肾功能衰竭及人工肾基本原理

,Klicken Sie, um das Titelformat zu bearbeiten,肾功能衰竭及人工肾基本原理,肾功能衰竭及人工肾基本原理,正常肾脏,部位和结构,功能,病理肾脏,病因,症状及后果,肾功能衰竭,物理学原理,跨膜转运,人工肾,血液透析,腹膜透析,肾移植,正常情况下的人体肾脏,?,溶质转运原理,?,人工肾的作用,?,病理情况下的人体肾脏,?,正常肾脏,人工肾,物理学原理,肾脏的部位和结构,肾脏在体内的所在部位,左肾,右肾,右输尿管,大肠,肝脏,肺脏,上腔静脉,心脏,主动脉,脾脏,小肠,左输尿管,膀胱,病理肾脏,肾脏的部位和结构,肾脏的矢状切面,肾静脉,肾动脉,肾盂,输尿管,肾髓质,肾乳头,肾皮质,肾静脉分支,肾动脉分支,肾单位,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,肾脏的部位和结构,肾单位,肾脏的基本功能单位,近端小管,肾小球,入球小动脉,小静脉,远端小管,集合管,Henle,氏袢,毛细血管网,终尿,血浆超滤液,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,肾脏的部位和结构,肾小球结构详图,-,滤过膜,毛细血管壁详图,l,毛细血管壁,-,滤器,-,近端小管,入球小动脉,出球小动脉,毛细血管袢,Bowman,氏囊,毛细血管腔内,-,血液侧,-,毛细血管腔外,-,尿液侧,-,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,维持骨骼结构,活性维生素,D,钙平衡,造血功能,合成促红细胞生产素,维持心脏活性,钾代谢平衡,调节血液,PH,合成和重吸收碳酸氢盐,维持血压,水平衡,排钠,清除代谢终产物,清除尿素,肌酐等,肾脏的功能,肾脏的多种功能,功 能,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,人体肾脏的功能是什么？,生成尿液，排除多余水分,排除代谢终末产物、毒物和药物,调节体内水、电解质、渗透压和酸碱平衡,分泌肾素、促红细胞生成素、前列腺素等,0,.,1,升大便中所含水分,0.9,升呼吸和汗液中所含水分,1.5,升 尿液,2.5,升总出量,肾脏的功能,水平衡,正常机体水分的入量和出量必须保持平衡。,该功能主要由肾脏和机体渴感中枢完成。,0.3,升代谢内生水,0.9,升固体食物所含水分,1.3,升液体食物所含水分,2.5,升总入量,+,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,肾脏的功能,滤过和重吸收,1500,升： 每天经过肾动脉的血流量,180,升： 每天肾小球滤过量,60,升：每天经过近端小管末端的初尿量,20,升：,每天经过远端小管始端的尿液量,10,升：,每天经过远端小管末端的尿液量,1,5,升： 每天经过集合管末端的尿液量,终尿量,: 1,5,升/天,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,肾脏疾病的病因,包 括,大量失血,肾炎,神经原性疾病,糖尿病,肾囊肿，先天畸形,事故,/,创伤,自身免疫性疾病,高血压,肾功能衰竭,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,吸烟,高血压,糖尿病,高胆固醇血症,动脉硬化,肾脏疾病的病因,肾功能衰竭的危险因素,肾功能衰竭,肥胖,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,肾脏病的症状和体征,肾脏病的早期症状,肾脏病的早期症状和体征并无特异性，也常见于其它多种疾病。,体格检查和一些简单的实验室检查有助于肾脏病的早期诊断，因而可防止或至少延缓其进展。,疲劳,乏力,血尿,蛋白尿,(,大量泡沫尿,),浮肿,少尿或多尿,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,外周水肿,氧交换能力下降,肺水肿,机体水储留,高血压,心功能降低,肾脏病的症状和体征,肾功能衰竭水的清除,肾脏清除水,的能力下降,肾脏病患者体液储留常呈进行性进展，在未进行适当治疗的情况下常导致严重的后果，甚至引起死亡。此时，人工肾常可挽救患者的生命。