دیالیز:

انواع دیالیز

زمانی که کارکرد کلیه به تدریج کاهش میابد به جایی می رسیم که برای ادامه حیات و یا جلوگیری از علایم و عوارض ناراحت کننده نارسایی مزمن کلیه نیازمند درمانهای جایگزین می باشیم .روشهای جایگزین شامل هموذیالیز -دیالز صفاقی و پیوند کلیه می باشند. بر اساس آمارهای موجود دیالیز خونی شایعترین روش درمان جایگزین است.

دیالیز خونی سه نوبت در هفته انجام شده و بیمار باید در هر نوبت 4 ساعت دیالیز شود. به عبارت دیگر بیماران تحت درمان با همودیالیز حداقل 12ساعت از وقت هفتگی شان را در کنار کادر درمانگر دیالیز و در بخش می گذرانند و به همین منظور است که در این فرایند نقش پرستاران دیالیز به صورت ویژه تعریف می شود.

روشهای انتقال مواد حل شونده :

موادی که میتوانند از منافذ غشا عبور کنند با دو مکانیسم متفاوت جا به جا میشود :انتشار  (Diffusion)واولترا فیلتراسیون

الف)انتشار :حرکت مواد بر اساس انتشار ، نتیجه ی حرکت اتفاقی مولوکول است .مولوکولهای مواد موجود در محلول A،حرکت کرده و به غشا نیمه تراوا برخورد میکنند .اگر این مولوکولها وارد منافذی از غشا به اندازه ی مناسب شوند از آن عبور کرده و وارد محلول B خواهند شد.به همین تریتیب موادی با وزن مولوکولی کم در محلول B میتوانند در جهت مخالف از غشا عبور کرده و وارد محلول A شوند.

1.اهمیت گرادیان غلظتی:

میزان عبور یک ماده مثل ماده X از محلول A به محلول B وبرعکس ،وابسته به فرکانس برخورد مولوکولهای ماده X به هر سمت غشا است،فرکانس برخورد مولوکولهای ماده x به غشا در ارتباط با غلظتهای نسبی ماده x در هر سمت غشا است،برای مثال اگر غلظت ماده ی x در محلول A به میزان 100میلی مول ودر محلول B 1میلی مول باشد ،احتمال اینکه یک مولوکول از ماده X به سمت A غشا برخورد کند (برخورد با یک منفذ وعبور از غشا و ورود آن به داخل محلول B) بسیار بیشتر از احتمال برخورد یک مولوکول از ماده به X به سمت B غشا وعبور آن به داخل محلول A است.پس زمانی که گرادیان غلظتی بین این دو محلول از نظر یک ماده خاص بیشتر باشد ،میزان انتقال یک آن ماده از محلول بیشتر A سمت محلول B خواهد بود.

2.اهمیت وزن مولوکولی:

هرچقدر وزن مولوکولی یک ماده بیشتر باشد،سرعت انتقال آن از یک غشا تراوا کندتر خواهد بود ،دلایل این واقعیت در ارتباط با سرعت و اندازه میباشد.

a.سرعت:سرعت یک مولوکول در یک محلول ،ارتباط معکوس با وزن آن مولوکول دارد .برای مثال سرعت یک مولوکول با وزن 200دالتون کم تر از یک مولوکول با وزن 100دالتون خواهد بود .مولوکولهای کوچک ،سرعت حرکت بیشتری دارند و بیشتر به غشا برخورد کرده ومیزان انتقال آنها به صورت انتشار از غشا بیشتر خواهد بود .مولوکولهای بزرگ حتی آنهایی که به راحتی میتوانند از منافذ غشا عبور کنند ،به آهستگی از این غشا عبور میکنند ،چون سرعت حرکت آنها کمتر است و برخورد آنها با غشا کمتر خواهد بود .

b.وزن مولوکولی یک ماده ارتباط زیادی با اندازه آن دارد . در صورتی که اندازه مولوکولی یک ماده مساوی یا بیشتر از اندازه منافذ غشا باشد،این غشا از عبور آن ماده به صورت نسبی یا کامل جلوگیری خواهد کرد.

