ДИАЛИЗ, ЕГО ВИДЫ И ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НЕГО

ДИАЛИЗ, ЕГО ВИДЫ И ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НЕГО

Гребенщикова Э.А. 1

---

1

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение.

В современном мире здоровье человека зависит от множества факторов. Мы пользуемся последними новейшими достижениями техники и химической промышленности, жителям городов волей-неволей приходится дышать загрязненным воздухом, да и питание человека не отличается полезностью. Все это оказывает негативное влияние на здоровье человека. В связи с этим самым популярным направлением в медицине считается «чистка» организма.

Вещества, из которых состоит организм, представляют собой коллоидные системы. Из коллоидов, богатых белками соединительной ткани, состоят кожа, мышцы, ногти, волосы, кровеносные сосуды, легкие, весь желудочно-кишечный тракт и многое другое, без чего немыслима сама жизнь. Можно сказать, что без коллоидной химии нельзя представить повседневную жизнь человека в общем. Сам человек это и есть коллоидная система. Множество процессов и реакций происходят за счет коллоидной химии.

Почки являются фильтрами и выводят из нашего организма непотребные излишества, в виде лишней воды и солей. Разумеется, в почках непрерывно образуются солевые кристаллы, это абсолютно нормально, если почки справляются со своей задачей по выведению продуктов жизнедеятельности организма. Соли естественным образом выводятся из организма и не доставляют никакого беспокойства. Но если почки не справляются со своей функцией, то рекомендуют проводить диализ.

Диализ – очистка коллоидных растворов, в том числе и искусственное очищение крови и других жидкостей человеческого организма от скопившихся шлаков. Без диализа все пациенты с неработающими почками умерли бы от скопления токсинов в организме. Эту проблему решила такая наука как коллоидная химия.

Коллоидная химия помимо этого играет большую роль в разработке эффективных методов охраны окружающей среды, как, например, очистка воды от различных загрязнений.

Ученые только проникают в тайны строения и работы клеток живых организмов, пытаются понять законы очищения организма.

Как протекает диализ, какие параметры на него влияют? На чем основан данный метод? Почему природа отдает предпочтение именно коллоидному состоянию?

Эти вопросы очень заинтересовали нас, так как в будущем мы планируем стать врачами. С учётом этого разработали проект: «Диализ, его виды и факторы, влияющие на него», определили цель и задачи:

Цель:Исследование диализа и факторов, влияющих на данный метод.

Задачи

— изучить литературу о диализе и его видах,

— выявить, на чем основан данный метод,

— исследовать экспериментально влияние различных факторов (температуры, площади мембраны, «питательной среды») на диализ.

Объект исследования: коллоидные системы

Предмет исследования: факторы, влияющие на диализ в коллоидных системах.

Гипотеза исследования

На скорость диализа влияет температура, площадь мембраны, «питательная среда».

Методы исследования

• наблюдение

• описание

• эксперимент

• анализ

Проведенный эксперимент не требует большого вложения, так как все необходимые реактивы имеются в наличии в школьной лаборатории. Эксперименты можно повторять многократно, так как их проведение не требует больших временных рамок.

Практическая значимость исследования заключается в возможности использования методов очистки коллоидных систем для решения экологических проблем: блокирования растекания нефти (если произошло загрязнение поверхности воды нефтью при аварии) или очистки водоемов от белковых веществ, содержащихся в сточных водах предприятий пищевой промышленности.

Считаем, люди должны знать все о коллоидных системах, способах их очистки. Уметь применять эти знания, так как от этого зависит жизнь будущих поколений.

1. Коллоидные системы, способы их очистки.

1.1. Коллоидная система.

Термин «коллоид» ввел в 1861 году английский химик Томас Грэм. Он обнаружил, что растворы желатина, крахмала и других клееподобных веществ очень отличаются по ряду свойств от растворов неорганических солей и кислот. По-гречески «коло» — клей; так появилось это название.

Для получения молекулярных коллоидов достаточно привести сухое вещество в контакт с растворителем. Растворение макромолекулярных коллоидов проходит через стадию набухания. При набухании молекулы растворителя проникают в твердый полимер и раздвигают макромолекулы. Набухания полимера является важной стадией в производстве многих материалов (дубление сыромятной кожи, вулканизация каучука).

