- Hur upptäcktes en konstgjord njure?
- Hur fungerar en konstgjord njure?
- Bärbara konstgjorda njurar och andra moderna dialysatorer
Konstgjord njure är det vanliga namnet för hela hemodialysmaskinen. En av dess delar är dialysatorn. Det är en apparat som personer med njursvikt inte skulle kunna leva utan. Det uppfanns för över 100 år sedan, och det pågår ständigt arbete för att förbättra det. Forskare konstruerar allt effektivare och mindre dialysatorer. Hur fungerar en konstgjord njure och vilka typer av dialysatorer finns det?
Konstgjord njure , ellerdialysatorär en enhet vars uppgift är att ersätta funktionerna hos detta organ hos personer med kroniska eller akuta njurar fel. Njurarna spelar en extremt viktig roll i kroppen: de tar bort överflödigt vatten och är ett filter som renar blodet från onödiga metaboliska produkter, främst urea, kreatinin och droger. De upprätthåller också syra-bas- och elektrolytbalansen, reglerar blodtrycket och utsöndrar till och med hormoner (erytropoietin). När njurarna är sjuka blir hela kroppen sjuk. Om de slutar arbeta kommer en person att kunna överleva högst några dagar, eftersom koncentrationen av de giftiga ämnena blir svårare och svårare att bära, blodtrycket kommer att öka, personen kommer att bli blind, så småningom falla in i i koma och dö. För att leva måste han ha minst en fungerande njure.
Hur upptäcktes en konstgjord njure?
För patienter med njursvikt ger en njurtransplantation hopp om ett norm alt liv. Väntar på honom är beroende av den så kallade konstgjord njure. Det hela började 1913 med tre amerikaner som hette Abel, Rowntree och Turner. De ville konstruera en blodfilterapparat, men hade inte materialet. Det upptäcktes inte förrän under andra världskriget av en ung holländsk läkare, Willem Kolff - detta material var cellofan, vilket gjorde det möjligt att separera två ämnen, förutsatt att den ena var större än den andra. Kolff placerade blod med urea i en cellofanpåse och påsen i en vattenlösning av s alt med en koncentration liknande den i människokroppen. Sedan skakade han på påsen och efter 15 minuter kontrollerade han ureah alten i blodet. Det visade sig att all urea trängde in i s altvattenlösningen! Det var en genombrottsupptäckt som ledde till konstruktionen av de första dialysatorerna. Till en början arbetade de på prov och misstag och var inte utan offermed tiden blev dock konstgjorda njurar det grundläggande verktyget som räddade livet på människor vars egna organ slutade fungera.
Hur fungerar en konstgjord njure?
Moderna hemodialysapparater skiljer sig uppenbarligen markant från de som designats av Kolff, men deras grundläggande funktionsprincip har inte förändrats. Patienten utvecklar en venös-arteriell fistel kirurgiskt eller en kateter förs in genom vilken blod förs in i apparaten. Där stabiliseras blodtrycket och ett speciellt antikoagulant tillsätts för att blodet inte ska koagulera. Dialysatorn har formen av en cylinder, inuti vilken det finns ca 11 tusen. fina kapillärer, det vill säga tunna rör med en diameter på ca 200-300 mikrometer, gjorda av en genomskinlig film, t ex cellulosa, men även av andra material. Blod flödar inuti dem (det rymmer cirka 50 ml åt gången), och utanför finns dialysvätska, förberedd individuellt för varje patient.
Urea och kreatinin flödar från blodet, där deras koncentration är hög, till vätskan, där deras koncentration är låg (initi alt noll), medan de andra egenskaperna hos blodet förblir oförändrade, t.ex. proteiner, joner och framför allt blodkroppar (eftersom de enligt diffusionsprincipen också ska försöka ligga i en lösning med lägre koncentration). Vatten och elektrolyter kan färdas genom semipermeabla membran i båda riktningarna, så att deras blodkoncentration förblir oförändrad. Det är också viktigt att ta bort överflödigt vatten från kroppen. Detta görs genom ett fenomen som kallas ultrafiltrering. På grund av det ökade trycket inuti rören tvingas vattnet ut och stöts ut.
Slutligen går det renade blodet tillbaka till patientens kropp, men innan dess måste du stabilisera dess temperatur och tryck och kontrollera om det finns luftbubblor. Om det upptäcks, klämmer systemet fast ledningen och stoppar pumpen. Detta för att förhindra livshotande luftemboli. Dialys tar ca 3-5 timmar och patienten ska rapportera till dialyscentralen 3 gånger i veckan. Dessutom kan han leva ett nästan norm alt liv, arbeta och studera. Resor kan vara en begränsning, även om detta också kan hanteras (enda problemet är att lokalisera dialysstationen och schemalägga tiden för ingreppet). Personer i dialys måste också följa en adekvat diet baserad på låga vatten- och låga natriumnivåer.
Värt att vetaPeritonealdialys
Dialysatorn som beskrivs ovan används för att utföra extrakorporeal dialys, d.v.s. hemodialys. Men det finns också den sk peritonealdialys. Peritonealmembranet används för att filtrera blodet - tunt och slättserosa som kantar bukhålan och täcker organen i den. Med hjälp av Tenckhoff-katetern, som placeras permanent i patientens bukhåla (helst i botten av bukhålan - den så kallade Douglas-kaviteten), förs dialysvätska (ca 2 liter) in i bukhålan och lämnas i ca 20-30 minuter. Den kontaminerade vätskan avlägsnas sedan tillbaka genom samma kateter. Viktigast av allt är att en person inte är immobiliserad, och med korrekt hygien kan peritonealdialys utföras ensam, hemma. Ofta kämpar patienterna dock med besvärliga komplikationer, såsom bukhinneinflammation, infektioner i kateterområdet och bråck. Dessutom minskar peritonealmembranets filtreringskapacitet med tiden, och någon gång måste man ändå gå över till klassisk dialys. Å andra sidan räddar peritonealdialys blodkärl som kommer att behövas senare när hemodialys påbörjas.
Bärbara konstgjorda njurar och andra moderna dialysatorer
I Polen lever och fungerar över ett dussin tusen människor (i världen är det 13 miljoner) norm alt tack vare att de rapporterar till en dialysstation för ett ingrepp flera gånger i veckan. Det är tråkigt och utmattande. Det bör också tilläggas att på grund av den ökande prevalensen av diabetes och högt blodtryck ökar antalet sådana personer fortfarande. Därför arbetar forskare med att förbättra och minimera dialysatorer för att förbättra patienternas livskvalitet så mycket som möjligt. Det finns redan sådana enheter, även om de fortfarande är i testfasen, som du kan ta på dig som ett verktygsbälte och gå med det. Och forskare från University of California arbetar på en konstgjord njure av storleken som gör att den kan implanteras i människokroppen. De använder levande njurceller, odlade och vävnadsmanipulerade i enheten. De spelar en metabolisk roll och deltar i regleringen av vatten- och elektrolytbalansen. På så sätt fyller den konstgjorda njuren samma funktion som det transplanterade organet. Hela processen drivs av trycket från blodet som strömmar i kärlen. Inga ytterligare pumpar eller externa energikällor behövs. Dessutom är patienten inte tvingad att ta immunsuppressiva läkemedel. Låt oss hoppas att en implanterbar konstgjord njure snart kommer att bli en hållbar lösning för patienter med njursvikt.