3.اهمیت مقاومت غشا:

a.مقاومت غشا به دلیل خود غشا : مقاومت غشا برای عبور مواد حل شونده در صورتی که غشا ضخیم بوده یا تعداد منافذ آن کم ویا منفذ تنگ شده باشند ، زیاد خواهد بود .

b.مقاومت غشا به دلیل لایه مخلوط نشده مجاور غشا : لایه های مخلوط نشده مایع دو طرف غشا باعث مهار انتشار میشود چون گرادیان غلظتی موثر در دو طرف غشا را کاهش میدهند .ضخامت این لایه های مایع مخلوط نشده متاثر از سرعت جریان محلول دیالیز و سرعت جریان خون و نیز طرح و الگوی غشا است.

B)اولترا فیلتراسیون :

مکانیسم دوم انتقال مواد از یک غشا نیمه تراوا اولترا فیلتراسیون (انتقال همرفتی)است.مولوکولهای آب بسیار کوچک هستند و میتوانند از تمامی غشاهای نیمه تراوا عبور کنند . اولترا فیلتراسیون زمانی رخ میدهد که آب توسط نیروهای هیدروستاتیک یا نیروهای اسموتیک از یک غشا عبور کنند.(فرایندهای آنالوگ آن عبارت است از باد در اتمسفر و جریان آب در اقیانوسها است)موادی که به راحتی از منافذ غشا عبور میکنند همراه با آب جا به جا خواهند شد .(فرایندی که solvent drag) گفته میشود .آب عبور کرده از غشا همراه با مواد داخل آن مشابه با غلظتهای اصلی آنها خواهند بود،مواد بزرگتر به خصوص آنهایی که از منافذ غشا بزرگتر هستند از غشا عبور نخواهند کرد،برای این مواد بزرگتر،غشا مانند یک غربال عمل میکند.

1.اولترا فیلتراسیون هیدرواستاتیک:

a. اختلاف شار دو طرف غشا(TMP) هنگام همودیالیز،آب (همراه با مواد حل شونده کوچک)از سمت خون به سمت محلول دیالیز حرکت میکند،که این اتفاق بر اساس گرادیان فشار هیدرواستاتیک بین خون و محلول دیالیز اتفاق می افتد.میزان اولترا فیلتراسیون وابسته به اختلاف فشار دو طرف غشا (فشار در سمت خون منهای فشار در سمت محلول دیالیز )است.

b.ضریب اولترا فیلتراسون (KUF) نفوذپذیری غشاهای صافی دیالیز به آب اگر چه زیاد است میتواند بسیار متغیر بوده و نتیجه ای از ضخامت غشا و اندازه ی سوراخها است .نفوذ پذیری غشا به آب با ضریب اولترا فیلتراسیون یا KUF مشخص میشود.KUF مشخصه میزان میلی لیتر در ساعت است که به ازای یک میلی لیتر جیوه اختلاف فشار دو طرف غشا از غشا عبور میکند.

2.اولترا فیلتراسیون اسموتیک

3.اثرات اولترا فیلتراسیون بر کلیرانس مواد حل شونده

a.هموفیلتراسیون و همودیا فیلتراسیون:درحالی که برداشت انتشاری مواد وابسته به اندازه ی مولوکولهای آنهاست،اولترافیلتراسیون تمام مواد با اندازه ی مولوکولی کوچکتر از اندازه منافذ غشا به میزان مشابه انجام میگیرد.این اصل باعث ابداع روشهای همودیالیز شده است که از طریق آنه میتوان مقادیر زیادتر اولترا فیلتراسیون (بیشتر از آن چه جهت حفظ مطلوب لازم است)را با انفوزیون مایع جایگزین کرد .درمان اکسترا کورپورال که در آن اولترا فیلتراسیون راه اصلی برداشت مواد است .هموفیلتراسیون یا همودیافیلتراسیون ،هموفیلتراسیون همزمان با دیالیز،گفته میشود.اگر چه همودیالیز وهموفیلتراسیون از نظر برداشت مواد کوچک مثل اوره-وزن مولوکولی=60 -با یکدیگر قابل مقایسه هستند.اما برداشت مواد با وزن مولوکولی یزرگتر و قابلیت انتشار کمتر مثل اینولین -وزن مولوکولی=5200-توسط هموفیلتراسیون بیشتر است.

