腎功能衰竭及人工腎基本原理

關于腎功能衰竭及人工腎基本原理第一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三腎功能衰竭及人工腎基本原理正常腎臟部位和結構功能病理腎臟病因癥狀及后果腎功能衰竭物理學原理跨膜轉運人工腎血液透析腹膜透析腎移植正常情況下的人體腎臟?溶質轉運原理?人工腎的作用?病理情況下的人體腎臟?第二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三正常腎臟人工腎物理學原理腎臟的部位和結構

腎臟在體內的所在部位左腎右腎右輸尿管大腸肝臟肺臟上腔靜脈

心臟主動脈脾臟小腸左輸尿管膀胱病理腎臟第三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三腎臟的部位和結構

腎臟的矢狀切面腎靜脈腎動脈腎盂輸尿管腎髓質腎乳頭腎皮質腎靜脈分支腎動脈分支腎單位正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三腎臟的部位和結構

腎單位－腎臟的基本功能單位近端小管腎小球入球小動脈小靜脈遠端小管集合管Henle氏袢毛細血管網(wǎng)終尿血漿超濾液正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三腎臟的部位和結構

腎小球結構詳圖-濾過膜毛細血管壁詳圖l毛細血管壁-濾器-近端小管入球小動脈出球小動脈毛細血管袢Bowman氏囊毛細血管腔內

-血液側-毛細血管腔外-尿液側-正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三維持骨骼結構活性維生素D鈣平衡造血功能合成促紅細胞生產(chǎn)素維持心臟活性鉀代謝平衡調節(jié)血液PH合成和重吸收碳酸氫鹽維持血壓水平衡排鈉清除代謝終產(chǎn)物清除尿素,肌酐等腎臟的功能

腎臟的多種功能功能正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三人體腎臟的功能是什么？生成尿液，排除多余水分排除代謝終末產(chǎn)物、毒物和藥物調節(jié)體內水、電解質、滲透壓和酸堿平衡分泌腎素、促紅細胞生成素、前列腺素等第八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三0.1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 總出量腎臟的功能

水平衡正常機體水

分的入量和

出量必須保

持平衡。該功能主要

由腎臟和機

體渴感中樞

完成。0.3升 代謝內生水0.9升 固體食物所含水分1.3升 液體食物所含水分2.5升 總入量+–正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三腎臟的功能

濾過和重吸收1500升：

每天經(jīng)過腎動

脈的血流量180升：

每天腎小球濾

過量60升：

每天經(jīng)過近端小管末

端的初尿量20升：

每天經(jīng)過遠端小管始

端的尿液量10升：

每天經(jīng)過遠端小管末

端的尿液量1,5升：

每天經(jīng)過集合管

末端的尿液量終尿量:

1,5升/天正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三腎臟疾病的病因

包括大量失血腎炎神經(jīng)原性疾病糖尿病腎囊腫，先天畸形事故/創(chuàng)傷自身免疫性疾病高血壓腎功能衰竭正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三吸煙高血壓糖尿病高膽固醇血癥動脈硬化腎臟疾病的病因

腎功能衰竭的危險因素腎功能衰竭肥胖正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三腎臟病的癥狀和體征

腎臟病的早期癥狀腎臟病的早期癥狀和體征并無特異性，也常見于其它多

種疾病。體格檢查和一些簡單的實驗室檢查有助于腎臟病的早期

診斷，因而可防止或至少延緩其進展。疲勞乏力血尿蛋白尿

(大量泡沫尿)浮腫少尿或多尿正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三外周水腫氧交換能力下降肺水腫機體水儲留高血壓心功能降低腎臟病的癥狀和體征

腎功能衰竭－水的清除腎臟清除水的能力下降腎臟病患者體液儲留常呈進行性進展，在未進行適當治療的情況下常導致

嚴重的后果，甚至引起死亡。此時，人工腎?？赏炀然颊叩纳?。正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三2314腎功能衰竭

