Umelá oblička - princíp činnosti a aplikácie zariadenia

Obličky hrajú kľúčovú úlohu pri čistení krvného obehu toxínov a iných škodlivých zložiek. Zdravie obličiek je považované za veľmi chúlostivé, a ak nie je riadne postarané, osoba môže mať chronické ochorenie obličiek (CKD). To môže následne viesť k potrebe používať zariadenie nazývané umelá oblička.

Umelá oblička - čo to je

Dialyzácia obličiek je fenomén používaný na správne fungovanie obličiek, keď obličky prestanú normálne fungovať. Dialýza sa vykonáva pomocou zariadenia, ktoré čistí a filtruje krv do krvného obehu.

Keď pacientove obličky prestanú správne fungovať, je potrebné pravidelne čistiť krv, inak to môže viesť k vážnym následkom pre zdravie a dokonca aj pre smrť. Umelé obličky stroj pomáha vyvážiť telo, aj keď obličky nefungujú správne.

Je známe, že obličky bránia hromadeniu nečistôt, odpadu a ďalšej vody v ľudskom tele. Obličky tiež zohrávajú kľúčovú úlohu pri kontrole krvného tlaku a pomáhajú udržiavať ideálnu rovnováhu chemických, minerálnych a živín v krvi. Keď teda obličky prestanú vykonávať všetky tieto funkcie kvôli zraneniu alebo chorobe, ako je obličkový kameň alebo iné chronické ochorenia, telo prestane pracovať normálne.

Umelé obličky pomôžu udržať zdravie všetkých telesných funkcií. Odporúča sa dialýza, pretože keď dôjde k ohrozeniu zdravia obličiek, krv pacienta sa otrávi všetkými odpadmi a soľami. Dialýza zabezpečí pravidelnú purifikáciu krvi.

Ale toto zariadenie nie je liek na akékoľvek ochorenie obličiek, je to len prostriedok na udržanie fungovania tela. Ide o dočasnú liečbu. Existujú rôzne liečby rôznych ochorení obličiek.

Princíp činnosti zariadenia "Umelá oblička"

Dialýza využíva externé zdroje, ako napríklad umelé obličky, na čistenie tela nečistôt. Uskutočňuje sa umelo av závislosti od typu požadovanej dialýzy sa delí na dva typy:

Toto je najbežnejší typ u pacientov s dialýzou. Pri hemodialýze lekári fixujú umelú obličku, nazývanú hemodialýzu, na telo pacienta. Umelá oblička funguje rovnako ako prirodzené obličky.

Lekári vytvoria cievny prístup vykonaním operácie. Prístup k cievam alebo vstupnému bodu sa vykonáva tak, že krv preniká cez umelú obličku do krvných ciev.

Vstupný bod je chirurgicky vyrobený tak, že ľahko umožňuje vstup veľkého množstva krvi. Lekárom sú pridelené dva typy prístupových bodov. V závislosti od potreby a stavu pacienta, lekár buď vytvorí arteriovenózny (AV) transplantát alebo arteriovenóznu fistulu.

Fistula sa vykonáva spojením žíl a tepny, pričom štep sa vykonáva inštaláciou slučkovej trubice. Na druhej strane, ak pacient potrebuje na krátky čas hemodialýzu, potom lekári použijú katéter. Zavádza sa cez hrdlo do veľkej žily tela pacienta.

Liečba hemodialýzou môže trvať až 4 až 6 hodín v závislosti od stavu pacienta.

1. Peritoneálna dialýza

Pri peritoneálnej dialýze lekári chirurgicky implantujú katéter do brušnej oblasti pacienta. Pri tomto type dialýzy pacient potrebuje na čistenie krvi vonkajšiu tekutinu. Dialyzát je tekutina používaná na odtok odpadu z krvného obehu. Odpad sa zhromažďuje v brušnej dutine a dialyzát sa uvoľňuje z tela. Lekári vykonávajú dva hlavné typy peritoneálnej dialýzy, a to: kontinuálnu pediatrickú dialýzu s cyklickým cyklom a kontinuálnu ambulantnú peritoneálnu dialýzu.

Nepretržitá cyklická peritoneálna dialýza sa vykonáva počas noci, keď pacient spí a používa stroj. Nepretržitá ambulantná peritoneálna dialýza napĺňa a odvádza žalúdok niekoľkokrát denne. Najlepšia vec na peritoneálnej dialýze je, že pacienti to môžu robiť sami vo svojich domovoch; Lekári ich naučia konať.

Fyzikálno-chemické princípy fungovania umelej obličky

Zariadenie na umelé obličky mieša a kontroluje dialyzát. Dialyzát je tekutina, ktorá pomáha odstraňovať nežiaduci odpad z krvi. To tiež pomáha zvýšiť elektrolyty a minerály na ich správnej úrovni v tele. Stroj tiež riadi prietok krvi, keď je mimo tela.

Plastové kanvice v prístroji obsahujú kvapaliny používané na miešanie dialyzátu. Stroj mieša dialyzát, ktorý sa skladá z okysleného roztoku, hydrogenuhličitanu sodného a čistenej vody. Okyslený roztok obsahuje elektrolyty a minerály. Ďalším riešením je bikarbonát alebo bikarb, ktorý je podobný jedlej sóda. Obe sú zmiešané vo vnútri stroja s čistenou vodou. Kým zariadenie je zapnuté, prietok krvi prechádza cez dialyzátor (ale nikdy sa nedotýkajú). Čerstvé dialyzáty zo stroja vstupujú počas liečby do dialyzátora. Nečistoty sa odfiltrujú z krvi do dialyzátu. Dialyzát, obsahujúci nežiaduci odpad a prebytočné elektrolyty, opúšťa dialyzátor a je vypúšťaný do kanalizácie.

Krvná trubica transportuje krv z tela do umelej obličky. Krvná trubica je preniknutá krvnou pumpou. Čerpanie krvnej pumpy tlačí krv cez dialyzátor a späť do tela.

Krv sa zvyčajne zahusťuje, keď prechádza krvnou trubicou. Aby sa tomu zabránilo, sestra dáva pacientovi liek nazývaný heparín. Lekár určí množstvo heparínu, ktoré pacient dostane pri každej liečbe. Toto množstvo heparínu sa odoberie do injekčnej striekačky a potom sa umiestni na stroj v „heparínovej pumpe“. Čerpadlo heparínu je naprogramované tak, aby počas liečby uvoľňovalo potrebné množstvo heparínu do krvnej trubice. Zabraňuje zrážaniu krvi.

Jedným z problémov, ktoré môžu vzniknúť počas dialýzy je, že vzduch vstupuje do krvnej línie. Aby sa tomu zabránilo, sú v krvných cievach vložené dva lapače vzduchu. Jedna pasca pred aparátom umelej obličky a druhá po ňom. Tieto pasce zachytávajú akýkoľvek vzduch, ktorý môže vstúpiť do systému. Ak vzduch prechádza týmito lapačmi, vnútorný vzduchový snímač stroja vypne krvnú pumpu a zaznie pípnutie. Všetok prietok krvi sa zastaví pred odstránením vzduchu.

Stroj nepretržite monitoruje tlak vytvorený krvou v krvných skúmavkách a dialyzátor. Kontroluje tiež prietok krvi, teplotu a správnu zmes dialyzátu. Ak sa ktorýkoľvek z týchto parametrov nachádza mimo prijateľného rozsahu, zariadenie to oznámi signalizáciou blikaním svetla a vypnutím toku krvi alebo dialyzátu. Taktiež nám umožňuje zistiť, či je krvný tlak príliš vysoký alebo príliš nízky.

