- Hoe werd een kunstnier ontdekt?
- Hoe werkt een kunstnier?
- Draagbare kunstnier en andere moderne dialysatoren
Kunstnier is de algemene naam voor het hele hemodialyseapparaat. Een van de onderdelen is de dialysator. Het is een apparaat waar mensen met nierfalen niet zonder kunnen. Het is meer dan 100 jaar geleden uitgevonden en er wordt voortdurend aan gewerkt om het te verbeteren. Wetenschappers bouwen steeds efficiëntere en kleinere dialysatoren. Hoe werkt een kunstnier en welke soorten dialysatoren zijn er?
Kunstnier , ofdialysatoris een apparaat dat tot taak heeft de functies van dit orgaan te vervangen bij mensen met chronische of acute nierinsufficiëntie mislukking. De nieren spelen een uiterst belangrijke rol in het lichaam: ze verwijderen overtollig water en zijn een filter dat het bloed ontdoet van onnodige stofwisselingsproducten, voornamelijk ureum, creatinine en medicijnen. Ze handhaven ook de zuur-base- en elektrolytenbalans, reguleren de bloeddruk en scheiden zelfs hormonen (erytropoëtine) af. Als de nieren ziek zijn, wordt het hele lichaam ziek. Als ze stoppen met werken, kan een persoon hoogstens een paar dagen overleven, omdat de concentratie van de giftige stoffen steeds moeilijker te verdragen wordt, de bloeddruk stijgt, de persoon blind wordt, uiteindelijk in een coma en sterven. Om te leven, moet hij ten minste één functionele nier hebben.
Hoe werd een kunstnier ontdekt?
Voor patiënten met nierfalen biedt een niertransplantatie hoop op een normaal leven. Wachten op hem zijn afhankelijk van de zogenaamde kunstmatige nier. Het begon allemaal in 1913 met drie Amerikanen genaamd Abel, Rowntree en Turner. Ze wilden een bloedfilterapparaat bouwen, maar hadden het materiaal niet. Het werd pas in de Tweede Wereldoorlog ontdekt door een jonge Nederlandse arts, Willem Kolff - dit materiaal was cellofaan, dat het mogelijk maakte om twee stoffen te scheiden, op voorwaarde dat de ene groter was dan de andere. Kolff deed bloed met ureum in een cellofaanzakje en het zakje in een waterige oplossing van zout met een concentratie vergelijkbaar met die in het menselijk lichaam. Daarna schudde hij de zak en na 15 minuten controleerde hij het ureumgeh alte in het bloed. Het bleek dat al het ureum in de zoutwateroplossing was doorgedrongen! Het was een baanbrekende ontdekking die leidde tot de bouw van de eerste dialysatoren. Aanvankelijk werkten ze met vallen en opstaan en waren niet zonder slachtoffers inna verloop van tijd werden kunstnieren echter het basisinstrument dat het leven redde van mensen van wie de eigen organen niet meer werkten.
Hoe werkt een kunstnier?
Moderne hemodialyse-apparaten verschillen duidelijk aanzienlijk van die ontworpen door Kolff, maar het basisprincipe van de werking is niet veranderd. De patiënt ontwikkelt chirurgisch een veneuze-arteriële fistel of er wordt een katheter ingebracht waardoor bloed in het apparaat wordt gebracht. Daar wordt de bloeddruk gestabiliseerd en wordt een speciaal antistollingsmiddel toegevoegd zodat het bloed niet stolt. De dialysator heeft de vorm van een cilinder, waarin zich ongeveer 11 duizend bevinden. fijne capillairen, d.w.z. dunne buisjes met een diameter van ongeveer 200-300 micrometer, gemaakt van een doorschijnende film, bijvoorbeeld cellulose, maar ook van andere materialen. Binnenin stroomt het bloed (het kan ongeveer 50 ml per keer bevatten), en aan de buitenkant bevindt zich dialysevloeistof, die voor elke patiënt afzonderlijk wordt bereid.
