血液透析的基本原理

血液透析的基本原理及相关知识,常州市第一人民医院,肾单位的构成,肾单位(nephron)的构成： 由肾小体(renal corpuscle) 和 与之相 连的肾小管 (renal tubule)构成,肾单位的构成,肾单位 肾小体 肾小球 入球小动脉 毛细血管网 内皮 窗孔70-90nm 表面有带负电荷的糖蛋白 出球小动脉 肾小囊 脏层 壁层 肾小管 近端小管 近曲小管 近端小管直段 髓袢细段 髓袢降支细段 髓袢升支细段 远曲小管 髓袢升支粗段 远曲小管,肾小球滤过膜的构成,肾小球滤过膜 毛细血管内皮细胞 窗孔70-90nm 表面有带负电荷的糖蛋白 基膜 非细胞性结构 基质 带负电荷的糖蛋白 2-8 nm多角形网孔 阻碍血浆蛋白滤过的重要屏障 肾小囊脏层上皮细胞 有足突 滤过裂隙膜4-11nm 是滤过膜的最后一道屏障,肾小球的有效滤过半径,两侧肾脏总滤过面积 1.5m2自由滤过的物质： 有效半径半径 4.2 nm的物质 然而，有效半径约为3.6nm的血浆白蛋白因带负电荷很难滤过。,一般而言，分子量为60，000以上的物质如血清白蛋白很难通过；血桨球蛋白分子量在90，000以上，则完全不能通过,血液透析的基本原理,模仿肾小球滤过功能，利用“人工肾”即透析器中半透膜，以弥散及对流的原理清除体内毒性物质及多余的水分,血液透析所使用的半透膜厚度为1020微米，膜上的孔径平均为3纳米，所以只允许分子量为1.5万以下的小分子和部分中分子物质通过，而分子量大于3.5万的大分子物质不能通过。,透析原理,弥散（分子扩散或扩散）：溶质从高浓度处向低浓度处的运动。 影响因素： 一：溶质分子量和溶质的分子体积 二：半透膜两侧溶液浓度差（溶质浓度， 分子体积） 三：半透膜阻力 半透膜厚度，孔径 膜孔数,溶液分类 1.高分子溶液 溶质分子直径在1-100nm,为胶体溶液，如蛋白质，不能透过半透膜。 2.低分子溶液 溶质分子直径1nm为晶体溶液，如葡萄糖，氯化钠，容易透过半透膜。,对流（超滤，对流转运） 液体在压力梯度下，透过半透膜的运动 这一原理更接近肾小球的生理功能,能透过透析器的常见物质 BUN(尿素氮) Cr(肌酐) UA（尿酸） 电解质：Na+ K+ CL- Ca2+ P3+ Glucose 细菌内毒素不能透过透析器的物质 RBC， WBC ，PLT ，蛋白质 ，细菌 ，病毒等,溶质弥散的速率（J）影响因素,透析器的通透性透析器的表面积膜两侧的溶质浓度差（C）密切相关,Jsm=Km* C Jsm：溶质通过膜的速度（流速g/s.m2)即单位时间内通过单位面积膜溶质量。 Km：比例常数：即溶质透过系数 与透析膜壁厚，膜孔数量，膜 孔大小；与溶质分子大小有关。 C：两侧溶质浓度差。,KmDm* X Km：溶质透过系数。 Dm：溶质本身特性与透析膜的结构和特性 ； 膜弥散系数。 X：膜厚度。 注1： Dm随温度的升高而显著增加。 注2： Dm与膜的含水率成正比。,水分的清除,一. 负压 透析液侧压力低于血液侧致使水分排除（PDo一般为负值），临床广泛应用。,水分的清除,二.跨膜压（TMP）：透析器内血液间隙（PB ）与透析液间隙（PD）液体平均压之差 TMP=PB-PD=(PBi+PBo)/2-(PDi+PDo)/2 PBo-PDoPBo 主要由于血液流量和血液通路的内径,水分的清除,三.超滤量（QF）QF=Kuf*TMPQF=超滤量超滤系数越大超滤量越大，但超滤控制准确度越小，故多选用超滤系数小的透析器。Kuf：透析器超滤系数（ml/h.mmHg)TMP：跨膜压（范围0-500 mmHg）,水分的清除,Kuf：1 mmHg的跨膜压下，每小时通过膜超滤的液体的毫升数。注1：多数透析器的超滤系数为2.0-6.0。注2：与半透膜壁厚度，膜孔径数目，膜面积， 膜材料有关。注3：实际应用中由于蛋白质和红细胞压积的影 响，超滤系数在体外实验的要少5%-30%。注4：超滤量一般为0-1000ml/h.,血液透析原理总结,透析是指半透膜两侧的溶液通过弥散、渗透及超滤作用，即溶质由浓度高的一侧向浓度低的一侧流动，而水分子由渗透压低的一侧向渗透压高的一侧流动的过程，最终达到动态平衡。血液透析通过血液与透析液之间的溶质弥散和超滤来达到治疗目的。因此透析过程也就是溶质进行弥散和滤过过程。,血液透析原理总结,血液透析包括溶质的移动和水的移动，即血液和透析液在透析器(人工肾)内借半透膜接触和浓度梯度进行物质交换，使血液中的代谢废物和过多的电解质向透析液移动，透析液中的钙离子、碱基等向血液中移动。从而清除患者血液中的代谢废物和毒物；调整水和电解质平衡；调整酸碱平衡。具有人体肾脏的部分功能(但不能替代肾脏的内分泌和新陈代谢功能)。,血液滤过的原理,血液滤过：在血液透析基础上发展起来的一种透析方法。基本原理为：通过增加透析器内血液的压力，使血浆中的水分、小分子物质及部分中分子物质排除，再输入置换液。由于这种方法更接近肾脏功能，透析效果也比单纯血液透析要好。,连续动静脉血液滤过,连续动静脉血液滤过：为血液滤过的一种类型，模拟肾小球的滤过功能，利用患者的动静脉血流压力差和重力作用进行体外持续超滤。适用于心衰、低血压、伴多脏器功能衰竭、创伤后及严重高分解代谢需全静脉营养的急性肾衰患者。,血浆置换,血浆置换：将人体血液引出体外，将血浆分离，再将血细胞和相应置换液混合后回输体内。,免疫吸附,免疫吸附：由血浆置换发展来的一种技术，是通过吸附原理去除血循环中的致病物质，从而达到治疗目的。其过程是使血浆通过一根含有配体的吸附柱，吸附掉致病物质,血液灌流,血液灌流：与免疫吸附相似，通过吸附罐内的吸附剂吸附毒物、药物及其代谢产物，以达到治疗目的,连续性肾脏替代治疗简介,CRRT(continuous renal replacement therapy)CVVH(continuous venovenous hemofiltration)HVHF(high volume hemofiltration)CV