Способы очистки коллоидов.

Существуют три основных способа очистки коллоидов.

1.2. Диализ.

Диализ — очистка коллоидных растворов и субстанций высокомолекулярных веществ от растворённых в них низкомолекулярных соединений при помощи полупроницаемой мембраны. При диализе молекулы растворенного низкомолекулярного вещества проходят через мембрану, а неспособные диализировать (проходить через мембрану) коллоидные частицы остаются за ней.

Простейший диализатор представляет собой мешочек из коллодия (полупроницаемого материала), в котором находится диализируемая жидкость. Мешочек погружают в растворитель (например, в воду). Постепенно концентрация диализирующего вещества в диализируемой жидкости и в растворителе становится одинаковой. Меняя растворитель, можно добиться практически полной очистки от нежелательных примесей. Скорость диализа обычно крайне низка (недели). Ускоряют процесс диализа увеличивая площадь мембраны и температуру, непрерывно меняя растворитель. Процесс диализа основан на процессах осмоса и диффузии, что объясняет способы его ускорения. Диализ применяют для очистки коллоидных растворов от примесей электролитов и низкомолекулярных неэлектролитов. Материал, прошедший через мембрану, называется диализат.

1.3.Электродиализ Электродиализ — процесс диализа, ускоряемый действием электрического тока. Электродиализ применяют для очистки коллоидных растворов, загрязненных электролитами. В принципе, процесс электродиализа мало отличается от обычного диализа. Существенное отличие заключается в том, что с помощью внешнего электрического поля удается более быстро и полно отделить катионы и анионы электролитов от коллоидного раствора.Простейший электродиализатор представляет собой сосуд, разделенный на 3 камеры. В среднюю камеру, снабженную мешалкой, наливают подлежащий очистке коллоидный раствор. В боковые камеры помещены электроды, подключенные к источнику постоянного тока и трубки для подвода и отвода растворителя (воды). Под действием электрического поля происходит перенос катионов из средней камеры в катодную камеру, а анионов — в анодную.Преимуществом электродиализа перед обычным диализом является малое количество времени, необходимое для очистки (минуты, часы).Следует отметить, что электродиализ особенно эффективен только после предварительной очистки с помощью обычного диализа, когда скорость диффузии из-за падения градиента концентрации электролитов между золем и водой мала и можно применять электрическое поле большого напряжения, не боясь сильного разогревания золя.

1.4.Ультрафильтрация. Ультрафильтрация — фильтрование коллоидных растворов через полупроницаемую мембрану, пропускающую дисперсионную среду с низкомолекулярными примесями и задерживающую частицы дисперсной фазы или макромолекулы. Для ускорения процесса ультрафильтрации ее проводят при перепаде давления по обе стороны мембраны: под вакуумом или повышенным давлением. То есть, ультрафильтрация есть ничто иное, как диализ, проводимый под давлением.Ультрафильрация позволяет скорее отделить от коллоидного раствора электролиты и другие примеси (низкомолекулярные неэлектролиты), чем это происходит при диализе.При ультрафильтрации достигают высокой степени очистки золя, периодически разбавляя последний водой. При разбавлении водой золь будет содержать меньше низкомолекулярных примесей, но одновременно и стабилизаторов.На конечной стадии путем отсасывания дисперсионной среды можно сконцентрировать коллоидный раствор. При этом важно, что повышается концентрация только дисперсной фазы, состав же дисперсионной среды остается практически постоянным.Ультрафильтрация может применяться в сочетании с электродиализом (электроультрафильтрация), благодаря чему значительно ускоряется удаление электролитов из коллоидного раствора.Применение мембран с определенным размером пор позволяет разделить коллоидные частицы на фракции по размерам и ориентировочно определить эти размеры.Предложено много приборов для проведения ультрафильтрации. Так как ультрафильтрация всегда проходит под давлением, то во всех приборах для ультрафильтрации мембрана либо накладывается на пластинку с мелкими отверстиями, служащую для нее опорой, либо непосредственно получается на стенках неглазурованного фарфорового сосуда. Например, ультрафильтры Бехгольда получают путем нанесения на стенки пористого фарфорового сосуда разбавленного коллодия и последующего его высушивания.Все это говорит о том, что ультрафильтрация является не только методом очистки коллоидных систем, но и может быть использована для дисперсионного анализа и препаративного разделения дисперсных систем.Принцип метода компенсационного диализа состоит в том, что в диализаторе вместо чистого растворителя используют растворы определяемых низкомолекулярных веществ различной концентрации. Например, для определения свободного, не связанного с белками, сахара крови проводят ее диализ против изотонического солевого раствора, содержащего различные концентрации сахара. В том растворе, где концентрация сахара равна концентрации свободного сахара в сыворотке крови, в ходе диализа концентрация сахара не изменяется. Этот метод позволил выявить присутствие в крови глюкозы и мочевины в свободном состоянии. Принцип компенсационного диализа был использован при создании аппарата, названного «искусственной почкой». С помощью него можно очищать кровь больного от различных низкомолекулярных веществ — продуктов обмена, замещая временно функцию больной почки при таких показаниях, как острая почечная недостаточность, в результате отравлений, при тяжелых ожогах и т.п.

