血液透析原理 血液透析的原理是什么?

admin天气2024-05-03 19:43:30660

1、血液透析的原理是什么?

上海科技报科普问答主持人:主任记者 吴苡婷

血液透析其实就是一种透析,目前成为了急慢性肾功能衰竭的治疗方法之一。

透析是指通过小分子半透膜扩散到水的原理,也是将大分子和小分子分开的一种方法。而医学上引申出来的透析疗法目前分为血液透析和腹膜透析两种。

血液透析简单血透,也被称为人工肾,洗肾。利用半透膜原理,通过弥散,对流体内各种有害以及代谢废物和过多的电解质移除体外,达到血液净化的目的。现在所使用的人工肾即血液透析装置都具备上述这些功能,从而对血液的质和量进行调节,使之近于生理状态。

原理上,分为溶质转运和水分的转运。溶质转运分为弥散,对流,吸附三个环节。溶质依靠浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧转运,此现象称为弥散。溶质伴随溶剂一起通过半透膜的移动,称为对流。吸附是通过正负电荷的相互作用或范德华力和透析膜表面的亲水性基团选择性吸附某些蛋白质、毒物及药物。

水分的转运主要是超滤。而影响超滤的因素主要是 净水压力梯度,渗透压梯度,跨膜压力和超滤系数。这些共同构成了血液透析的基本原理。

而另一种透析疗法是腹膜透析。腹膜透析是利用腹膜作半透膜,通过腹透管向腹腔注入腹透液,通过弥散原理清除毒素,纠正电解质和酸碱平衡紊乱,通过渗透原理(向腹透液内加葡萄糖以提高腹透液的渗透压)以达到超滤脱水,替代肾脏的排泄功能。

两种透析疗法在医学上都被广泛利用。

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2、血液透析的基本原理是什么?血液透析清除了人体内的哪些毒素?

血液透析作为慢性肾功能衰竭尿毒症期最主要的肾脏替代疗法,利用的是半透膜的原理,将患者血液从体内引出与透析液同时引进透析器(俗称:人工肾),在透析器数万根中空纤维丝中两侧呈反方向流动(中空纤维丝内壁有微孔,内侧流的是血液,外侧是透析液),借助膜两侧的溶质梯度,渗透压梯度和水压梯度,通过弥散,对流,吸附,清除毒素,通过超滤和渗透清除体内储留过过多的水分,同时补充需要的物质,纠正电解质紊乱和调节酸碱平衡,被净化的血液再次输回体内的过程。

弥散,是指半透膜两侧的溶质从高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。弥散的结果是半透膜两侧溶质浓度达到平衡。

渗透:半透膜两侧存在的渗透压梯度差则使水分由低渗透压的一侧向高渗透压的一侧移动,最终使两侧渗透压达到平衡,称为渗透。

超滤与对流:若在半透膜一侧加负压从而增加跨膜压,则可使水分从压力高的一侧向压力低的一侧移动,这称为超滤,与此同时,也有部分溶质随水分一起移动,这称之为对流。

清除的毒素:通过弥散可以使尿毒症患者血中的小分子物质,如肌酐、尿素氮、钾离子、尿酸、有机酸等向透析液中扩散,而透析液中的碱性物质,如碳酸氢盐和钙离子则向血液中扩散,从而达到清除毒素,纠正电解质紊乱和代谢性酸中毒,通过增加跨膜压进行超滤可使水分自血液进入透析液中,从而使水排出体外。

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注:图片来自网络

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3、肾衰竭病人做了透析还能活多久?

透析和肾移植是治疗肾衰患者的主要手段,但是由于肾脏肾源紧缺,这不得不迫使我国绝大多数的肾衰患者必须依赖透析进行维持生命。但是透析≠换肾,透析仅仅是取代了肾脏部分的排泄功能,但是并不具备肾脏内分泌、促进新陈代谢的功能。患者的寿命也随之受到多方面的影响,那么透析患者还能活多久?又受哪些因素影响呢?

总体上透析患者的生存率随着时间的延长逐渐降低

医院是研究肾衰生存率的重要场所,很多的医院都以年为单位收集患者的各种信息,汇总后按照相关因素进行数据统计分析,以更好的评估疾病本身肾衰竭也是如此。但是禚医生在搜集文献数据过程中发现,无论何种研究透析患者的生存率几乎都是随着时间的延长而降低的。患者透析后1年、3年、5年的生存情况大致如下所示:

也就是说绝大多数患者未来几年内生存率是呈下降趋势的,那么我们不禁要问到底哪些因素影响着我们透析患者的生存率呢?医院在数据研究过程中又得出了哪些结论呢?

