Umjetni bubreg je uobičajeno ime za cijeli aparat za hemodijalizu. Jedan od njegovih dijelova je dijalizator. To je uređaj bez kojeg ljudi s zatajenjem bubrega ne bi mogli živjeti. Izumljen je prije više od 100 godina i stalno se radi na njegovom poboljšanju. Znanstvenici konstruiraju sve učinkovitije i manje dijalizatore. Kako funkcionira umjetni bubreg i koje vrste dijalizatora postoje?

Umjetni bubreg , ilidijalizatorje uređaj čija je zadaća zamijeniti funkcije ovog organa kod osoba s kroničnom ili akutnom bubrežnom funkcijom neuspjeh. Bubrezi imaju iznimno važnu ulogu u tijelu: uklanjaju višak vode i filter su koji čisti krv od nepotrebnih metaboličkih produkata, prvenstveno uree, kreatinina i lijekova. Također održavaju acido-baznu i elektrolitnu ravnotežu, reguliraju krvni tlak, pa čak i luče hormone (eritropoetin). Kada su bubrezi bolesni, cijelo tijelo postaje bolesno. Ako prestanu raditi, čovjek će moći preživjeti najviše nekoliko dana, jer će koncentracija otrovnih tvari sve teže podnositi, krvni tlak će rasti, osoba će oslijepiti, na kraju pasti u komu i umrijeti. Da bi živio, mora imati barem jedan funkcionalni bubreg.

Kako je otkriven umjetni bubreg?

Pacijentima s zatajenjem bubrega transplantacija bubrega pruža nadu za normalan život. Čekajući ga se oslanjaju na tzv umjetni bubreg. Sve je počelo 1913. s trojicom Amerikanaca po imenu Abel, Rowntree i Turner. Htjeli su konstruirati uređaj za filter krvi, ali nisu imali materijala. Tek u Drugom svjetskom ratu otkrio ga je mladi nizozemski liječnik Willem Kolff - ovaj materijal je bio celofan, koji je omogućio razdvajanje dviju tvari, pod uvjetom da je jedna veća od druge. Kolff je krv s ureom stavio u celofansku vrećicu, a vrećicu u vodenu otopinu soli u koncentraciji sličnoj onoj u ljudskom tijelu. Zatim je protresao vrećicu i nakon 15 minuta provjerio sadržaj uree u krvi. Ispostavilo se da je sva urea prodrla u otopinu slane vode! Bilo je to revolucionarno otkriće koje je dovelo do izgradnje prvih dijalizatora. U početku su radili metodom pokušaja i pogrešaka i nisu bili bez žrtavaMeđutim, s vremenom su umjetni bubrezi postali osnovni alat koji je spašavao živote ljudi čiji su vlastiti organi prestali raditi.

Kako funkcionira umjetni bubreg?

Moderni uređaji za hemodijalizu očito se značajno razlikuju od onih koje je dizajnirao Kolff, ali se njihov osnovni princip rada nije promijenio. U bolesnika se kirurškim putem razvije vensko-arterijska fistula ili se umetne kateter kroz koji se krv uvodi u aparat. Tamo se stabilizira krvni tlak i dodaje se poseban antikoagulant kako se krv ne bi zgrušavala. Dijalizator ima oblik cilindra, unutar kojeg se nalazi cca 11 tisuća. fine kapilare, odnosno tanke cijevi promjera oko 200-300 mikrometara, izrađene od prozirnog filma, npr. celuloze, ali i od drugih materijala. Krv teče unutar njih (može primiti oko 50 ml odjednom), a vani je tekućina za dijalizu, pripremljena pojedinačno za svakog pacijenta.

Urea i kreatinin teku iz krvi, gdje je njihova koncentracija visoka, u tekućinu, gdje je njihova koncentracija niska (u početku nula), dok ostala svojstva krvi ostaju nepromijenjena, npr. ništa važno za život nije izgubljeno. proteini, ioni i prije svega krvne stanice (jer i one po principu difuzije trebaju nastojati biti u otopini s manjom koncentracijom). Voda i elektroliti mogu putovati kroz polupropusne membrane u oba smjera, tako da njihova koncentracija u krvi ostaje nepromijenjena. Također je važno ukloniti višak vode iz tijela. To se postiže kroz fenomen koji se zove ultrafiltracija. Zbog povećanog tlaka unutar cijevi, voda se potiskuje van i izbacuje.