Riziká spojené s používaním umelého obličkového stroja:

• prírastok hmotnosti;
• vysoká hladina cukru v krvi;
• oslabenie brušných svalov;
• problémy so spánkom;
• nízky krvný tlak;
• svrbenie;
• depresie.

Umelá oblička

Umelá oblička je prístroj na odstraňovanie toxických látok z krvi pacienta, ktoré sa hromadia pri ťažkom poškodení obličiek (akútne a chronické zlyhanie obličiek). Princíp dialýzy funguje v srdci prístroja - odstránenie nízkomolekulárnych látok z koloidných roztokov v dôsledku difúzie a rozdielu osmotického tlaku na oboch stranách polopriepustnej celofánovej membrány. Ióny draslíka, sodíka, vápnika, chlóru, molekúl močoviny, kreatinínu, amoniaku atď. Voľne prenikajú cez póry celofánu. Súčasne väčšie molekuly bielkovín, krvinky a baktérie nemôžu prekonať celofánovú bariéru. Existujú dva hlavné typy umelých obličkových zariadení: zariadenia s celofánovou trubicou s priemerom 25-35 mm a zariadenia s lamelárnou celofánovou membránou. Domáca umelá oblička patrí medzi dialyzátory s lamelárnou celofánovou membránou. Jeho schéma je znázornená na obrázku. Krv z pacienta vstupuje do katétra pomocou pumpy v dialyzéri, ktorý je namontovaný na nádrž, ktorá obsahuje 110 litrov dialyzačného roztoku. Prechádzajúc medzi celofánovými doskami dialyzátora je krv pacienta cez membránu celofánu v kontakte s dialyzačnou tekutinou, ktorá tečie k nej. Po dialyzéri sa krv dostane do merača výkonu a potom cez filter a lapač vzduchu pozdĺž katétra sa vracia do venózneho systému pacienta. Prebiehajúca dialyzačná tekutina je štandardná a obsahuje všetky hlavné ióny krvi (K ·, Na ·, atď.), Koncentráciu glukózy, zodpovedajúcu koncentrácii v krvi zdravého človeka. Roztok sa automaticky zahreje na teplotu 38 ° C a nasýti sa karbogénom na pH = 7,4. Čistiaci pomer močovinového stroja je 140 ml / min.

Doska z plexiskla je umiestnená na kovovej základni dialyzátora v horizontálnej polohe. Na ňu sa položia dva celofánové listy, ktoré sú zhora pokryté ďalšou doskou. Takto je uložených 12 dosiek, ktoré sú upevnené kovovými skrutkami. Membrány z celofánu sú perforované špeciálnymi otvormi, čím sú vzájomne prepojené medzibunkové priestory. Tlakomer kontroluje tesnosť montáže zariadenia. Potom sa zostaví dialyzačné čerpadlo, ku ktorému je pripojený katéter s prietokom krvi, a na druhej strane trubica pripojená k vstupu dialyzátora. Pripojte vývod dialyzéra k meraču výkonu, ku ktorému je pripojený horný koniec hadičky spätného odberu krvi. Potom sa zariadenie sterilizuje s dikyselinou, premyje sa sterilným fyziologickým roztokom a naplní sa krvou alebo polyglucínom. Zariadenie je pripojené k pacientovi buď arteriovenóznou alebo veno-venóznou metódou. V prvom prípade, keď je radiálna artéria odkrytá, je krv vtiahnutá do zariadenia cievnym katétrom vloženým do jej lúmenu. Spätný tok krvi zo zariadenia prechádza cez katéter vložený do povrchovej žily predlaktia. V druhej metóde sa vystavenie veľkej žily na stehne dosahuje sondovaním inferior vena cava z lúmenu, z ktorého sa odoberá krv. Späť krv vstúpi do kubitálnej žily. Na rýchle pripojenie zariadenia a vykonanie viacnásobnej dialýzy sa medzi katetrizovanú radiálnu artériu a susednú žilu vloží skrat (cievna protéza). Po pripojení zariadenia sa heparín vstrekne do krvného obehu, aby sa znížilo zrážanie krvi a zabránilo sa tvorbe trombov. Hemodialýza sa uskutočňuje počas 4-12 hodín v závislosti od ochorenia a stavu pacienta.

Umelá oblička nemôže úplne nahradiť funkciu obličiek, najmä na dlhú dobu. Po mnoho mesiacov je však možné zachovať dostatočnú úroveň vitality organizmu. Umelá oblička je v niektorých prípadoch predbežnou fázou transplantácie obličky.

Umelá oblička. Princíp dialýzy v dôsledku difúzie a rozdiel v osmotických tlakoch na oboch stranách celofánovej dosky s vlastnosťami semipermeabilnej membrány je základom fungovania umelého obličkového prístroja. Malé molekuly iónov Mg, K, Na, Sa, Cl, HCO₃ a také jednoduché organické zlúčeniny, ako je močovina, kreatinín, deriváty fenolu, voľne prenikajú cez póry celofánu. Súčasne, molekuly bielkovín, krvinky s jednou stranou a možné baktérie s ostatnými nemôžu prekonať celofánovú bariéru.

Medzi mnohými modelmi umelých obličkových zariadení možno rozlišovať dva hlavné typy: zariadenia s celofánovou membránou, ktorá má tvar trubice s priemerom 25 - 35 mm a zariadenia s lamelárnou celofánovou membránou. Najrozšírenejšie v zahraničí je Kolff-Wachingerova dvojkrídlová umelá oblička (Obr. 1). Dôležitou výhodou tohto modelu umelej obličky je, že cievky s navinutými hadicami z celofánu pochádzajú z továrne v sterilnom stave a môžu byť okamžite použité v prípade potreby. Jednoduchá inštalácia a manipulácia, významný dialyzačný povrch (19 000 cm1) tento model veľmi obľúbili. Nevýhodami zariadenia sú vysoká krvná kapacita a významná odolnosť proti prietoku krvi v dôsledku tesného navíjania dvoch dialyzačných hadíc.

Obr.1. Schéma obličiek Kolff - Wachinger spojená s pacientom: 1 - krvný filter; 2 - krvné čerpadlo; 3 - dialyzátor; 4 - dialyzačný roztok; a - tepna, v - žila.

Čerpadlo je preto inštalované na vstupe do dialyzátora.

Sovietsky model umelej obličky navrhnutý Vedeckým výskumným ústavom chirurgických prístrojov a nástrojov (NIIKHAI) je typom dialyzátorov s lamelárnou celofánovou membránou.

Rozsiahle klinické skúsenosti sovietskych a zahraničných lekárov ukazujú vysokú účinnosť hemodialýzy pri liečbe pacientov s renálnou insuficienciou.

Umelá oblička však nenahrádza iné terapeutické opatrenia. Je to jeden z najdôležitejších väzieb v komplexnej terapii. Umelá oblička nemôže dlhodobo úplne nahradiť multifunkčnú funkciu chorých obličiek.

V ZSSR sa začala používať umelá oblička od roku 1958 na urologickej klinike 2. MMI na základe 1. mestskej nemocnice. V súčasnosti je viac ako 50 oddelení klinických nemocníc vybavených umelou obličkou.

