Sztuczna nerka - zasada działania i stosowania urządzenia

Nerki odgrywają kluczową rolę w oczyszczaniu krwi z toksyn i innych szkodliwych składników. Zdrowie nerek jest uważane za bardzo delikatne, a jeśli nie jest się odpowiednio leczone, może wystąpić przewlekła choroba nerek (CKD). To z kolei może prowadzić do konieczności użycia urządzenia zwanego sztuczną nerką.

Sztuczna nerka - co to jest

Dializa nerkowa jest zjawiskiem stosowanym do prawidłowego funkcjonowania nerek, gdy nerka przestaje działać normalnie. Dializa odbywa się za pomocą urządzenia, które oczyszcza i filtruje krew do krwiobiegu.

Kiedy nerki pacjenta przestają działać prawidłowo, konieczne jest regularne czyszczenie krwi, w przeciwnym razie może to prowadzić do poważnych konsekwencji dla zdrowia, a nawet śmierci. Sztuczna maszyna nerkowa pomaga zrównoważyć ciało, nawet jeśli nerki nie działają prawidłowo.

Wiadomo, że nerki zapobiegają gromadzeniu się w ludzkim ciele zanieczyszczeń, odpadów i dodatkowej wody. Nerki odgrywają również kluczową rolę w kontrolowaniu ciśnienia krwi i pomagają utrzymać idealną równowagę substancji chemicznych, mineralnych i odżywczych we krwi. Tak więc, gdy nerki przestają wykonywać wszystkie te funkcje z powodu urazu lub choroby, takiej jak kamień nerkowy lub inne choroby przewlekłe, organizm przestaje normalnie pracować.

Sztuczny aparat nerkowy pomaga utrzymać zdrowie wszystkich funkcji organizmu. Zaleca się dializę, ponieważ gdy zdrowie nerek jest zagrożone, krew pacjenta zostanie zatruta wszystkimi odpadami i solami. Dializa zapewni regularne oczyszczanie krwi.

Ale to urządzenie nie jest lekarstwem na żadną chorobę nerek, to tylko sposób na utrzymanie pracy organizmu. To jest tymczasowe leczenie. Istnieją różne metody leczenia różnych chorób nerek.

Zasada działania urządzenia „Sztuczna nerka”

Dializa wykorzystuje zewnętrzne źródła, takie jak sztuczny aparat nerkowy, w celu oczyszczenia organizmu z zanieczyszczeń. Odbywa się to sztucznie i w zależności od wymaganego rodzaju dializy, dzieli się na dwa typy:

Jest to najczęstszy typ wśród pacjentów dializowanych. Podczas hemodializy lekarze umieszczają sztuczną nerkę, zwaną hemodializą, na ciele pacjenta. Sztuczna nerka działa w taki sam sposób jak naturalne ludzkie nerki.

Lekarze utworzą dostęp naczyniowy, wykonując operację. Dostęp do naczyń lub punktu wejścia odbywa się tak, że krew przenika przez sztuczną nerkę do naczyń krwionośnych.

Punkt wejściowy jest wykonany chirurgicznie, dzięki czemu łatwo wpuszcza duże ilości krwi. Lekarzom przypisuje się dwa rodzaje punktów dostępu. W zależności od potrzeb i stanu pacjenta, lekarz stworzy przeszczep tętniczo-żylny (AV) lub przetokę tętniczo-żylną.

Przetokę wykonuje się przez połączenie żył i tętnicy, podczas gdy przeszczep wykonuje się przez zainstalowanie rurki w kształcie pętli. Z drugiej strony, jeśli pacjent wymaga hemodializy przez krótki czas, lekarze użyją cewnika. Wprowadzany jest przez szyję do dużej żyły ciała pacjenta.

Leczenie hemodializą może potrwać do 4-6 godzin w zależności od stanu pacjenta.

  1. Dializa otrzewnowa

W dializie otrzewnowej lekarze chirurgicznie wszczepiają cewnik do wnętrza brzucha pacjenta. W tego rodzaju dializie pacjent wymaga zewnętrznego płynu do czyszczenia krwi. Dializat jest płynem używanym do odprowadzania odpadów z krwiobiegu. Odpady są gromadzone w jamie brzusznej, a dializat jest uwalniany z organizmu. Istnieją dwa główne rodzaje dializy otrzewnowej wykonywane przez lekarzy, a mianowicie: ciągła dializa dziecięca z cyklem cyklicznym i ciągłą ambulatoryjną dializą otrzewnową.

Ciągła cykliczna dializa otrzewnowa jest wykonywana w nocy, gdy pacjent śpi i korzysta z urządzenia. Ciągła ambulatoryjna dializa otrzewnowa wypełnia żołądek kilka razy dziennie. Najlepszą rzeczą w dializie otrzewnowej jest to, że pacjenci mogą robić to wszystko samodzielnie w swoich domach; Lekarze nauczą ich, jak działać.

Fizykochemiczne zasady funkcjonowania sztucznej nerki

Sztuczne urządzenie nerkowe miesza i kontroluje dializat. Dializat jest płynem, który pomaga usunąć niepożądane odpady z krwi. Pomaga także podnieść elektrolity i minerały do ​​właściwego poziomu w organizmie. Maszyna kontroluje również przepływ krwi, gdy znajduje się poza ciałem.

Plastikowe dzbanki w aparacie zawierają płyny używane do mieszania dializatu. Maszyna miesza dializat, który składa się z zakwaszonego roztworu, wodorowęglanu i oczyszczonej wody. Zakwaszony roztwór zawiera elektrolity i minerały. Innym rozwiązaniem jest wodorowęglan lub bicarb, który jest podobny do sody oczyszczonej. Oba są mieszane wewnątrz maszyny za pomocą oczyszczonej wody. Gdy urządzenie jest włączone, przepływ krwi przechodzi przez dializator (ale nigdy nie dotykają się). Świeży dializat z maszyny wchodzi do dializatora podczas leczenia. Zanieczyszczenia są filtrowane z krwi do dializatu. Dializat, zawierający niepożądane odpady i nadmiar elektrolitów, opuszcza dializator i jest odprowadzany do systemu kanalizacyjnego.

Rurka krwi transportuje krew z organizmu do sztucznej nerki. Rurociąg krwi przenika przez pompę krwi. Działanie pompujące pompę krwi przepycha krew przez dializator iz powrotem do ciała.

Krew zwykle gęstnieje, gdy przechodzi przez rurkę krwi. Aby temu zapobiec, pielęgniarka podaje pacjentowi lek o nazwie heparyna. Lekarz określa ilość heparyny, którą pacjent otrzymuje po każdym zabiegu. Ta ilość heparyny jest pobierana do strzykawki, a następnie umieszczana na maszynie w „pompie heparyny”. Pompa heparyny jest zaprogramowana do uwalniania wymaganej ilości heparyny do rurki krwi podczas leczenia. Zapobiega krzepnięciu krwi.

Jednym z problemów, które mogą pojawić się podczas dializy, jest to, że powietrze dostaje się do linii krwi. Aby temu zapobiec, w naczyniach krwionośnych osadzone są dwie pułapki powietrzne. Jedna pułapka przed sztucznym aparatem nerkowym, a druga za nią. Pułapki te wychwytują każde powietrze, które może dostać się do systemu. Jeśli powietrze przechodzi przez te pułapki, wewnętrzny czujnik powietrza maszyny wyłącza pompę krwi i słychać sygnał dźwiękowy. Cały przepływ krwi zatrzymuje się przed usunięciem powietrza.