2. Применение коллоидных систем.

Коллоидные системы широко распространены в природе: почва, глина, природные воды, многие минералы, драгоценные камни. Биологические жидкости: кровь, плазма, лимфа, спинномозговая жидкость, ядерный сок, цитоплазма. С химической точки зрения организм в целом — это сложнейшая совокупность многих коллоидных систем. В состав любого живого организма входят твердые, жидкие и газообразные вещества, находящиеся в сложном взаимоотношении с окружающей средой. Цитоплазма клеток обладает свойствами, характерными, как для жидких, так и студнеобразных веществ.

Большое значение имеют коллоидные системы для медицины.

Впервые немецкий врач Вильям Кольф применил аппарат «искусственная почка». С тех пор он применяется для неотложной хронической помощи при острой интоксикации, для подготовки больных с хронической почечной недостаточностью к трансплантации почек, для длительного (10-15 лет) жизнеобеспечения больных с хроническим заболеванием почек.

Аппарат представляет собой систему из плоских каналов, разделенных тонкими целлофановыми мембранами, по которым встречными потоками медленно движутся кровь и диализат – солевой раствор, обогащенный газовой смесью CO₂ + О_2. Аппарат подключается к кровеносной системе больного с помощью катетеров, введенных в полую (вход крови в диализат) и локтевую (выход) вены. Диализ продолжается 4-6 ч. Этим достигается очистка крови от азотистых шлаков при недостаточной функции почек, т.е. осуществляется регулирование химического состава крови.

3. Исследование.

При получении коллоидных систем с помощью химических реакций могут образоваться побочные продукты.

Все виды нежелательных примесей представлены в основном низкомолекулярными веществами, а поэтому очистка коллоидных систем преследует своей целью освобождение коллоидных систем от низкомолекулярных примесей. Диализ является простейшим методом очистки коллоидных систем.

Метод диализа основан на неодинаковой способности компонентов раствора к диффузии через тонкие пленки – мембраны, обладающие избирательной проницаемостью. Мембрана представляет собой пористую пленку, через поры которой могут проникать небольшие молекулы. Метод диализа используется для очистки высокомолекулярных соединений от низкомолекулярных, а также концентрирования растворов полимеров.

Если в качестве питательной среды взятьколлоидный раствор и поместить в него несколько кристалликов соли, то можно наблюдать рост «сада». «Сад» развивается в результате явления «диализ». Кристаллики соли покроются пленкой, а на ней появятся почки, из которых станут развиваться разноцветные прямые и извилистые причудливой формы стебли. Получаются очень красивые ветвящиеся «деревья». В коллоидном растворе каждый кристаллик покрывается полупроницаемой пленкой. Через эту пленку вода проходит только в одну сторону – из коллоидного раствора к кристаллу. При этом пленка растягивается и лопается, часть кристалла вытекает и тотчас покрывается опять такой же пленкой. Этот процесс повторяется несколько раз, и минералогические «деревья» могут расти и ветвиться.

Опыт №1

Изучение зависимости «питательной среды» на диализ.

В качестве питательной среды взяли жидкое стекло и концентрированный раствор желтой кровяной соли.

В стеклянный цилиндр №1 влили примерно до половины раствор желтой кровяной соли и в цилиндр №2 концентрированный раствор жидкого стекла.