Zariadenie je zvyčajne spojené s pacientom dvoma spôsobmi: arteriálnou žilovou alebo veno-venóznou. V prvom prípade, keď je tepna exponovaná (častejšie radiálna), krv je vtiahnutá do zariadenia pomocou cievneho katétra vloženého do jeho lúmenu. Spätný tok krvi zo zariadenia k pacientovi sa uskutočňuje cez sondu vloženú do akejkoľvek povrchovej žily (zvyčajne ulnárnej žily). Keď sa veno-venózny spôsob spojenia prepichnutím alebo vystavením veľkej žily v stehne dosiahne snímaním a odoberaním krvi z podradnej dutej žily. Reverzný prietok krvi prebieha cez žilu predlaktia.

V súčasnosti sa rozšíril spôsob katetrizácie krvných ciev metódou vpichu. Uskutoční sa prepichnutie femorálnej artérie a žily pod pupartovým ligamentom a príslušné katétre sa vložia do ciev cez vodič, ktorý je pripojený k zariadeniu pomocou spínacích línií. Ak sa počas liečby pacienta predpokladá opakované použitie hemodialýzy, potom sa na predlaktie nainštaluje trvalý arteriovenózny skrat podľa Scribnera (V.N. Scribner). Podstata metódy spočíva v snímaní radiálnej artérie a priľahlej žily na predlaktí. Tieto sondy sú spojené špeciálnymi zariadeniami a krv prúdi z tepny priamo do žily. Pri hemodialýze vám zmena konektora umožňuje pripojiť pacientove krvné zariadenie k umelému obličkovému zariadeniu za niekoľko minút. Po hemodialýze sa bočník opäť rekonštruuje pomocou polkruhového konektora.

Umelá hemofília vykonávaná periodickým podávaním heparínu (2 mg / kg). Po hemodialýze sa účinok heparínu v krvi pacienta neutralizuje podávaním roztoku protamínsulfátu. Všetky časti prístroja v kontakte s krvou pacienta musia byť silikonizované a sterilizované.

Schéma sovietskeho modelu umelej obličky je znázornená na obr. 2. Krv z pacienta vstupuje do katétra (1) pomocou čerpadla (2) do dialyzátora (3). Prechádzajúc medzi celofánovými platňami (v každej z jeho 11 sekcií) krv pacienta cez celofánovú platňu v kontakte s dialyzačnou tekutinou, ktorá tečie smerom k vám. Jeho zloženie je zvyčajne štandardné a obsahuje všetky hlavné ióny krvi (K ·, Na ·, Ca ··, Mg ·, Cl ·, НСО₃) a glukózy v koncentráciách potrebných na korekciu elektrolytovej krvi pacienta. Po dialyzačnom prístroji sa krv dostane do merača výkonu (4), kde sa zachytávajú krvné zrazeniny a vzduch. Potom sa krv cez katéter vracia do venózneho systému pacienta. Dialyzačný roztok sa nastaví na teplotu 38 ° C pomocou automatického ohrievača (8) a nasýti sa karbogénom tak, aby jeho pH bolo 7,4. Pomocou čerpadla (9) sa dialyzačný roztok privádza do dialyzátora. Rýchlosť prietoku krvi v dialyzéri je zvyčajne 250 - 300 ml / min. Odstránenie zariadenia v močovine je 140 ml / min.

Obr. 2. Schéma sovietskeho modelu zariadenia „umelá oblička“: 1 - katéter; 2 - krvné čerpadlo; 3 - dialyzátor; 4 - výkonový merač; 5 - lapač vzduchu; 6 - filter; 7 - katéter vracia pacientovi krv; 8 - ohrievač; 9 - dialyzačná kvapalinová pumpa; 10 - nádrž na dialyzačný roztok; 11 - prietokomer kyslíka; 12 - rotameter na oxid uhličitý; 13 - hydraulické perfúzne čerpadlo.

V súčasnosti bol vytvorený nový model umelej obličky (obr. 3). Základný princíp jej práce zostáva nezmenený. Zariadenie má dva nezávislé úseky s plochou dialyzačného povrchu po 8000 cm2, s dvomi nezávislými čerpadlami; Je vybavený špeciálnym zariadením na regionálnu heparinizáciu a je vhodnejší na liečbu pacientov s chronickou renálnou insuficienciou z dôvodu možnosti zníženia dialyzačného povrchu.

Obr. 3. Celkový pohľad na nový model sovietskeho aparátu „umelá oblička“ dizajnu NIIKHAI.

Najefektívnejšie a najpraktickejšie na klinické použitie sú modely umelej obličky, ktoré spĺňajú tieto základné požiadavky: vysoká intenzita dialýzy krvi, jednoduchosť a bezpečnosť manipulácie so zariadením a malé množstvo krvi. Sú to zariadenia NIIKHAI (ZSSR), Kolff-Wachinger (USA) a Dolotti (Taliansko). Sú obzvlášť dobré pri liečbe pacientov s akútnym zlyhaním obličiek. Pri chronickom zlyhaní obličiek sa za najvhodnejší prístroj považuje modernizovaný Kolffov model a dvojvrstvová umelá oblička systému Carina. Caden (W. Kaden, GDR) navrhol originálny model umelého obličkového prístroja na liečbu chronického zlyhania obličiek. Jeho významnou výhodou je prenosnosť a nízke náklady.

Dôležitou úlohou je použitie chronickej hemodialýzy v moderných podmienkach. Podľa III. Medzinárodného nefrologického kongresu v niektorých krajinách (USA) na 100 miliónov ľudí ročne vyžaduje chronická hemodialýza 50 000 pacientov s chronickým zlyhaním obličiek rôznych etiológií. Pri použití umelej obličky u pacienta s chronickým zlyhaním obličiek dvakrát týždenne je možné udržiavať hladinu azotémie, normálnu rovnováhu vody a elektrolytu a uspokojivý celkový stav pacienta na podnormálnych číslach. Takže život pacientov v terminálnom štádiu chronického zlyhania obličiek môže byť predĺžený na mnoho mesiacov a dokonca rokov. Umelé obličky sa začínajú aplikovať doma, aj keď v zriedkavých prípadoch. Opakovaná opakovaná hemodialýza u pacientov s chronickou renálnou insuficienciou je plná mnohých významných ťažkostí a rôznych komplikácií. Tieto primárne zahŕňajú trombózu arteriovenóznych skratov. Použitie teflónového silastického materiálu nám umožnilo predĺžiť životnosť bočníku na 6-9 mesiacov. Niektorí pacienti často trpia závažnou periférnou nefropatiou. Je narušený metabolizmus vápnika, ktorý sa prejavuje metastatickou kalcifikáciou a osteoporózou. Anémia vyžaduje nepretržitú transfúziu krvi. Časté komplikácie sú intermitentná infekcia a hypertenzia. Atropia semenníkov (u mužov) a amenorea (u žien) sú pomerne časté. Počas opakovanej hemodialýzy sa môže vyvinúť hyperkalcémia, závažná anémia, septikémia a pyrogénne reakcie.

Je vhodnejšie používať chronickú hemodialýzu u pacientov v skutočne terminálnych štádiách chronického zlyhania obličiek vzhľadom na možnú homo- a heterotransplantáciu obličiek počas liečby.