Urządzenie stale monitoruje ciśnienie wytwarzane przez krew w rurkach krwi i dializatorze. Kontroluje również przepływ krwi, temperaturę i właściwą mieszaninę dializatu. Jeśli którykolwiek z tych parametrów znajduje się poza dopuszczalnym zakresem, urządzenie zgłosi to, sygnalizując alarm migającym światłem i wyłączając przepływ krwi lub dializatu. Pozwala nam również dowiedzieć się, czy ciśnienie krwi jest za wysokie lub za niskie.

Ryzyko związane ze stosowaniem sztucznej maszyny nerkowej:

  • przyrost masy ciała;
  • wysoki poziom cukru we krwi;
  • osłabienie mięśni brzucha;
  • problemy ze snem;
  • niskie ciśnienie krwi;
  • swędzenie;
  • depresja

Sztuczna nerka

Sztuczna nerka to aparat do usuwania toksycznych substancji z krwi pacjenta, które gromadzą się w ciężkim uszkodzeniu nerek (ostra i przewlekła niewydolność nerek). W sercu urządzenia działa zasada dializy - usuwanie niskocząsteczkowych substancji z roztworów koloidalnych z powodu dyfuzji i różnicy ciśnienia osmotycznego po obu stronach półprzepuszczalnej membrany celofanowej. Jony potasu, sodu, wapnia, chloru, cząsteczek mocznika, kreatyniny, amoniaku itp. Swobodnie przenikają przez pory celofanu. Jednocześnie większe cząsteczki białka, komórki krwi i bakterie nie mogą pokonać bariery celofanowej. Istnieją dwa główne typy sztucznych urządzeń nerkowych: urządzenia z rurką celofanową o średnicy 25-35 mm i urządzenia z płytkową błoną celofanową. Domowa sztuczna nerka należy do dializatorów z płytkową błoną celofanową. Jego schemat pokazano na rysunku. Krew od pacjenta wchodzi do cewnika za pomocą pompy w dializatorze, która jest zamontowana na zbiorniku mieszczącym 110 litrów roztworu do dializy. Przechodząc między płytkami celofanowymi dializatora, krew pacjenta przez błonę celofanową styka się z płynem dializacyjnym płynącym w jego kierunku. Po dializatorze krew wchodzi do miernika wydajności, a następnie przez filtr i pułapka powietrzna wzdłuż cewnika wraca do układu żylnego pacjenta. Postępujący płyn dializacyjny jest standardem i zawiera wszystkie główne jony krwi (K ·, Na · itd.), Stężenie glukozy, odpowiadające stężeniu tych we krwi osoby zdrowej. Roztwór jest automatycznie ogrzewany do temperatury 38 ° i nasycony karbogenem do pH = 7,4. Klirens (stosunek oczyszczania) maszyny mocznikowej wynosi 140 ml / min.

Płytkę z pleksiglasu umieszcza się na metalowej podstawie dializatora w pozycji poziomej. Na nim kładzie się dwa arkusze celofanowe, które przykrywa się od góry kolejną płytką. W ten sposób układa się 12 płyt, które są mocowane za pomocą metalowych śrub. Membrany celofanowe są perforowane przez specjalne otwory, w wyniku czego przestrzenie międzykomórkowe są ze sobą połączone. Manometr sprawdza szczelność montażu urządzenia. Następnie montowana jest pompa dializatora, do której podłączony jest cewnik do przepływu krwi, a po drugiej stronie rurka podłączona do wlotu dializatora. Podłączyć wylot dializatora do miernika wydajności, do którego górnego końca podłączony jest wąż do powrotu krwi do pacjenta. Następnie urządzenie sterylizuje się diakidem, myje sterylną solą fizjologiczną i wypełnia krwią lub poliglucyną. Urządzenie jest połączone z pacjentem metodą tętniczo-żylną lub żylno-żylną. W pierwszym przypadku, po odsłonięciu tętnicy promieniowej, krew jest wciągana do urządzenia przez cewnik naczyniowy włożony do jego światła. Powrotny przepływ krwi z urządzenia przechodzi przez cewnik wprowadzony do żyły powierzchniowej przedramienia. W drugiej metodzie, odsłonięcie dużej żyły na udzie osiąga się przez sondowanie dolnej żyły głównej, ze światła, z którego pobrana jest krew. Powrót krwi do żyły łokciowej. Aby szybko podłączyć urządzenie i przeprowadzić wielokrotną dializę, pomiędzy cewnikowaną tętnicą promieniową i przylegającą żyłą umieszcza się bocznik (protezę naczynia). Po podłączeniu urządzenia heparyna jest wstrzykiwana do krwiobiegu w celu zmniejszenia krzepnięcia krwi i zapobiegania tworzeniu się skrzepliny. Hemodializa jest przeprowadzana przez 4-12 godzin, w zależności od choroby i stanu pacjenta.

Sztuczna nerka nie może całkowicie zastąpić funkcji nerek, szczególnie przez długi czas. Jednak przez wiele miesięcy możliwe jest utrzymanie odpowiedniego poziomu witalności organizmu. Sztuczna nerka w niektórych przypadkach jest wstępnym etapem operacji przeszczepu nerki.

Sztuczna nerka. Zasada dializy spowodowana dyfuzją i różnica ciśnień osmotycznych po obu stronach płytki celofanowej o właściwościach membrany półprzepuszczalnej jest podstawą działania sztucznego aparatu nerkowego. Małe cząsteczki jonów magnezowych, K ·, Na ·, Sa ·, Cl ·, HCO3 i takie proste związki organiczne jak mocznik, kreatynina, pochodne fenolu, swobodnie przenikają przez pory celofanu. Jednocześnie cząsteczki białka, komórki krwi z jednej strony i możliwe bakterie z drugiej nie mogą pokonać bariery celofanowej.

Wśród wielu modeli sztucznych urządzeń nerkowych można wyróżnić dwa główne typy: urządzenia z membraną celofanową o kształcie rurki o średnicy 25-35 mm i urządzenia z płytkową membraną celofanową. Najczęściej używanym za granicą jest sztuczna nerka Kolffa-Wachingera z dwoma skrzydłami (ryc. 1). Ważną zaletą tego modelu sztucznej nerki jest to, że cewki z nawiniętymi wężami celofanowymi pochodzą z fabryki w stanie sterylnym i mogą być natychmiast użyte, jeśli to konieczne. Łatwa instalacja i obsługa, znaczna powierzchnia dializująca (19 000 cm1) sprawiły, że model ten stał się bardzo popularny. Wadami tego urządzenia są wysoka pojemność krwi i znaczna odporność na przepływ krwi z powodu ciasnego nawijania dwóch węży dializacyjnych.

Rys.1. Schemat nerki Kolff - Wachinger związany z pacjentem: 1 - filtr krwi; 2 - pompa krwi; 3 - dializator; 4 - roztwór do dializy; i - tętnica, v - żyła.

Dlatego pompa jest zainstalowana na wlocie do dializatora.

Radziecki model sztucznej nerki, zaprojektowany w Instytucie Badań Naukowych Aparatury i Instrumentu Chirurgicznego (NIIKHAI), jest rodzajem dializatorów z płytkową błoną celofanową.

Bogate doświadczenie kliniczne lekarzy radzieckich i zagranicznych pokazuje wysoką skuteczność hemodializy w leczeniu pacjentów z niewydolnością nerek.

Jednak sztuczna nerka nie zastępuje innych środków terapeutycznych. Jest to jeden z najważniejszych ogniw w złożonej terapii. Sztuczna nerka przez długi czas nie może całkowicie zastąpić wieloaspektowej funkcji chorych nerek.

W ZSRR sztuczna nerka zaczęła być stosowana od 1958 r. W klinice urologicznej 2. MMI na bazie pierwszego szpitala miejskiego. Obecnie ponad 50 oddziałów szpitali klinicznych jest wyposażonych w sztuczną nerkę.