慢性腎功能衰竭-分期腎功能代償期

臨床癥狀輕微

腎小球濾過率（GFR）50～80ml/min，血肌酐（Scr）正常

如不進行治療，腎功能常進行性惡化腎功能失代償期

臨床癥狀進一步加重

血液生化檢查常呈現(xiàn)多種嚴重異常

GFR25～50ml/min，Scr升高，但＜450umol/L，

在某些因素作用下(如感冒等)腎功能可進一步惡化腎功能衰竭期

常伴嚴重的臨床癥狀

GFR10～25ml/mi，Scr450～707umol/L

適當?shù)闹委煶？墒鼓I功能有一定程度的恢復

(恢復至第二期)尿毒癥

嚴重的臨床癥狀

GFR<10ml/min，Scr>707umol/L

常需終生腎臟替代療法，

未進行及時治療的患者將很快死亡正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三腎功能衰竭

急性腎功能衰竭節(jié)選自Z?llner,

InnereMedizin透析治療肌苷

M/l時間/天數(shù)尿量

升/天3.多尿期

尿量異常(1-2周)1.損傷期

腎實質的損傷(數(shù)分鐘至數(shù)天)2.少尿期/無尿期

腎功能完全喪失(可長至6周)4.恢復期

腎功能緩慢恢復(數(shù)月)正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三人工腎基本原理第十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三人工腎的物理學原理

半透膜細菌中分子物質，如

b2-微球蛋白水分子可自由

通透紅細胞白蛋白，

常作為大分子

蛋白質的代表電解質半透膜的功能類似于一個精細的篩子，只有分子半徑小于篩孔的物質可通過它。正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三人工腎的物理學原理

彌散開始階段:不同的物質濃度結束階段:相同的物質濃度彌散是溶液中所有分子隨機運動的結果(Brownian運動)。

時間正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三透析的物理學原理

超濾在溶質能夠通過半透膜的前提下，在膜的一側施

以壓力可導致溶質和水分一起濾過該半透膜。時間壓力正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第二十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三透析的物理學原理

滲透時間滲透和彌散的不同之處在于，其溶質不能通過半透膜，

而水分仍舊可以通透，最終導致兩側濃度趨于平衡。正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第二十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三透析的物理學原理

反滲透時間壓力和超濾相類似，反滲透時也在膜的一側加以壓力。

反滲透技術常用于血液透析時凈水的制作，后者用于配制透析液。正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第二十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三擴散\彌散在溶液中的某一區(qū)域內某種溶質的濃度很高，這種溶質會分散到濃度低的區(qū)域，均勻分布在一個限定區(qū)域對流一種溶質帶動另一個溶質通過半透膜的過程超濾壓力梯度作用下，液體通過薄膜的物理過程滲透水從分子濃度低的區(qū)域通過半透膜流入分子濃度高的區(qū)域吸附膜表面的正負電荷的作用具有選擇性吸附某些蛋白質、毒物及藥物的作用人工腎基本原理第二十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三人工腎的種類腎臟不具有再生能力，但自然腎臟有很大的儲備能力，直至其喪失了90％的排泄功能時，才需應用人工腎支持治療。有四種公認的有效治療方法:血液透析血液濾過血液透析濾過血液灌流腹膜透析第二十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三血液透析(HD)第二十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三血液透析清除代謝廢物的原理主要是利用擴散作用透析膜本身是具有選擇性的半透膜，它允許小分子的尿素、肌酐、鈉、鉀、氫等較小分子通過，但血中的紅、白細胞、白蛋白及細菌等大分子無法通過。尿毒癥病人的血中有高濃度的尿素，肌酐等代謝廢物，而這些是透析液中所沒有的。借助濃度差的驅動，病人血中高濃度的尿素、肌酐等代謝廢物會通過透析膜擴散到透析液中去。為了增加血液與透析液兩側的濃度差，提高透析效果，所以血液透析時，血液與透析液流向相反。第二十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三

血液透析模式圖血泵抗凝輸回病人血液流出病人血液透析器清潔透析液廢透析液正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第二十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三血液透析

透析器血液流入端透析液流出端中空纖維束透析液流入端血液流出端透析液在中空纖維外流動，血液在中空纖維內逆向流動。溶質通過中

空毛細纖維

壁進行轉運正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第二十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三第二十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三

血液透析適應證

1.急性腎功能衰竭2.慢性腎功能衰竭3.急性藥物或毒物中毒4.其他疾病第三十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三1、急性腎功能衰竭目的：A.清除體內過多水分及毒素B.維持酸堿平衡C.為用藥及營養(yǎng)治療創(chuàng)造條件D.避免多臟器功能障礙綜合癥等并發(fā)癥的出現(xiàn)第三十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三凡高分解代謝者立即進行透析非高分解代謝者符合下列第一項并任何其他一項者，即可透析

