Особенности гемодиализа как процесса очищения крови

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Работа посвящена изучению проблемы очищения крови посредством Гемодиализа.

Актуальность темы.

Исследование проблемы очищения крови может быть актуальным, по крайней мере, с точки зрения медицинских исследований, поддерживающих жизнь больных при:

• Острой почечной недостаточности.

• Хронической почечной недостаточности.

• Отравлении ядами и лекарствами (способными пройти через гемодиализную мембрану).

• Тяжёлых нарушениях электролитного состава крови.

• Отравлении спиртами.

• Гипергидратации, угрожающей жизни (отёк лёгких, отёк головного мозга и т.п.), не снимаемая консервативной терапией. Чаще применяется изолированная ультрафильтрация.

1. Почка. Ее нормальное состояние

Почка (лат. ren) -- парный бобовидный орган, выполняющий посредством функции мочеобразования регуляцию химического гомеостаза организма.

В норме у человека почки расположены за пристеночным листком брюшины в поясничной области по бокам от двух последних грудных и двух первых поясничных позвонков. Прилегают к задней брюшной стенке в проекции 11-12-го грудного -- 1-2-го поясничного позвонков, причем правая почка в норме расположена несколько ниже, поскольку сверху она граничит с печенью (у взрослого верхний полюс правой почки обычно достигает уровня 11-го межреберья, верхний полюс левой -- уровень 11-го ребра).

Размеры одной почки составляют примерно 11,5-12,5 см в длину, 5-6 см в ширину и 3-4 см в толщину. Масса почек составляет 120-200 г, обычно левая почка несколько больше правой.

Основная функция почек -- выделительная -- достигается процессами фильтрации и секреции. В почечном тельце из капиллярного клубочка под высоким давлением содержимое крови вместе с плазмой (кроме клеток крови и некоторых белков) процеживается в капсулу Шумлянского-Боумэна. Образовавшаяся жидкость - первичная моча продолжает свой путь по извитым канальцам нефрона, в которых происходит обратное всасывание питательных веществ (таких как глюкоза, вода, электролиты и др.) в кровь, при этом в первичной моче остаются мочевина, мочевая кислота и креатин. В результате этого образуется вторичная моча, которая из извитых канальцев идет в почечную лоханку, затем в мочеточник и мочевой пузырь. В норме за день через почки проходит 1700-2000 литров крови, образуется 120-150 литров первичной мочи и 1.5-2 литра вторичной мочи.

2. Патология, приводящая к почечной недостаточности

Почечной недостаточностью называют такое патологическое состояние организма, при котором полностью либо частично теряется способность почек вырабатывать и(или) выделять мочу, вследствие чего развиваются необратимые нарушения осмотического, кислотно-щелочного и водно-солевого гомеостаза. Последние, в свою очередь, приводят к развитию вторичных повреждений различных систем организма. Относительно клинического течения выделяют острую почечную недостаточность и хроническую.

Острая почечная недостаточность.

Развивается данная патология внезапно и чаще всего становится следствием острых (но обратимых) поражений различных структур почек. Для нее характерно резкое снижение объемов выделяемой мочи (или олигурия), вплоть до полного ее исчезновения - анурия.

Хроническая почечная недостаточность.

Патологическое состояние, при котором постепенно происходит снижение объемов выполняемой почками работы, вплоть до ее полного прекращения. Развиваются такие процессы вследствие планомерной гибели почечной ткани из-за наличия хронических заболеваний почек. В итоге заболевание приводит к полному замещению почечной ткани соединительной, что наглядно проявляется в сморщивании данного органа.

Заболевание в среднем поражает 300 человек на миллион. Однако количество людей, сталкивающихся с данной проблемой, с каждым годом все возрастает.

Решением проблемы почечной недостаточности считают гемодиализ.

3. Что такое гемодиализ? История.