Urządzenie jest zazwyczaj połączone z pacjentem dwiema metodami: żylne tętnicze lub żylno-żylne. W pierwszym przypadku, po odsłonięciu tętnicy (częściej promieniowej), krew jest wciągana do urządzenia przez cewnik naczyniowy włożony do jego światła. Powrót krwi z urządzenia do pacjenta następuje przez sondę umieszczoną w dowolnej żyle powierzchniowej (zwykle w żyle łokciowej). Gdy żylno-żylna metoda połączenia poprzez nakłucie lub ekspozycję dużej żyły w udo zostaje osiągnięta poprzez wykrycie i pobranie krwi z żyły głównej dolnej. Odwrotny przepływ krwi następuje przez żyłę przedramienia.

Obecnie metoda nakłuwania cewnikowania naczyń krwionośnych stała się powszechna. Wykonuje się nakłucie tętnicy udowej i żyły pod więzadłem poczwarki, a odpowiednie cewniki wprowadza się do naczyń przez przewodnik, który łączy się z urządzeniem za pomocą linii przełączających. Jeśli w trakcie leczenia pacjenta zakłada się wielokrotne stosowanie hemodializy, to na przedramieniu instaluje się stały zastaw tętniczo-żylny według Scribnera (V.N. Scribner). Istota metody polega na sondowaniu przedramienia tętnicy promieniowej i przyległej żyły. Sondy te są połączone specjalnymi urządzeniami, a krew przepływa z tętnicy bezpośrednio do żyły. W przypadku hemodializy zmiana złącza umożliwia połączenie układu krwi pacjenta ze sztucznym urządzeniem nerkowym w ciągu kilku minut. Po hemodializie przetokę ponownie odtwarza się za pomocą półokrągłego złącza.

Sztuczna hemofilia przeprowadzana przez okresowe podawanie heparyny (2 mg / kg). Po hemodializie wpływ heparyny na krew pacjenta zostaje zneutralizowany przez podanie roztworu siarczanu protaminy. Wszystkie części aparatu mające kontakt z krwią pacjenta muszą być silikonowane i sterylizowane.

Schemat radzieckiego modelu sztucznej nerki przedstawiono na ryc. 2. Krew od pacjenta wchodzi do cewnika (1) za pomocą pompy (2) do dializatora (3). Przechodząc między płytkami celofanowymi tego ostatniego (w każdej z 11 sekcji), krew pacjenta przez płytkę celofanową styka się z płynem dializacyjnym płynącym do ciebie. Jego skład jest zwykle standardowy i zawiera wszystkie główne jony krwi (K ·, Na ·, Ca ··, Mg ·, Cl ·, НСО3) i glukozy w stężeniach wymaganych do korekcji krwi elektrolitowej pacjenta. Po dializatorze krew wchodzi do miernika wydajności (4), gdzie uwięzione są skrzepy krwi i powietrze. Następnie krew przez cewnik wraca do układu żylnego pacjenta. Roztwór dializacyjny nastawia się na t ° 38 ° za pomocą automatycznego podgrzewacza (8) i nasyca karbogenem, tak aby jego pH wynosiło 7,4. Za pomocą pompy (9) roztwór dializacyjny jest podawany do dializatora. Prędkość przepływu krwi w dializatorze wynosi zwykle 250–300 ml / min. Klirens urządzenia w moczniku wynosi 140 ml / min.

Rys. 2. Schemat radzieckiego modelu urządzenia „sztuczna nerka”: 1 - cewnik; 2 - pompa krwi; 3 - dializator; 4 - miernik wydajności; 5 - pułapka powietrzna; 6 - filtr; 7 - cewnik oddaje krew pacjentowi; 8 - nagrzewnica; 9 - pompa płynu dializacyjnego; 10 - zbiornik na roztwór do dializy; 11 - przepływomierz tlenu; 12 - rotametr do dwutlenku węgla; 13 - hydrauliczna pompa perfuzyjna.

Obecnie skonstruowano nowy model sztucznej nerki (ryc. 3). Podstawowa zasada jego pracy pozostaje taka sama. Urządzenie ma dwie niezależne sekcje o powierzchni powierzchni dializacyjnej 8000 cm 2 każda, z dwiema niezależnymi pompami; Jest wyposażony w specjalne urządzenie do regionalnej heparynizacji i jest wygodniejsze w leczeniu pacjentów z przewlekłą niewydolnością nerek ze względu na możliwość zmniejszenia powierzchni dializacyjnej.

Rys. 3. Ogólny pogląd na nowy model radzieckiego aparatu „sztuczna nerka” projektu NIIKHAI.

Najbardziej efektywne i wygodne do użytku klinicznego są modele sztucznej nerki, które spełniają następujące podstawowe wymagania: wysoka intensywność dializy krwi, prostota i bezpieczeństwo obchodzenia się z urządzeniem oraz niewielka ilość krwi. Są to urządzenia NIIKHAI (ZSRR), Kolff-Wachinger (USA) i Dolotti (Włochy). Są szczególnie dobre w leczeniu pacjentów z ostrą niewydolnością nerek. W przewlekłej niewydolności nerek najwygodniejszym aparatem jest zmodernizowany model Kolffa i sztuczna nerka z podwójną linią systemu Carina. Caden (W. Kaden, GDR) zaproponował oryginalny model sztucznej nerki do leczenia przewlekłej niewydolności nerek. Jego ważną zaletą jest przenośność i niski koszt.

Stosowanie przewlekłej hemodializy w nowoczesnych warunkach jest ważnym zadaniem. Według III Międzynarodowego Kongresu Nefrologii, w niektórych krajach (USA) na 100 milionów ludzi rocznie wymaga stosowania przewlekłej hemodializy do 50 tysięcy pacjentów z przewlekłą niewydolnością nerek o różnej etiologii. Stosując sztuczną nerkę u pacjenta z przewlekłą niewydolnością nerek dwa razy w tygodniu, możliwe jest utrzymanie poziomu azotemii, prawidłowej równowagi wodno-elektrolitowej i zadowalającego ogólnego stanu pacjenta na liczbach niższych niż normalne. Tak więc życie pacjentów w końcowej fazie przewlekłej niewydolności nerek można przedłużyć o wiele miesięcy, a nawet lat. Sztuczne nerki zaczynają być stosowane w domu, chociaż do tej pory w rzadkich przypadkach. Powtarzająca się powtarzana hemodializa u pacjentów z przewlekłą niewydolnością nerek obfituje w szereg istotnych trudności i różnych powikłań. Obejmują one przede wszystkim zakrzepicę przetok tętniczo-żylnych. Zastosowanie materiału teflonowo-silastycznego pozwoliło nam przedłużyć żywotność przetoki do 6-9 miesięcy. Niektórzy pacjenci często cierpią na ciężką nefropatię obwodową. Metabolizm wapnia jest upośledzony, co objawia się przerzutowym zwapnieniem i osteoporozą. Niedokrwistość wymaga ciągłych transfuzji krwi. Częstymi powikłaniami są przerywane infekcje i nadciśnienie. Zanik jąder (u mężczyzn) i brak miesiączki (u kobiet) są dość powszechne. Wreszcie hiperkalcemia, ciężka niedokrwistość, posocznica i reakcje pirogenne mogą wystąpić podczas powtarzanej hemodializy.

Bardziej właściwe jest stosowanie przewlekłej hemodializy u pacjentów w naprawdę końcowych stadiach przewlekłej niewydolności nerek, biorąc pod uwagę możliwą homo- i heterotransplantację nerek podczas leczenia.

