0
-
09/10/2017
Quá trình lọc máu
Khái niệm thẩm phân: Đây là quá trình phân chia chất giữa hai dung dịch bằng cách sử dụng màng bán thấm. Thẩm phân ngoài cơ thể sử dụng thận nhân tạo (máy lọc máu) như một màng bán thấm, trong khi thẩm tách trong cơ thể sử dụng màng phúc mạc.
Nguyên tắc vật lý của lọc máu
Khuếch tán, siêu lọc và thẩm thấu là những nguyên tắc vật lý cơ bản của lọc máu. Khuếch tán là sự chuyển động của các phân tử từ dung dịch có nồng độ cao hơn sang dung dịch có nồng độ thấp. Siêu lọc là sự di chuyển của dung môi qua màng bán thấm để đáp ứng với sự chênh lệch áp suất qua màng. Nếu các chất hòa tan trong dung môi đủ nhỏ để thẩm qua màng, chúng sẽ bị kéo theo dung môi và đi qua phía bên kia, điều này được gọi là đổi lưu. Thẩm thấu là sự chuyển động của dung môi (ví dụ nước) từ phía có nồng độ thấp sang phía có nồng độ cao hơn.
Khuếch tán
Nếu đặt hai dung dịch có thành phần khác nhau trên các mặt khác nhau của màng bán thấm, các chất tan sẽ chuyển từ dung dịch có nồng độ cao nhất sang dung dịch có nồng độ thấp nhất. Tốc độ di chuyển sẽ phụ thuộc vào:
Gradient nồng độ của chất tan giữa hai dung dịch.
Tính thẩm của màng với chất tan.
Diện tích bề mặt của màng.
Kích thước của chất tan tương quan nhiều với trọng lượng phân tử của nó. Chất tan nặng hơn, lớn hơn sẽ di chuyển chậm hơn dọc theo gradient nồng độ so với chất tan nhỏ hơn, nhẹ hơn. Do đó, thẩm tách có hiệu quả nhất trong việc loại bỏ các chất tan nhỏ và ít hiệu quả hơn trong việc loại bỏ các chất tan lớn hơn, đặc biệt là những chất trên 1000 Dalton.
Protein trong máu ảnh hưởng đến sự vận chuyển khuếch tán chất tan qua màng theo hai cơ chế khác nhau:
Sự liên kết của chất tan với protein: Chất khuếch tán có thể liên kết với protein tạo thành phức hợp không thẩm qua màng thẩm tách. Những chất hòa tan như vậy không còn để khuếch tán (40-50% lượng canxi đo được trong máu bệnh nhân có sẵn để khuếch tán). Phần trăm tổng nồng độ của một chất tan khuếch tán được mô tả là "hoạt độ của chất tan."
Hiệu ứng Gibbs-Donnan: Các protein trong máu không thẩm qua màng thẩm tách, tích điện âm và có xu hướng tích tụ ở bề mặt màng trong quá trình thẩm tách. Số lượng tương ứng của các cation có thể thẩm qua màng như natri, canxi, magiê sau đó phải được giữ lại trong máu để duy trì độ cao. Điều này dẫn đến mất cân bằng nồng độ của các ion qua màng thẩm tách. Sự không đối xứng vận chuyển ion do protein gây ra được gọi là "hiệu ứng Gibbs-Donnan." Nó gián tiếp ảnh hưởng đến độ lớn của gradient nồng độ cần thiết để thúc đẩy sự khuếch tán qua màng thẩm tách.
Khi chuyển động của chất tan tiếp tục trong một chu kỳ thời gian, nồng độ giảm trong dung dịch có nồng độ cao hơn, tăng lên trong dung dịch có nồng độ thấp hơn, và hai dung dịch tiến gần nhau về thành phần tức là cân bằng. Kết quả của sự tiêu tán này của gradient nồng độ, quá trình truyền chất tan chậm lại theo thời gian. Tốc độ truyền chất tan cực đại xảy ra ban đầu khi gradient nồng độ lớn nhất.
Sự phân tán của gradient nồng độ có thể được giảm thiểu và tối ưu hóa việc truyền chất tan bằng cách tăng thể tích của chất lỏng.
a) Trong một hệ thống tĩnh (có thể so sánh với thẩm phân phúc mạc), điều này được thực hiện bằng cách thay thế dịch của người nhận bằng dung dịch mới định kỳ.
b) Trong một hệ thống chảy (có thể so sánh với chạy thận nhân tạo), điều này được thực hiện bằng cách tăng tốc độ dòng chảy của dịch mẹ (máu) hoặc dịch nhận (dịch lọc).
