭酸などが、一定の濃度で含まれています。

つまりHDでは、

血液をきれいな水で洗っている

のではなく、

透析液の組成を利用して、血液中の物質を調整している

と考える方が近いです。

## 電解質や老廃物は、主に拡散で動く HDで物質が動く基本は、拡散です。

拡散とは、

濃い方から薄い方へ物質が移動すること

です。

血液中に尿素窒素やクレアチニンが多ければ、透析液側へ移動します。

血液中のカリウムが高く、透析液側のカリウム濃度が低ければ、カリウムは血液側から透析液側へ動きやすくなります。

このように、HDでは血液と透析液の濃度差を使って物質を動かします。

だから、透析液の濃度はとても重要です。

透析液のカリウム濃度。
カルシウム濃度。
ナトリウム濃度。
重炭酸濃度。

これらは、血液側との濃度差を作り、物質の動き方に関係します。

## 「抜く」だけではなく「補う」ものもある 透析というと、どうしても「悪いものを抜く治療」というイメージになります。

もちろん、尿毒素や余分なカリウム、水分を取り除くことは大事です。

でも、HDでは「抜く」だけではありません。

透析液側から血液側へ入ってくるものもあります。

代表的なのが、重炭酸です。

腎不全では、酸を処理する力が落ち、代謝性アシドーシスになりやすくなります。

そのため、HDでは透析液に含まれる重炭酸が血液側へ移動し、酸塩基の補正に関わります。

つまりHDでは、

不要なものを抜く
だけではなく、
足りない方向へ補正する

ということも同時に行われています。

ここを押さえると、透析液の意味が少し見えやすくなります。

## カリウムは、HDで動きやすい電解質の代表 HDで分かりやすいのが、カリウムです。

腎不全ではカリウムが体内にたまりやすくなります。

血液中のカリウムが高く、透析液側のカリウム濃度が低ければ、濃度差によってカリウムは血液側から透析液側へ移動します。

そのため、HDでは比較的短時間でカリウムが下がります。

ここがPDとの違いでもあります。

PDでもカリウムは拡散で動きます。
ただし、PDは腹膜を介して長時間かけて行う治療です。

HDのように、数時間で集中的に補正する治療とは時間の使い方が違います。

だから、

HDは短時間で電解質が動きやすい
PDは長時間でゆっくり整える

という見方ができます。

## リンは、単純に抜ければ終わりではない リンも透析で重要な物質です。

血液中のリンは、透析膜を介して透析液側へ移動します。

ただし、リンはカリウムのように単純に短時間で全部きれいに抜ける、という見方だけでは不十分です。

リンは細胞内や骨など体内の分布も関係します。
血液中だけでなく、体の中から血液中へ戻ってくる動きもあります。

そのため、透析中に下がっても、透析後に再び上がることがあります。

ここは、HDでの物質移動を考えるときに大事です。

血液中の数値だけを見て、

「透析で抜けた」

と単純に考えすぎない方がよい場面があります。

物質によって、動きやすさも、体内での分布も違います。

## 水分は、主に圧を使って抜く 次に水分です。 HDでは、余分な水分を取り除きます。いわゆる除水です。

水分は、老廃物や電解質のように濃度差だけで考えるものではありません。

HDでは、透析装置で圧を管理し、ダイアライザーの膜を介して水分を抜きます。

ここで関係するのが、
限外濾過です。

限外濾過とは、膜を介して水分が移動することです。

HDでは、透析装置が除水量を設定し、透析中にどれだけ水分を抜くかを管理します。

つまりHDの除水は、

何mL抜くかを機械的に設定して管理しやすい

という特徴があります。

## 除水は「抜ければよい」ではない ただし、除水は抜ければよいわけではありません。

HDでは、数時間で体の水分を動かします。

そのため、血管内の水分が減るスピードと、組織から血管内へ水分が戻ってくるスピードのバランスが重要になります。

体の中の水分は、血管内だけにあるわけではありません。

血管内。
間質。
細胞内。

こうした場所に分かれています。

透析で血管内から水分を抜く。
すると、間質から血管内へ水分が戻ってくる。
この戻りが追いつかなければ、血圧が下がりやすくなります。