b.برداشت ترکیبات متصل به پروتئین:کلیه ی سالم ،اسیدها وبازهای متصل به پروتئین را توکسیفیه میکند.به دلیل اتصال به پروتئینها این مواد به میزان کمی تصفیه میشوند.لذا عمدتا گلومرها را baypass میکنند.به هر حال،در شبکه مویرگی دور لوله ایperitubular این مواد به درجاتی از آلبومین جدا و توسط سلولهای لوله پروکسیمال برداشت شده و سپس به داخل فضای لوله ای ترشح و از طریق ادرار دفع میشوند . بعضی ترکیبات متصل به پروتئین - متصل به آلبومین و پروتئینهای کوچک -همراه با پروتئینهای حامل خود به داخل گلومرول فیلتر میشوند.در لوله ی پروکسیمال ،پروتئینهای فیلتر شده همراه مواد متصل به آنها کاتوبولیزه میشوند.بعضی اختلالات همراه با اورمی ممکن است به دلیل تجمع ترکیبات به آنها کاتابولیزه میشوند.برداشت ترکیبات متصل به پروتئین توسط همودیالیز وابسته به درصد بخش آزاد آن ترکیب در پلاسما - بخشی که در معرض دیالیز قرار میگیرد است. همچنین برداشت این مواد وابسته به آن است که بخش آزاد با چه سرعتی توسط بخش متصل به پروتئین جایگزین میشود.موادی که به شدت به پروتئین ها متصل هستند و بخش آزاد کمی در پلاسما دارند ،تنها به میزان قایل اغماض ،توسط همودیالیز برداشت میشوند .استفاده از هموپرفیوژن با شارکول کاملا در کاهش غلظت خونی ترکیبات متصل به پروتئین موثر است .اما این روش به صورت معمول در درمان طولانی مدت اورمی مورد استفاده قرار نمیگیرد.

-موارد استفاده بالینی انتشار واولترا فیلتراسیون:برداشت مواد حل شونده از نقطه نظر صافی.

A.انتشار

1.گردش همودیالیز:در کاربرد بالینی ؛محفظه ای دارای دو محلول خون و وحلول دیالیز است که بین این دو صافی قرار دارد.محلول دیالیز شامل آب خاص شده ایست که به آن ،سدیم،پتاسیم،کلسیم،منیزیوم،کلر،بیکربنات و دکستروز اضافه شده است.مواد زیاد با وزن مولوکولی کم که در خون بیمار اورمیک تجمع می یابد در محلول دیالیز وجود ندارد .به همین دلیل وقتی خون افراد اورمیک در مجاورت محلول دیالیز قرار گیرد،در ابتدا میزان خروج این مواد از خون به داخل مایع دیالیز بسیار بیشتر از برگشت انها از مایع دیالیز به داخل خون است.در نهایت وقتی خون ومایع دیالیز در در تماس استاتیک با یکدیگر از طریق غشا باقی بمانند ،غلظت مواد زائد قابل عبور از غشا در خون و مایع دیالیز یکسان خواهد شد و دیگر برداشت بیشتر مواد زاید رخ نخواهد داد .انتقال در دو طرف غشا ادامه خواهد یافت اما حرکت در دو جهت یکسان خواهد بود .در عمل،هنگام دیالیز از ایجاد تعادل غلظتی جلوگیری میشود و اختلاف غلظت بین خون و مایع دیالیز با جایگزینی مداوم فضای مایع جدید و جایگزینی خون دیالیز نشده و خون دیالیز شده به حد اکثر میرسد . به طور معمول ،جهت حرکت محلول دیالیز و خون -به منظور به حداکثر رساندن اختلاف غلظت مواد زاید بین خون و مایع دیالیز -در تمام بخشهای صافی مخالف یکدیگر است .