Cả màng nhân tạo và màng tự nhiên đều dễ thẩm các chất tan nhỏ hơn là các chất tan lớn. Do đó, thẩm tách có hiệu quả nhất trong việc loại bỏ các chất tan nhỏ và ít hiệu quả hơn trong việc loại bỏ các chất tan lớn hơn, đặc biệt là những chất trên 1000 Dalton. Diện tích bề mặt của màng có sẵn để khuếch tán ảnh hưởng đến lượng chất tan được chuyển.
Siêu lọc
Quá trình loại bỏ nước khỏi dòng máu được gọi là siêu lọc; chất lỏng được loại bỏ là chất siêu tích hợp. UF trong quá trình lọc máu được thực hiện với mục đích loại bỏ nước tích tụ do ăn phải chất lỏng hoặc do chuyển hóa thức ăn trong thời kỳ lọc máu. Điều cần thiết là kê đơn và kiểm soát tốc độ loại bỏ chất lỏng sao cho tổng lượng chất lỏng lấy ra trong quá trình lọc máu sẽ bằng tổng lượng chất lỏng thu được kể từ lần lọc máu trước hoặc từ trọng lượng khô.
Cơ chế của siêu lọc
A) Trong chạy thận nhân tạo:
Áp suất thủy tĩnh: Động lực chính cho quá trình siêu lọc là sự chênh lệch áp suất thủy tĩnh qua màng, đó là Áp suất xuyên màng (TMP), được biểu thị bằng milimét thủy ngân (mmHg). TMP được xác định bằng áp suất trung bình hoặc trung bình trong ngăn chứa máu trừ đi áp suất trung bình của ngăn dịch lọc. Mối quan hệ của siêu lọc với TMP hoàn toàn phụ thuộc vào các đặc tính của màng (Bộ lọc). Khả năng thẩm thấu của màng lọc với nước cao, thay đổi đáng kể và là hàm số của độ dày của màng, điều này làm giảm tính nhất quán của lưu lượng chất lỏng với một TMP cụ thể.
Khái niệm thẩm phân: Đây là quá trình phân chia chất giữa hai dung dịch bằng cách sử dụng màng bán thấm. Thẩm phân ngoài cơ thể sử dụng thận nhân tạo (máy lọc máu) như một màng bán thấm, trong khi thẩm tách trong cơ thể sử dụng màng phúc mạc.
Nguyên tắc vật lý của lọc máu
Khuếch tán, siêu lọc và thẩm thấu là những nguyên tắc vật lý cơ bản của lọc máu. Khuếch tán là sự chuyển động của các phân tử từ dung dịch có nồng độ cao hơn sang dung dịch có nồng độ thấp. Siêu lọc là sự di chuyển của dung môi qua màng bán thấm để đáp ứng với sự chênh lệch áp suất qua màng. Nếu các chất hòa tan trong dung môi đủ nhỏ để thẩm qua màng, chúng sẽ bị kéo theo dung môi và đi qua phía bên kia, điều này được gọi là đổi lưu. Thẩm thấu là sự chuyển động của dung môi (ví dụ nước) từ phía có nồng độ thấp sang phía có nồng độ cao hơn.
Khuếch tán
Nếu đặt hai dung dịch có thành phần khác nhau trên các mặt khác nhau của màng bán thấm, các chất tan sẽ chuyển từ dung dịch có nồng độ cao nhất sang dung dịch có nồng độ thấp nhất. Tốc độ di chuyển sẽ phụ thuộc vào:
Gradient nồng độ của chất tan giữa hai dung dịch.
Tính thẩm của màng với chất tan.
Diện tích bề mặt của màng.
Kích thước của chất tan tương quan nhiều với trọng lượng phân tử của nó. Chất tan nặng hơn, lớn hơn sẽ di chuyển chậm hơn dọc theo gradient nồng độ so với chất tan nhỏ hơn, nhẹ hơn. Do đó, thẩm tách có hiệu quả nhất trong việc loại bỏ các chất tan nhỏ và ít hiệu quả hơn trong việc loại bỏ các chất tan lớn hơn, đặc biệt là những chất trên 1000 Dalton.