,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,2,3,1,4,肾功能衰竭,慢性肾功能衰竭,-,分期,肾功能代偿期,临,床,症,状,轻,微,肾小球滤过率,（,GFR,）,50,80ml/min,，血肌酐（,Scr,）正常,如不进行治疗，肾功能常进行性恶化,肾功能失代偿期,临,床,症,状,进,一,步,加,重,血液生化检查常呈现多种严重异常,GFR25,50ml/min,，,Scr,升高，但,450umol/L,，,在某些因素作用下(如感冒等)肾功能可进一步恶化,肾功能衰竭期,常,伴,严,重,的,临,床,症,状,GFR10,25ml/mi,，,Scr450,707umol/L,适当的治疗常可使肾功能有一定程度的恢复,(,恢复至第二期,),尿毒症,严,重,的,临,床,症,状,GFR707umol/L,常需终生肾脏替代疗法，未进行及时治疗的患者将很快死亡,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,肾功能衰竭,急性肾功能衰竭,节选自,Zllner,Innere Medizin,透析治疗,肌苷,M/l,时间,/,天数,尿量,升,/,天,3.,多,尿,期,尿量异常,(1 - 2,周,),1.,损,伤,期,肾实质的损伤,(,数分钟至数天,),2.,少,尿,期,/,无尿期,肾功能完全丧失,(,可长至6周,),4.,恢,复,期,肾功能缓慢恢复,(,数月,),正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,人工肾基本原理,人工肾的物理学原理,半透膜,细菌,中分子物质，如,b,2-,微球蛋白,水分子可自由通透,红细胞,白蛋白，常作为 大分子蛋白质的代表,电解质,半透膜的功能类似于一个精细的筛子，只有分子半径小于筛孔的物质可通过它。,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,人工肾的物理学原理,弥散,开始阶段,:,不同的物质浓度,结束阶段,:,相同的物质浓度,弥散是溶液中所有分子随机运动的结果,(Brownian,运动,)。,时间,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,透析的物理学原理,超 滤,在溶质能够通过半透膜的前提下，在膜的一侧施以压力可导致溶质和水分一起滤过该半透膜。,时间,压力,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,透析的物理学原理,渗 透,时间,渗透和弥散的不同之处在于，其溶质不能通过半透膜，而水分仍旧可以通透，最终导致两侧浓度趋于平衡。,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,透析的物理学原理,反渗透,时间,压力,和超滤相类似，反渗透时也在膜的一侧加以压力。反渗透技术常用于血液透析时净水的制作，后者用于配制透析液。,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,扩散,弥散,在溶液中的某一区域内某种溶质的浓度很高，这种溶质会分散到浓度低的区域，均匀分布在一个限定区域,对流,一种溶质带动另一个溶质通过半透膜的过程,超滤,压力梯度作用下，液体通过薄膜的物理过程,渗透,水从分子浓度低的区域通过半透膜流入分子浓度高的区域,吸附,膜表面的正负电荷的作用具有选择性吸附某些蛋白质、毒物及药物的作用,人工肾基本原理,人工肾的种类,肾脏不具有再生能力，但自然肾脏有很大的储备能力，直至其丧失了,90,的排泄功能时，才需应用人工肾支持治疗。,有四种公认的有效治疗方法,:,血液透析,血液滤过,血液透析滤过,血液灌流,腹膜透析,血液透析,(,HD),血液透析清除代谢废物的原理,主要是利用扩散作用,透析膜本身是具有选择性的半透膜，它允许小分子的尿素、肌酐、钠、钾、氢等较小分子通过，但血中的红、白细胞、白蛋白及细菌等大分子无法通过。尿毒症病人的血中有高浓度的尿素，肌酐等代谢废物，而这些是透析液中所没有的。借助浓度差的驱动，病人血中高浓度的尿素、肌酐等代谢废物会通过透析膜扩散到透析液中去。,为了增加血液与透析液两侧的浓度差，提高透析效果，所以血液透析时，血液与透析液流向相反。,血液透析模式图,血泵,抗凝,输回病人血液,流出病人血液,透析器,清洁透析液,废透析液,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,血液透析,透析器,血液流入端,透析液流出端,中空纤维束,透析液流入端,血液流出端,透析液在中空纤维外流动，血液在中空纤维内逆向流动,。,溶质通过中空毛细 