Бросили в каждый цилиндр по несколько кристалликов соли хлористого железа. Кристаллики соли покрылись пленкой, а на ней появились почки, из которых стали развиваться разноцветные прямые и извилистые причудливой формы стебли. В жидком стекле и в концентрированном растворе желтой кровяной соли каждый кристаллик покрылся полупроницаемой пленкой, состоящей из кремневокислых и железоциановых соединений. Через эту пленку вода проходила только в одну сторону – из стекла и раствора желтой кровяной соли к кристаллу. При этом пленка растягивалась и лопалась, часть кристалла вытекала и тотчас покрывалась опять такой же пленкой. Этот процесс повторялся несколько раз. Выявили: скорость процесса, проходящего в цилиндре №1, была выше. (Приложение №1).

Вывод: на скорость диализа влияет природа коллоидного раствора .

Опыт №2

Изучение зависимости низкомолекулярных примесейна диализ.

В качестве питательной среды взяли концентрированный раствор желтой кровяной соли.

В пять стеклянных цилиндров влили примерно до половины концентрированный раствор желтой кровяной соли. Бросили по несколько кристалликов в цилиндр№1- хлористого железа (желтые), в цилиндр№2 — марганцовокислого калия (малиновые), в цилиндр№3 — медного купороса (синие), в цилиндр№4 – сернокислого никеля (зеленые), в цилиндр№5 – дихромата калия (оранжевые).

Цвет химических «растений» и их форма была различной. В цилиндре №1 растительность похожа на деревья, а в остальных цилиндрах появились минералогические деревья больше похожие на водоросли. Цвет «растительности» совпадал с цветом солей. (Приложение №2).

Вывод: на скорость диализа влияет природа низкомолекулярного вещества, введенного в коллоидный раствор.

Опыт №3

Изучение влияния температуры на диализ.

В качестве питательной среды взяли концентрированный раствор желтой кровяной соли.

В два стеклянных цилиндра влили примерно до половины растворы соли разной температуры. Раствор №1 – температура 37 градусов по Цельсию, раствор №2- комнатная температура (22 градуса по Цельсию).

Бросили в каждый цилиндр по несколько кристалликов соли хлористого железа. Начался диализ. В цилиндре №1 диализ протекал с большей скоростью. (Приложение №3).

Вывод: на скорость диализа влияет температура. Скорость процесса увеличивается с ростом температуры, так как молекулы взаимодействующих тел начинают двигаться быстрее.

Опыт №4

Изучение влияния площади мембраны на диализ.

В качестве питательной среды взяли концентрированный раствор желтой кровяной соли.

Взяли два стеклянных цилиндра. В данные цилиндры влили примерно до половины концентрированные растворы желтой кровяной соли. Бросили в цилиндр №1 небольшие кристаллики соли хлористого железа, а в цилиндр №2 поместили тонкую пластину кристалла хлористого железа (масса пластины хлористого железа равна массе кристаллов, помещенных в цилиндр №1). В цилиндре № 2 диализ протекал с большей скоростью.

(Приложение №4).

Вывод: на скорость диализа влияет площадь мембраны. При увеличении площади мембраны диализ протекает быстрее.

Заключение

В результате изучения литературы и проведения исследования мы, как нам кажется, сумели найти ответ на поставленные вопросы. Природа отдает предпочтение именно коллоидному состоянию потому, что вещество в коллоидном состоянии имеет большую поверхность раздела между фазами. А это способствует лучшему протеканию обмена веществ. Сам человек это и есть коллоидная система. Множество процессов и реакций происходят за счет коллоидной химии.

Проведя исследования выявили, что температура, площадь мембраны, «питательная среда» влияют на диализ, (чем выше температура, площадь мембраны, тем быстрее диализ), то есть гипотеза, выдвинутая в начале исследования, подтвердилась, поставленная цель достигнута.

Диализ является одним из способов очистки коллоидных растворов и субстанций высокомолекулярных веществ от растворённых в них низкомолекулярных соединений. Данный метод можно использовать для решения экологических проблем: блокирования растекания нефти, если произошло загрязнение поверхности воды нефтью при аварии (законы коллоидной химии и поверхностных явлений позволяют рекомендовать возможные приёмы блокирования растекания и сбора нефти). Так же, характерным примером использования очистки коллоидных систем является восстановление загрязненных водоемов от белковых веществ, содержащихся в сточных водах предприятий пищевой промышленности.

