Hämodialyse

Die Hämodialyse ist eine Nierenersatztherapie für Patienten mit akutem und chronischem Nierenversagen. Dabei wird Blut aus dem Körper abgeleitet und durch einen Dialysator geleitet, der aus unzähligen Hohlfasern besteht. Blut und Elektrolytlösung (Dialyseflüssigkeit) mit ähnlichen Konzentrationen wie im Körper gelangen durch Diffusion, Ultrafiltration und Adsorption in die Hohlfasern hinein und wieder hinaus. Der Stoffaustausch erfolgt nach dem Prinzip der Konvektion, Stoffwechselprodukte werden entfernt, der Elektrolyt- und Säure-Basen-Haushalt wird aufrechterhalten und gleichzeitig überschüssiges Wasser aus dem Körper entfernt. Der gesamte Prozess der Rückführung des gereinigten Blutes wird als Hämodialyse bezeichnet.

Prinzip

1. Stofftransport
(1) Dispersion: Sie ist der Hauptmechanismus der Stoffentfernung bei der Hämodialyse. Der gelöste Stoff wird abhängig vom Konzentrationsgradienten von der Seite hoher Konzentration zur Seite niedriger Konzentration transportiert. Dieses Phänomen wird als Dispersion bezeichnet. Die dispersive Transportenergie des gelösten Stoffes stammt aus der unregelmäßigen Bewegung der Moleküle bzw. Partikel selbst (Brownsche Molekularbewegung).
(2) Konvektion: Die Bewegung von gelösten Stoffen durch die semipermeable Membran zusammen mit dem Lösungsmittel wird als Konvektion bezeichnet. Unabhängig vom Molekulargewicht des gelösten Stoffes und dessen Konzentrationsgradienten entspricht die durch die Membran übertragene Kraft der hydrostatischen Druckdifferenz auf beiden Seiten der Membran, der sogenannten Solut-Traktion.
(3) Adsorption: Durch die Wechselwirkung positiver und negativer Ladungen bzw. Van-der-Waals-Kräfte und hydrophiler Gruppen auf der Oberfläche der Dialysemembran werden bestimmte Proteine, Gifte und Medikamente (wie z. B. β2-Mikroglobulin, Komplement, Entzündungsmediatoren, Endotoxin usw.) selektiv adsorbiert. Die Oberfläche aller Dialysemembranen ist negativ geladen, und die Menge der negativen Ladung bestimmt die Menge der adsorbierten Proteine ​​mit heterogenen Ladungen. Während der Hämodialyse werden bestimmte, im Blut erhöhte Proteine, Gifte und Medikamente selektiv an der Oberfläche der Dialysemembran adsorbiert, um diese pathogenen Substanzen zu entfernen und so den Behandlungserfolg zu erzielen.
2. Wassertransfer
(1) Definition der Ultrafiltration: Die Bewegung einer Flüssigkeit durch eine semipermeable Membran unter dem Einfluss eines hydrostatischen oder osmotischen Druckgradienten wird als Ultrafiltration bezeichnet. Bei der Dialyse beschreibt Ultrafiltration die Bewegung von Wasser von der Blutseite zur Dialysatseite; umgekehrt wird die Bewegung von Wasser von der Dialysatseite zur Blutseite als inverse Ultrafiltration bezeichnet.
(2) Faktoren, die die Ultrafiltration beeinflussen: ①Druckgradient des gereinigten Wassers; ②osmotischer Druckgradient; ③Transmembrandruck; ④Ultrafiltrationskoeffizient.

Indikationen

1. Akutes Nierenversagen.
2. Akutes Herzversagen aufgrund von Volumenüberlastung oder Bluthochdruck, der mit Medikamenten nur schwer zu kontrollieren ist.
3. Schwere metabolische Azidose und Hyperkaliämie, die schwer zu korrigieren ist.
4. Hyperkalzämie, Hypokalzämie und Hyperphosphatämie.
5. Chronisches Nierenversagen mit schwer zu korrigierender Anämie.
6. Urämische Neuropathie und Enzephalopathie.
7. Urämie-Pleuritis oder Perikarditis.
8. Chronisches Nierenversagen in Verbindung mit schwerer Mangelernährung.
9. Unerklärliche Organfunktionsstörungen oder Verschlechterung des Allgemeinzustands.
10. Drogen- oder Giftvergiftung.