Ureum en creatinine stromen van het bloed, waar hun concentratie hoog is, naar de vloeistof, waar hun concentratie laag is (aanvankelijk nul), terwijl de andere eigenschappen van het bloed onveranderd blijven, er gaat bijvoorbeeld niets belangrijks voor het leven verloren eiwitten, ionen en vooral bloedcellen (omdat ze volgens het diffusieprincipe ook in een oplossing met een lagere concentratie moeten proberen te zijn). Water en elektrolyten kunnen in beide richtingen door semipermeabele membranen reizen, zodat hun bloedconcentratie onveranderd blijft. Het is ook belangrijk om overtollig water uit het lichaam te verwijderen. Dit gebeurt door middel van een fenomeen dat ultrafiltratie wordt genoemd. Door de verhoogde druk in de buizen wordt het water naar buiten geduwd en afgevoerd.
Ten slotte gaat het gezuiverde bloed terug naar het lichaam van de patiënt, maar daarvoor moet je de temperatuur en druk stabiliseren en controleren op luchtbellen. Indien gedetecteerd, klemt het systeem de leiding af en stopt de pomp. Dit om levensbedreigende luchtembolie te voorkomen. Dialyse duurt ongeveer 3-5 uur en de patiënt moet zich 3 keer per week melden bij het dialysecentrum. Daarnaast kan hij een bijna normaal leven leiden, werken en studeren. Reizen kan een beperking zijn, hoewel dit ook kan worden aangepakt (het enige probleem is om het dialysestation te vinden en de tijd voor de procedure in te plannen). Mensen die dialyse ondergaan, moeten ook een adequaat dieet volgen op basis van een laag water- en natriumgeh alte.
Nuttig om te wetenPeritoneale dialyse
De hierboven beschreven dialysator wordt gebruikt om extracorporale dialyse uit te voeren, d.w.z. hemodialyse. Maar er is ook de zogenaamde peritoneale dialyse. Het peritoneale membraan wordt gebruikt om het bloed te filteren - dun en gladde serosa die de buikholte bekleedt en de organen erin bedekt. Met behulp van de Tenckhoff-katheter, die permanent in de buikholte van de patiënt wordt geplaatst (bij voorkeur onderaan de buikholte - de zogenaamde Douglas-holte), wordt dialysevloeistof (ongeveer 2 liter) in de buikholte gebracht en achtergelaten ongeveer 20-30 minuten. De verontreinigde vloeistof wordt vervolgens via dezelfde katheter weer verwijderd. Het belangrijkste is dat een persoon niet geïmmobiliseerd is en met de juiste hygiëne kan peritoneale dialyse alleen thuis worden uitgevoerd. Vaak hebben patiënten echter last van lastige complicaties, zoals buikvliesontsteking, infecties in het kathetergebied en hernia's. Daarnaast neemt de filtratiecapaciteit van het buikvlies na verloop van tijd af en zul je op een gegeven moment toch moeten overstappen op klassieke dialyse. Aan de andere kant spaart peritoneale dialyse bloedvaten die later nodig zullen zijn wanneer hemodialyse wordt gestart.
Draagbare kunstnier en andere moderne dialysatoren
In Polen leven en functioneren meer dan twaalfduizend mensen (in de wereld zijn het 13 miljoen) normaal dankzij het feit dat ze zich meerdere keren per week bij een dialysestation melden voor een ingreep. Het is vervelend en vermoeiend. Er moet ook aan worden toegevoegd dat als gevolg van de toenemende prevalentie van diabetes en hypertensie, het aantal van dergelijke mensen nog steeds groeit. Daarom werken wetenschappers aan de verbetering en minimalisering van dialysatoren om de kwaliteit van leven van de patiënten zo veel mogelijk te verbeteren. Er zijn al dergelijke apparaten, hoewel nog in de testfase, die je als een gereedschapsriem kunt omdoen en ermee kunt lopen. En wetenschappers van de Universiteit van Californië werken aan een kunstnier die zo groot is dat hij in het menselijk lichaam kan worden geïmplanteerd. Ze gebruiken levende niercellen, gekweekt en met weefsel gemanipuleerd in het apparaat. Ze spelen een metabolische rol en nemen deel aan de regulering van de water- en elektrolytenbalans. Op deze manier vervult de kunstnier dezelfde functie als het getransplanteerde orgaan. Het hele proces wordt aangedreven door de druk van het bloed dat in de bloedvaten stroomt. Er zijn geen extra pompen of externe energiebronnen nodig. Bovendien wordt de patiënt niet gedwongen om immunosuppressiva te nemen. Laten we hopen dat een implanteerbare kunstnier binnenkort een haalbare oplossing wordt voor patiënten met nierfalen.