1、血液透析,王永利 2015-10-21,行業(yè)借鑒,1,2,3,腎臟的功能,血液透析的功能,血液透析的基本原理,血液透析原理,2,行業(yè)借鑒,腎臟的功能,3,行業(yè)借鑒,腎臟,人體有2個腎臟，正常成年人的腎臟大小約為12 cm6 cm3 cm，重量為120-130 g。,4,行業(yè)借鑒,腎臟,5,行業(yè)借鑒,腎單位,6,行業(yè)借鑒,腎單位,每個腎臟約有100萬個腎單位。 腎單位包括腎小球和腎小管。 腎小球由一團毛細(xì)血管叢和球囊組成。 腎小管起始于腎小球囊，總長約112 km，分為近曲小管、髓袢和遠(yuǎn)曲小管，最后連接于集合管，開口于腎盞，匯集于腎盂。,7,行業(yè)借鑒,腎小球濾過,8,行業(yè)借鑒,腎小球毛細(xì)血管壁,

2、腎小球毛細(xì)血管壁有3層：毛細(xì)血管內(nèi)皮層、基膜層和外層?；な菫V過膜的主要屏障，小分子物質(zhì)可以自由通過該層。,9,行業(yè)借鑒,尿的生成,腎小球有濾過作用，濾過率125 ml/min，24小時約為180 L。腎小管主要有重吸收功能，將濾液中大部分水、電解質(zhì)、葡萄糖以及其他小分子物質(zhì)吸收入血液，每天排出尿液僅約2 L。,10,行業(yè)借鑒,腎臟的主要功能,排泄功能 調(diào)節(jié)水的平衡 調(diào)節(jié)電解質(zhì)平衡 調(diào)節(jié)酸堿平衡 分泌生物活性物質(zhì),11,行業(yè)借鑒,排出體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝終產(chǎn)物，尿素是主要成分，每天排出約30 g。其次是氨基酸、尿酸、肌酐、肌酸和氨。,12,行業(yè)借鑒,1. 排出物中有小分子物質(zhì)，如尿素、肌酐、尿酸；

3、2. 還有中分子物質(zhì)，相對分子質(zhì)量在350-5000，是引起尿毒癥癥狀的主要毒性物質(zhì)； 3. 正常腎臟濾過的大分子物質(zhì)很少，每天排出的蛋白質(zhì)不超過150 mg。,13,行業(yè)借鑒,腎小球每天濾過尿液180 L，80%在近曲小管被重吸收，受尿液滲透壓的調(diào)節(jié)；遠(yuǎn)曲小管重吸收受抗利尿激素的調(diào)節(jié)，從而保持機體體液平衡。,14,行業(yè)借鑒,大量鈉、鉀、鈣、鎂、碳酸氫鹽、氯和無機鹽等電解質(zhì)濾過進(jìn)入腎小管，大部分被重吸收，受神經(jīng)、內(nèi)分泌和體液調(diào)節(jié)。,15,行業(yè)借鑒,人體血液保持pH值為7.35-7.45，腎臟主要通過以下方式進(jìn)行調(diào)節(jié)：一是回吸收NaHCO3，排出氫離子；二是排出可滴定酸；三是生成氨，與強酸基結(jié)合

4、，生成銨鹽排出，并保留鈉。,16,行業(yè)借鑒,1. 是內(nèi)分泌器官; 2. 近球旁細(xì)胞分泌腎素，對血壓有重要調(diào)節(jié)作用； 3. 產(chǎn)生促紅細(xì)胞生成素（EPO），刺激骨髓加速紅細(xì)胞生成；,17,行業(yè)借鑒,4. 維生素D3在肝內(nèi)羥化為25-羥基D3，在腎臟再次羥化為1,25-二羥基D3，成為有活性的維生素，才具有調(diào)節(jié)鈣磷代謝的作用； 5. 分泌前列腺素，具有擴張血管，增加腎臟血流量的作用； 6. 對促胃液素、胰島素和甲狀旁腺激素的滅活都有影響。,18,行業(yè)借鑒,血液透析的功能,19,行業(yè)借鑒,血液透析,是治療終末期腎病的一種方法：將患者的血液引出體外，通過血液透析裝置，完成對血液中的代謝廢物、毒物、致病因