透析患者寿命影响的因素01透析膜与血液的直接接触反应

我们以血液透析为例,血液透析的原理就是将患者的血液和透析液同时放入透析器中,利用透析膜两侧的渗透压力、借助扩散、对流、吸附等手段替代肾脏的排泄功能。就可以把多余的水分、不需要的物质排出体外,而过滤后的血液继续返回体内,所以透析膜与血液存在直接的接触作用。

但是如果患者透析的场所不正规、透析的机器来源不明,很可能透析膜与血液的就没有很好的相容性。血液和透析膜会因为吸附血浆蛋白、血小板等原因,导致血液系统中的凝血机制激活而引发血栓。长期作用很容易引发血栓引发致命后果。

这也是为何透析膜从早期第一代的铜氨纤维素过渡到第二代甚至第三代的以聚矾、聚丙烯睛等为膜材料的重要原因,就是为了避免这种致命现象的产生。

02透析用水的安全性

如果你不从事医疗行业,你很难发现医疗行业中的一些规则。例如在透析行业中,透析用水就是医疗监管体系中的重中之重。因为虽然病人每日需要2L左右的水去进行生命代谢,但是一个进行血液透析的患者在治疗过程中甚至要接触90-192L的透析用水。

因此透析用水的中的微生物、PH、营养、温度都必须受到严格的限制,否则透析用水一旦环境发生改变,或者灭菌不言细菌就可以大量的繁殖,在透析过程中引发败血病,导致患者死亡。

除了严重的死亡情况以外,如果透析液长期含有细菌分泌的毒素成分存在,也会引发患者的免疫能力下降、血管疾病改变、代谢能力亢进等疾病,严重威胁患者的健康和寿命。所以就目前而言,透析用水大多使用超纯水,以防止在透析过程中促炎细胞因子的产生,避免患者健康的损失。

03透析的方案和次数

欧洲透析协会表示:

每周透析<12小时的患者的病死率大大高于透析12小时以上的患者;每周透析3次每次3.5小时的患者是每周透析3次每次4小时患者的2倍;

因此充分的透析是保障患者生存质量的前提。而能否充分的透析就是影响患者生存质量的重中之重。因此在透析过程中一定要保障透析频次、透析时间在科学范围内,否则患者很可能会因为透析不彻底而导致营养不良状况、炎症改变、肾功能残留减少、尿素清除率降低、透析并发症增加而威胁患者的生存质量。

04患者的营养状况--低蛋白引发的致命风险

尿毒症患者营养不良的原因主要由以下几种情况引起:

第一种是因为毒素在体内堆积引发自身的胃肠道不适;第二种是由患者自身的疾病情绪引起,患者会因抑郁而导致厌食、绝食;第三种就是由于患者的免疫力降低,并发感染症状引发蛋白质的氮失衡;最后的一点就是由于尿毒症导致的代谢失衡,例如内分泌功能紊乱、高胰岛素血症、各种无法排出体内的激素继续发挥作用而导致大量的蛋白质代谢引发的蛋白质缺乏。

如果我们的肾衰患者或者尿毒症患者存在营养不良的情况,且血液中蛋白质的水平低于15-30g/L,那么患者的死亡系数很可能就是普通患者的15-18倍。要知道低蛋白血症会引发血液阻滞、纤维蛋白增多动脉粥样硬化,会引发严重的心血管疾病发生;同时由于蛋白的缺乏免疫能力下降,患者很容易死于感染的风险。

因此营养状况特别是蛋白质的水平一定要注意,患者在治疗期间一定要加强营养支持,防止低蛋白的产生。

05残留肾功能的情况

医生一般说的残留肾功能其实就是指的,患者肾衰以后依然健存的肾残留组织,这些组织在清除毒素、调节体内各种盐分的平衡以及分泌肾素、肾上腺激素的各种能力。

所以面对肾衰的患者医生都会坚决的避免患者发生低血压,甚至使用具有肾毒性的造影剂、甚至开具非甾体消炎药甚至氨基糖苷类的抗生素,其主要目的就是为了保护患者残余的肾功能。只要患者还有仅存的肾功能就会对健康起到很大的帮助,否则如果患者肾功能完全丧失,仅仅依靠透析患者的3年生存率会处于很低的水平。

06透析患者的年龄

50岁以上的患者透析死亡风险一般是50岁以下患者的3倍,主要由以下几点原因:

患者年龄高存在多器官功能下降及心脑血管疾病发病率较高;要知道尿毒症患者死于心血管疾病的风险是离奇的高;患者高龄接受透析的时长要比普通患者时间较长;高龄患者营养状态差及合并症多等同时高龄患者原发病中糖尿病肾病和高血压肾损害较多见,全身性血管病变的发生率高

所以这也是为什么医院在对老年患者进行血液透析的时候必须遵循低血流量、低透析液流量、低超滤率、短时血液净化原则,就是为了避免减少心血管、脑血管等并发症的发生。

最后总结一下

透析的患者能存活多久完全取决于残余肾功能、透析的材料选择、透析的用水质量、年龄、营养状况、心理因素以及其他并发症这几个因素。

因此如果我们在进行透析的时候一定要注意以下原则:

透析膜的选择必须要有很好的成膜性和机械强度以及与血液有很好的生物相容性;透析用水的选择必须超纯水,且经过严格的把控;透析的频次和时间一定要把握足够,避免频次过低时间过短;治疗方案必须要定期由医生评估;如果患者存在血压异常、贫血、营养不良的情况一定要及时纠正;最后的最后家属一定要照顾好患者的心理情绪,注重患者心理健康,陪伴患者走到底。