U pacjentów z ostrą niewydolnością nerek hemodializa pozwala na kilka godzin osiągnąć znaczący efekt kliniczny z powodu uwalniania organizmu z toksyn azotowych, normalizacji równowagi wodno-elektrolitowej, eliminacji kwasicy. Czasami może to być tymczasowy efekt, który pozwala organizmowi na wzmocnienie procesów regeneracyjnych w nerkach i wątrobie, przyczyniając się do przywrócenia ich funkcji. Dlatego w większości etiologicznych postaci ostrej niewydolności nerek pokazano zastosowanie sztucznej nerki. Obejmują one te stany, w których czynność nerek jest często głęboko zaburzona: zapaść krążenia obwodowego z powodu ciężkich operacji, urazy, krwawienie, zakażenie po aborcji, niezgodna transfuzja krwi, w przypadku zatrucia truciznami nefrotoksycznymi, ostre kłębuszkowe zapalenie nerek, zamknięcie dróg moczowych. W przewlekłej niewydolności nerek w ostrej fazie hemodializa wielokrotnie stosowana może znacząco poprawić czynność nerek.

Przy określaniu wskazań do hemodializy ważne jest uwzględnienie stanu układu nerwowego, układu oddechowego, układu sercowo-naczyniowego i stanu czynnościowego wątroby.

Stosowanie sztucznej nerki u pacjentów ze śpiączką mocznicową należy uznać za późne zdarzenie i, oczywiście, powodzenie leczenia nie zawsze jest pozytywne.

Wśród zaburzeń biochemicznych głównym wskazaniem do hemodializy jest
hiperazotemia, gdy resztkowy azot w surowicy krwi wynosi 150–200 mg% (zawartość mocznika 350–400 mg%), zawartość kreatyniny 12–15 mg%. Wzrost stężenia potasu w surowicy do 7 meq / l i więcej, zmniejszenie rezerwy alkalicznej do 10 meq / lw połączeniu z innymi zaburzeniami wodno-elektrolitowymi są wskazaniami do hemodializy w nagłych wypadkach.

Wśród pacjentów z ostrą niewydolnością nerek w 35-45% choroby nie jest zbyt ciężko. Pomimo obecności bezmoczu, azotemii i innych zaburzeń leczenie tych pacjentów można przeprowadzić bez hemodializy.

Wśród przeciwwskazań należy uznać dekompensację układu sercowo-naczyniowego, niewydolność wątroby, aktywny proces septyczny w organizmie w fazie przerywanego wstrząsu bakteremicznego. Świeże ognisko krwawienia nie jest uważane za bezwzględne przeciwwskazanie do hemodializy. Zastosowanie za pomocą specjalnego sprzętu regionalnego (tylko w sztucznym aparacie nerek) heparynizacji pozwala uniknąć zwiększonego krwawienia.

Stosowanie sztucznej nerki do ścisłych wskazań z zastosowaniem wszystkich środków ostrożności i uważnego monitorowania pacjenta podczas i po dializie jest prawie bezpieczne i nie zagraża powikłaniom.

Strona

Główne właściwości systemów rozproszonych są określone przez zjawiska powierzchniowe:

  • Adsorpcja;
  • Tworzenie podwójnej warstwy elektrycznej i wywoływanych przez nią zjawisk elektrokinetycznych;
  • Oddziaływania kontaktowe cząstek rozproszonej fazy.

Wielkość cząstek określa właściwości optyczne (rozpraszanie światła itp.) I kinetyczne molekularne (dyfuzja, termoforeza, osmoza itp.).

Zawiesiny są układami rozproszonymi, w których stałe cząstki zdyspergowanej fazy są zawieszone w ciekłym ośrodku rozpraszającym (innym często stosowanym terminem są zawiesiny). Odstęp wielkości cząstek wynosi od dziesiątych mm do 10-7 m. Zawiesiny o mniejszych cząstkach ( <10-7 м) относят к дисперсным системам, верхний предел размеров частиц ограничен быстрым оседанием частиц в гравитационном поле.
Przygotowanie zawiesin:

  • Mieszanie suchych proszków z cieczą lub mielenie ciał stałych w cieczy (metody dyspergowania);
  • Izolacja fazy stałej z ośrodka ciekłego (metody kondensacji).

Emulsja jest rozproszonym układem składającym się z mikroskopijnych kropel cieczy (faza rozproszona), rozproszonych w innej cieczy (ośrodku rozpraszającym).
Metody wytwarzania emulsji:
  • Metody kondensacji;
  • Metody dyspersji.

Roztwory koloidalne są układami zdyspergowanymi o bardzo niskiej dyspersji, pod warunkiem zachowania heterogeniczności, tj. interfejs między fazą rozproszoną a ośrodkiem rozproszonym.
Roztwory koloidalne można uzyskać:
  • Metody dyspersji polegające na zgniataniu lub rozpraszaniu dużych cząstek substancji do rozmiarów koloidalnych. Dyspergowanie można przeprowadzić przez mechaniczne szlifowanie, natryskiwanie elektryczne i tak dalej. Metody rozproszone obejmują: proces tworzenia zoli z żeli lub luźnych osadów pod działaniem peptyzatorów (w większości przypadków elektrolitów) na nich, adsorbowanych na powierzchni jąder koloidalnych i promujących ich oddziaływanie z ośrodkiem rozpraszającym;
  • Metody kondensacji oparte na agregacji cząsteczek lub jonów są większymi cząstkami. Agregację cząstek można wykonać na różne sposoby. Tak więc, aby otrzymać zole wodorotlenków metali, najczęściej stosuje się metodę hydrolizy.

Dializa - uwalnianie roztworów koloidalnych z zanieczyszczeń, które mogą przenikać przez błony roślinne, zwierzęce i sztuczne. Urządzenia używane do dializy nazywane są dializatorami. Wraz z dializą następuje stopniowe usuwanie substancji, które łatwo przenikają przez błonę, na przykład elektrolitów i innych krystaloidów. Roztwory koloidalne są więc czyszczone powoli (tygodnie i miesiące), a zatem do przyspieszenia wykorzystywany jest prąd elektryczny. Elektrodializa - przyspieszony proces dializy przy użyciu stałego prądu elektrycznego.

Ultrafiltracja jest jedną z ważnych metod oczyszczania roztworów koloidalnych, sprowadza się do oddzielenia fazy rozproszonej od ośrodka dyspersyjnego. Płynie bardzo powoli, częściej odbywa się pod ciśnieniem, dla którego powietrze jest wypompowywane ze zbiornika (odbiornika) znajdującego się pod filtrem lub jest pompowane do naczynia znajdującego się nad filtrem.

Sztuczna nerka - urządzenie do usuwania z krwi toksycznych produktów przemiany materii, które gromadzą się w ciężkim uszkodzeniu nerek (ostra i przewlekła niewydolność nerek). W sercu urządzenia działa zasada dializy - usuwanie niskocząsteczkowych substancji z roztworów koloidalnych z powodu dyfuzji i różnicy ciśnienia osmotycznego po obu stronach półprzepuszczalnej membrany celofanowej. Jony potasu, sodu, wapnia, chloru, cząsteczek mocznika, kreatyniny, amoniaku itp. Swobodnie przenikają przez pory celofanu. Jednocześnie większe cząsteczki białka, komórki krwi i bakterie nie mogą pokonać bariery celofanowej.

Ruch Browna jest przypadkowym ruchem małych cząstek zawieszonych w cieczy lub gazie, które występują pod wpływem impulsów cząsteczek środowiskowych. Ruchy Browna nie słabną z czasem i nie zależą od właściwości chemicznych podłoża. Intensywność ruchów Browna wzrasta wraz ze wzrostem temperatury medium i ze spadkiem jego lepkości i wielkości cząstek.

Dyfuzja to proces wzajemnego przenikania cząsteczek lub atomów jednej substancji między cząsteczkami lub atomami drugiej, prowadzący do spontanicznego wyrównania ich stężeń w całej objętości. Dyfuzja występuje nie tylko wtedy, gdy w ośrodku występuje gradient stężenia (lub potencjał chemiczny). Pod działaniem zewnętrznego pola elektrycznego następuje dyfuzja naładowanych cząstek (elektrofuzja), działanie pola grawitacji lub ciśnienia powoduje barodiffuzę, a dyfuzja termiczna zachodzi w nierównomiernie rozgrzanym ośrodku.