Гемодиализ - внепочечное очищение крови. Аппарат «искусственная почка» фильтрует кровь через особую мембрану, очищает ее от воды и токсичных продуктов жизнедеятельности организма. Он работает вместо почек, когда те не в состоянии выполнять свои функции.

История.

Проблема очищения крови занимала медицинскую науку ещё с античных времен. В древности считалось, что многие болезни происходят от смешения телесных жидкостей. Для их очистки применялись различные отвары и смеси растений и минералов. Данные действия были в массе своей неэффективны или даже вредны для больного. Интерес к очищению крови то вспыхивал, то угасал.

На качественно новый уровень проблема очищения крови вышла в начале XIX века, когда с развитием биохимии стали понятны многие процессы, протекающие в организме человека. Физические основы гемодиализа заложил в 1854 году шотландский ученый Томас Грэхэм, опубликовав свой труд «Осмотическая сила». В этой работе он впервые описал способ изготовления полупроницаемых мембран из специально обработанного пергамента. С помощью данного метода стало возможно осуществлять разделение коллоидных и кристаллоидных растворов. В своей работе он экспериментально доказал классические в настоящее время законы диффузии и осмоса. Процесс диффузии кристаллоидных растворов через пергаментную бумагу был назван им «диализом». В своей работе он также доказал связь размеров молекулы и скорости диффузии. Чем молекула больше, тем меньше скорость диффузии.

Спустя 50 лет Джон Джекоб Абель создал первый аппарат для удаления растворённых в крови веществ. Исследования проводились на собаках с удаленными почками. В ходе опытов была доказана возможность эффективного удаления из крови не связанных с белками азотистых соединений. Малая площадь фильтрующей мембраны у аппарата не позволяла эффективно применять его для очистки крови у людей. В качестве средства, предотвращающего свёртывание крови при прохождении через аппарат, использовался гирудин -- антикоагулянт, получаемый из пиявок. В связи с низкой эффективностью препарата, серьёзную проблему представляли тромбоэмболические осложнения.

Первый гемодиализ человеку (пациенту, страдающему уремией) был проведен в Германии врачом Георгом Хаасом, в октябре 1924 года. В качестве антикоагулянта использовался очищенный гирудин, антигенные свойства которого не позволяли проводить диализ более 30--60 минут. В 1927 году впервые при гемодиализе в качестве антикоагулянта был применён гепарин. Таким образом Хаас был первым, кто свёл вместе все составляющие, необходимые для успешного гемодиализа. Он применил эффективный и безопасный антикоагулянт, создал аппарат с мембраной большой площади, обеспечил эффективную подачу крови на фильтрующую мембрану.

Первый случай успешного выведения человека из уремической комы с помощью гемодиализа произошёл 3 сентября 1945 года. Голландский медик Виллем Кольф, внедряя в клиническую практику гемодиализ, усовершенствовал аппарат, разработанный Георгом Хаасом. Основной целью, с которой применялся гемодиализ, была борьба с уремией. В результате очистки крови с помощью гемодиализатора удалось снизить концентрацию мочевины в крови и вывести больную из комы. В результате проведённого лечения, 11 сентября 1945 года было достигнуто значительное улучшение состояния пациентки, устранена угроза жизни. Впервые на практике была однозначно доказана клиническая эффективность данного метода. В 1946 году Вильям Кольф издал первое в мире руководство по лечению больных уремией с помощью гемодиализа.

Началом эпохи хронического гемодиализа считается 1960 год, когда Белдингу Скрибнеру и Вейну Квинтону удалось решить проблему долгосрочного сосудистого доступа. 10 апреля 1960 в Чикаго было объявлено о новом устройстве. Долговременный сосудистый доступ обеспечивался путем имплантации в лучевую артерию и подкожную вену двух тонкостенных тефлоновых трубок. Наружные концы шунта соединялись изогнутой тефлоновой трубкой, которая на время проведения гемодиализа удалялась, а к шунтам подключался гемодиализатор.

