|
США был сконструирован аппарат, с помощью которого его авторы проводили в
эксперименте удаление салицилатов из крови животных. В аппарате, названном ими
«искусственная почка», в качестве полупроницаемой мембраны были использованы
трубочки из коллодия, по которым текла кровь животного, а снаружи они омывались
изотоническим раствором хлорида натрия. Впрочем, коллодий, примененный Дж.
Абелем, оказался довольно хрупким материалом и в дальнейшем другие авторы для
диализа пробовали иные материалы, такие как кишечник птиц, плавательный пузырь
рыб, брюшину телят, тростник, бумагу.
Для предотвращения свертывания крови использовали гирудин – полипептид,
содержащийся в секрете слюнных желез медицинской пиявки. Эти два открытия и
явились прототипом всех последующих разработок в области внепочечного очищения.
Каковы бы ни были усовершенствования в этой области, принцип пока
остается одним и тем же. В любом варианте «искусственная почка» включает в себя
следующие элементы: полупроницаемая мембрана, с одной стороны которой течет
кровь, а с другой стороны – солевой раствор. Для предотвращения свертывания
крови используют антикоагулянты – лекарственные вещества, уменьшающие
свертываемость крови. В этом случае происходит выравнивание концентраций
низкомолекулярных соединений ионов, мочевины, креатинина, глюкозы, других
веществ с малой молекулярной массой. При увеличении пористости мембраны
возникает перемещение веществ с большей молекулярной массой. Если же к этому
процессу добавить избыточное гидростатическое давление со стороны крови или
отрицательное давление со стороны омывающего раствора, то процесс переноса
будет сопровождаться и перемещением воды – конвекционный массообмен. Для
переноса воды можно воспользоваться и осмотическим давлением, добавляя в
диализат осмотически активные вещества. Чаще всего с этой целью использовали
глюкозу, реже фруктозу и другие сахара и еще реже продукты иного химического
происхождения. При этом, вводя глюкозу в больших количествах, можно получить
действительно выраженный дегидратационный эффект, однако повышение концентрации
глюкозы в диализате выше некоторых значений не рекомендуется изза возможности
развития осложнений.
Наконец, можно вообще отказаться от омывающего мембрану раствора
(диализата) и получить выход через мембрану жидкой части крови: вода и вещества
с молекулярной массой широкого диапазона.
В 1925 году Дж. Хаас провел первый диализ у человека, а в 1928 году он же
использовал гепарин, поскольку длительное применение гирудина было связано с
токсическими эффектами, да и само его воздействие на свертывание крови было
нестабильным. Впервые же гепарин был применен для диализа в 1926 году в
эксперименте Х. Нехельсом и Р. Лимом.
Поскольку перечисленные выше материалы оказывались малопригодными в
качестве основы для создания полупроницаемых мембран, продолжался поиск других
материалов, и в 1938 году впервые для гемодиализа был применен целлофан,
который в последующие годы длительное время оставался основным сырьем для
производства полупроницаемых мембран.
Первый же аппарат «искусственная почка», пригодный для широкого
клинического применения, был создан в 1943 году В. Колффом и Х. Берком. Затем
эти аппараты усовершенствовались. При этом развитие технической мысли в этой
области вначале касалось в большей степени именно модификации диализаторов и
лишь в последние годы стало затрагивать в значительной мере собственно аппараты.
В результате появилось два основных типа диализатора, так называемых
катушечных, где использовали трубки из целлофана, и плоскопараллельных, в
которых применялись плоские мембраны.
В 1960 году Ф. Киил сконструировал весьма удачный вариант
плоскопараллельного диализатора с пластинами из полипропилена, и в течение ряда
лет этот тип диализатора и его модификации распространились по всему миру,
заняв ведущее место среди всех других видов диализаторов.
Затем процесс создания более эффективных гемодиализаторов и упрощения
техники гемодиализа развивался в двух основных направлениях: конструирование
самого диализатора, причем доминирующее положение со временем заняли
диализаторы однократного применения, и использование в качестве полупроницаемой
мембраны новых материалов.
Диализатор – сердце «искусственной почки», и поэтому основные усилия
химиков и инженеров были всегда направлены на совершенствование именно этого
звена в сложной системе аппарата в целом. Однако техническая мысль не оставляла
без внимания и аппарат как таковой.
В 1960х годах возникла идея применения так называемых центральных систем,
то есть аппаратов «искусственная почка», в которых диализат готовили из
концентрата – смеси солей, концентрация которых в 3034 раза превышала
концентрацию их в крови больного.
Комбинация диализа «на слив» и техники рециркуляции была использована в
ряде аппаратов «искусственная почка», например американской фирмой «Travenol».
В этом случае около 8 литров диализата с большой скоростью циркулировало в
отдельной емкости, в которую был помещен диализатор и в которую каждую минуту
добавляли по 250 миллилитров свежего раствора и столько же выбрасывали в
канализацию.
На первых порах для гемодиализа использовали простую водопроводную воду,
потом изза ее загрязненности, в частности микроорганизмами, пробовали
применять дистиллированную воду, но это оказалось очень дорогим и
малопроизводительным делом. Радикально вопрос был решен после создания
специальных систем по подготовке водопроводной воды, куда входят фильтры для ее
|
|