つまりHDの除水では、

除水量
だけでなく、
除水速度
血圧
循環動態
患者さんの体液分布

も関係します。

「予定通り除水できたか」だけではなく、
「その除水に体が耐えられているか」
を見る必要があります。

ダイアライザーでは、拡散と限外濾過が同時に起きている

HD中のダイアライザーでは、いくつかのことが同時に起きています。

尿素やクレアチニンが透析液側へ移動する。
カリウムが血液側から透析液側へ移動する。
重炭酸が透析液側から血液側へ移動する。
水分が膜を介して抜ける。

つまり、

拡散による物質移動
限外濾過による水分移動

が同時に行われています。

だからHDは、老廃物だけでなく、電解質、酸塩基、水分を一度に調整している治療です。

この視点があると、透析条件の意味も見えやすくなります。

血流量。
透析液流量。
透析時間。
ダイアライザーの膜面積。
膜の性能。
除水量。
透析液組成。

これらは、それぞれ物質や水分の動き方に関係します。

## 血流量と透析液流量は、物質の動きに関係する HDでは、血液がダイアライザーを流れます。

この血液の流れが血流量です。

一方、ダイアライザーの反対側には透析液が流れています。

この透析液の流れが透析液流量です。

血液側に老廃物が多く、透析液側の濃度が低い状態が保たれると、拡散は進みやすくなります。

そのため、血流量や透析液流量は、物質除去に関係します。

もちろん、実際の透析効率はこれだけで決まりません。

ダイアライザーの性能。
膜面積。
透析時間。
患者さんの体格。
シャントの状態。
再循環。
血液側の条件。

いろいろな要素が関係します。

ただ、基本としては、

血液と透析液が、膜を挟んで十分に接することで物質が移動する

と考えると分かりやすいです。

## HDは変化が速いから、観察も重要になる HDは、数時間で電解質や水分を調整します。

これはHDの強みです。

高カリウムを比較的速く補正できる。
余分な水分を計画的に抜ける。
酸塩基の補正も行える。

一方で、変化が速いということは、患者さんの体にかかる変化も大きいということです。

血圧低下。
気分不快。
筋けいれん。
頭痛。
倦怠感。
透析後のふらつき。

こうした症状は、除水や浸透圧変化、循環動態などと関係することがあります。

だからHDでは、機械設定だけではなく、患者さんの反応を見る必要があります。

透析条件として正しいか。
予定通り除水できているか。
血圧は保てているか。
症状は出ていないか。
透析後に無理が出ていないか。

ここまで含めて見ると、HDの理解が現場に近づきます。

## HDをざっくり一言でいうなら HDを、今回のテーマに合わせて一言でいうなら、

ダイアライザーという人工膜を使って、透析液との濃度差と圧管理で、短時間に電解質と水分を調整する治療

です。

もう少し短くすると、

HDは、ダイアライザーと透析液で短時間に整える透析

です。

ここで大事なのは、
「血液をきれいにする」
で終わらせないことです。

血液と透析液の間で何が動いているのか。
どの物質が抜けるのか。
何が補われるのか。
水分はどう抜いているのか。
その変化に体が耐えられているのか。

ここまで見ると、HDの仕組みが少し立体的になります。

# まとめ HDでは、血液を体の外に出してダイアライザーに通します。

ダイアライザーの中では、

血液
透析膜
透析液

が関係しています。

血液と透析液は直接混ざりません。
透析膜を介して、物質や水分が移動します。

尿素窒素、クレアチニン、カリウムなどは、主に濃度差による拡散で透析液側へ移動します。

一方、重炭酸のように、透析液側から血液側へ補われるものもあります。

水分は、主に限外濾過で抜きます。
HDでは透析装置が圧を管理し、設定した除水量に合わせて水分を取り除きます。

つまりHDは、

拡散で物質を動かす
限外濾過で水を抜く
透析液の組成で電解質や酸塩基を調整する

治療です。

そしてHDは、短時間で集中的に体の中を整える治療です。

だからこそ、電解質や水分の変化は速い。
その分、血圧や症状、循環動態への影響も見ていく必要があります。

次回はPD側に寄せて、
腹膜とスリーポアモデルで何が起きているのか
を整理していきます。