Protein trong máu ảnh hưởng đến sự vận chuyển khuếch tán chất tan qua màng theo hai cơ chế khác nhau:
Sự liên kết của chất tan với protein: Chất khuếch tán có thể liên kết với protein tạo thành phức hợp không thẩm qua màng thẩm tách. Những chất hòa tan như vậy không còn để khuếch tán (40-50% lượng canxi đo được trong máu bệnh nhân có sẵn để khuếch tán). Phần trăm tổng nồng độ của một chất tan khuếch tán được mô tả là "hoạt độ của chất tan."
Hiệu ứng Gibbs-Donnan: Các protein trong máu không thẩm qua màng thẩm tách, tích điện âm và có xu hướng tích tụ ở bề mặt màng trong quá trình thẩm tách. Số lượng tương ứng của các cation có thể thẩm qua màng như natri, canxi, magiê sau đó phải được giữ lại trong máu để duy trì độ cao. Điều này dẫn đến mất cân bằng nồng độ của các ion qua màng thẩm tách. Sự không đối xứng vận chuyển ion do protein gây ra được gọi là "hiệu ứng Gibbs-Donnan." Nó gián tiếp ảnh hưởng đến độ lớn của gradient nồng độ cần thiết để thúc đẩy sự khuếch tán qua màng thẩm tách.
Khi chuyển động của chất tan tiếp tục trong một chu kỳ thời gian, nồng độ giảm trong dung dịch có nồng độ cao hơn, tăng lên trong dung dịch có nồng độ thấp hơn, và hai dung dịch tiến gần nhau về thành phần tức là cân bằng. Kết quả của sự tiêu tán này của gradient nồng độ, quá trình truyền chất tan chậm lại theo thời gian. Tốc độ truyền chất tan cực đại xảy ra ban đầu khi gradient nồng độ lớn nhất.
Sự phân tán của gradient nồng độ có thể được giảm thiểu và tối ưu hóa việc truyền chất tan bằng cách tăng thể tích của chất lỏng.
a) Trong một hệ thống tĩnh (có thể so sánh với thẩm phân phúc mạc), điều này được thực hiện bằng cách thay thế dịch của người nhận bằng dung dịch mới định kỳ.
b) Trong một hệ thống chảy (có thể so sánh với chạy thận nhân tạo), điều này được thực hiện bằng cách tăng tốc độ dòng chảy của dịch mẹ (máu) hoặc dịch nhận (dịch lọc).
Cả màng nhân tạo và màng tự nhiên đều dễ thẩm các chất tan nhỏ hơn là các chất tan lớn. Do đó, thẩm tách có hiệu quả nhất trong việc loại bỏ các chất tan nhỏ và ít hiệu quả hơn trong việc loại bỏ các chất tan lớn hơn, đặc biệt là những chất trên 1000 Dalton. Diện tích bề mặt của màng có sẵn để khuếch tán ảnh hưởng đến lượng chất tan được chuyển.
Siêu lọc
Quá trình loại bỏ nước khỏi dòng máu được gọi là siêu lọc; chất lỏng được loại bỏ là chất siêu tích hợp. UF trong quá trình lọc máu được thực hiện với mục đích loại bỏ nước tích tụ do ăn phải chất lỏng hoặc do chuyển hóa thức ăn trong thời kỳ lọc máu. Điều cần thiết là kê đơn và kiểm soát tốc độ loại bỏ chất lỏng sao cho tổng lượng chất lỏng lấy ra trong quá trình lọc máu sẽ bằng tổng lượng chất lỏng thu được kể từ lần lọc máu trước hoặc từ trọng lượng khô.
Cơ chế của siêu lọc
A) Trong chạy thận nhân tạo:
Áp suất thủy tĩnh: Động lực chính cho quá trình siêu lọc là sự chênh lệch áp suất thủy tĩnh qua màng, đó là Áp suất xuyên màng (TMP), được biểu thị bằng milimét thủy ngân (mmHg). TMP được xác định bằng áp suất trung bình hoặc trung bình trong ngăn chứa máu trừ đi áp suất trung bình của ngăn dịch lọc. Mối quan hệ của siêu lọc với TMP hoàn toàn phụ thuộc vào các đặc tính của màng (Bộ lọc). Khả năng thẩm thấu của màng lọc với nước cao, thay đổi đáng kể và là hàm số của độ dày của màng, điều này làm giảm tính nhất quán của lưu lượng chất lỏng với một TMP cụ thể.