2.کلیرانس صافی برای خون کامل

غلظت مواد زاید در خونی که صافی را ترک میکند کمتر از خونی است که وارد صافی میشود .برای مثال اگر غلظت نیتروژن اوره پلاسما در ورودی صافی 100میلی گرم در دسی لیتر باشد ،در خروجی صافی 25میلی گرم در دسی لیتر خواهد بود.اما کاری که صافی انجام میدهد به خوبی با میزان کاهش غلظت مواد زاید نشان داده نمیشود و اگر جریان خون آهسته باشد میزان بسیار کمی اوره برداشت میشود .برای بهتر نشان دادن مشخصات صافی ،درصد کاهش غلظت خونی یک ماده زاید در میزان جریان خون عبوری از صافی ضرب میشود تا یک حجم فرضی از خون را بدست آورد که کاملا از آن ماده زائد در هر دقیقه پاک شده است. در مثال بالا،کاهش غلظت پلاسمای نیتروژن اوره از 100 به 25 میلی گرم در دسی لیتر به معنای کاهش 75درصد در غلظت است.اگر جریان خون 200میلی لیتر در دقیقه باشد ،150میلی لیتر خون (75%*200)در دقیقه به طور کامل از اوره پاک میشود . یکی از نقاط قوت مفهوم کلیرانس ،عدم وابستگی آن به غلظت مواد زائد در خون ورودی است.برای مثال ،اگر غلظت اوره ی خون ورودی به 50 میلی گرم در دسی لیتر کاهش یابد،غلظت اوره خون خروجی به تناسب از 25 به12.5 میلی گرم در دسی لیتر کاهش خواد یافت .ولی به هرحال ،درصد برداشت همچنان 75 درصد باقی خواهد ماند.{100*(50-12.5)/50}کلیرانس اوره همچنان 150 میلی لیتر در دقیقه خواهد بود .

a.اثر گلوبولهای قرمز :در مفهوم کلیرانس که در بالا توضیح داده شد ،خون به صورت یک مایع ساده در نظر گرفته میشود .اما در عمل این موضوع واقعیت ندارد.جریان خون 200میلی لیتر در دقیقه ،در واقع معادل جریان پلاسمای 140 میلی لیتر در دقیقه و جریان گلوبولهی قرمز 60میلی لیتر در دقیقه خواهد بود.-با هماتوکریت30درصد-آن چیزی که ورودی و خروجی صافی اندازه گیری میشود ،سطوح پلاسمایی مواد زائد است .برای اوره،وجود گلوبولهای قرمز یک مشکل جدی نیست ،چون اوره به راحتی به داخل و خارج آنها انتشار می یابد.برای مثال اگر سطح پلاسمایی نیتروژن اوره در خروجی 25 میلی گرم در دسی لیتر باشد ،غلظت اوره در گلوبولهای قرمز به همین سطح کاهش میابد.برای کراتینین وبسیاری مواد دیگر مشکل پیچیده تر است ،چون این مواد به سرعت بین پلاسما و گلوبولهای قرمز به تعادل نمیرسند.بسیاری از مواد دیگر مثل فسفات در پلاسما وگلوبولهای قرمز غلظت های متفاوتی دارند .برای چنین موادی،استفاده از سطح پلاسمایی در روش کلیرانس خون کامل نمیسازد .WHOLE BLOOD برآورد خوبی از میزان برداشت حین دیالیز را مشخص میکند .

1.محاسبه کلیرانس اوره موجود در آب خون:اوره در گلوبولهای قرمز و آب پلاسما حل میشود .حدود 93درصد پلاسما آب است - بسته به غلظت پروتئینهای آن و حدود 72گلوبولهای قرمز نیز آب است.اما چون مقداری اوره در بخش غیر آب گلوبولهای قرمز نیز وجود دارد ،لذا اوره در حدود 80درصد از حجم گلوبولهای قرمز نیز وجود دارد.اگر جریان خون حدود 200میلی لیتر در دقیقه باشد با هماتوکریت حدود 30% جریان موثر آب خون برای اوره به صورت زیر محاسبه خواهد شد.