U pacientov s akútnym zlyhaním obličiek hemodialýza umožňuje niekoľko hodín dosiahnuť významný klinický účinok v dôsledku uvoľnenia organizmu z dusíkatých toxínov, normalizácie rovnováhy vody a elektrolytov, eliminácie acidózy. To niekedy môže byť dočasný účinok umožňuje telu posilniť regeneračné procesy v obličkách a pečeni, čo prispieva k obnoveniu ich funkcie. Preto je vo väčšine etiologických foriem akútneho zlyhania obličiek znázornené použitie umelej obličky. Patria medzi ne stavy, pri ktorých je funkcia obličiek často hlboko narušená: kolaps periférnej cirkulácie v dôsledku ťažkých operácií, poranenia, krvácanie, infekcia po potrate, nekompatibilná transfúzia krvi, v prípade otravy nefrotoxickými jedmi, akútna anurická glomerulonefritída, oklúzia močových ciest. Pri chronickom zlyhaní obličiek v akútnom štádiu môže hemodialýza opakovane aplikovať významne zlepšiť funkciu obličiek.

Pri určovaní indikácií hemodialýzy je dôležité brať do úvahy stav nervového systému, dýchacieho systému, kardiovaskulárneho systému a funkčného stavu pečene.

Použitie umelej obličky u pacientov s uremickou kómou by sa malo považovať za neskorú udalosť a úspech liečby nie je vždy pozitívny.

Medzi biochemickými poruchami je hlavná indikácia hemodialýzy
hyperazotémia, keď reziduálny dusík v krvnom sére je 150 - 200 mg% (obsah močoviny 350 - 400 mg%), obsah kreatinínu 12 - 15 mg%. Zvýšenie hladiny draslíka v sére na 7 meq / l a vyššie, zníženie alkalickej rezervy až na 10 meq / l v kombinácii s inými poruchami vody a elektrolytov sú indikáciami pre núdzovú hemodialýzu.

U pacientov s akútnym zlyhaním obličiek u 35 - 45% ochorenia nie je príliš ťažké. Napriek prítomnosti anúrie, azotémie a iných porúch sa liečba týchto pacientov môže uskutočniť bez použitia hemodialýzy.

Medzi kontraindikácie by sa mala považovať dekompenzácia kardiovaskulárneho systému, zlyhanie pečene, aktívny septický proces v tele vo fáze prerušovaného bakteriálneho šoku. Nové zameranie krvácania sa nepovažuje za absolútnu kontraindikáciu hemodialýzy. Aplikácia heparinizácie pomocou špeciálneho regionálneho zariadenia (len v umelom obličkovom prístroji) umožňuje vyhnúť sa zvýšenému krvácaniu.

Použitie umelej obličky na prísne indikácie s realizáciou všetkých preventívnych opatrení a starostlivé sledovanie pacienta počas dialýzy a po nej je takmer bezpečné a neohrozuje žiadne komplikácie.

strana

Hlavné vlastnosti dispergovaných systémov sú určené povrchovými javmi:

• adsorpcia;
• Tvorba dvojitej elektrickej vrstvy a jemu vyvolaných elektrokinetických javov;
• Kontaktné interakcie častíc dispergovanej fázy.

Veľkosť častíc určuje optické (rozptyl svetla, atď.) A molekulárno-kinetické vlastnosti (difúzia, termoforéza, osmóza atď.).

Suspenzie sú dispergované systémy, v ktorých sú pevné častice dispergovanej fázy suspendované v kvapalnom disperznom médiu (ďalším často používaným termínom sú suspenzie). Interval veľkosti častíc je od desatín mm do 10-7 m. <10-7 м) относят к дисперсным системам, верхний предел размеров частиц ограничен быстрым оседанием частиц в гравитационном поле.
Príprava suspenzií: t

• Miešanie suchých práškov s kvapalinou alebo mletím pevných látok v kvapaline (spôsoby dispergovania);
• Izolácia pevnej fázy z kvapalného média (kondenzačné metódy).

Emulzia je dispergovaný systém pozostávajúci z mikroskopických kvapôčok kvapaliny (dispergovanej fázy) distribuovaných v inej kvapaline (disperzné médium).
Spôsoby výroby emulzií:

• Kondenzačné metódy;
• Disperzné metódy.

Koloidné roztoky sú disperzné systémy s extrémne nízkou disperziou za predpokladu, že heterogenita je zachovaná, t.j. rozhranie medzi dispergovanou fázou a dispergovaným médiom.
Môžu sa získať koloidné roztoky:

• Disperzné metódy založené na drvení alebo dispergovaní veľkých častíc látky do koloidných veľkostí. Dispergovanie sa môže vykonávať mechanickým brúsením, elektrickým striekaním atď. Disperzné metódy zahŕňajú: proces tvorby sólov z gélov alebo sypkých sedimentov pôsobením peptizérov (vo väčšine prípadov elektrolytov) na nich, adsorbovaných na povrchu koloidných jadier a podporujúcich ich interakciu s disperzným médiom;
• Kondenzačné metódy založené na agregácii molekúl alebo iónov sú väčšie častice. Agregácia častíc sa môže uskutočňovať rôznymi spôsobmi. Na získanie roztokov hydroxidov kovov sa najčastejšie používa spôsob hydrolýzy.

Dialýza - uvoľňovanie koloidných roztokov z nečistôt, ktoré môžu preniknúť do rastlinných, živočíšnych a umelých membrán. Zariadenia používané na dialýzu sa nazývajú dialyzátory. Pri dialýze dochádza postupne k odstráneniu látok, ktoré ľahko prenikajú cez membránu, napríklad elektrolyty a iné kryštaloidy. Koloidné roztoky sa teda čistia pomaly (týždne a mesiace), a preto sa na urýchlenie používa elektrický prúd. Elektrodialýza - zrýchlený proces dialýzy pri použití konštantného elektrického prúdu.

Ultrafiltrácia je jednou z dôležitých metód čistenia koloidných roztokov, pričom dochádza k oddeleniu dispergovanej fázy od disperzného média. Postupuje veľmi pomaly, častejšie sa vykonáva pod tlakom, pri ktorom sa z nádoby (prijímača), umiestnenej pod filtrom, odčerpáva vzduch, alebo sa vháňa do nádoby umiestnenej nad filtrom.

Umelá oblička - zariadenie na odstraňovanie toxických metabolických produktov z krvi pacienta, ktoré sa hromadia pri ťažkom poškodení obličiek (akútne a chronické zlyhanie obličiek). Princíp dialýzy funguje v srdci prístroja - odstránenie nízkomolekulárnych látok z koloidných roztokov v dôsledku difúzie a rozdielu osmotického tlaku na oboch stranách polopriepustnej celofánovej membrány. Ióny draslíka, sodíka, vápnika, chlóru, molekúl močoviny, kreatinínu, amoniaku atď. Voľne prenikajú cez póry celofánu. Súčasne väčšie molekuly bielkovín, krvinky a baktérie nemôžu prekonať celofánovú bariéru.

Brownov pohyb je náhodný pohyb malých častíc suspendovaných v kvapaline alebo plyne, ktoré sa vyskytujú pod vplyvom impulzov z molekúl životného prostredia. Brownov pohyb neoslabuje s časom a nezávisí od chemických vlastností média. Intenzita Brownovho pohybu sa zvyšuje so zvýšením teploty média a so znížením jeho viskozity a veľkosti častíc.

Difúzia je proces vzájomného prenikania molekúl alebo atómov jednej látky medzi molekuly alebo atómy druhej, čo vedie k spontánnemu vyrovnaniu ich koncentrácií v celom objeme. K difúzii dochádza nielen vtedy, keď je v médiu gradient koncentrácie (alebo chemický potenciál). Pri pôsobení vonkajšieho elektrického poľa dochádza k difúzii nabitých častíc (elektrodifúzia), pôsobenie gravitačného poľa alebo tlaku spôsobuje barodifúziu a dochádza k tepelnej difúzii v nerovnomerne zahriatom médiu.