Цель назначения гемодиализа - очистить кровь от вредных веществ:

• мочевины - продукта расщепления белка в организме;

• креатинина - конечного продукта энергетического обмена в мышцах;

• ядов - мышьяка, стронция, яда бледной поганки;

• лекарственных препаратов - салицилатов, барбитуратов, снотворных транквилизаторов, производных борной кислоты, соединения брома и йода, сульфаниламидов;

• спирта - метилового и этилового;

• электролитов - натрия, калия, кальция;

• излишка воды.

4. Аппарат «искусственная почка»

Искусственная почка -- аппарат для временного замещения выделительной функции почек. Искусственную почку используют для освобождения крови от продуктов обмена, коррекции электролитно-водного и кислотно-щелочного балансов при острой и хронической почечной недостаточности, а также для выведения диализирующихся токсических веществ при отравлениях и избытка воды при отёках.

Основной задачей аппарата искусственной почки является очищение крови от различных токсичных веществ, в том числе продуктов метаболизма. При этом объём крови в пределе организма остаётся постоянным.

«Искусственная почка» состоит из таких функциональных частей:

1. Система для обработки крови:

o насос для перекачивания крови;

o насос для подачи гепарина;

o устройство для удаления пузырьков воздуха;

o датчики артериального и венозного давления.

2. Система для приготовления диализного раствора (диализата):

o система для удаления воздуха;

o система для смешивания воды и концентрата;

o система контроля температуры диализата;

o детектор контроля утечки крови в раствор;

o система контроля фильтрации.

3. Диализатор (фильтр) с гемодиализной мембраной из целлюлозы или синтетики.

Принцип работы аппарата для гемодиализа.

Кровь из вены подается в аппарат «искусственная почка». В нем установлен фильтр из синтетической или целлюлозной полупроницаемой мембраны с мелкими порами. По одну сторону мембраны течет кровь, а по другую диализирующий раствор (диализат). Его функция «вытягивать» из крови молекулы вредных веществ и лишнюю воду. Состав диализата подбирают индивидуально для каждого пациента. Современные аппараты готовят его самостоятельно по заданным параметрам, из очищенной воды и концентрата.

«Искусственная почка» выполняет следующие функции:

· Удаление продуктов обмена. В крови человека с почечной недостаточностью высокая концентрация различных веществ: мочевины, токсинов, продуктов обмена, белков. В диализирующем растворе их нет. По законам диффузии эти вещества из жидкости с высокой концентрацией, через поры в мембране проникают в жидкость с меньшей концентрацией. Таким образом кровь очищается.

· Нормализация уровня электролитов. Для того чтобы не удалить из крови необходимые для жизни элементы диализирующий раствор содержит ионы натрия, калия, кальция, магния и хлора в той же концентрации, что и плазма крови здорового человека. Поэтому излишек электролитов по законам диффузии переходит в диализат, а необходимое количество остается в крови.

· Поддержание кислотно-щелочного баланса. Для того чтобы поддерживать в норме кислотно-щелочной баланс в растворе присутствуют буфер - бикарбонат натрия. Бикарбонат проникает из раствора в плазму, а затем в эритроциты, обеспечивая кровь основаниями. Таким образом рН крови увеличивается и приходит в норму.

· Удаление излишка воды путем ультрафильтрации. Кровь течет через фильтр под давлением, благодаря работе насоса. В колбе с диализирующим раствором давление низкое. Благодаря разнице давлений лишняя жидкость переходит в диализат. Это помогает устранить отеки легких, суставов, мозга, удалить жидкость, которая скапливается вокруг сердца.

· Профилактика образования тромбов. Избежать образования тромбов помогает гепарин, который препятствует свертыванию крови. Его постепенно добавляют в кровь при помощи специального насоса.

