- Cum a fost descoperit un rinichi artificial?
- Cum funcționează un rinichi artificial?
- Rinichi artificiali portabili și alte dializatoare moderne
Rinichiul artificial este numele comun pentru întregul aparat de hemodializă. Una dintre părțile sale este dializatorul. Este un dispozitiv fără de care persoanele cu insuficiență renală nu ar putea trăi. A fost inventat acum peste 100 de ani și se lucrează în mod constant pentru a-l îmbunătăți. Oamenii de știință construiesc dializatoare din ce în ce mai eficiente și mai mici. Cum funcționează un rinichi artificial și ce tipuri de dializatoare există?
Rinichi artificialsaudializatoruleste un dispozitiv a cărui sarcină este înlocuirea funcțiilor acestui organ la persoanele cu boli renale cronice sau acute eșec. Rinichii joacă un rol extrem de important în organism: îndepărtează excesul de apă și sunt un filtru care curăță sângele de produsele metabolice inutile, în primul rând ureea, creatinina și medicamentele. De asemenea, mențin echilibrul acido-bazic și electrolitic, reglează tensiunea arterială și chiar secretă hormoni (eritropoietina). Când rinichii sunt bolnavi, întregul corp se îmbolnăvește. Dacă încetează să lucreze, o persoană va putea supraviețui cel mult câteva zile, deoarece concentrația de substanțe toxice va deveni din ce în ce mai greu de suportat, tensiunea arterială va crește, persoana va orbi, în cele din urmă va cădea în o comă și mor. Pentru a trăi, trebuie să aibă cel puțin un rinichi funcțional.
Cum a fost descoperit un rinichi artificial?
Pentru pacienții cu insuficiență renală, un transplant de rinichi oferă speranță pentru o viață normală. În așteptarea lui se bazează pe așa-numitele rinichi artificial. Totul a început în 1913 cu trei americani pe nume Abel, Rowntree și Turner. Au vrut să construiască un dispozitiv de filtrare a sângelui, dar nu au avut materialul. Nu a fost descoperit până în al Doilea Război Mondial de către un tânăr medic olandez, Willem Kolff - acest material a fost celofan, care a făcut posibilă separarea a două substanțe, cu condiția ca una să fie mai mare decât ceal altă. Kolff a pus sânge cu uree într-o pungă de celofan, iar punga într-o soluție apoasă de sare cu o concentrație similară cu cea din corpul uman. Apoi a scuturat punga, iar după 15 minute a verificat conținutul de uree din sânge. S-a dovedit că toată ureea a pătruns în soluția de apă sărată! A fost o descoperire inovatoare care a dus la construirea primelor dializatoare. Inițial, aceștia au lucrat pe bază de încercare și eroare și nu au fost lipsiți de victimede-a lungul timpului, totuși, rinichii artificiali au devenit instrumentul de bază care a salvat viețile oamenilor ale căror organe au încetat să mai funcționeze.
Cum funcționează un rinichi artificial?
Aparatele moderne de hemodializă diferă în mod evident în mod semnificativ de cele proiectate de Kolff, dar principiul lor de bază de funcționare nu s-a schimbat. Pacientul dezvoltă chirurgical o fistulă veno-arterială sau se introduce un cateter prin care se introduce sânge în aparat. Acolo se stabilizează tensiunea arterială și se adaugă un anticoagulant special pentru ca sângele să nu se coaguleze. Dializatorul are forma unui cilindru, în interiorul căruia se află aproximativ 11 mii. capilare fine, adică tuburi subțiri cu un diametru de aproximativ 200-300 micrometri, realizate dintr-un film translucid, de exemplu celuloză, dar și din alte materiale. Sângele curge în interiorul lor (poate conține aproximativ 50 ml o dată), iar în exterior există lichid de dializă, preparat individual pentru fiecare pacient.