Osmotický tlak (Vant-Hoffov zákon) koloidného roztoku je úmerný počtu častíc dispergovanej fázy na jednotku objemu a absolútnej teplote. Keď sú iné veci rovnaké, osmotický tlak koloidného roztoku je nepriamo úmerný kocke polomeru koloidnej častice (keď v dôsledku agregácie koloidných častíc ich veľkosť narastá a čiastočná koncentrácia sa primerane znižuje + sedimentácia častíc sa urýchľuje.

Segmentačná rovnováha:
Depozícia častíc disperznej fázy pôsobením síl rôznej povahy. Depozícia nastáva pri konštantnej rýchlosti, keď sa gravitácia rovná treniu. Rýchlosť sedimentácie častíc pôsobením gravitácie je priamo úmerná štvorcu polomeru častíc, rozdielu hustoty medzi disperznou fázou a médiom a nepriamo úmernej viskozite.

Spôsoby čistenia koloidných systémov Muratov Kirill 106 gr. Abstrakt Spôsoby purifikácie dialýzy koloidných systémov, elektrodialýzy, kompenzačnej dialýzy, vidlylizácie, ultrafiltrácie. Fyzikálno-chemické princípy fungovania umelej obličky

FGBOU V ORGMU MINISTERSTVO ZDRAVIA RUSKA

ODDELENIE CHEMIE A LIEKOVÁ CHÉMIA

„Spôsoby čistenia koloidných systémov: dialýza, elektrodialýza, kompenzačná dialýza, vidialyza, ultrafiltrácia. Fyzikálne a chemické princípy fungovania umelej obličky t

Docent, kandidát technických vied Abschister O. D.

Metódy čistenia koloidných systémov: dialyzačná metóda ………………………………………………………………………. ……..5

Spôsoby čistenia koloidných systémov: elektrodialýza ……………………. 8

Metódy čistenia koloidných roztokov: kompenzačná analýza a vidialyzačné opatrenia ………………………………………………………………………… 10

Spôsoby čistenia koloidných systémov: ultrafiltrácia ……………………………………………………………………. 12

Fyzikálno-chemické princípy fungovania umelej obličky ……………………………………………………………………………………………….............. 13

Relevantnosť témy. Disperzné systémy sú široko zastúpené v prírode. Pre biológiu a medicínu je obzvlášť dôležité študovať fyzikálno-chemické vlastnosti koloidných roztokov a želé tvorených proteínmi a inými biopolymérmi, ktoré zohrávajú významnú úlohu v metabolických procesoch charakteristických pre živé organizmy. Normálne alebo patologické fungovanie ľudského tela je do značnej miery determinované charakterom toku koloidných procesov, v ktorých sa zúčastňujú také vysokomolekulárne zlúčeniny ako proteíny, nukleové kyseliny, škrob, glykogén, pektíny, celulóza a iné. V biologickom a lekárskom výskume, široko používané metódy koloidnej chémie: dialýza a elektrodialýza na čistenie a štúdium enzýmov, hormónov, toxínov, antibiotík, protilátok a iných; ultrafiltrácia na separáciu a frakcionáciu komplexných polydisperzných systémov; koagulácia, ktorá určuje stav polydisperzných systémov krvi a iných biologických tekutín; ultracentrifugácia na získanie rôznych fyzikálno-chemických vlastností proteínov a iných látok. V praktickej medicíne sa používajú rôzne koloidné lieky, napríklad strieborné soli, ako antiseptikum nazývané protargol alebo collargol, v ktorom najmenšie častice striebra sú micely stoviek atómov. Kloidné tenzidy zahŕňajú mydlá, proteíny, žlčové kyseliny.

Cieľom práce je štúdium hlavných metód čistenia koloidných roztokov, ich vlastností.

Na dosiahnutie tohto cieľa bol zostavený nasledujúci zoznam úloh:

• 
  Zverejnenie podstaty koncepcie a procesu dialýzy, identifikácia jej hlavných odrôd;
  
• 
  Zverejnenie podstaty konceptu a procesu ultrafiltrácie;
  
• 
  Získanie základných vedomostí o základných princípoch fungovania umelej obličky.
  

Predmetom štúdie sú dispergované systémy.

Predmetom výskumu sú metódy čistenia koloidných systémov.

1. 
   Spôsoby čistenia koloidných systémov: dialyzačná metóda.
   

Dialýza (z gréckeho jazyka Dyalisis - Department) bola vyvinutá Grahamom v roku 1861. Dialýza je proces čistenia koloidných systémov z iónov a molekúl nečistôt s nízkou molekulovou hmotnosťou v dôsledku ich difúzie do čistého rozpúšťadla cez polopriepustnú stenu - membránu. Dialýza je založená na rozdiele v rýchlosti difúzie malých molekúl alebo iónov a častíc koloidnej veľkosti cez membránu. Na tieto účely sa používajú membrány vyrobené zo živočíšnych a rastlinných membrán, želatíny, kolódiové membrány, acetát celulózy a celofán, pergamenový papier, porézne keramické materiály atď.

Malé molekuly a ióny prenikajú cez membránu a difundujú do vody v kontakte s membránou, zatiaľ čo molekuly vody prenikajú cez membránu v opačnom smere. Výsledkom je, že po vyčistení sa koloidný systém zriedi. Čistenie koloidných roztokov týmto spôsobom vyžaduje značný čas (dni, týždne, mesiace). Ak chcete urýchliť dialýzu, môžete použiť rôzne techniky, napríklad zvýšiť membránové plochy, znížiť vrstvu kvapaliny, ktorá sa čistí, alebo často meniť vonkajšiu kvapalinu (voda), zvýšiť teplotu, aplikovať elektrické pole (elektrodialýza). Najmä elektrodialýza vám umožňuje dokončiť proces dialýzy v priebehu niekoľkých hodín. Za podmienok výroby sa proteíny (želatína, agar-agar, arabská guma), farbivá, silikagél, taníny atď. Čistia zo solí pomocou solí.

V procese ultrafiltrácie membránou sa zadržiavajú častice dispergovanej fázy alebo makromolekuly a disperzné médium s nežiadúcimi nečistotami s nízkou molekulovou hmotnosťou prechádza cez membránu. Ultrafiltrácia označuje baromembránové procesy, na rozdiel od dialýzy sa uskutočňuje pod tlakom. Ultrafiltrácia dosahuje vysoký stupeň čistenia solov pri ich koncentrácii. Niekedy sa hovorí, že ultrafiltrácia je tlaková dialýza, hoci to nie je úplne pravda.

Použitie membrán so špecifickou veľkosťou pórov umožňuje rozdeliť koloidné častice na frakcie podľa veľkosti a približne určiť tieto veľkosti. Takže sa našli veľkosti niektorých vírusov. To všetko naznačuje, že ultrafiltrácia nie je len spôsob čistenia koloidných systémov, ale môže byť tiež použitá ako metóda analýzy rozptylu a na preparatívnu separáciu disperzných systémov.

