Filtrations-tryck och lösningskoncentration: Varför tryck påverkar hastighet, inte koncentration

Tryckdriven filtration

Filtration (t.ex. glomerulär, industriell membran) styrs av hydrostatiskt tryckgradient (ΔP) över ett semipermeabelt membran. Flödeshastighet (J_v) ∝ ΔP × hydraulisk konduktivitet (L_p).

Lösningskoncentrations oberoende

• Lösningskoncentration i filtratet (C_f) beror på membranselektivitet (porstorlek, laddning) och inmatningskoncentration (C_f ≈ σ × C_inmatning, där σ = reflexionskoefficient).
• Ökad ΔP ökar volymflöde men ändrar inte membraneegenskaper eller σ.
• Vid mycket höga tryck kan koncentrationspolarisering eller membrankompaktion lätt förändra avvisning, men detta är en sekundär effekt, inte direkt tryck-koncentrationskoppling.

Analogi: Njurets glomerulus

Glomerulär filtrationshastighet (GFR) stiger med glomerulärt hydrostatiskt tryck (inom autoregulatoriskt intervall), men filtratets sammansättning (elektrolyter, glukos, aminosyror) förblir konstant eftersom filtrationsbarriärens storleks/laddningsselektivitet är oförändrad.

Praktisk implikation

I ultrafiltration/dialys styr tryck hur mycket vätska som avlägsnas; membranval och inmatningssammansättning styr vad som passerar.