반투과성 막을 가로질러 혈액을 투석액에 노출시키는 체외 폐 보조에 적합한 시스템 및 방법이 제공된다. 상기 투석액은 완충제를 특징으로 하며 H+ 이온에 대한 높은 완충 용량을 갖는다. 이산화탄소, 중탄산염 및 수소 양이온은 반투과성 막을 가로질러 투석액으로 운반된다. 투석액은 재순환되어 반복적으로 사용될 수 있으며, pH가 조정될 수 있고 다른 유체가 첨가될 수 있다. 특정 물질은 혈액에서 제거될 수 있으며, 혈액에서 제거된 이들 물질의 양은 실질적으로 자동으로 또는 실질적으로 연속으로 모니터링되거나 정량될 수 있다. 상기 시스템 및 방법은 호흡성 산증, 대사성 산증 및 폐 기능 이상, 신장 기능 이상 또는 간 기능 이상을 특징으로 하는 질병의 치료 또는 예방에 적합하다.