Zaujímavým príkladom kombinácie dialýzy a ultrafiltrácie je stroj „Artificial Kidney“, ktorý má dočasne nahradiť funkciu obličiek pri akútnom zlyhaní obličiek. Reprodukuje funkcie obličiek, ako je vylučovanie odpadových produktov z krvi, regulácia krvného tlaku a rovnováha vody a elektrolytov. V umelej obličke sa z plazmy odstraňuje močovina, kyselina močová, kreatinín, ióny draslíka, toxíny a ďalšie látky (plazma je tekutá časť krvi), ktorá je operatívne spojená s obehovým systémom pacienta. Krv pod tlakom vytváraným pulzujúcou pumpou („umelé srdce“) prúdi v úzkom priestore medzi dvoma membránami, ktoré sa umývajú von fyziologickým roztokom (fyziologické roztoky sú vodné roztoky podobné zloženiu soli, pH a iné vlastnosti pre krv zdravého človeka, napr. roztok obsahujúci 0,9% NaCl a 4,5% glukózu). Vzhľadom k veľkej membránovej ploche (

15000) všetky vyššie uvedené „trosky“ sa odstránia z krvi za 3-4 hodiny.

Veľkosť pórov ultrafiltračných membrán je v rozsahu od 1 do 10 nm. Ak používate membrány s tenšími pórmi (menej ako 1 nm), potom dochádza k oneskoreniu nielen dispergovaných častíc, ale aj relatívne veľkých molekúl a dokonca iónov (veľkosť iónov vo vodnom roztoku je pomerne významná v dôsledku tvorby hydratačného obalu). Je pravda, že takýto proces vyžaduje väčší pracovný tlak ako v prípade ultrafiltrácie. Tento baromembránový proces sa nazýva hyperfiltrácia alebo reverzná osmóza.

Je zaujímavé poznamenať, že metóda hyperfiltrácie spolu s metódou destilácie sa používa v každodennom živote a priemysle na čistenie a deionizáciu vody. [4]

V dôsledku dialýzy a ultrafiltrácie sa elektrolyty odstránia zo solu v dôsledku selektívneho prenosu častíc cez membránu. Rozdiely medzi týmito procesmi sú v mechanizme a hnacej sile prenosu látok. V prípade dialýzy sa čistenie uskutočňuje difúziou iónov alebo molekúl, ktoré majú prevažne veľkosť podstatne menšiu ako je veľkosť koloidných častíc a v prípade ultrafiltrácie dochádza k separácii iónov, molekúl a koloidných častíc podľa princípu sita. Hnacou silou ultrafiltrácie je gradient tlaku, nie gradient koncentrácie, ako v prípade dialýzy. V priebehu čistenia dialýzou sa sol zriedi a počas ultrafiltrácie sa zahustí.

Najjednoduchší dialyzačný obvod

TP - polopriepustná priečka (membrána)

1. 
   Metódy čistenia koloidných systémov: elektrodialýza.
   

Elektrodialýza je spôsob čistenia koloidných systémov (koloidné roztoky, suspenzie, atď., Ako aj roztoky vysokomolekulárnych látok, napríklad proteínov) z nečistôt nízkomolekulových látok rozpustených v disperznom médiu. Elektrodialýza je založená na urýchlení difúzie iónov cez membránu pôsobením konštantného elektrického poľa. Elektrodialyzátor zvyčajne pozostáva z troch po sebe idúcich komôr oddelených dialyzačnými membránami; v strednej komore je roztok, ktorý sa má čistiť, v bočných oddeleniach je destilovaná voda. V bočných oddeleniach sú elektródy pripojené k pólom zdroja jednosmerného prúdu. Ako anóda používa materiály, ktoré sa nerozpúšťajú v podmienkach elektrolýzy: platina, grafit alebo uhlie. V procese elektrodialýzy sa roztok v strednej komore mieša so skleneným miešadlom. Niekedy elektrodialyzátory používajú sústredné usporiadanie komôr. Elektrodialýza roztokov látok oxidovaných na vzduchu sa uskutočňuje v atmosfére inertných plynov. Priebeh elektrodialýzy sa sleduje meraním elektrickej vodivosti roztoku (elektrodialyzátu) získaného ako výsledok elektrodialýzy alebo koncentrácie elektrolytov v ňom. Pri elektrodialýze je veľmi dôležitý výber membránového materiálu. V závislosti od povrchového náboja a iných podmienok môžu byť pripravené takým spôsobom, že sa ľahko nechajú v iónoch, ktoré nesú náboj jedného znaku a sú prakticky nepreniknuteľné pre ióny, ktoré majú náboj iného znamenia. Membrány, ktoré ľahko prechádzajú katiónmi, sú umiestnené v blízkosti katódy; membrány, selektívne permeabilné pre anióny, - v anóde. Metóda elektrodialýzy sa široko používa v biochemických štúdiách pri čistení (a izolácii) proteínov, hormónov, antibiotík a iných biologicky aktívnych látok. Elektrodialýza sa tiež používa pri výrobe na čistenie proteínových roztokov, farbív, činidiel na opaľovanie, atď. Niekedy sa používajú zariadenia, v ktorých sa elektrodialýza kombinuje s ultrafiltráciou.

Elektrodialyzer Pauli: 1 - koloidný roztok; 2 - elektródy

Spôsoby čistenia koloidných roztokov: kompenzačná analýza a vidialyza.

Michaelis a Ron navrhli metódu na štúdium biologických tekutín na stanovenie koncentrácie niektorých nízkomolekulových látok vo voľnom stave v koloidných roztokoch.

Podstatou kompenzačnej dialýzy je to, že tekutina v dialyzačnom zariadení nie je premytá čistým rozpúšťadlom, ale roztokmi s rôznymi koncentráciami analytu. Napríklad sérový cukor, ktorý nie je spojený s proteínmi, sa stanoví dialýzou séra proti izotonickému roztoku, ku ktorému sa pridávajú rôzne množstvá cukru. Koncentrácia cukru vo fyziologickom roztoku počas dialýzy sa nemení len vtedy, ak sa rovná koncentrácii voľného cukru v sére. Táto metóda umožňuje posúdiť skutočné koncentrácie látok v skúmaných koloidných roztokoch. Týmto spôsobom sa napríklad zistila prítomnosť glukózy a močoviny v krvi vo voľnom stave.

Približne rovnaký princíp je založený na in vivo stanovení zložiek s nízkou molekulovou hmotnosťou pomocou metódy vidialyzácie (vivedifúzia podľa Abela). Sklenené kanyly sa vkladajú do koncov narezanej krvnej cievy, ktorej rozvetvené časti sú prepojené trubicami kolódia a celý systém sa ponorí do nádoby naplnenej fyziologickým roztokom NaCl alebo vodou. Bolo zistené, že amoniak v krvi, ako aj glukóza, môže byť vo voľnom stave.

Na princípe kompenzačnej vividialis bol konštruovaný prístroj nazývaný „umelá oblička“, s ktorým je možné uvoľniť krv z metabolických produktov, a tým dočasne nahradiť funkciu chorej obličky. Indikácie pre použitie "umelej obličky" je akútne zlyhanie obličiek, napríklad v prípade otravy sublimatickými, sulfátovými liekmi, urémiou po transfúzii krvi, pri ťažkých popáleninách, tehotenstve, toxikóze atď.