Ureea și creatinina curg din sânge, unde concentrația lor este mare, către lichid, unde concentrația lor este scăzută (inițial zero), în timp ce celel alte proprietăți ale sângelui rămân neschimbate, de exemplu, nu se pierde nimic important pentru viață proteine, ioni și, mai ales, celule sanguine (pentru că, după principiul difuziei, ar trebui să încerce să fie și într-o soluție cu o concentrație mai mică). Apa și electroliții pot călători prin membranele semipermeabile în ambele direcții, astfel încât concentrația lor în sânge să rămână neschimbată. De asemenea, este important să eliminați excesul de apă din organism. Acest lucru se realizează printr-un fenomen numit ultrafiltrare. Datorită presiunii crescute din interiorul tuburilor, apa este forțată spre exterior și expulzată.
În cele din urmă, sângele purificat se întoarce în corpul pacientului, dar înainte de asta, trebuie să-i stabilizați temperatura și presiunea și să verificați dacă există bule de aer. Dacă este detectat, sistemul fixează linia și oprește pompa. Acest lucru este pentru a preveni embolia gazoasă care pune viața în pericol. Dializa durează aproximativ 3-5 ore și pacientul trebuie să se prezinte la centrul de dializă de 3 ori pe săptămână. În plus, poate duce o viață aproape normală, să lucreze și să studieze. Călătoria poate fi o limitare, deși acest lucru poate fi, de asemenea, tratat (singura problemă este localizarea stației de dializă și programarea timpului pentru procedură). Persoanele care fac dializă trebuie, de asemenea, să urmeze o dietă adecvată bazată pe un nivel scăzut de apă și un nivel scăzut de sodiu.
Merită știutDializă peritoneală
Dializatorul descris mai sus este utilizat pentru a efectua dializa extracorporală, adică hemodializă. Dar există și așa-zisul dializa peritoneală. Membrana peritoneală este folosită pentru a filtra sângele - subțire și netedăserosa care căptușește cavitatea abdominală și acoperă organele din interiorul acesteia. Folosind cateterul Tenckhoff, care este plasat permanent în cavitatea abdominală a pacientului (cel mai preferabil în partea inferioară a cavității peritoneale - așa-numita cavitate Douglas), lichidul de dializă (aproximativ 2 litri) este introdus în cavitatea peritoneală și se lasă. timp de aproximativ 20-30 de minute. Lichidul contaminat este apoi îndepărtat înapoi prin același cateter. Cel mai important, o persoană nu este imobilizată, iar cu o igienă adecvată, dializa peritoneală se poate face singură, acasă. Deseori, totuși, pacienții se luptă cu complicații supărătoare, cum ar fi peritonita, infecțiile în zona cateterului și herniile. În plus, capacitatea de filtrare a membranei peritoneale scade în timp, iar la un moment dat va trebui oricum să treci la dializă clasică. Pe de altă parte, dializa peritoneală salvează vasele de sânge care vor fi necesare mai târziu când se începe hemodializa.
Rinichi artificiali portabili și alte dializatoare moderne
În Polonia, peste o duzină de mii de oameni (în lume sunt 13 milioane) trăiesc și funcționează normal datorită faptului că se prezintă la o stație de dializă pentru o procedură de mai multe ori pe săptămână. Este obositor și obositor. De asemenea, trebuie adăugat că, din cauza prevalenței tot mai mari a diabetului și a hipertensiunii, numărul acestor persoane este în continuare în creștere. Prin urmare, oamenii de știință lucrează la îmbunătățirea și minimizarea dializatoarelor pentru a îmbunătăți pe cât posibil calitatea vieții pacienților. Există deja astfel de dispozitive, deși încă în faza de testare, pe care le poți pune ca o centură de scule și te poți plimba cu ea. Iar oamenii de știință de la Universitatea din California lucrează la un rinichi artificial de mărimea care îi permite să fie implantat în corpul uman. Ei folosesc celule de rinichi vii, crescute și țesuturi modificate în dispozitiv. Ele joacă un rol metabolic și participă la reglarea echilibrului hidric și electrolitic. În acest fel, rinichiul artificial îndeplinește aceeași funcție ca și organul transplantat. Întregul proces este condus de presiunea sângelui care curge în vase. Nu sunt necesare pompe suplimentare sau surse externe de energie. În plus, pacientul nu este obligat să ia medicamente imunosupresoare. Să sperăm că un rinichi artificial implantabil va deveni în curând o soluție viabilă pentru pacienții cu insuficiență renală.