Ciśnienie osmotyczne (prawo Vanta-Hoffa) roztworu koloidalnego jest proporcjonalne do liczby cząstek fazy rozproszonej na jednostkę objętości i temperaturę absolutną. Gdy inne rzeczy są równe, ciśnienie osmotyczne roztworu koloidalnego jest odwrotnie proporcjonalne do sześcianu promienia cząstki koloidalnej (gdy w wyniku agregacji cząstek koloidalnych ich rozmiar wzrasta, a stężenie częściowe odpowiednio zmniejsza się, osiadanie cząstek przyspiesza.

Równowaga segmentacji:
Osadzanie cząstek fazy dyspersji pod działaniem sił o różnym charakterze. Osadzanie zachodzi ze stałą szybkością, gdy grawitacja staje się równa tarciu. Szybkość sedymentacji cząstek pod działaniem grawitacji jest wprost proporcjonalna do kwadratu promienia cząstki, różnicy gęstości między fazą dyspersji a ośrodkiem i odwrotnie proporcjonalna do lepkości.

Metody czyszczenia układów koloidalnych Muratov Kirill 106 gr. Streszczenie Metody oczyszczania dializy układów koloidalnych, elektrodializy, dializy kompensacyjnej, vidializy, ultrafiltracji. Fizykochemiczne zasady funkcjonowania sztucznej nerki


FGBOU W ORGMU MINISTERSTWO ZDROWIA ROSJI

ZAKŁAD CHEMII I CHEMII FARMACEUTYCZNEJ

„Metody oczyszczania układów koloidalnych: dializa, elektrodializa, dializa kompensacyjna, vidializa, ultrafiltracja. Fizyczne i chemiczne zasady funkcjonowania sztucznej nerki ”

Profesor nadzwyczajny, kandydat nauk technicznych Abschister O. D.

Metody oczyszczania układów koloidalnych: metoda dializy. ………………………………………………………………………. ……..5

Metody oczyszczania układów koloidalnych: elektrodializa ……………………. 8

Metody oczyszczania roztworów koloidalnych: analiza kompensacyjna i vidializa ………………………………………………………………………… 10

Metody oczyszczania układów koloidalnych: ultrafiltracja ……………………………………………………………………. 12

Fizykochemiczne zasady funkcjonowania sztucznej nerki ………………………………………………………………………………………………. …………. 13

Znaczenie tematu. Systemy rozproszone są szeroko reprezentowane w przyrodzie. W przypadku biologii i medycyny szczególnie ważne jest badanie właściwości fizykochemicznych roztworów koloidalnych i galaretek tworzonych przez białka i inne biopolimery, które odgrywają dużą rolę w procesach metabolicznych charakterystycznych dla organizmów żywych. Normalne lub patologiczne funkcjonowanie ludzkiego ciała jest w dużej mierze zdeterminowane przez naturę przepływu procesów koloidalnych, w których biorą udział takie wysokocząsteczkowe związki jak białka, kwasy nukleinowe, skrobia, glikogen, pektyny, celuloza i inne. W badaniach biologicznych i medycznych szeroko stosowane metody chemii koloidów: dializa i elektrodializa do czyszczenia i badania enzymów, hormonów, toksyn, antybiotyków, przeciwciał i innych; ultrafiltracja do rozdzielania i frakcjonowania złożonych układów polidyspersyjnych; koagulacja, która określa stan układów polidyspersyjnych krwi i innych płynów biologicznych; ultrawirowanie w celu uzyskania różnych właściwości fizykochemicznych białek i innych substancji. W medycynie praktycznej stosuje się różne leki koloidalne, na przykład zole srebra, jako środki antyseptyczne zwane protargolami lub collargolami, w których najmniejsze cząsteczki srebra to micele o setkach atomów każdy. Koloidalne środki powierzchniowo czynne obejmują mydła, białka, kwasy żółciowe.

Celem pracy jest zbadanie głównych metod oczyszczania roztworów koloidalnych, ich cech.

Aby osiągnąć ten cel, skompilowano następującą listę zadań:


  • Ujawnienie istoty pojęcia i procesu dializy, identyfikacja jego głównych odmian;

  • Ujawnienie istoty koncepcji i procesu ultrafiltracji;

  • Zdobycie podstawowej wiedzy na temat podstawowych zasad funkcjonowania sztucznej nerki.

Przedmiotem badań są systemy rozproszone.

Przedmiotem badań są metody oczyszczania układów koloidalnych.


  1. Metody oczyszczania układów koloidalnych: metoda dializy.

Dializa (z greckiego. Dyalisis - Departament) została opracowana przez Grahama w 1861 roku. Dializa jest procesem oczyszczania układów koloidalnych z jonów i cząsteczek zanieczyszczeń o niskiej masie cząsteczkowej w wyniku ich dyfuzji do czystego rozpuszczalnika przez półprzepuszczalną ścianę - membranę. Dializa opiera się na różnicy w szybkości dyfuzji małych cząsteczek lub jonów i cząstek o wielkości koloidalnej przez membranę. W tym celu stosuje się membrany wykonane z membran zwierzęcych i roślinnych, żelatyny, membran kolodionowych, octanu celulozy i celofanu, papieru pergaminowego, porowatych materiałów ceramicznych itp.

Małe cząsteczki i jony z zolu przenikają przez błonę i dyfundują do wody w kontakcie z membraną, podczas gdy cząsteczki wody przenikają przez membranę w przeciwnym kierunku. W rezultacie po oczyszczeniu układ koloidalny zostaje rozcieńczony. Czyszczenie roztworów koloidalnych w ten sposób wymaga znacznego czasu (dni, tygodnie, miesiące). Aby przyspieszyć dializę, można użyć różnych technik, na przykład zwiększyć powierzchnię membrany, zmniejszyć warstwę czyszczonej cieczy lub często zmienić zewnętrzną ciecz (wodę), zwiększyć temperaturę, zastosować pole elektryczne (elektrodializa). W szczególności elektrodializa pozwala na zakończenie procesu dializy w ciągu kilku godzin. W warunkach produkcji białka (żelatyna, agar-agar, guma arabska), barwniki, żel krzemionkowy, garbniki itp. Są oczyszczane z soli za pomocą soli.

W procesie ultrafiltracji przez membranę zatrzymywane są cząstki fazy rozproszonej lub makrocząsteczek, a ośrodek dyspersyjny z niepożądanymi zanieczyszczeniami o niskiej masie cząsteczkowej przechodzi przez membranę. Ultrafiltracja odnosi się do procesów baromembranowych, w przeciwieństwie do dializy, jest przeprowadzana pod ciśnieniem. Ultrafiltracja osiąga wysoki stopień oczyszczenia zoli podczas ich koncentracji. Czasami mówi się, że ultrafiltracja to dializa ciśnieniowa, chociaż nie jest to do końca prawdą.

Zastosowanie membran o określonej wielkości porów pozwala podzielić cząstki koloidalne na frakcje według wielkości i w przybliżeniu określić te rozmiary. Więc znaleziono rozmiary niektórych wirusów. Wszystko to sugeruje, że ultrafiltracja jest nie tylko metodą oczyszczania układów koloidalnych, ale może być również stosowana jako metoda analizy wariancji i preparatywnego rozdzielania układów dyspersyjnych.