Schéma zariadenia pre vividializáciu

Spôsoby čistenia koloidných systémov: ultrafiltrácia

Ultrafiltrácie. Jednou z dôležitých metód čistenia koloidných roztokov je ultrafiltrácia, ktorá je redukovaná na separáciu dispergovanej fázy z disperzného média. Za týmto účelom sa koloidný roztok filtruje cez membrány, ktoré neumožňujú koloidné častice alebo makromolekuly. Počas ultrafiltrácie zostáva dispergovaná fáza na filtri. Treba spomenúť, že koloidné častice ľahko prechádzajú cez póry bežného filtračného papiera (od 1,5 do 5 m), a preto sa pri ultrafiltrácii používajú špeciálne filtre (napríklad celofán alebo filtračný papier nasiaknutý kolódiom atď.). Pomocou semipermeabilných membrán na ultrafiltráciu s určitým stupňom pórovitosti je možné do určitej miery oddeliť koloidné častice a približne určiť ich veľkosti. Požadovaná pórovitosť membrány je zaistená výberom vhodného koloidného rozpúšťadla a podmienok sušenia výsledného filmu. Ultrafiltrácia sa spravidla uskutočňuje veľmi pomaly, a preto sa častejšie vykonáva pod tlakom, pri ktorom sa z nádoby (prijímača) umiestnenej pod filtrom odčerpáva vzduch alebo sa do nádoby umiestnenej nad filtrom vháňa vzduch a vstrekuje sa vzduch.

Fyzikálno-chemické princípy fungovania umelej obličky

Umelá oblička. Princíp dialýzy v dôsledku difúzie a rozdiel v osmotických tlakoch na oboch stranách celofánovej dosky s vlastnosťami semipermeabilnej membrány je základom fungovania umelého obličkového prístroja. Malé molekuly iónov,,,,, a také jednoduché organické zlúčeniny, ako je močovina, kreatinín, derivát fenolu, voľne prenikajú cez póry celofánu. Súčasne, molekuly bielkovín, krvinky s jednou stranou a možné baktérie s ostatnými nemôžu prekonať celofánovú bariéru.

Medzi mnohými modelmi umelých obličkových zariadení možno rozlišovať dva hlavné typy: zariadenia s celofánovou membránou, ktoré majú tvar trubice s priemerom 25 - 35 mm a zariadenia s lamelárnou celofánovou membránou. Najrozšírenejšie v zahraničí je umelá oblička Kolff-Wachinger s dvoma obličkami. Dôležitou výhodou tohto modelu umelej obličky je, že cievky s navinutými hadicami z celofánu pochádzajú z továrne v sterilnom stave a môžu byť okamžite použité v prípade potreby. Jednoduchá inštalácia a manipulácia, významný dialyzačný povrch robil tento model veľmi populárnym. Nevýhodami zariadenia sú vysoká krvná kapacita a významná odolnosť proti prietoku krvi v dôsledku tesného navíjania dvoch dialyzačných hadíc. Čerpadlo je preto inštalované na vstupe do dialyzátora. [5]

Schéma obličiek Kolff - Wachinger spojená s pacientom: 1 - krvný filter; 2 - krvné čerpadlo; 3 - dialyzátor; 4 - dialyzačný roztok; a-artéria, v - žila.

Sovietsky model umelej obličky navrhnutý Vedeckým výskumným ústavom chirurgických prístrojov a nástrojov (NIIKHAI) je typom dialyzátorov s lamelárnou celofánovou membránou.

Rozsiahle klinické skúsenosti sovietskych a zahraničných lekárov ukazujú vysokú účinnosť hemodialýzy pri liečbe pacientov s renálnou insuficienciou.

Umelá oblička však nenahrádza iné terapeutické opatrenia. Je to jeden z najdôležitejších väzieb v komplexnej terapii. Umelá oblička nemôže dlhodobo úplne nahradiť multifunkčnú funkciu chorých obličiek.

V ZSSR sa v roku 1958 prvýkrát použila umelá oblička na urologickej klinike 2. MMI na základe 1. mestskej nemocnice. V súčasnosti je viac ako 50 oddelení klinických nemocníc vybavených umelou obličkou.

Zariadenie je zvyčajne spojené s pacientom dvoma spôsobmi: arteriálnou žilovou alebo veno-venóznou. V prvom prípade, keď je tepna exponovaná (častejšie radiálna), krv je vtiahnutá do zariadenia pomocou cievneho katétra vloženého do jeho lúmenu. Spätný tok krvi zo zariadenia k pacientovi sa uskutočňuje cez sondu vloženú do akejkoľvek povrchovej žily (zvyčajne ulnárnej žily). Keď sa veno-venózny spôsob spojenia prepichnutím alebo vystavením veľkej žily v stehne dosiahne snímaním a odberom krvi z podradnej dutej žily. Reverzný prietok krvi prebieha cez žilu predlaktia.

V súčasnosti sa rozšíril spôsob katetrizácie krvných ciev metódou vpichu. Uskutoční sa prepichnutie femorálnej artérie a žily pod pupartovým ligamentom a príslušné katétre sa vložia do ciev cez vodič, ktorý je pripojený k zariadeniu pomocou spínacích línií. Ak sa počas liečby pacienta plánuje opakované použitie hemodialýzy, potom sa na predlaktie nainštaluje trvalý arteriálno-venózny skrat podľa Scribnera. Podstata metódy spočíva v snímaní radiálnej artérie a priľahlej žily na predlaktí. Tieto sondy sú spojené špeciálnymi zariadeniami a krv prúdi z tepny priamo do žily. Pri hemodialýze vám zmena konektora umožňuje pripojiť pacientove krvné zariadenie k umelému obličkovému zariadeniu za niekoľko minút. Po hemodialýze sa bočník opäť rekonštruuje pomocou polkruhového konektora.

Umelá hemofília vykonávaná periodickým podávaním heparínu (2 mg / kg). Po hemodialýze sa účinok heparínu v krvi pacienta neutralizuje podávaním roztoku protamínsulfátu. Všetky časti prístroja v kontakte s krvou pacienta musia byť silikonizované a sterilizované.

Schéma sovietskeho modelu umelej obličky je znázornená na obrázku nižšie. Krv z pacienta vstupuje do katétra (1) pomocou pumpy (2) v dialyzéri (3). Prechádzajúc medzi celofánovými platňami (v každej z jeho 11 sekcií) krv pacienta cez celofánovú platňu v kontakte s dialyzačnou tekutinou, ktorá tečie smerom k vám. Jeho zloženie je zvyčajne štandardné a obsahuje všetky hlavné ióny krvi (,,,,) a glukózu v koncentráciách potrebných na korekciu elektrolytovej krvi pacienta. Po dialyzačnom prístroji sa krv dostane do merača výkonu (4), kde sa zachytávajú krvné zrazeniny a vzduch. Potom sa krv cez katéter vracia do venózneho systému pacienta. Dialyzačný roztok s automatickým ohrievačom (8) sa nastaví na = a nasýti sa karbogénom tak, aby jeho pH bolo 7,4. Pomocou čerpadla (9) sa dialyzačný roztok privádza do dialyzátora. Rýchlosť prietoku krvi v dialyzéri je zvyčajne 250 - 300 ml / min. Odstránenie zariadenia v močovine je 140 ml / min.

Schéma sovietskeho modelu zariadenia "umelé obličky": 1 - katéter; 2 - krvné čerpadlo; 3 - dialyzátor; 4 - výkonový merač; 5 - lapač vzduchu; 6 - filter; 7 - katéter vracia pacientovi krv; 8 - ohrievač; 9 - dialyzačná kvapalinová pumpa; 10 - nádrž na dialyzačný roztok; 11 - prietokomer kyslíka; 12 - rotameter na oxid uhličitý; 13 - hydraulické perfúzne čerpadlo.