Особенно эффективная очистка достигается с помощью пен, обладающих определёнными коллоидно-химическими характеристиками.

Мы думаем, люди должны знать все о коллоидных системах, способах их очистки и уметь применять эти знания, так как от этого зависит жизнь будущих поколений.

Литература

1.Ахметов Аналитическая химия. М., Высшая школа, 1998 г.

2.Габриелян О.С. Химия 11 класс. Учебник. М., Дрофа, 2005 г.

3.Глинка Общая химия. М., Наука, 1986 г.

4.Евстратова К.И. Физическая и коллоидная химия. М., Высшая школа1990г.

5.Зайцев О.С. Неорганическая химия. Учебник для профильных школ. М., Дрофа, 2006 г.

6.Ребиндер П.А. О термодинамических равновесных двухфазных дисперсионных системах. Коллоидная химия, 1970, т.32, стр. 480

7.Физколлоидная химия. Учебник для высшей школы. М., Просвещение,

1988 г.

8.Шевчук В.Г. Занимательные опыты по химии, Ярославское книжное издательство,1960г.

Приложение №1

Опыт №1

Приложение № 2

Опыт №2

Опыт №3

Приложение № 4

Опыт №4

Просмотров работы: 1027

2.4 Разделение и очистка белков методом диализа

Диализом называется процесс разделения высокомолекулярных и низкомолекулярных веществ с помощью полупронецаемых мембран. Белковые молекулы, обладая большой молекулярной массой, не способны проникать через полупронецаемые перегородки (искусственные и естественные мембраны). При этом низкомолекулярные частицы (органические и неорганические) легко проходят через поры полупроницаемых мембран.

Диализ широко используется для очистки белков от низкомолекулярных примесей (соли, сахара и других), которые легко проходят через поры полупроницаемых мембран. Прибор, в котором проводят диализ, называется диализатором. Целлофановый или коллодиевый мешочек, опущенный в сосуд с водой, представляет простейший диализатор (рис.1). Белок, помещенный в мешочек, остается в нем, а низкомолекулярные вещества диффундируют через мембрану в воду.

Методом диализа можно разделить альбумины и глобулины. При переходе солей из белкового раствора в окружающую среду глобулины будут выпадать в осадок, т.к. они не растворимы в водной среде, а альбумины будут оставаться в растворе. Простейшим диализатором может служить целлофановый мешочек, опущенный в стакан с водой. Солевой раствор белка помещают в мешочек, при этом молекулы низкомолекулярных веществ (ионы соли) диффундируют через стенку мешочка, а крупные молекулы белка остаются внутри мешочка.

Белок +

(NН₄)₂SО₄

2 NН₄⁺ SО₄^2-

Н₂О

Рисунок 1Схема диализатора

Ход работы. 10–15 мл раствора яичного белка, содержащего альбумины, глобулины и сульфат аммония, помещают в целлофановый мешочек и погружают в стакан с дистиллированной водой так, чтобы уровень жидкости в мешочке совпадал с уровнем воды. Для ускорения диализа необходимо менять воду в сосуде. Через 1 час анализируют воду из стакана: в одной пробирке проводят биуретовую реакцию и убеждаются, что белки через мембрану не проходят; в другой пробирке проводят реакцию на ион SO₄^2-, добавлением нескольких капель 10%-ного раствора ВаСI₂для установления проникновения соли через стенку целлофанового мешочка. Через 2–3 часа отмечают появление осадка глобулинов внутри мешочка, который отфильтровывают. В фильтрате остаются белки альбуминовой фракции.

Глобулиновую природу белков осадка доказывают растворением его в растворах солей (10%-ный раствор хлористого аммония, хлористого натрия и др.) При разбавлении раствора водой вновь выпадает осадок.

Альбуминовую природу белков фильтрата подтверждают разбавлением водой с отсутствием осадка или полным насыщением сернокислым аммонием (выпадает осадок).

НАБЛЮДЕНИЯ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Белки. Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Биохимия» для студентов специальностей 49 01 01 «Технология хранения и переработки растительного сырья», 49 01 02 «Технология хранения и переработки животного сырья», 91 0101 «Производство продуктов и организация общественного питания». /Могилевский государственный университет продовольствия; сост.: О,Н. Макасеева, О.В. Дудинская, Л.М.Ткаченко.–Могилев.МГУП:2003.–37с.

