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血液净化的基本原理

 重生七年 2016-10-08

上回书说到,透析频次的前世今生,以及来世。文章最后,有一道题,是关于血液净化模式的。

就是此图:


问题是,这张示意图左右各是哪种血液净化模式。

题目很简单,只要你对血液净化治疗的基础理论稍有了解就知道,图中左边这部分是透析的模式,这个过程也叫做弥散,英文是diffusion;右边是血液滤过的模式,叫做对流,英文是convection。

有很多朋友在回复中回答对了这道题目,在此表示恭喜。奖品?没有!口头嘉奖一次吧。

但光这么说,其实还是有很多朋友不太明白,毕竟什么弥散啦,对流啦,这些在初中物理中学到概念早就就着饭吃掉了。事实上,在论坛交流、QQ群聊天以及其他场合,感觉咱们的医务工作者有很大一部分对这些理论掌握的并不是特别扎实,因此,今天就拿这个话题再嘚吧嘚一次吧。

各位高手朋友们,看到这您就可以打住了,因为后面的东西实在是太简单了。

好吧,开讲!

话说,“透析”这个词是从何时开始有的呢?是19世纪,苏格兰的一个化学家Thomas Graham首先提出来的。透析的英文是Dialysis,Dia指的是通向对面的意思,而lysis则有分离的意思。因此,可以想见,这个词用来描述咱们现在的“透析”治疗过程确实比较合适。在透析治疗过程中,血液(blood)与透析液(dialysate)分别处在一张半透膜的两侧,所谓半透膜,你可以想象成一个筛子,大的东西过不去,小的东西则可以自由的穿过这张膜。

何谓弥散?其实就是自由的热运动,也叫布朗运动。最简单的弥散实验是:把一滴墨水滴入一杯清水之中,一段时间之后,即使你不摇晃这杯水,最终水也会变成墨水的颜色。在这个过程中,墨水里面的分子就是做的自由的热运动,最终的趋势是整杯水中浓度变的差不多(看下图)。


在临床上的血液透析过程中,血液和透析液分别处在半透膜的两侧。看今天的题图,透析器中一根根的“小粉丝”,其实就是半透膜,血液在小粉丝里面走,透析液在外面走。一些小分子的物质,其代表是尿素、肌酐,以及水、电解质神马的,是可以完全无视这个膜的存在的,自由的穿行于血液和透析液之间。当某种物质在两侧浓度有差异时,比如,肌酐在血液中的浓度可以很高,达到几百甚至上千μmol/L,而透析液那一侧,浓度则是0,所以,肌酐分子自由运动的终极结果就是两侧趋于平衡,而透析液本身是流动的,最终就把血液中的浓度降低了。

这就是透析的基本理论。概括起来,其实就是小分子的自由热运动。

这个过程说起来简单,但是,您想过一个问题没有,为什么肝衰竭的患者不能通过普通的透析来降低胆红素的水平么?要知道,胆红素的分子量其实也是很小的,才580多,理论上也是能够通过透析器的半透膜的。

对了,因为胆红素在血液中存在的形式至少很大一部分不是游离的。所以,要满足透析的要求,这个物质必须是能够溶于水,而且大部分是游离形态存在的。所以,目前的人工肝系统要远比血液透析复杂,价格也更为昂贵。

扯得有点远了哈。

再说滤过。

滤过的过程是对流。何谓对流?

百度一下:

液相或气相中各部分的相对运动。因浓差或温差引起密度变化而产生的对流称自然对流;由于外力推动(如搅拌)而产生的对流称强制对流。


好复杂!其实很简单,咱们日常生活中的刮风啦、下雨啦,不都是大气的对流么?常听天气预报:大风降温警报,一股来自西西伯利亚的冷空气......(小时候还以为播音员结巴呢)。这不就是对流么?

再看咱们的血液滤过过程中的对流是怎么发生的。看第一张图的右半边,就是一个对流的模式图。在半透膜的左边,血液受到了一个来自外界的“adjustable pressure”,啥意思?说是血液受到了一个压力,还是可调的。然后,就有水啦、小分子物质啦、中分子物质啦被“压”到另一侧了。

这个压力从何而来?在咱们现在的临床实践中,这个压力其实就是血滤机的置换液泵给的。这个泵一转动,血液就受到了一个负压,对流就这么形成了。

还不明白?小心,我要发大招了!

看题图,说血液在小粉丝中走着走着,突然,感到有一股无形的压力压得它好累,开始觉得呼吸有一点难为......呃,跑偏了......

重新来,说血液在小粉丝中走着走着,突然感到一股强大的“吸力”,换个词叫“嘬”的力量,东北话叫“裹”的力量(请自行脑补小孩子吃奶的镜头),迫使其中的水啦、中小分子物质啦跑到半透膜之外去。

嘬!哎,这个词用的太到位了。血滤就是嘬出来的。这下子明白了吧各位。如果还表示不懂,请改行吧您哪。

当然,如果仅仅是“嘬”,这还不叫血液滤过,叫啥?叫单纯超滤,也叫单超;如果又嘬又补,这才叫血液滤过。补的液体叫做置换液。

哦了。透析、滤过的原理终于白乎完了。一个是自由泳,一个是嘬。好记吧。

当然,还有一条原理,叫做“吸附”,在血液灌流中这是主打。但一些新型材料的滤器号称也有一定的吸附功能。但我情愿认为这是厂家宣传的一个噱头,因为这毕竟不是最主要的原理。对此就不多嘚吧嘚了。

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啥,奖品?没有!

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