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Las máquinas de diálisis funcionan bajo el principio de difusión de solutos a través de una membrana semi-permeable. Una membrana semi-permeable es aquella que sólo deja pasar algunos solutos, los solutos en este caso son cosas disueltas en la sangre, especialmente productos de desecho. La membrana de diálisis tiene dos lados. Un lado da hacia sangre, que fluye en una dirección. El otro lado da al líquido de diálisis que fluye en la dirección opuesta. La membrana tiene hoyos lo suficientemente pequeños para dejar que los solutos pequeños (como productos de desecho) y fluido la atraviesen, pero no pasan cosas más grandes como células sanguíneas y azúcares. El flujo del líquido de la diálisis en la dirección opuesta ayuda a asegurar que haya una máxima difusión de solutos desde la sangre hacia el líquido de diálisis. Como resultado, ciertos solutos que estén anormalmente altos en la sangre, como urea, potasio y calcio serán removidos, ayudando a mantener niveles saludables de estos solutos. Las cosas que están presentes en la solución de diálisis pueden ser alterados para las necesidades individuales del paciente.
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