纤维壁进行转运,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,血液透析,适应证,1.,急性肾功能衰竭,2.,慢性肾功能衰竭,3.,急性药物或毒物中毒,4.,其他疾病,1,、急性肾功能衰竭,目的：,A.,清除体内过多水分及毒素,B.,维持酸碱平衡,C.,为用药及营养治疗创造条件,D.,避免多脏器功能障碍综合症等并发症的出现,凡高分解代谢者立即进行透析,非高分解代谢者符合下列第一项并任何其他一项者，即可透析,1.,无尿,48,小时以上,2.,血尿素氮超过或等于,21.4mmol/L,3.,血肌酐超过或等于,442,u,mol/L,4.,血钾超过或等于,6.5mmol/L,5.HCO,3,-,小于,15mmol/L,，,CO,2,结合力小于,13.4mmol/L,6.,有明显水肿、肺水肿、恶心、呕吐、嗜睡、躁动或,意识障碍,7.,误输血或其他原因所致溶血、游离血红蛋白高于,12.4mmol/L,2,、慢性肾功能衰竭,透析指征：,A.,内生肌酐清除率小于,10ml/min,B.,血尿素氮高于,28.6mol/L,，或血肌酐高于,707.2,u,mol/L,C.,血尿酸增高伴有痛风者,D.,有高血钾症,E.,有代谢性酸中毒,F.,口中有尿毒症气味，伴食欲丧失和恶心、呕吐等,G.,慢性充血性心力衰竭，肾性高血压或尿毒症性心包炎，用一般治疗无效者,H.,出现尿毒症神经系统症状，如个性改变、不安腿综合症等,3,、急性药物或毒物中毒,凡能够通过透析膜清除的药物及毒物，即相对分子质量小，不与组织蛋白结合，在体内分布较均匀，而不固定于某一部位者，均可采取透析治疗。,血液滤过,(,HF),血液滤过,是血液净化疗法中另一种重要的方法，其原理模仿了肾小球滤过功能,和肾小管重,吸收,功能。血液滤过无需透析液，溶质和水的清除依靠对流作用，由于血浆中大量电解质、碱基被清除，故需要补充相应量的置换液。,血液滤过模式图,血泵,抗凝,流出病人血液,输回病人血液,滤过器,无菌置换液,超滤液,在进行血液滤过治疗时，需要一个极为精确的平衡装置，以保证置换液和滤过液的总量平衡,!,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,血液滤过,适应症,常规血透时并有：,水钠平衡维持不佳,高血压,心功能较差,周围神经病变明显,心包积液,多器官功能 衰竭,重症感染,中毒,高胆红素血症,血液透析滤过（,HDF,）,原理：对流和弥散,同时加透析液和置换液,结合,HF,和,HD,的优点,血液透析滤过（,HDF,）,血液,前稀释,后稀释,超滤液,透析液,血液灌流(,HP),血液灌流是籍助体外循环，引入装有固态吸附剂的容器，使溶解在血液中的物质吸附到具有丰富表面积的固态物质上，除去血中外源性或内源性毒物，达到血液净化的一种治疗方法。,HP,的原理,活性炭,合成树脂,广谱吸附,免疫吸附,特异性吸附,利用吸附剂的吸附作用清除有害物质,按吸附材料的吸附方式分为,:,目前常用的吸附剂：,血液灌流,血液,丽珠血液灌流器,血液灌流,血液灌流适应症,中毒,药物：安定、巴比妥、氯丙嗪、阿司匹林、地高辛、,INH,、,MTX,、茶碱等,农药：有机磷、百草枯等,灭鼠药,尿毒症：与血液透析联合治疗,肝功能衰竭,血液透析,血管通路,双腔导管,扩张的静脉,-,旁路,-,动静脉吻合口,结扎的静脉远端,颈静脉,(,颈内静脉,),主动脉,以前臂外周静脉作为血管通路具有很多优点，极为适合长期使用；其缺点是手术后距初次使用常有数周的等待时间。,中央静脉插管可即刻使用，但其使用寿命常仅有数周。,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,腹膜透析,腹膜是沿着腹腔的一层活的半透膜。将液体和电解质注入腹腔，使代谢废物由腹膜的血液供应扩散到腹腔的液体中。水也可把葡萄糖加入透析液，按人工建立的渗透压梯度通过腹膜扩散到腹腔液内。,腹膜透析的工作原理,腹膜,腹膜透析液,清洁透析液收集袋,置入导管,废透析液收集袋,进行腹膜透析需要有特殊配方的腹膜透析液。将该透析液注入腹腔内后，溶质通过弥散原理在血液和腹透液之间进行交换，而水分则通过渗透原理从患者体内清除。,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,腹膜透析,以腹膜作为半透膜,腹膜,腹膜透析液,从透析液侧至血液侧的转运,上皮层,结缔组织,毛细血管,从血液侧至透析液侧的转运,通过腹膜的溶质转运是双向进行的，例如代谢终产物从血液侧向透析液侧转运，而碱基从透析液侧向血液侧转运。,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,肾移植,主动脉,肾动脉、肾静脉和受者髂动、静脉进行吻合,肝脏,移植肾并非在正常肾脏的位置，而常位于髂窝内,输尿管和受者的膀胱进行吻合,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,并发症少,可自由活动,不受治疗时间限制,属持续性治疗,肾移植的优点,肾移植的优点,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,受者的选择,供体缺乏,组织相容性,排异,免疫抑制,肾移植,肾移植的存在问题,肾移植的缺点,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,选择何种肾脏替代疗法,?,每种肾脏替代疗法均有其优、缺点，,具体选择时应取决于医生的专业考虑和患者的意愿。,血液透析,腹膜透析,肾移植,正常肾脏,人工肾,物理学原理,病理肾脏,