Искусственная почка — это разговорное название всего аппарата для гемодиализа. Одной из его частей является диализатор. Это устройство, без которого не могут жить люди с почечной недостаточностью. Он был изобретен более 100 лет назад, и постоянно ведутся работы по его совершенствованию. Ученые создают все более эффективные и все более компактные диализаторы. Как работает искусственная почка (диализатор), виды искусственной почки, тема следующей статьи на mocha-pochki.ru.
Что такое искусственная почка
Искусственная почка, т. е. диализатор, — это устройство, задачей которого является замена функций этого органа у людей с хронической или острой почечной недостаточностью.
Почки играют чрезвычайно важную роль в организме: они выводят лишнюю воду и являются фильтром, очищающим кровь от ненужных продуктов метаболизма, в первую очередь мочевины, креатинина, лекарств. Они также поддерживают кислотно-щелочной и электролитный баланс, регулируют артериальное давление и даже выделяют гормоны (эритропоэтин).
Когда почки больны, все тело болеет. Если они перестанут действовать, человек сможет прожить лишь несколько дней, потому что концентрация токсических веществ будет становиться все более невыносимой, повысится артериальное давление, больной начнет терять зрение, со временем впадет в апатию. коме и умереть. Чтобы жить, у него должна быть хотя бы одна функционирующая почка.
Как была открыта искусственная почка
Для пациентов с почечной недостаточностью надеждой на нормальную жизнь является пересадка почки. Те, кто его ждет, зависят от так называемого искусственная почка. Все началось в 1913 году с трех американцев по имени Абель, Раунтри и Тернер. Они хотели построить устройство для фильтрации крови, но у них не было подходящего материала. Оно было открыто только во время Второй мировой войны молодым голландским врачом Виллемом Колффом — этим материалом стал целлофан, который позволял разделить два вещества при условии, что одно имело более крупные частицы, чем другое.
Кольф поместил кровь с мочевиной в целлофановый пакет и поместил пакет в водный раствор физиологического раствора с концентрацией, близкой к концентрации в организме человека. Затем он встряхнул пакет и через 15 минут проверил содержание мочевины в крови.
Он оказался целым, мочевина проникла в раствор соленой воды! Это было прорывное открытие, в результате которого началось строительство первых диализаторов. Изначально они работали методом проб и ошибок и были человеческие жертвы, но со временем искусственные почки стали основным инструментом для спасения жизни людей, у которых перестали работать собственные органы.
Как работает искусственная почка
Конечно, современные гемодиализные аппараты существенно отличаются от аппаратов Колффа, но основной принцип их действия не изменился. Больному хирургическим путем формируют венозно-артериальную фистулу или вводят катетер, по которому в аппарат вводят кровь. Там стабилизируют кровяное давление и добавляют специальный антикоагулянт, чтобы кровь не сворачивалась. Диализатор имеет форму цилиндра, внутри которого находится около 11 000 клеток.
Крошечные капилляры, то есть тонкие трубки диаметром около 200-300 микрометров, сделанные из полупрозрачной мембраны, например целлюлозы, а также из других материалов. Внутри них течет кровь (около 50 мл за раз), а снаружи находится диализирующая жидкость, приготовленная индивидуально для каждого пациента.
Мочевина и креатинин перетекают из крови, где их концентрация высока, в жидкость, где их концентрация мала (сначала нулевая), при этом другие свойства крови не изменяются, например нет жизненно важных белков, ионов или первых все, клетки крови (потому что по принципу диффузии они тоже должны стремиться оказаться в растворе с меньшей концентрацией).
Вода и электролиты могут мигрировать через полупроницаемые мембраны в обоих направлениях, благодаря чему их концентрация в крови остается неизменной. Также важно вывести лишнюю воду из организма. Это делается с помощью явления, называемого ультрафильтрацией. Из-за повышенного давления внутри труб вода вытесняется и удаляется.
Наконец, очищенную кровь возвращают в организм больного, но перед этим необходимо стабилизировать ее температуру и давление и проверить на наличие пузырьков воздуха. При обнаружении система пережимает линию и останавливает насос. Это необходимо для предотвращения опасных для жизни воздушных эмболий. Диализ длится около 3-5 часов, и пациент должен посещать диализный центр 3 раза в неделю.
Кроме того, он может вести почти нормальный образ жизни, работать, учиться. Путешествие может быть ограничением, хотя с этим тоже можно справиться (это просто вопрос поиска диализного центра и планирования времени процедуры). Люди на диализе также должны соблюдать диету с низким содержанием воды и натрия.
Перитонеальный диализ
Описанный выше диализатор используется для проведения экстракорпорального диализа, т.е. гемодиализа. Но есть и так называемые перитонеальный диализ. Брюшинная оболочка — тонкая и гладкая серозная оболочка, выстилающая брюшную полость и покрывающая органы, служит для фильтрации крови.
- С помощью катетера Тенкхоффа, который стационарно помещают в брюшную полость больного (желательно на дно брюшной полости — в так называемую полость Дугласа), в брюшную полость вводят диализирующий раствор (около 2 литров) и оставляют примерно на 20-30 минут. Загрязненная жидкость затем удаляется обратно через тот же катетер.
Самое главное, что человек не обездвижен, и при соблюдении правил гигиены перитонеальный диализ можно проводить самостоятельно, в домашних условиях. Однако часто пациенты борются с ноющими осложнениями, такие как перитонит, инфекции вокруг катетера и грыжи. Кроме того, со временем фильтрующая способность перитонеальной оболочки снижается и в какой-то момент вам все равно придется перейти на классический диализ. С другой стороны, благодаря перитонеальному диализу сохраняются кровеносные сосуды, которые потребуются позже при проведении гемодиализа.
Портативная искусственная почка и другие современные диализаторы
В мире 13 миллионов живут и нормально функционируют благодаря тому, что несколько раз в неделю обращаются в центр диализа для лечения. Следует также добавить, что в связи с увеличением распространенности диабета и гипертонии число таких людей продолжает расти.
Вот почему ученые работают над улучшением и минимизацией диализаторов, чтобы максимально повысить комфорт жизни пациентов. Уже есть такие устройства, пусть пока еще на стадии испытаний, которые можно надеть как пояс с инструментами и ходить с ними.
А ученые из Калифорнийского университета работают над искусственной почкой, размеры которой позволяют имплантировать ее в организм человека. В них используются живые клетки почек, выращенные и введенные в устройство методами тканевой инженерии. Они играют метаболическую роль и участвуют в регуляции водно-электролитного баланса.
Что такое искусственная почка ее применение: вывод
Таким образом, искусственная почка выполняет ту же функцию, что и пересаженный орган. Весь процесс управляется давлением крови, текущей в сосудах. Никаких дополнительных насосов или внешних источников энергии не требуется. Кроме того, пациента не заставляют принимать иммунодепрессанты. Будем надеяться, что имплантируемая искусственная почка скоро станет жизнеспособным решением для пациентов с почечной недостаточностью.
Советуем почитать: Заместительная почечная терапия
