拡散と浸透・透過 - Signalysis

生体機能代行装置学Ⅲ
2008年10月3日
第3回:拡散と浸透/透過
ブラウン運動
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http://www.geocities.co.jp/Hollywood/5174/indexb.html
気体・液体の内部で、ランダムに、分子・原子が移動する。
たった一つの分子・原子に着目した場合
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全ての分子・原子がブラウン運動を行うために、物質が入り乱れる。
入り乱れた結果・・・
– 例1:溶けた砂糖と水が混じって、砂糖水になる
– どの深さで採取しても、濃度が変わらない。
– 例2:タバコの煙が、部屋に充満する
• → 拡散
– こうした現象を拡散と言う
定性的理解と定量的理解
• 定性的理解
– 例え話:電流を水の流れに例える
• 様子や相互関係、振る舞いが理解できればいい
• 定量的理解
– 数式で把握する
• 数式の暗記は、必要
• 実際の数値が必要
• 再現性の基礎となる
透水性能
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膜がどの程度水分を透過するか
• 参考文献:[日本メディカルセンター:血液浄化器:峰島三千男著]:P56
– 水の透過と、血液の透過
• 逆濾過現象の発生
– 透水性(溶質の分離性能)が、経時的に変化
– テキスト:P352
濾過
• 圧力をかけて、フィルターの目よりも細かい物質
を濾す。
– トコロテン?
– ドリップ式のコーヒー
• フィルターの目の細かさ
– 1nmのように、極めて細かいフィルタで濾過することを
「限外濾過」という。
(Ultra-filtration)
コロイド
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http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%AD%E3%82%A4%E3%83%89
• 単に水の中に漂う、分散している
– 溶けてはいない
– 物質が「溶けた」ように見えている状態
• 粒子が半透膜を通過できない
– 大きい粒子
– ゾルとゲル
– ゾル
• 固体の微細粒子が液体の分散媒の中に浮遊しているもの
– ゲル
• 粒子(繊維)が絡まり合い、網目状になった状態
膜透過現象
• テキストP352
– 微細な孔を流れる液体の
• 濾過係数 LP
• 反射係数 σ
• 溶質透過係数 PM
– 水分透過流束
• JV=LP(⊿P-σ⊿π)
– 溶質透過流束
• JS=CS(1-σ)JV+PM・⊿C
– 圧力差、浸透圧差、溶質濃度差
浸透圧とは
• http://www.rpel.che.tohoku.ac.jp/create/200
0/osmotic/flame.html
• 物質は、[濃度差を一定に保つ」ように移動
する。
• 溶質の濃度差があると、水(溶媒)が膜を
透過する。
過去問から
•
18P58 血液濾過
で濾過を駆動する
のはどれか。
1.
2.
3.
4.
5.
密度差
濃度差
浸透圧差
速度差
圧力差
•
17P58 血液透析
における拡散を駆動
するのはどれか。
1.
2.
3.
4.
5.
濃度差
温度差
浸透圧差
速度差
圧力差
性能指標
• 溶質透過性能
– クリアランス
– ダイアリザンス
– 総括物質移動面積係数(KoA)
• 透水性能
– 濾過係数
– 限外濾過率
• 溶質分離特性
– ふるい係数(SC)
透析治療効果の判断
– 「臨床工学ハンドブック(上)」P161
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Kt/V
時間平均濃度(TAC)
蛋白異化率(PCR)
CAPDにおける指標
– クリアランス(K)
– Kt/V
宿題はありません
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