· Профилактика воздушной эмболии. На трубку, возвращающую кровь в вену устанавливают «воздушную ловушку», где создается отрицательное давление 500-600 мм рт.ст. Задача этого устройства - уловить пузырьки воздуха и пену, и не допустить их попадания в кровяное русло.

Контроль эффективности гемодиализа. Показатель того, что гемодиализ прошел успешно - это процент на который снизился уровень мочевины после сеанса. Если процедуру проводят 3 раза в неделю, то процент очищения должен быть не менее 65%. Если же гемодиализ проводят 2 раза в неделю, то мочевина после гемодиализа должна снижаться на 90%.

Соединение больного с аппаратом может быть вено-венозным (чаще) и артерио-венозным. При вено-венозном гемодиализе из крупной вены забирают при помощи катетера и насоса кровь, нагнетают ее в диализатор, где она проходит через специальную систему, в которой контактирует с диализурующим раствором. Из-за разницы концентраций в этом растворе и крови вещества из крови больного переходят в диализирующий раствор. Очищенная кровь возвращается в другую вену на конечности больного.

При артерио-венозном гемодиализе кровь забирают из периферической артерии и возвращают в периферическую вену. При хронической почечной недостаточности в неделю делают три сеанса гемодиализа, каждый из которых длится 4-5 часов. Применение диализа позволяет значительно увеличить длительность жизни больных с хронической почечной недостаточностью. Методика гемодиализа настолько хорошо разработана, что при наличии соответствующей аппаратуры гемодиализ может проводиться в домашних условиях.

5. Противопоказания для гемодиализа

· Инфекционные заболевания, которые могут спровоцировать попадание микроорганизмов в кровь и развитие эндокардита (воспаления сердца) или сепсиса (заражения крови). Процедура гемодиализа способствует усилению тока крови и распространению возбудителей.

· Инсульт и психические заболевания: эпилепсия, психоз, шизофрения. Процедура является стрессовым фактором и может усугубить изменения в нервной системе, которые произошли ранее. При очистке крови возникает незначительный отек мозга, который вызывает головную боль и может спровоцировать приступ психического расстройства. Низкий интеллект и неспособность исполнять инструкции врачей и медсестер делают процедуру гемодиализа невозможной.

· Активный туберкулез легких и других внутренних органов. Усиление кровообращения вызывает распространение микобактерий туберкулеза по всему организму. Еще одна сложность в том, что больныетуберкулезом не могут посещать гемодиализные центры, чтобы не заразить других пациентов.

· Злокачественные опухоли. Гемодиализ может способствовать появлению метастазов раковых опухолей, так как усиленный кровоток разносит злокачественные клетки по телу.

· Хроническая сердечная недостаточность, первые месяцы после инфаркта миокарда. При гемодиализе может возникнуть дисбаланс калия, кальция и магния и другие изменения химического состава крови. Результатом этого может стать нарушение сердечного ритма и остановка сердца. А застой крови при сердечной недостаточности связан с риском образования тромбов и их отрывом во время гемодиализа.

· Злокачественная артериальная гипертензия. Тяжелая форма гипертонии, когда давление поднимается до значений 300-250/160-130 мм рт. ст. при этом поражаются сосуды, сердце, глазное дно и почки. У таких больных процедура может спровоцировать кратковременное повышение давления, связанное со спазмом сосудов. Результатом могут стать инсульт или инфаркт миокарда.

· Возраст старше 80 лет. У людей страдающих сахарным диабетом гемодиализ противопоказан после 70 лет. Это связано с возрастными нарушениями сердца и сосудов. Вены не обеспечивают достаточный поток крови для диализа и могут не выдержать дополнительной нагрузки. К тому же у таких пациентов из-за атрофии сосудов практически невозможно выделить участок вены для регулярного проведения процедур, а сниженный иммунитет повышает вероятность инфекционных осложнений.