Interesującym przykładem połączenia dializy i ultrafiltracji jest maszyna „Sztuczna nerka”, zaprojektowana do czasowego zastępowania czynności nerek w ostrej niewydolności nerek. Reprodukuje funkcje nerek, takie jak wydalanie produktów ubocznych z krwi, regulacja ciśnienia krwi i równowagi wodno-elektrolitowej. W sztucznej nerce mocznik, kwas moczowy, kreatynina, jony potasu, toksyny i inne substancje są usuwane z osocza (osocze jest ciekłą częścią krwi). Urządzenie jest funkcjonalnie połączone z układem krążenia pacjenta. Krew pod ciśnieniem wytworzona przez pulsującą pompę („sztuczne serce”) przepływa w wąskiej przestrzeni między dwiema membranami przemytymi na zewnątrz roztworem soli fizjologicznej (roztworami fizjologicznymi są roztwory wodne podobne pod względem składu soli, pH i innych właściwości do krwi zdrowej osoby, na przykład, roztwór zawierający 0,9% NaCl i 4,5% glukozy). Ze względu na dużą powierzchnię membrany (

15000) wszystkie wyżej wymienione „żużle” są usuwane z krwi w ciągu 3-4 godzin.

Wielkość porów membran ultrafiltracyjnych wynosi od 1 do 10 nm. Jeśli używasz membran z cieńszymi porami (mniej niż 1 nm), to występuje opóźnienie nie tylko rozproszonych cząstek, ale także stosunkowo dużych cząsteczek, a nawet jonów (wielkość jonów w roztworze wodnym jest dość znacząca z powodu tworzenia powłoki hydratacyjnej). To prawda, że ​​taki proces wymaga ciśnienia roboczego większego niż w przypadku ultrafiltracji. Ten proces baromembranowy nazywany jest hiperfiltracją lub odwróconą osmozą.

Warto zauważyć, że metoda hiperfiltracji wraz z metodą destylacji jest stosowana w życiu codziennym i przemyśle do czyszczenia i dejonizacji wody [4].

W wyniku dializy i ultrafiltracji elektrolity są usuwane z zoli dzięki selektywnemu przenoszeniu cząstek przez membranę. Różnice między tymi procesami tkwią w mechanizmie i sile napędowej transferu substancji. W przypadku dializy, oczyszczanie prowadzi się z powodu dyfuzji jonów lub cząsteczek, które mają głównie rozmiar znacznie mniejszy niż rozmiar cząstek koloidalnych, aw przypadku ultrafiltracji, rozdzielanie jonów, cząsteczek i cząstek koloidalnych zachodzi zgodnie z zasadą sita. Siłą napędową ultrafiltracji jest gradient ciśnienia, a nie gradient stężenia, jak w przypadku dializy. Podczas czyszczenia dializą zol jest rozcieńczany, a podczas ultrafiltracji jest zatężany.

Najprostszy obwód dializatora

TP - przegroda półprzepuszczalna (membrana)


  1. Metody czyszczenia układów koloidalnych: elektrodializa.

Elektrodializa jest metodą oczyszczania układów koloidalnych (roztworów koloidalnych, zawiesin itp., Jak również roztworów substancji wysokocząsteczkowych, np. Białek) z zanieczyszczeń substancji niskocząsteczkowych rozpuszczonych w ośrodku dyspersyjnym. Elektrodializa opiera się na przyspieszeniu dyfuzji jonów przez membranę pod wpływem stałego pola elektrycznego. Elektrodializator zwykle składa się z trzech kolejnych komór oddzielonych membranami dializacyjnymi; w środkowej komorze znajduje się roztwór do oczyszczenia, w bocznych przedziałach znajduje się woda destylowana. W przedziałach bocznych elektrody są przymocowane do biegunów źródła prądu stałego. Jako anoda stosuj materiały, które nie rozpuszczają się w warunkach elektrolizy: platyna, grafit lub węgiel. W procesie elektrodializy roztwór w środkowej komorze miesza się za pomocą szklanego mieszadła. Czasami elektrodializery używają koncentrycznego układu komór. Elektrodializa roztworów substancji utlenionych w powietrzu odbywa się w atmosferze gazów obojętnych. Przebieg elektrodializy jest monitorowany przez pomiar przewodności elektrycznej roztworu (elektrodializatu) uzyskanego w wyniku elektrodializy lub stężenia elektrolitów w nim. Duże znaczenie podczas elektrodializy ma wybór materiału membrany. W zależności od ładunku powierzchniowego i innych warunków, mogą być przygotowane w taki sposób, że łatwo wpuszczają jony przenoszące ładunek jednego znaku i są praktycznie nieprzenikalne dla jonów mających ładunek innego znaku. Membrany, które łatwo przechodzą przez kationy, są umieszczane w pobliżu katody; membrany, selektywnie przepuszczalne dla anionów, - na anodzie. Metoda elektrodializy jest szeroko stosowana w badaniach biochemicznych w oczyszczaniu (i izolacji) białek, hormonów, antybiotyków i innych substancji biologicznie czynnych. Elektrodializa jest również wykorzystywana w produkcji do oczyszczania roztworów białkowych, barwników, garbników itp. Czasami stosowane są urządzenia, w których elektrodializa jest połączona z ultrafiltracją. [3]

Elektrodializator Pauli: 1 - roztwór koloidalny; 2 - elektrody

Metody oczyszczania roztworów koloidalnych: analiza kompensacyjna i vidializa.

Michaelis i Ron zaproponowali metodę badania płynów biologicznych w celu określenia stężenia pewnych substancji niskocząsteczkowych w stanie wolnym w roztworach koloidalnych.

Istotą dializy kompensacyjnej jest to, że płyn w dializatorze jest przemywany nie czystym rozpuszczalnikiem, ale roztworami o różnych stężeniach analitu. Na przykład cukier surowicy niezwiązany z białkami określa się przez dializę surowicy względem roztworu izotonicznego, do którego dodaje się różne ilości cukru. Stężenie cukru w ​​roztworze soli podczas dializy nie zmienia się tylko wtedy, gdy jest równe stężeniu wolnego cukru w ​​surowicy. Ta metoda pozwala ocenić rzeczywiste stężenia substancji w badanych roztworach koloidalnych. W ten sposób na przykład wykryto obecność glukozy i mocznika we krwi w stanie wolnym.

W przybliżeniu ta sama zasada opiera się na oznaczaniu in vivo składników krwi o niskiej masie cząsteczkowej metodą vidialysis (vivediffusion według Abla). Szklane kaniule są wkładane w końce ciętego naczynia krwionośnego, których rozgałęzione części są połączone rurkami kolodium, a cały system jest zanurzony w naczyniu wypełnionym fizjologicznym roztworem NaCl lub wodą. Stwierdzono, że amoniak we krwi, a także glukoza, może być w stanie wolnym.

Na zasadzie kompensacyjnej vividialis skonstruowano aparat zwany „sztuczną nerką”, dzięki któremu możliwe jest uwolnienie krwi z produktów przemiany materii, a zatem czasowe zastąpienie funkcji chorej nerki. Wskazania do stosowania „sztucznej nerki” to ostra niewydolność nerek, na przykład w przypadku zatrucia sublimatami, lekami sulfonowymi, mocznicą po transfuzji krwi, ciężkich oparzeniach, zatruciach ciążą itp.