V súčasnosti bol navrhnutý nový model umelej obličky. Základný princíp jej práce zostáva nezmenený. Zariadenie má dva nezávislé úseky s plochou dialyzačného povrchu 8000, každá s dvoma nezávislými čerpadlami. Je vybavený špeciálnym zariadením na regionálnu heparinizáciu a je vhodnejší na liečbu pacientov s chronickou renálnou insuficienciou z dôvodu možnosti zníženia dialyzačného povrchu.

Celkový pohľad na nový model sovietskeho aparátu "umelé obličky" dizajnu NIIKHAI.

Najefektívnejším a najvhodnejším na klinické použitie sú modely umelej obličky, ktoré spĺňajú tieto základné požiadavky: vysoká intenzita dialýzy krvi, jednoduchosť a bezpečnosť pri manipulácii so zariadením, malé množstvo krvi. Sú to zariadenia NIIKHAI (ZSSR), Kolff-Wachinger (USA) a Dolotti (Taliansko). Sú obzvlášť dobré pri liečbe pacientov s akútnym zlyhaním obličiek. Pri chronickom zlyhaní obličiek sa za najvhodnejší prístroj považuje modernizovaný Kolffov model a dvojvrstvová umelá oblička systému Carina. Caden navrhol originálny model umelého obličkového prístroja na liečbu chronického zlyhania obličiek. Jeho významnou výhodou je prenosnosť a nízke náklady.

Dôležitou úlohou je použitie chronickej hemodialýzy v moderných podmienkach. Podľa III. Medzinárodného nefrologického kongresu v niektorých krajinách (USA) na 100 miliónov ľudí ročne vyžaduje chronická hemodialýza 50 000 pacientov s chronickým zlyhaním obličiek rôznych etiológií. Pri použití umelej obličky u pacienta s chronickým zlyhaním obličiek dvakrát týždenne je možné udržiavať hladinu azotémie, normálnu rovnováhu vody a elektrolytu a uspokojivý celkový stav pacienta na podnormálnych číslach. Takže život pacientov v terminálnom štádiu chronického zlyhania obličiek môže byť predĺžený na mnoho mesiacov a dokonca rokov. Umelé obličky sa začínajú aplikovať doma, aj keď v zriedkavých prípadoch. Opakovaná opakovaná hemodialýza u pacientov s chronickou renálnou insuficienciou je plná mnohých významných ťažkostí a rôznych komplikácií. Tieto primárne zahŕňajú trombózu arteriovenóznych skratov. Použitie teflónovo-plastového materiálu umožnilo predĺžiť životnosť bočníku na 6 - 9 mesiacov. Niektorí pacienti často trpia závažnou periférnou nefropatiou. Je narušený metabolizmus vápnika, ktorý sa prejavuje metastatickou kalcifikáciou a osteoporózou. Anémia vyžaduje nepretržitú transfúziu krvi. Časté komplikácie sú intermitentná infekcia a hypertenzia. Atropia semenníkov (u mužov) a amenorea (u žien) sú pomerne časté. Počas opakovanej hemodialýzy sa môže vyvinúť hyperkalcémia, závažná anémia, septikémia a pyrogénne reakcie.

Je vhodnejšie používať chronickú hemodialýzu u pacientov v skutočne terminálnych štádiách chronického zlyhania obličiek vzhľadom na možnú homo- a heterotransplantáciu obličiek počas liečby.

U pacientov s akútnym zlyhaním obličiek hemodialýza umožňuje niekoľko hodín dosiahnuť významný klinický účinok v dôsledku uvoľnenia organizmu z dusíkatých toxínov, normalizácie rovnováhy vody a elektrolytov, eliminácie acidózy. To niekedy môže byť dočasný účinok umožňuje telu posilniť regeneračné procesy v obličkách a pečeni, čo prispieva k obnoveniu ich funkcie. Preto je vo väčšine etiologických foriem akútneho zlyhania obličiek znázornené použitie umelej obličky. Patria medzi ne stavy, pri ktorých je funkcia obličiek často hlboko narušená: kolaps periférnej cirkulácie v dôsledku ťažkých operácií, poranenia, krvácanie, infekcia po potrate, nekompatibilná transfúzia krvi, v prípade otravy nefrotoxickými jedmi, akútna anurická glomerulonefritída, oklúzia močových ciest. Pri chronickom zlyhaní obličiek v akútnom štádiu môže hemodialýza opakovane aplikovať významne zlepšiť funkciu obličiek.

Pri určovaní indikácií hemodialýzy je dôležité brať do úvahy stav nervového systému, dýchacieho systému, kardiovaskulárneho systému a funkčného stavu pečene.

Použitie umelej obličky u pacientov s uremickou kómou by sa malo považovať za neskorú udalosť a úspech liečby nie je vždy pozitívny.

Medzi biochemickými poruchami je hlavnou indikáciou pre hemodialýzu hyperazotémia, keď reziduálny dusík v krvnom sére je 150-200 mg% (obsah močoviny 350-400 mg%), obsah kreatinínu 12-15 mg%. Zvýšenie hladiny draslíka v sére na 7 meq / l a vyššie, zníženie alkalickej rezervy až na 10 meq / l v kombinácii s inými poruchami vody a elektrolytov sú indikáciami pre núdzovú hemodialýzu.

U pacientov s akútnym zlyhaním obličiek u 35 až 45% ochorenia nie je príliš ťažké. Napriek prítomnosti anúrie, azotémie a iných porúch sa liečba týchto pacientov môže uskutočniť bez použitia hemodialýzy.

Medzi kontraindikácie by sa mala považovať dekompenzácia kardiovaskulárneho systému, zlyhanie pečene, aktívny septický proces v tele vo fáze prerušovaného bakteriálneho šoku. Nové zameranie krvácania sa nepovažuje za absolútnu kontraindikáciu hemodialýzy. Aplikácia heparinizácie pomocou špeciálneho regionálneho zariadenia (len v umelom obličkovom prístroji) umožňuje vyhnúť sa zvýšenému krvácaniu.

Použitie umelej obličky na prísne indikácie s realizáciou všetkých preventívnych opatrení a starostlivé sledovanie pacienta počas dialýzy a po nej je takmer bezpečné a neohrozuje žiadne komplikácie. [6]

Verím, že pridelené úlohy sú zverejnenie podstaty koncepcie a procesu dialýzy, identifikácia jej hlavných odrôd; zverejnenie podstaty konceptu a procesu ultrafiltrácie; boli zavedené základné vedomosti o základných princípoch fungovania umelej obličky. Preto existuje dôvod veriť, že sme dosiahli náš cieľ, konkrétne sme študovali hlavné metódy čistenia koloidných roztokov, ich vlastnosti.

Referencie

Všeobecná chémia. Biofyzikálna chémia. Chémia biogénnych prvkov: učebnica pre univerzity / Yu.A. Ershov, V.A. Popkov, A.S. Berlyand; Pod. Ed. YA Yershov. - 10. vydanie, Pererab. a pridajte. - M.: Vydavateľstvo Yurayt, 2014. - 560 s. - Séria: Bakalársky. Základný kurz.

Fyzikálna a koloidná chémia - Ravich-Scherbo MI, Novikov V.V. - 1975 - 255 s.

NL Glinka. Všeobecná chémia. L.: Chemistry, 1979

Fyzikálno-koloidná chémia. Učebnica pre stredné školy. M., osvietenstvo, 1988

Puzakov S.A. Chémia: učebnica pre oddelenie vysokoškolského vzdelávania - Moskva: GEOTAR-Media, 2008. - 640 s.

KI Evstratov a autor. Fyzikálna a koloidná chémia - M: Vyššia. shk., 1990, str