Что такое гемодиализ?
Почка – сложнейший орган человека, выполняющий множество функций, основные из которых – очистка крови от «ненужных» веществ, в том числе излишней жидкости, и вывод их за пределы организма. Если вдруг почки перестают выполнять свою задачу, все эти токсины начинают отравлять кровь, а затем и весь организм, человек внезапно предстает на грани жизни и смерти. Если почечная функция снижается до критического уровня в 15—10 мл/мин, пришла пора думать о выборе метода заместительной почечной терапии.
При всех достижениях современной медицины восстановить работу нефронов, составляющих основную ткань почки, увы, пока не удается. Остается три пути:
1. гемодиализ
2. перитонеальный диализ
3. пересадка (трансплантация) почки.
По разным причинам, операции по трансплантации почек в нашей стране проводятся гораздо реже, чем требуется. Остается диализ – процедура искусственной очистки крови. При этом перитонеальный диализ предусматривает очистку крови внутри организма самого пациента, когда в брюшную полость через установленный катетер заливается специальный раствор, фильтруется через брюшину (которая в данном случае выступает как естественная фильтрующая установка и. вобрав в себя токсины, выводится наружу.
Гемодиализ (термин происходит от гемо- и др. – греч. διάλυσις – разложение, отделение) – метод внепочечного очищения крови при острой и хронической почечной недостаточности. При гемодиализе кровь пациента многократно пропускается через специальный диализатор, аппарат «искусственная почка», который и удаляет из организма токсические продукты обмена веществ, нормализует нарушения водного и электролитного балансов.
Как это происходит? Современный диализатор напоминает собой небольшую, компактную бензоколонку, в которую по специальным тонким шлангам поступает кровь пациента, проходит через тончайшие мембраны, очищается и вновь возвращается в кровеносную систему человека.
Для того чтобы кровь очищалась наиболее эффективно, скорость перекачки ее должна быть достаточно высокой – не менее 250 мл в минуту. Это очень много, буквально 20-я часть всей крови человека. Вены просто-напросто не в состоянии перекачивать столько. Поэтому у диализного больного создается специальный сосудистый доступ – так называемая артериовенозная фистула, когда крупная периферическая вена подшивается к артерии. После этого вена со временем постепенно расширяется, ее стенки становятся толще. Вот в это соустье и делаются пункции.
Во время гемодиализа происходит удаление находящихся в крови вредных веществ, а также удаление лишней воды из организма (ультрафильтрация) через избирательно проницаемую мембрану, с одной стороны которой находится кровь пациента, а с другой – диализирующий раствор. В зависимости от размера пор и других характеристик мембраны из крови могут удаляться вещества с различной молекулярной массой – от натрия, калия, мочевины до белков (β2-микроглобулин).
Из диализирующего раствора в кровь пациента также могут переходить электролиты (натрий, калий, кальций, хлорид и т. д.) и крупномолекулярные вещества. Поэтому диализирующий раствор содержит определенную концентрацию электролитов для поддержания их баланса в организме пациента и проходит специальную очистку, чтобы не допустить попадания бактерий или токсичных веществ в кровоток.
Из истории гемодиализа
Диализ (dialysis) – метод разделения частиц различных размеров в жидкой смеси с помощью тонкой полупроницаемой мембраны, поры которой слишком малы для прохождения больших частиц (например, белков), но достаточно велики для прохождения растворенного кристаллического вещества. Растворенная смесь отделяется от дистиллированной воды с помощью этой мембраны; растворенные частицы проходят – сквозь мембрану в воду, в то время как крупные нерастворенные частицы остаются.
Термин, по некоторым данным, впервые был придуман шотландским ученым Томасом Грэхэмом, заложившим физические основы гемодиализа в своем труде «Осмотическая сила» (1854 г.). В этой работе ученый впервые описал способ изготовления полупроницаемых мембран из специально обработанного пергамента.
Спустя 50 лет американский биохимик и фармаколог, первооткрыватель адреналина 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.
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 67-летней пациентки, устранена угроза смерти. 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.
В 2010 году в США был разработан имплантируемый в организм больного гемодиализный аппарат. Аппарат разработанный в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, имеет размеры в целом соответствующие размеру человеческой почки. Имплантат помимо традиционной системы микрофильтров содержит биореактор к с культурой клеток почечных канальцев способных выполнять метаболические функции почки. Прибор не требует энергообеспечения и работает за счет давления крови пациента. Данный биореактор имитирует принцип работы почки за счет того что культура клеток почечных канальцев находится на полимерном носителе и обеспечивает обратную реабсорбцию воды и полезных веществ, так же как это происходит в норме. Что позволяет значительно повысить эффективность диализа и да же полностью отказаться от необходимости трансплантации донорской почки.