1.無尿48小時以上2.血尿素氮超過或等于21.4mmol/L3.血肌酐超過或等于442umol/L4.血鉀超過或等于6.5mmol/L5.HCO3-小于15mmol/L，CO2結合力小于13.4mmol/L6.有明顯水腫、肺水腫、惡心、嘔吐、嗜睡、躁動或意識障礙7.誤輸血或其他原因所致溶血、游離血紅蛋白高于12.4mmol/L第三十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三2、慢性腎功能衰竭透析指征：A.內生肌酐清除率小于10ml/minB.血尿素氮高于28.6mol/L，或血肌酐高于707.2umol/LC.血尿酸增高伴有痛風者D.有高血鉀癥E.有代謝性酸中毒F.口中有尿毒癥氣味，伴食欲喪失和惡心、嘔吐等G.慢性充血性心力衰竭，腎性高血壓或尿毒癥性心包炎，用一般治療無效者H.出現(xiàn)尿毒癥神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，如個性改變、不安腿綜合癥等第三十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三3、急性藥物或毒物中毒凡能夠通過透析膜清除的藥物及毒物，即相對分子質量小，不與組織蛋白結合，在體內分布較均勻，而不固定于某一部位者，均可采取透析治療。第三十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三

血液濾過(HF)血液濾過是血液凈化療法中另一種重要的方法，其原理模仿了腎小球濾過功能和腎小管重吸收功能。血液濾過無需透析液，溶質和水的清除依靠對流作用，由于血漿中大量電解質、堿基被清除，故需要補充相應量的置換液。第三十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三

血液濾過模式圖血泵抗凝流出病人血液輸回病人血液濾過器無菌置換液超濾液在進行血液濾

過治療時，需

要一個極為精

確的平衡裝置

，以保證置換

液和濾過液的

總量平衡!正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第三十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三第三十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三血液濾過適應癥

常規(guī)血透時并有：水鈉平衡維持不佳高血壓心功能較差周圍神經(jīng)病變明顯心包積液多器官功能衰竭重癥感染中毒高膽紅素血癥

第三十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三血液透析濾過（HDF）原理：對流和彌散同時加透析液和置換液結合HF和HD的優(yōu)點第三十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三血液透析濾過（HDF）血液前稀釋后稀釋超濾液透析液第四十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三血液灌流(HP)血液灌流是籍助體外循環(huán)，引入裝有固態(tài)吸附劑的容器，使溶解在血液中的物質吸附到具有豐富表面積的固態(tài)物質上，除去血中外源性或內源性毒物，達到血液凈化的一種治療方法。第四十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三HP的原理活性炭合成樹脂廣譜吸附免疫吸附特異性吸附利用吸附劑的吸附作用清除有害物質

按吸附材料的吸附方式分為:

目前常用的吸附劑：第四十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三血液灌流血液第四十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三麗珠血液灌流器第四十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三血液灌流第四十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三血液灌流適應癥中毒藥物：安定、巴比妥、氯丙嗪、阿司匹林、地高辛、INH、MTX、茶堿等農(nóng)藥：有機磷、百草枯等滅鼠藥尿毒癥：與血液透析聯(lián)合治療肝功能衰竭第四十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三血液透析

血管通路雙腔導管擴張的靜脈

-旁路-動靜脈

吻合口結扎的靜

脈遠端頸靜脈

(頸內靜脈)主動脈以前臂外周靜脈作為血管通路具

有很多優(yōu)點，極為適合長期使用

；其缺點是手術后距初次使用常

有數(shù)周的等待時間。中央靜脈插管可即刻使用，

但其使用壽命常僅有數(shù)周。正常腎臟人工腎物理學原理病理腎臟第四十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三腹膜透析腹膜是沿著腹腔的一層活的半透膜。將液體和電解質注入腹腔，使代謝廢物由腹膜的血液供應擴散到腹腔的液體中。水也可把葡萄糖加入透析液，按人工建立的滲透壓梯度通過腹膜擴散到腹腔液內。第四十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三

腹膜透析的工作原理腹膜腹膜透析液清潔透析液收集袋置入導管廢透析液收集袋進行腹膜透析需

要有特殊配