Schemat urządzenia na vividializ

Metody czyszczenia układów koloidalnych: ultrafiltracja

Ultrafiltracja. Jedną z ważnych metod oczyszczania roztworów koloidalnych jest ultrafiltracja, która jest zredukowana do oddzielenia fazy rozproszonej od ośrodka dyspersyjnego. Aby to zrobić, roztwór koloidalny jest filtrowany przez membrany, które nie pozwalają na cząstki koloidalne lub makrocząsteczki. Podczas ultrafiltracji rozproszona faza pozostaje na filtrze. Należy wspomnieć, że cząstki koloidalne łatwo przechodzą przez pory zwykłej bibuły filtracyjnej (od 1,5 do 5 m), a zatem podczas ultrafiltracji stosowane są specjalne filtry (na przykład celofan lub papier filtracyjny nasączony kolodionem itp.). Stosując membrany półprzepuszczalne do ultrafiltracji o pewnym stopniu porowatości, możliwe jest do pewnego stopnia oddzielenie cząstek koloidalnych i w przybliżeniu określenie ich wielkości. Wymagana porowatość membrany jest zapewniona przez wybór odpowiedniego rozpuszczalnika kolodionowego i warunków suszenia uzyskanej folii. Ultrafiltracja z reguły przebiega bardzo powoli i dlatego częściej odbywa się pod ciśnieniem, dla którego powietrze jest wypompowywane ze zbiornika (odbiornika) znajdującego się pod filtrem lub jest wtłaczane do naczynia znajdującego się nad filtrem i powietrze jest wtryskiwane.

Fizykochemiczne zasady funkcjonowania sztucznej nerki

Sztuczna nerka. Zasada dializy spowodowana dyfuzją i różnica ciśnień osmotycznych po obu stronach płytki celofanowej o właściwościach membrany półprzepuszczalnej jest podstawą działania sztucznego aparatu nerkowego. Małe cząsteczki jonów,,,, i takie proste związki organiczne jak mocznik, kreatynina, pochodne fenolu, swobodnie przenikają przez pory celofanu. Jednocześnie cząsteczki białka, komórki krwi z jednej strony i możliwe bakterie z drugiej nie mogą pokonać bariery celofanowej.

Wśród wielu modeli sztucznych urządzeń nerkowych można wyróżnić dwa główne typy: urządzenia z membraną celofanową, w postaci rurki o średnicy 25–35 mm i urządzenia z płytkową membraną celofanową. Najczęściej używanym za granicą jest sztuczna nerka Kolffa-Wachingera z dwoma nerkami. Ważną zaletą tego modelu sztucznej nerki jest to, że cewki z nawiniętymi wężami celofanowymi pochodzą z fabryki w stanie sterylnym i mogą być natychmiast użyte, jeśli to konieczne. Łatwość instalacji i obsługi, znaczna powierzchnia dializująca sprawiły, że model ten stał się bardzo popularny. Wadami tego urządzenia są wysoka pojemność krwi i znaczna odporność na przepływ krwi z powodu ciasnego nawijania dwóch węży dializacyjnych. Dlatego pompa jest zainstalowana na wlocie do dializatora. [5]

Schemat nerki Kolff - Wachinger związany z pacjentem: 1 - filtr krwi; 2 - pompa krwi; 3 - dializator; 4 - roztwór do dializy; tętnica, v - żyła.

Radziecki model sztucznej nerki, zaprojektowany w Instytucie Badań Naukowych Aparatury i Instrumentu Chirurgicznego (NIIKHAI), jest rodzajem dializatorów z płytkową błoną celofanową.

Bogate doświadczenie kliniczne lekarzy radzieckich i zagranicznych pokazuje wysoką skuteczność hemodializy w leczeniu pacjentów z niewydolnością nerek.

Jednak sztuczna nerka nie zastępuje innych środków terapeutycznych. Jest to jeden z najważniejszych ogniw w złożonej terapii. Sztuczna nerka przez długi czas nie może całkowicie zastąpić wieloaspektowej funkcji chorych nerek.

W ZSRR sztuczna nerka została po raz pierwszy zastosowana w 1958 r. W klinice urologicznej 2. MMI na bazie pierwszego szpitala miejskiego. Obecnie ponad 50 oddziałów szpitali klinicznych jest wyposażonych w sztuczną nerkę.

Urządzenie jest zazwyczaj połączone z pacjentem dwiema metodami: żylne tętnicze lub żylno-żylne. W pierwszym przypadku, po odsłonięciu tętnicy (częściej promieniowej), krew jest wciągana do urządzenia przez cewnik naczyniowy włożony do jego światła. Powrót krwi z urządzenia do pacjenta następuje przez sondę umieszczoną w dowolnej żyle powierzchniowej (zwykle w żyle łokciowej). Gdy żylno-żylna metoda połączenia przez nakłucie lub ekspozycję dużej żyły w udo zostanie osiągnięta poprzez wykrywanie i pobieranie krwi z żyły głównej dolnej. Odwrotny przepływ krwi następuje przez żyłę przedramienia.

Obecnie metoda nakłuwania cewnikowania naczyń krwionośnych stała się powszechna. Wykonuje się nakłucie tętnicy udowej i żyły pod więzadłem poczwarki, a odpowiednie cewniki wprowadza się do naczyń przez przewodnik, który łączy się z urządzeniem za pomocą linii przełączających. Jeśli w trakcie leczenia pacjenta planuje się wielokrotne stosowanie hemodializy, na przedramieniu instaluje się stały zastaw tętniczo-żylny według Scribnera. Istota metody polega na sondowaniu przedramienia tętnicy promieniowej i przyległej żyły. Sondy te są połączone specjalnymi urządzeniami, a krew przepływa z tętnicy bezpośrednio do żyły. W przypadku hemodializy zmiana złącza umożliwia połączenie układu krwi pacjenta ze sztucznym urządzeniem nerkowym w ciągu kilku minut. Po hemodializie przetokę ponownie odtwarza się za pomocą półokrągłego złącza.

Sztuczna hemofilia przeprowadzana przez okresowe podawanie heparyny (2 mg / kg). Po hemodializie wpływ heparyny na krew pacjenta zostaje zneutralizowany przez podanie roztworu siarczanu protaminy. Wszystkie części aparatu mające kontakt z krwią pacjenta muszą być silikonowane i sterylizowane.

Schemat radzieckiego modelu sztucznej nerki pokazano na poniższym rysunku. Krew od pacjenta wchodzi do cewnika (1) za pomocą pompy (2) w dializatorze (3). Przechodząc między płytkami celofanowymi tego ostatniego (w każdej z 11 sekcji), krew pacjenta przez płytkę celofanową styka się z płynem dializacyjnym płynącym do ciebie. Jego skład jest zwykle standardowy i zawiera wszystkie główne jony krwi (,,,,) i glukozę w stężeniach wymaganych do korekcji krwi elektrolitowej pacjenta. Po dializatorze krew wchodzi do miernika wydajności (4), gdzie uwięzione są skrzepy krwi i powietrze. Następnie krew przez cewnik wraca do układu żylnego pacjenta. Roztwór dializacyjny z automatyczną nagrzewnicą (8) jest ustawiony na = i nasycony karbogenem w taki sposób, że jego pH wynosi 7,4. Za pomocą pompy (9) roztwór dializacyjny jest podawany do dializatora. Prędkość przepływu krwi w dializatorze wynosi zwykle 250 - 300 ml / min. Klirens urządzenia w moczniku wynosi 140 ml / min.

Schemat radzieckiego modelu urządzenia „sztuczna nerka”: 1 - cewnik; 2 - pompa krwi; 3 - dializator; 4 - miernik wydajności; 5 - pułapka powietrzna; 6 - filtr; 7 - cewnik oddaje krew pacjentowi; 8 - nagrzewnica; 9 - pompa płynu dializacyjnego; 10 - zbiornik na roztwór do dializy; 11 - przepływomierz tlenu; 12 - rotametr do dwutlenku węgla; 13 - hydrauliczna pompa perfuzyjna.

Obecnie zaprojektowano nowy model sztucznej nerki. Podstawowa zasada jego pracy pozostaje taka sama. Urządzenie ma dwie niezależne sekcje o powierzchni powierzchni dializacyjnej 8000 każda, z dwiema niezależnymi pompami. Jest wyposażony w specjalne urządzenie do regionalnej heparynizacji i jest wygodniejsze w leczeniu pacjentów z przewlekłą niewydolnością nerek ze względu na możliwość zmniejszenia powierzchni dializacyjnej.