5、子以及水、電解質(zhì)和酸堿的清除，再將凈化后的血液回輸人體，實現(xiàn)機體內(nèi)環(huán)境的平衡。,20,行業(yè)借鑒,缺陷,僅部分排出代謝廢物及調(diào)節(jié)水電解質(zhì)和酸堿平衡，無法完全實現(xiàn)腎臟的全部功能，依靠血液凈化不能達(dá)到正常人的生存質(zhì)量。 有了生物工程技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)可以人工合成或基因重組表達(dá)出人體所需要的生物活性物質(zhì)，如EPO和1,25-(OH)2D3，從而部分補償血液凈化治療的缺陷。,21,行業(yè)借鑒,血液透析的基本原理,22,行業(yè)借鑒,基本原理,彌散,對流,吸附,23,行業(yè)借鑒,彌散與透析,溶質(zhì)溶于溶劑形成溶液，只要存在濃度梯度，溶質(zhì)分子就會熱運動，由高濃度向低濃度方向遷移，在溶劑中分散趨于均勻，這種現(xiàn)象稱為彌散。

6、在不同的溶液間，用一個半透膜將溶質(zhì)分成兩部分，溶質(zhì)也能跨膜從高濃度側(cè)向低濃度側(cè)運動遷移，這一跨膜彌散過程稱為透析過程。,24,行業(yè)借鑒,彌散與透析,血液透析就是基于這一原理發(fā)展而來，血液在空心纖維內(nèi)流動，透析液在空心纖維外流動，溶質(zhì)從血液側(cè)經(jīng)過空心纖維膜向透析液側(cè)運動遷移。,25,行業(yè)借鑒,彌散與透析,溶質(zhì)從血液側(cè)經(jīng)過空心纖維膜向透析液側(cè)運動遷移，受到“血液側(cè)”、“半透膜”、“透析液側(cè)”三層阻力的影響，此為透析器溶質(zhì)彌散的參數(shù)。,26,行業(yè)借鑒,彌散與透析,這一理論基礎(chǔ)對臨床的指導(dǎo)： 1. 血液側(cè)的彌散阻力是主要的，增加血液流速，有助于降低血液側(cè)的彌散阻力，提高透析效率。使用高通量透析器，血液

7、流速高，也有助于達(dá)到治療目的。,27,行業(yè)借鑒,彌散與透析,2. 半透膜的彌散阻力與膜的厚度是呈正相關(guān)，降低透析器空心纖維膜的厚度，有利于提高透析效率。 3. 半透膜面積越大，在相同條件下透析效率越高。 4. 血液中代謝廢物等的濃度與透析液中溶質(zhì)的濃度相差越大，越有利于提高透析效率。,28,行業(yè)借鑒,彌散與透析,5. 透析液流速較血液流速高，因此，從透析器流出的透析液中清除的溶質(zhì)濃度較低，直接廢棄在經(jīng)濟上不合理。小于10-15%的透析流出液重新與新鮮透析液合并使用，可節(jié)省透析液，但并不影響血液側(cè)代謝廢物的彌散。,29,行業(yè)借鑒,對流與濾過,對流是在外力下，整個溶液遷移的過程，比彌散快得多。這種

8、外力不是濃度差，而是力學(xué)強度差，如壓力差。,對流可以在二相間發(fā)生，如用一個半透膜將血液和透析液分開，膜兩側(cè)予以一定的壓力差，血液中的水分在負(fù)壓吸引下由血液側(cè)對流遷移至透析液側(cè)，血液中的代謝廢物也隨水分的遷移從血液進(jìn)入透析液，這一過程稱為濾過，血液濾過就是基于這一原理發(fā)展而來。,30,行業(yè)借鑒,對流與濾過,溶質(zhì)以對流的形式隨水的濾過而清除，受半透膜面積和遷移外力的影響，這一理論對臨床工作的指導(dǎo)： 1. 血液濾過溶質(zhì)對流遷移的速率與半透膜兩側(cè)的壓力差呈正相關(guān)，合理地對壓力差進(jìn)行控制，使之與人的生理狀態(tài)相適應(yīng)。,31,行業(yè)借鑒,對流與濾過,2. 血液濾過器的參數(shù)，如面積、孔徑、孔結(jié)構(gòu)、孔隙率、截留最