· Заболевания крови - нарушения свертываемости крови, лейкоз, апластическая анемия. При прохождении крови через диализатор ее клетки могут повреждаться, что усиливает анемию. Введение гепарина снижает свертываемость крови и повышает опасность внутреннего кровотечения.

При экстренных случаях, когда жизни человека угрожает серьезная опасность, нет противопоказаний для проведения гемодиализа.

6. Осложнения гемодиализа

Значительное число осложнений, возникающих на фоне лечения гемодиализом, связаны с гипертензией, коррекция которой является существенным моментом в лечении больных с ХПН.

В большинстве случаев значительная роль в генезе гипертонии принадлежит задержке натрия и воды.. Содержание в плазме ренина, ангиотензина II у таких больных обычно нормально или немного повышено.

Удаление на диализе избытка натрия и воды является эффективным средством коррекции гипертензии у этой категории больных. В дальнейшем для поддержания достигнутого эффекта требуется ограничение в диете соли и жидкости, благодаря чему прирост веса в междиализный промежуток времени не превышает 0,5 кг.

В небольшом проценте случаев, однако, даже при значительной дегидратации, корригировать гипертензию не удается.

Отмечено, что у этой группы больных уровень обменно-способного натрия, содержание натрия в плазме, объем циркулирующей плазмы и внеклеточной жидкости обычно исходно снижены, в то время как периферическое сопротивление значительно повышено. Закономерно увеличено также содержание в плазме ренина, ангиотензина II и альдостерона. Уровень ренина имеет известное прогностическое значение, позволяющее определить влияние диализа на артериальное давление.

В случае высокого содержания ренина в плазме гипертензия корригируется лишь двусторонней нефрэктомией.

Использованием гипонатриемической ультрафильтрации удалось уменьшить гипертензию у 70% больных, получавших регулярную диализную терапию. У 1 больного, которому диализы проводились 1 раз в неделю, гипотензивный эффект их сохранялся в течение ближайших 2 дней, а затем артериальное давление вновь повышалось до исходных цифр.

У 2 больных, несмотря на регулярность диализной терапии (3 сеанса в неделю), добиться коррекции гипертензии не удалось. При этом содержание ренина в плазме, исследованное у одной из них, оказалось нормальным.

Неустойчивость гемодинамики, часто осложняющая течение диализа, обусловлена, с одной стороны, перераспределением крови (кровопотеря в аппарат) или быстрой ультрафильтрацией (гипотензивные реакции), с другой -- повышением периферического сопротивления или увеличением сердечного выброса в ходе диализа (транзиторные гипертензии).

Из 900 диализов, проведенных в клинике, гипертензии в ходе диализа (повышение систолического давления на 30 мм рт. ст. и выше, а диастолического -- на 20 мм рт. ст. и выше) отмечены в 11,3% случаев, диализы с гипотензивными реакциями составили лишь 1,4%. Предупредить развитие гипотензии на диализе удавалось иногда, заполнив диализатор перед подключением полиглюкином.

Проявления сердечной недостаточности нередки у больных с хронической почечной недостаточностью. Как правило, у больных они сопутствуют миокардиодистрофии, гипертензии, гипергидратации.

Дистрофические изменения в сердечной мышце, связанные с нарушением метаболизма и анемией, клинически проявляются кардиомегалией, тахикардией, изменениями ЭКГ, при аускультации сердца часто выслушивается систолический шум, ритм галопа, ослабление I тона.

Отмечено нарастание тахикардии после создания артерио-венозного соустья -- 3 из 13 больных. У всех троих исходно изменились признаки тяжелого поражения сердечной мышцы (учащение сердечного ритма, изменения ЭКГ, кардиомегалия, периодически выслушивался ритм галопа). Свойственная терминальной стадии ХПН тенденция к задержке натрия и воды приводит часто к нарастанию одышки, возникновению приступов удушья с обилием влажных хрипов в легких. При рентгеновском исследовании, проведенном на этом фоне у наших больных, в большинстве случаев выявлена та или иная степень нефрогенного отека легких.