در اصطلاح ،آب خون اگر کلیرانس صافی جهت محاسبه ی اینکه چه میزان اوره حین یک جلسه دیالیز برداشت میشود ،به کار برده شود،مهم خواهد بود .در کل عدم اصلاح آب خون باعث حدود 10درصد افزایش محاسبه میزن برداشت اوره میشود . جهت اصلاح مقادیر آب خون -پلاسماو گلوبولهای قرمز- باید کلیرانس خون کامل را در 0/894 ضرب کرد.

2.اثرهماتوکریت بر کلیرانس اوره آب خون :افزایش هماتوکریت(برای مثال از 20%به 40%) تنها باعث کاهش مختصر کلیرانس اوره آب خون میشود،چون حجم توزیع موثر اوره در گلوبولهای قرمز-80درصد-تقریبا مشابه پلاسما-93%-است.

3.اثر هماتوکریت بر کلیرانس کراتینین وفسفر:افزایش هماتوکریت باعث کاهش کلیرانس صافی برای کراتینین و فسفر میشود .برداشت کراتینین از گلوبولهای قرمز وپلاسما حین عبور از صافی ممکن است یکسان نباشد .وقتی هماتوکریت از حدود 20درصد به 40درصد افزایش یابد ،برداشت کراتینین حدود 8درصد کاهش می یابد .برای فسفر این کاهش حدود 13درصد خواهد بود چون میزان فسفر در دسترس برای خروج از گلوبولهای قرمز کمتر از پلاسما است ونیز میزان خروج فسفر به خارج از گلوبولهای قرمز حین عبور از صافی آهسته است.

(3)عوامل موثر بر کلیرانس اوره آب خون (KW):شاخص های اصلی کلیرانس آب خون حین دیالیز عبارتند از ،میزان جریان خون ،میزان جرین محلول دیالیز،کارایی صافی

a.اثر میزان جریان خون:میتوان تصور کرد که کلیرانس خون به نسبت مستقیم با میزان جریان خون افزایش می یابد ،چون کلیرانس به این صورت محاسبه میشود:میزان جریان خون ضرب در درصد کاهش سطح نیتروژن اوره پلاسمای عبوری از صافی .اما این موضوع نسبتا درست است.وقتی میزان جریان خون افزایش یابد ،صافی نمیتواند اوره را با کارایی مشابه برداشت کند ،در نتیجه سطح نیتروژن اوره پلاسما در خروجی صافی افزایش می یابد .

b.اثر میزانجریان محلول دیالیز:کلیرانس اوره وابسته به میزان جریان محلول دیالیز نیز هست.افزایش جریان محلول دیالیز کارایی انتشار اوره از خون به داخل محلول دیالیز را افزایش میدهد،اما این اثر معمولا خیلی زیاد نیست.میزان جریان معمول محلول دیالیز 500میلی لیتر در دقیقه است.جریان محلول دیالیز 800میلی لیتر در دقیقه کلیرانس اوره را در صورتی که از صافی با کفایت بالا(high efficiency) استفاده شده و میزان جریان خون بیشتر از 350 میلی لیتر در دقیقه باشد حدود 12درصد افزایش میدهد.

c.اثر کارایی صافی:صافی با کارایی بالا با غشای نازک با سطحی وسیع با سوراخهایی گشاد به شیوه ای طراحی شده است که نسبت به صافی های با کارایی پایین سطح تماس بین خون ومحلول دیالیز را به حد اکثر میرساند تا درصد بیشتری از مواد زاید برداشت شود.

(1)ضریب سطح انتقال صافی(KOA):کارایی یک صافی در برداشت هر ماده به صورت یک عدد ثابت به نام koa توصیف میشود .این عدد ثابت ارتفاع منحنی نشان دهنده ی رابطه بین جریان خون و جریان محلول دیالیز و کلیرانس را تعیین میکند.

KOA به صورت میلی لیتر در دقیقه اندازه گیری میشود و عبارت است از حداکثر کلیرانس احتمالی یک صافی در شرایط حداکثر میزان جریان خون و جریان محلول دیالیز.

