人工肾肺肝ppt课件

Chapter 9 MEDICAL APPLICATIONS OF MEMBRANES1高分子合成膜的对物质透析、滤过功能 人工肾膜透析作用，膜的截留分子量 5000人工肺膜气体交换，疏水微孔膜或硅橡胶致密膜人工肝膜滤过吸附作用，膜的截留分子量 5 8万参考文献：4 刘茉娥 等编 “膜分离技术应用手册 ”化工出版社， 20012The kidney is a key component of the bodys waste disposal and acid-base regulation mechanisms.Each year approximately one person in ten thousand suffers irreversible kidney failure. 4IX.2. Hemodialysis 3肾的功能1、代谢尾产物的排泄4 尿、尿酸、肌肝和其他含氮物质；非挥发性酸及其盐（硫、硝、磷）；非含氮化合物的电解质、水等。2、调节水、电解质和酸碱平衡4 肾小球滤过、肾小管重吸收 : 调节 Na+的排泄；4 远端小管： H + 、 K+的产生及其浓度控制；4 近端小管重吸收： 调节磷的产生3、产生多种生物活性物质4 如：肾素、促红细胞生成素、前列腺素、血管舒张素和激肽等 4人体肾再吸收与分泌功能5肾小球的过滤作用AA-入球小动脉， BA-出球小动脉1. 动脉压力， 2. 脂质体胶体渗透压， 3. 小球囊压力 ( P=2.0kPa) 6近端肾小管对水钠等的重吸收功能7肾小管的重吸收功能AA-氨基酸， Glu-葡萄糖，PD-电位差， CA-碳酸脱水酶8尿的浓缩功能9血液中物质的分子量血液中的分子 分子量 人血蛋白 67000 人免疫球蛋白 150000 900000及 链 45000 及 10000 胆红素 600结合胆红素 800胆固醇 400 凝血酶原 70000凝血酶 40000抗凝血酶 600002 微球蛋白 700000 血浆铜蓝蛋白 130000转铁蛋白 80000糖蛋白 40000抗胰蛋白酶 50000各种补体 90000 40000010醋酸纤维素透析膜的物质透析平衡 11Kolf s tubular hemodialyzer device 12Hollow fiber and plate-and-frame dialyzers13Relative solute permeability for various solutes4regenerated cellulose membrane (Cuprophan 150)4 相对扩散系数（ Dm/Dw)14Clearance for hemodialyzers and the normal kidney 15三种透析过程的液流流向示意4hemodialysis； hemofiltration； hemodiafiltration4 血液 4 血液透析液 透析液4 血液 4 血液预稀释 透过液后稀释透析液 透析液血液 4 血液后洗释(a) 血液透析(b)血液滤过(c)血液洗滤16三种透析过程的溶质清除率4 HemodialysisHemofiltrationHemodiafiltration17透析液中有关离子的浓度范围钠离子钙离子镁离子葡萄糖4 mmol/l4 mmol/l4 mmol/l4 g/l18三种渗析过程的清除率比较4对三种透析过程效率比较可知， HDF对 2微球蛋白清除率远比 HF和 HD大。 194除以上三种透析器外，还有一种吸附透析型膜组件，它是将滤过型或透析型膜组件分别与吸附剂结合的透析器，可直接用于分子量稍大、且不易透析的血液内代谢废物在短时间内快速除去。4 4 目前称这类透析器为人工肝。20膜的筛分系数是评价各种膜对血浆蛋白及其它有关分子滤过率大小的参数，其定义为透过液中溶质浓度除以透析器的进出口溶质浓度的平均值。4 Stokes 半径4 筛分系数S膜的筛分系数21不同膜的筛分系数比较膜的筛分系数高表示溶质或蛋白的透过率高，对透析膜、滤过膜、血浆分离膜的筛分系数是不同的。溶质及其分子量铜仿膜（ 10m） 聚酰胺膜 肾小球基底膜尿素 （ 60） 1.0 1.0 1.0蔗糖 （ 342） 0.8 1.0 1.0微生素 B12 （ 1355） 0.6 1.0 1.0菊粉 （ 5200） 0.3 0.95 0.95白蛋白 （ 69000） 0.002 0.01 -22三种结构的中空纤维膜23人工肾透析机理24三种透析过程的液流流向示意图血液 血液透析液 透析液血液 血液预稀释透过液后稀释透析液透析液血液 血液后洗释(a)(b)(c)(a)血液透析 (b) 血液滤过 (c) 血液洗滤25几种常用透析液组成透析液种类Na+ Ca+ K+ Mg+ CI - 醋酸盐 碳酸氢盐糖mmol/L醋酸盐 135 1.75 2 0.75 104 38 - 11.1(200)无钾 135 1.75 0 0.75 106 37 - 11.1(200)无糖 135 1.75 2 0.75 104 38 - 11.1(200)高钠 140 1.75 2 0.75 111 36 - 11.1(200)低钠 135 0.5 2 0.5 103 36 - 11.1(200)碳酸氢盐 139 1.75 2 0.5 106.5 4 35 11.1(200)有关 Na+、 Ca+等离子的浓度为 mmol/l 26ASAIO渗析用水及有关饮用水成分标准 物质 渗析用水 饮用水ASAIO A B CK 8 Na 70 Ca 2 Mg 4 Cu 0.1 0.05 0.05 Zn 0.1 5.0 50. 1Fe 0.3 0.3 0.3Mn 0.001 0.001 Ba 0.1 Co 0.01 0.01 0.01 Cr 0.014 250 200 C 0.001 0.01 0.01Pb 0.005 0.05 0.1 0.05Ag 0.005 0.05Sc 0.009 0.01 0.05 0.01As 0.005 0.01 0.2 Hg 00002 0.001F 0.71.2 Cl 0.5 10 10 氯化物 (Cl-) 0.2 250氯胺 0.1 硝酸盐 (NO3-)2 45 20硫酸盐 (SO4-)100 250 100 250有机物 100 氟化物 (F-) 0.1酚 0.001 0.001 注：表中的单位为 mg/L; ASAIO 美国人工脏器学会标准 ; A 美国公共卫生部门 (1962); B 世界卫生组织(WHO)的国际标准 (1958); C 中国卫生标准 27Kedem-Kachalsky不可逆热力学传质模型 式中，水力渗透系数、反射系数、溶质渗透系数 分别为： 284 铜仿渗析膜装置 (PT-150)通用的常数值溶质 MW Pm102 (m/h) Rm (min/cm)D(m/cm)尿素 60 3.18 0.0 18.9 (13.1)(1400)肌氨酸酐 113 1.3 0.0 35.8 (22.8)(830)尿酸 168 1.14 52.6 (30.7)(630)磷酸盐 95 0.932 64.4 (34.7)(750)蔗糖 342 0.526 0.157 114.0 密三糖 504 0.367 0.241 164.0 维生素 B12 1355 0.166 0.387 362.0 29铜仿渗析膜装置 (PT-150)通用的常数值溶质 MW Pm102 (m/h) Rm (min/cm)D(m/cm)尿素 60 3.18 0.0 18.9 (13.1)(1400)肌氨酸酐 113 1.3 0.0 35.8 (22.8)(830)尿酸 1