Ogólny widok nowego modelu radzieckiego aparatu „sztuczna nerka” projektu NIIKHAI.

Najbardziej efektywne i wygodne do użytku klinicznego są modele sztucznej nerki, które spełniają następujące podstawowe wymagania: wysoka intensywność dializy krwi, prostota i bezpieczeństwo obchodzenia się z urządzeniem, mała ilość krwi. Są to urządzenia NIIKHAI (ZSRR), Kolff-Wachinger (USA) i Dolotti (Włochy). Są szczególnie dobre w leczeniu pacjentów z ostrą niewydolnością nerek. W przewlekłej niewydolności nerek najwygodniejszym aparatem jest zmodernizowany model Kolffa i sztuczna nerka z podwójną linią systemu Carina. Caden zaproponował oryginalny model sztucznej nerki do leczenia przewlekłej niewydolności nerek. Jego ważną zaletą jest przenośność i niski koszt.

Stosowanie przewlekłej hemodializy w nowoczesnych warunkach jest ważnym zadaniem. Według III Międzynarodowego Kongresu Nefrologii, w niektórych krajach (USA) na 100 milionów ludzi rocznie wymaga stosowania przewlekłej hemodializy do 50 tysięcy pacjentów z przewlekłą niewydolnością nerek o różnej etiologii. Stosując sztuczną nerkę u pacjenta z przewlekłą niewydolnością nerek dwa razy w tygodniu, możliwe jest utrzymanie poziomu azotemii, prawidłowej równowagi wodno-elektrolitowej i zadowalającego ogólnego stanu pacjenta na liczbach niższych niż normalne. Tak więc życie pacjentów w końcowej fazie przewlekłej niewydolności nerek można przedłużyć o wiele miesięcy, a nawet lat. Sztuczne nerki zaczynają być stosowane w domu, chociaż w rzadkich przypadkach. Powtarzająca się powtarzana hemodializa u pacjentów z przewlekłą niewydolnością nerek obfituje w szereg istotnych trudności i różnych powikłań. Obejmują one przede wszystkim zakrzepicę przetok tętniczo-żylnych. Zastosowanie materiału z tworzywa teflonowego pozwoliło przedłużyć żywotność przetoki do 6 - 9 miesięcy. Niektórzy pacjenci często cierpią na ciężką nefropatię obwodową. Metabolizm wapnia jest upośledzony, co objawia się przerzutowym zwapnieniem i osteoporozą. Niedokrwistość wymaga ciągłych transfuzji krwi. Częstymi powikłaniami są przerywane infekcje i nadciśnienie. Zanik jąder (u mężczyzn) i brak miesiączki (u kobiet) są dość powszechne. Wreszcie hiperkalcemia, ciężka niedokrwistość, posocznica i reakcje pirogenne mogą wystąpić podczas powtarzanej hemodializy.

Bardziej właściwe jest stosowanie przewlekłej hemodializy u pacjentów w naprawdę końcowych stadiach przewlekłej niewydolności nerek, biorąc pod uwagę możliwą homo- i heterotransplantację nerek podczas leczenia.

U pacjentów z ostrą niewydolnością nerek hemodializa pozwala na kilka godzin osiągnąć znaczący efekt kliniczny z powodu uwalniania organizmu z toksyn azotowych, normalizacji równowagi wodno-elektrolitowej, eliminacji kwasicy. Czasami może to być tymczasowy efekt, który pozwala organizmowi na wzmocnienie procesów regeneracyjnych w nerkach i wątrobie, przyczyniając się do przywrócenia ich funkcji. Dlatego w większości etiologicznych postaci ostrej niewydolności nerek pokazano zastosowanie sztucznej nerki. Obejmują one te stany, w których czynność nerek jest często głęboko zaburzona: zapaść krążenia obwodowego z powodu ciężkich operacji, urazy, krwawienie, zakażenie po aborcji, niezgodna transfuzja krwi, w przypadku zatrucia truciznami nefrotoksycznymi, ostre kłębuszkowe zapalenie nerek, zamknięcie dróg moczowych. W przewlekłej niewydolności nerek w ostrej fazie hemodializa wielokrotnie stosowana może znacząco poprawić czynność nerek.

Przy określaniu wskazań do hemodializy ważne jest uwzględnienie stanu układu nerwowego, układu oddechowego, układu sercowo-naczyniowego i stanu czynnościowego wątroby.

Stosowanie sztucznej nerki u pacjentów ze śpiączką mocznicową należy uznać za późne zdarzenie i, oczywiście, powodzenie leczenia nie zawsze jest pozytywne.

Wśród zaburzeń biochemicznych hiperazotemia jest wiodącym wskazaniem do hemodializy, gdy resztkowy azot w surowicy krwi wynosi 150-200 mg% (zawartość mocznika 350-400 mg%), zawartość kreatyniny 12-15 mg%. Wzrost stężenia potasu w surowicy do 7 meq / l i więcej, zmniejszenie rezerwy alkalicznej do 10 meq / lw połączeniu z innymi zaburzeniami wodno-elektrolitowymi są wskazaniami do hemodializy w nagłych wypadkach.

Wśród pacjentów z ostrą niewydolnością nerek w 35 do 45% choroby nie jest to zbyt trudne. Pomimo obecności bezmoczu, azotemii i innych zaburzeń leczenie tych pacjentów można przeprowadzić bez hemodializy.

Wśród przeciwwskazań należy uznać dekompensację układu sercowo-naczyniowego, niewydolność wątroby, aktywny proces septyczny w organizmie w fazie przerywanego wstrząsu bakteremicznego. Świeże ognisko krwawienia nie jest uważane za bezwzględne przeciwwskazanie do hemodializy. Zastosowanie za pomocą specjalnego sprzętu regionalnego (tylko w sztucznym aparacie nerek) heparynizacji pozwala uniknąć zwiększonego krwawienia.

Stosowanie sztucznej nerki do ścisłych wskazań z zastosowaniem wszystkich środków ostrożności i uważnego monitorowania pacjenta w trakcie i po dializie jest prawie bezpieczne i nie zagraża powikłaniom [6].

Uważam, że przydzielone zadania to ujawnienie istoty pojęcia i procesu dializy, identyfikacja jego głównych odmian; ujawnienie istoty koncepcji i procesu ultrafiltracji; wdrożono podstawową wiedzę na temat podstawowych zasad funkcjonowania sztucznej nerki. Dlatego istnieją powody, by sądzić, że osiągnęliśmy nasz cel, a mianowicie, zbadaliśmy główne metody oczyszczania roztworów koloidalnych, ich cechy.

Referencje


    Chemia ogólna. Chemia biofizyczna. Chemia pierwiastków biogennych: podręcznik dla uniwersytetów / Yu.A. Ershov, V.A. Popkov, A.S. Berland; Pod wyd. Yu.A. Ershov. - 10 ed., Pererab. i dodaj. - M.: Wydawnictwo Yurayt, 2014. - 560 pkt. - Seria: licencjat. Kurs podstawowy.

Chemia fizyczna i koloidalna - Ravich-Scherbo MI, Novikov V.V. - 1975 - 255 s.


  • N.L. Glinka. Chemia ogólna. L.: Chemistry, 1979

  • Chemia fizyko-koloidalna. Podręcznik do liceum. M., Oświecenie, 1988

  • Puzakov S.A. Chemia: podręcznik dla wydziału szkolnictwa wyższego - Moskwa: GEOTAR-Media, 2008. - 640 pkt.

  • K.I. Evstratov i autor Chemia fizyczna i koloidalna - M: Wyższa. shk., 1990, s. 420