9、大分子量、膜表面電荷性等，影響血液濾過溶質(zhì)的對流遷移速率： 面積大，遷移速率高； 相同面積下孔徑大及孔隙率高，遷移速率大； 孔的規(guī)整度影響溶質(zhì)的對流遷移速率，而且與截留分子量的大小直接相關(guān)； 膜表面帶負(fù)電荷，不易與血液中帶負(fù)電荷的蛋白相互作用，不易在半透膜的表面形成次級膜。否則，形成次級膜增加膜的對流遷移阻力，引起溶質(zhì)對流遷移速率的下降。,32,行業(yè)借鑒,對流與濾過,3. 血細(xì)胞的比容、血脂的含量、膠體滲透壓的高低也影響溶質(zhì)的對流遷移速率。 4. 血液濾過治療時不同的補液方式也對溶質(zhì)的對流遷移速率有影響。 前稀釋與后稀釋方式相比，前者溶質(zhì)的對流遷移的速率明顯要高，次級膜的形成較低，但因為溶質(zhì)濃

10、度低，小分子物質(zhì)總清除率較低。,33,行業(yè)借鑒,對流與濾過,5. 溶質(zhì)的對流遷移隨水的濾過而清除，膜兩側(cè)溶質(zhì)的濃度基本相當(dāng)，因此與血液透析相比，對小分子物質(zhì)的遷移速率低，但對中分子物質(zhì)的遷移速率較高。 6. 血液濾過中少有溶質(zhì)彌散遷移的發(fā)生，而血液透析除了有溶質(zhì)彌散遷移，也有對流遷移的發(fā)生。,34,行業(yè)借鑒,吸附與灌流,許多材料表面帶不同的基團，在電荷或分子間力的作用下，可以吸附許多物質(zhì)。如疏水基團可以選擇性吸附蛋白質(zhì)、藥物及有害物質(zhì)（如內(nèi)毒素、補體和2微球蛋白）。 將這些具有吸附作用的材料制成含有大、中和微孔的孔道結(jié)構(gòu)，形成具有微孔結(jié)構(gòu)的球形吸附材料，獲得相當(dāng)大的比表面，再以微囊包膜。,35

11、,行業(yè)借鑒,吸附與灌流,血液與吸附材料表面接觸時，溶質(zhì)以彌散和對流方式通過微囊膜進(jìn)入吸附材料的大、中孔道，最后進(jìn)入微孔道，在靜電或范德華力作用下被吸附。 若吸附材料表面固定有抗原或抗體，則可以利用生物親和力將血液中相應(yīng)的抗體或抗原吸附。 綜上所述，血液和吸附材料直接接觸，溶質(zhì)分子通過靜電作用、范德華力和生物親和力被吸附材料吸附的過程稱為血液（漿）吸附，血液灌流治療就是基于這一原理發(fā)展而來。,36,行業(yè)借鑒,吸附與灌流,這一理論對臨床工作的指導(dǎo)： 1. 根據(jù)要清除的溶質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)與生物特性，選擇合適的吸附材料： 水溶性溶質(zhì)的清除，宜選用活性炭類吸附材料； 脂溶性溶質(zhì)的清除，宜選用樹脂類吸附材料； 大分子溶質(zhì)的清除，宜選用親和性吸附材料。,37,行業(yè)借鑒,吸附與灌流,2. 根據(jù)要清除的溶質(zhì)分子大小來選擇合適孔徑及分布、孔隙率及比表面的吸附材料。 并非所有溶質(zhì)的清除都要求吸附材料高比表面。當(dāng)清除相對分子質(zhì)量較大的溶質(zhì)時，比表面過大反而使孔徑過小，不易于溶質(zhì)進(jìn)入吸附材料的孔道，不利于吸附清除。因此，血液灌流時，首先要強調(diào)適宜的孔徑及其分布。,38,行業(yè)借鑒,吸附與灌流,3. 對于固定有