Konačno, pročišćena krv se vraća u tijelo pacijenta, ali prije toga morate stabilizirati njegovu temperaturu i tlak te provjeriti ima li mjehurića zraka. Ako se otkrije, sustav steže vod i zaustavlja crpku. Time se sprječava zračna embolija opasne po život. Dijaliza traje oko 3-5 sati i pacijent se mora javljati u centar za dijalizu 3 puta tjedno. Osim toga, može voditi gotovo normalan život, raditi i učiti. Putovanje može predstavljati ograničenje, iako se i to može riješiti (jedini problem je locirati stanicu za dijalizu i rasporediti vrijeme za postupak). Osobe na dijalizi također moraju slijediti adekvatnu prehranu koja se temelji na maloj količini vode i niskim razinama natrija.

Vrijedi znati

Peritonealna dijaliza

Gore opisani dijalizator koristi se za izvođenje ekstratjelesne dijalize, tj. hemodijalize. Ali postoji i tzv peritonealna dijaliza. Peritonealna membrana služi za filtriranje krvi – tanka i glatkaseroza koja oblaže trbušnu šupljinu i prekriva organe unutar nje. Pomoću Tenckhoffovog katetera, koji se trajno postavlja u trbušnu šupljinu pacijenta (najpoželjnije na dno peritonealne šupljine - tzv. Douglasova šupljina), dijalizna tekućina (oko 2 litre) se uvodi u peritonealnu šupljinu i ostavlja oko 20-30 minuta. Kontaminirana tekućina se zatim uklanja natrag kroz isti kateter. Ono što je najvažnije, osoba nije imobilizirana, a uz pravilnu higijenu peritonealna dijaliza se može obaviti sama, kod kuće. Međutim, pacijenti se često bore s neugodnim komplikacijama, kao što su peritonitis, infekcije u području katetera i kile. Osim toga, filtracijski kapacitet peritonealne membrane s vremenom se smanjuje, te ćete u nekom trenutku ionako morati prijeći na klasičnu dijalizu. S druge strane, peritonealna dijaliza spašava krvne žile koje će biti potrebne kasnije kada se hemodijaliza započne.

Prijenosni umjetni bubreg i drugi moderni dijalizatori

U Poljskoj više od desetak tisuća ljudi (u svijetu je to 13 milijuna) živi i funkcionira normalno zahvaljujući činjenici da se nekoliko puta tjedno javljaju u stanicu za dijalizu na zahvat. To je zamorno i iscrpljujuće. Također treba dodati da zbog sve veće prevalencije dijabetesa i hipertenzije broj takvih osoba i dalje raste. Stoga znanstvenici rade na poboljšanju i minimiziranju dijalizatora kako bi se što više poboljšala kvaliteta života pacijenata. Već postoje takvi uređaji, iako su još u fazi testiranja, koje možete staviti kao pojas za alat i hodati s njim. A znanstvenici sa Kalifornijskog sveučilišta rade na umjetnom bubregu veličine koja mu omogućuje ugradnju u ljudsko tijelo. Koriste žive stanice bubrega, uzgojene i tkivno urađene u uređaj. Imaju metaboličku ulogu i sudjeluju u regulaciji ravnoteže vode i elektrolita. Na taj način umjetni bubreg obavlja istu funkciju kao i presađeni organ. Cijeli proces pokreće pritisak krvi koja teče u žilama. Nisu potrebne dodatne pumpe ili vanjski izvori energije. Osim toga, pacijent nije prisiljen uzimati imunosupresivne lijekove. Nadajmo se da će implantabilni umjetni bubreg uskoro postati održivo rješenje za pacijente sa zatajenjem bubrega.