Дегидратационная терапия является основным средством коррекции сердечной недостаточности и борьбы с гипергидратацией. Использование ультрафильтрации на диализе, ограничение соли и жидкости в междиализные дни способствуют исчезновению приступов удушья, уменьшению одышки, кашля. В лечении сердечной недостаточности некоторые авторы признают целесообразным применение сердечных гликозидов, другие считают их неэффективными, пользуясь ими лишь в острой фазе сердечной недостаточности. Мы не видели положительного гемодинамического эффекта на фоне применения сердечных гликозидов, в то время как дегидратационная терапия во всех случаях оказывала отчетливый клинический эффект.

Рациональное питание больных, находящихся на диализе, является важным моментом лечения. Использование диеты с ограничением белка позволяет сократить диализное время без значительного прироста мочевины в междиализные дни.

В то же время отмечено, что при этом у больных часто развивается состояние белкового дефицита, на фоне которого усугубляются явления нейропатии, прогрессирует анемия, развивается истощение.

Также встречаются такие осложнения как:

* Мышечные судороги, как правило, связаны с чрезмерным забором жидкости. Лечение заключается в прекращении отбора жидкости и введение растворов, гипертоничных по отношению к плазме крови.

* Тошнота и рвота связаны с падением артериального давления, а также нарушения функции органов желудочного кишечного тракта. Лечение должно быть направлено на повышение артериального давления, введение противорвотных средств, лечение сопутствующих заболеваний желудочно-кишечного тракта.

* Зачастую головная боль на диализе связана с высоким или низким давлением. Лечение заключается в коррекции артериального давления и введении обезболивающих препаратов.

* Повышение температуры, как правило, связано с инфекцией или реакцией биосовместимости. При подозрении на инфекционное заболевание показан прием антибактериальных препаратов.

* Реакция биосовместимости - это ответная реакция организма человека на контакт крови с компонентами аппарата «искусственная почка». Проявляется в виде аллергической реакции по типу анафилактического шока, либо пирогенной реакцией, что сопровождается повышением температуры, снижением количества лейкоцитов крови, болью в спине. Анафилактический шок характеризуется выраженным падением давления, затруднением дыхания и требует немедленного прекращения диализа и оказания неотложной помощи. При пирогенной реакции показано продолжение диализа с применением симптоматического лечения. Впоследствии рекомендовано выявление материала, на который у пациента возникает реакция, и замена его более безопасным аналогом.

Заключение

почечный гемодиализ токсичный мочеобразование

В ходе исследования влияния гемодиализа на организм человека были получены следующие результаты.

1. Сопутствующие заболевания широко распространены у больных с почечной недостаточность. Наиболее часто выявляются заболевания кардиоваскулярной системы (у 91,1% обследованных больных), далее следуют патология желудочно-кишечного тракта (28,7%), органов дыхательной системы (11,6%) и поражения опорно-двигательного аппарата (9,7%). Значительная часть больных ТХПН имеет сочетание нескольких прогностически значимых сопутствующих заболеваний.

2. Гипертрофия миокарда левого желудочка выявляется у подавляющего большинства (87,4%) больных к началу лечения гемодиализом.

3. Отдаленная выживаемость зависит от ряда имеющихся к началу лечения клинических (возраст старше 55 лет, сахарный диабет, ишемическая болезнь сердца, нарушения ритма сердца), биохимических (альбумин менее 35 г/л) и эхокардиографических (процент превышения индекса массы левого желудочка более 50%) показателей.

4. Одним из главных предикторов летального исхода у больных на ПГД является кардиоваскулярная патология, выявляемая к началу лечения ПГД. Любая форма ишемической болезни сердца (стенокардия, постинфарктный кардиосклероз) является значимым фактором риска смерти пациентов в первые пять лет лечения ПГД.

Размещено на Allbest.ru