人工肾的工作原理及过程

人工肾的工作原理及过程血液透析：借助于血液透析机与患者建立体外循环的过程。透析机依靠具有特殊通透性的透析膜分隔血液和透析液，利用膜两侧液体溶质的浓度差及膜孔径大小的差异，使血液中小于膜孔截留分子量的溶质扩散、渗透通过滤膜，以除去患者血液中的代谢小分子废物和毒物，调节水和电解质平衡以及酸碱平衡。透析原理：人工肾的核心部分是一种用高分子材料(称为膜材料)制成的透析器，这种膜材料具有半通透特性,可代替肾小球实现其毛细血管壁的滤过功能,达到血液净化的目的。其中的膜性管道相当于肾小球，透析箱相当于肾小囊，加热的温度是37.5℃。人工肾是应用的膜分离技术原理，用半透膜将引出人体外的血液与专门配制的透析液隔开，由于血液和透析液所含溶质浓度的不同及其所形成的渗透浓度差，使包含代谢产物的溶质(如尿素、肌肝、尿酸、以及废物硫酸盐、酚和过剩离子Na、K、Cl)在浓度梯度的驱动下，从浓度高的血液一侧，通过半透膜向浓度低的透析液一侧移动(称为弥散作用)；而水分子则从渗透浓度低的一侧向浓度高的一侧转移(称为渗透作用)，最终实现动态平衡，达到清除人体代谢废物和纠正水、电解质和酸碱平衡的治疗目的。图8-6是人工肾与人体肾脏功能的比较。人工肾依靠透析膜，使血液中的代谢产物进入到由外界引入的已配制好的透析液中，并通过透析膜达到电解质的平衡，经过透析处理解毒后的血液回到人体的静脉中，而需排泄的物质则引出弃去，与人体肾脏相比，透析器起到了人工肾的作用。人工肾对肾功能的代替，目前主要是通过体外血液净化疗法进行的。所谓血液净化疗法，就是排除血液中含有的病因性物质，并补充一些必要的物质。血液净化的基本原理分4种：渗析、过滤、吸附和交换。在此基础上形成了8种治疗过程，即间歇型腹膜透析(IPD)、连续流动型腹膜透析（CAPD)、血液透析（HD)、血液过滤(HF)、血液透析过滤（HI)F)、直接血液吸附（I)HA)、血浆交换(PE)和血液透析或血液过滤同血液吸附（HDA或HFA)的配合使用。临床上则应根据病人的实际情况来选择合适的治疗过程。透析过程（见上图）：透析开始时，将血液从患者臂部或腿部的血管通路导入动脉管道、去泡器（血泵），到达透析器。患者的血液在膜性管道中向一侧流动，透析液在膜性管道外向相反方向流动。血液和透析液借助于透析器内的半透膜进行逆流交换，交换后的透析液进入废液槽被弃去，而被“净化”的血液经过去泡器、静脉管道从静脉血管通路重新输入患者体内，以达到“清洗”的目的。由于在半透膜两侧的血液和透析液具有不同的浓度，浓度高的一侧的溶质可向低的一侧移动，且膜内外物质移动的速度与其浓度差成正比。如尿毒症时的毒素，仅存在于膜内血液中，不存在于透析液中。透析开始阶段，浓度差最大，透析速度也最快，随着血中尿毒素浓度的下降，透析后期，尿毒素向膜外移动的速度也渐缓慢。透析液中各种电解质的浓度应与正常血液中电解质的含量相仿，这样才可使血中缺乏的得到补充，多余的则向膜外移动。但是，希望较快从血中移除的物质(如钾)，则可在透析液中保持一较低浓度；希望每次透析得到稍稍补充的物质(如钙)，则可使透析液中钙的浓度略高于血中的游离钙值。一般为了防止某些盐类等有用的物质随着废物离开血液，透析液中的酸碱度和渗透压应与血液中的基本相同。在血液透析过程中为防止血液在透析器等体外管道中凝集，临床常用肝素做抗凝剂，肝素静脉注射后5分钟可产生全身抗凝作用，4～6小时排尽。适应症：急性肾功能衰竭、慢性肾功能衰竭、急性药物毒物中毒。