Kontraindikationen

1. Intrakranielle Blutung oder erhöhter intrakranieller Druck.
2. Schwerer Schock, der mit Medikamenten nur schwer zu beheben ist.
3. Schwere Kardiomyopathie mit refraktärer Herzinsuffizienz.
4. Personen mit begleitenden psychischen Störungen können nicht mit der Hämodialysebehandlung kooperieren.

Hämodialysegeräte

Zur Ausrüstung für die Hämodialyse gehören die Hämodialysemaschine, die Wasseraufbereitungsanlage und der Dialysator, die zusammen das Hämodialysesystem bilden.
1. Hämodialysegerät
Es handelt sich um eines der am weitesten verbreiteten Therapiegeräte in der Blutreinigungstherapie. Es ist ein relativ komplexes mechatronisches Gerät, bestehend aus einem Dialysatzufuhr-Überwachungsgerät und einem Gerät zur Überwachung der extrakorporalen Zirkulation.
2. Wasseraufbereitungssystem
Da das Blut des Patienten während einer Dialysesitzung mit einer großen Menge Dialysat (120 l) durch die Dialysemembran in Kontakt kommt und Leitungswasser verschiedene Spurenelemente, insbesondere Schwermetalle, sowie Desinfektionsmittel, Endotoxine und Bakterien enthält, gelangen diese Substanzen durch den Kontakt mit dem Blut in den Körper. Daher muss das Leitungswasser nacheinander gefiltert, von Eisen befreit, enthärtet, mit Aktivkohle behandelt und mittels Umkehrosmose aufbereitet werden. Nur Umkehrosmosewasser kann als Verdünnungswasser für das konzentrierte Dialysat verwendet werden. Die Anlage zur Durchführung dieser Aufbereitungsschritte ist das Wasseraufbereitungssystem.
3. Dialysator
Die Hämodialyse, auch „künstliche Niere“ genannt, besteht aus Hohlfasern aus chemischen Materialien, die mit zahlreichen kleinen Poren versehen sind. Während der Dialyse fließt das Blut durch die Hohlfasern, während das Dialysat rückwärts durch sie fließt. Durch die Poren der Hohlfasern werden gelöste Stoffe und Wasser kleiner Moleküle ausgetauscht. Das Ergebnis dieses Austauschs ist das Blut im Dialysat. Im Dialysat werden Urämie-Toxine, einige Elektrolyte und überschüssiges Wasser entfernt, während Bicarbonat und Elektrolyte aus dem Dialysat ins Blut gelangen. Dadurch werden Toxine und Wasser entfernt sowie der Säure-Basen-Haushalt und die Stabilität des inneren Milieus aufrechterhalten. Die Gesamtfläche der Hohlfasern, die sogenannte Austauschfläche, bestimmt die Durchtrittskapazität für kleine Moleküle, während die Porengröße der Membran die Durchtrittskapazität für mittelgroße und große Moleküle bestimmt.
4. Dialysat
Das Dialysat wird durch Verdünnen des Dialysekonzentrats (das Elektrolyte und Basen enthält) mit Umkehrosmosewasser im entsprechenden Verhältnis gewonnen. Es entsteht eine Lösung mit einer Elektrolytkonzentration, die der des Blutes nahekommt, um normale Elektrolytwerte aufrechtzuerhalten und gleichzeitig durch eine höhere Basenkonzentration dem Körper Basen zuzuführen, um die Azidose des Patienten zu korrigieren. Als Dialysatbasis wird üblicherweise Bicarbonat verwendet, das jedoch auch geringe Mengen Essigsäure enthält.