صافی های با کارایی معمول مقادیر  in vitro koa برای اوره آنها حدود 500تا700 میلی لیتر در دقیقه است ،اما صافی های با کارایی بالا مقادیر koa اوره آنها بیشتر از 700میلی لیتر در دقیقه است.در عمل مقادیر حداکثر کلیرانس هرگز به دست نمی آید چون نمیتوان به حداکثر میزان جریان خون و حداکثر محلول دیالیز لازم رسید .وقتی در koa یک میزان از جریان خون QB و جریان محلول دیالیز QD استفاده قرار میگیرد.

(2)اثر میزان جریان محلول دیالیز بر KOA:باید در تئوری koa حداکثر کلیرانس صافی تنها وابسته به نفوذپذیری ماده غشا برای یک ماده حل شونده ،میزان KO ضرب در سطح موثر غشا A است .KOA برای مقادیر مختلف جریان خون ومحلول دیالیز یکسان باشد .در عمل در حالی که KOA صافی با مقادیر مختلف جریان خون تغیر نمیکند،اما با افزایش جریان محلول دیالیز از 500به800 میلی لیتر در دقیقه KOA افزایش قابل توجهی پیدا میکند.افزایش سطح موثر صافی با استفاده از مقادیر زیاد جریان محلول دیالیز احتمالا به دلیل نفوذ بهتر محلول دیالیز به داخل دسته های فیبرهای تو خالی است که با عث افزایش سطح موثر صافی میشود.(hollow fiber).

(3)lمحاسبه ی KOA صافی:KOA اوره ،حداکثر ارتفاع منحنی کلیرانس اوره است.منحنی یک شکل مشخص ریاضی دارد که برای تمام صافی ها یکسان است .پس اگر کلیرانس واقعی را در هر میزان از جریان خون و جریان محلول را دیالیز بداینیم میتوانیم از نظر ریاضی حداکثر ارتفاع منحنی یا KOA بدست آوریم.

d.اثر وزن مولوکولی بر کلیرانس انتشاری :چون مواد با وزن مولوکولی زیاد در داخل محلولها به آهستگی حرکت میکنند لذا انتشار آنها از غشا کم است.در نتیجه،درحالی که اوره (با وزن مولوکولی60) با کارایی 75% از خون برداشت میشود.به طور مثال با غلظت ورودی 100 میلی گرم در دسی لیتر و خروجی 25میلی گرم در دسی لیتر-برداشت کراتینین با وزن مولوکولی 113 در حداکثر کارایی تنها حدود 60%است. در مورد ویتامین b12 محدودیت های صافی به سرعت ایجاد میشود و افزایش جریان خون به بیش از 200 میلی لیتر در دقیقه تنها اثر مختصری بر افزایش کلیرانس مولوکولهای درشتر دارد.

e. مولوکولهای بسیار درشت: مولوکولهای بسیار درشت مثل B2 میکرو گلوبولین (وزن مولوکولی=11800)نمیتوانند از سوراخهای غشاهای استاندارد (LOW FLUX) عبور کنند .لذا کلیرانس صافی برای B2 میکرو گلوبولین صفر خواهد بود.اما غشاهای (HIGH FLUX) دارای سوراخهایی با قطر کافی برای عبور این مولوکول هستند .همچنین بعضی غشاهای دیالیز،B2 میکرو گلوبولین را به روش جذب کردن برداشت میکنند.

B. اولترا فیلتراسیون

1.نیاز به برداشت مایع :هنگام دیالیز با هدف برداشت آب تجمع یافته در بدن به دلیل خوردن مایعات یا ناشی از متابولیسم مواد غذایی در فواصل بین دیالیز ،اولترا فیلتراسیون انجام میشود.عموما یک بیمار که 3بار در هفته دیالیز میشود در فواصل بین دیالیز یک تا 4 کیلوگرم که اکثر آن آب است وزن اضافه میکند که باید هنگام 3-4 ساعت دیالیز برداشت شود.بیماران با تجمع مایع حاد ممکن است به برداشت سریعتر ممایع نیازداشته باشند .لذا نیاز بالینی برای اولترا فیلتراسیون معمولا بین 0.5 تا 1.5 لیتر در ساعت است.

منبع