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Могилевский государственный университет продовольствия»

Кафедра химической технологии высокомолекулярных соединений

Методы очистки золей: диализ, электродиализ, ультрафильтрация.

Диализ основан на применении мембран, задерживающих крупные коллоидные частицы и пропускающих ионы и молекулы низкомолекулярных веществ. Диализ протекает медленно, но он может быть ускорен путем пропускания электрического тока через золь, подлежащий очистке. Такой процесс получил название электродиализа, а соответствующий прибор – электродиализатора.

Ультрафильтрация – отделение дисперсной фазы от дисперсионной среды путем продавливания золя через плотные фильтры, непроницаемые для частиц дисперсной фазы.

Фильтрование обычно проводят под давлением или в вакууме. Применяя мембраны с определенной степенью пористости, можно не только разделять коллоидные частицы, но и определять их размеры. Этим методом впервые были определены размеры целого ряда вирусов и бактериофагов.

Процесс ультрафильтрации лежит в основе функции почек. Вещества с молярной массой до 10 000 проходят через сито базальной мембраны свободно, а с молярной массой свыше 50 000 — только в ничтожных количествах.

Примером сочетания диализа и ультрафильтрации является аппарат «искусственная почка», предназначенный для временной замены функции почек при почечной недостаточности. Аппарат подключают к системе кровообращения больного. Кровь под давлением, создаваемым пульсирующим насосом («искусственное сердце»), протекает в зазоре между двумя мембранами, омываемыми снаружи физ. раствором. Благодаря большой площади мембран (~15000 см²) из крови сравнительно быстро (3-4 ч) удаляются «шлаки» – продукты обмена и распада тканей (мочевина, креатинин, ионы калия и др.).

16.3 Строение мицеллы лиофобных золей.

Согласно мицеллярной теории, золь состоит из мицелл и интермицеллярной жидкости.

Мицелла – это электронейтральная частица дисперсной фазы, окруженная двойным электрическим слоем ионов.

Интермицеллярная жидкость – это дисперсионная среда, разделяющая мицеллы.

Основу мицеллы составляют микрокристаллы трудно-растворимого вещества, называемые агрегатом. В результате избирательной адсорбции на поверхности агрегата адсорбируются ионы электролита-стабилизатора.

Пример 1. Рассмотрим строение мицеллы золя AgI, образующегося в результате реакции:

AgNO₃ + KI → AgI + KNO₃

Электролит в избытке (AgNO₃) является стабилизатором т.к. сообщает устойчивость коллоидным частицам. Из его ионов формируется двойной электрический слой вокруг агрегата:

AgNO₃ → Ag⁺ + NO₃^—

ПОИ – потенциалопредляющие ионы, адсорбирующиеся на поверхности агрегата,

ПРИ – противоионы, адсорбирующиеся на поверхности ядра; они входят как в состав адсорбционного, так и в состав диффузного слоя

Коллоидная частица (гранула) – это часть мицеллы, состоящая из агрегата и адсорбционного слоя. Заряд гранулы рассчитывают как алгебраическую сумму ионов, входящих в ее состав: +n -1(n-х) = +n – n + х = + x

Пример 2. Рассмотрим строение мицеллы золя AgI, образующегося в результате реакции: AgNO3 + KI → AgI + KNO3

В данном случае электролитом-стабилизатором является КI: KI → K⁺ + I^—

Из его ионов формируется двойной электрический слой вокруг агрегата.

Образование двойного электрического слоя (ДЭС) приводит к тому, что на поверхности раздела адсорбционного и диффузного слоя появляется электрический потенциал, называемый электрокинетическим (дзета) потенциалом (ξ, В) ξ– потенциал служит

• мерой устойчивости коллоидных частиц,

• мерой размеров межклеточных пространств

16.4 Физические свойства золей: молекулярнокинетические, оптические, электрокинетические.

Важнейшие молекулярно-кинетические свойства:

1) Броуновское движение – хаотическое движение частиц дисперсной фазы под воздействием ударов молекул дисперсионной среды

2) Диффузия – самопроизвольный процесс выравнивания концентраций частиц по всему объему раствора в результате броуновского движения. Характеристикой диффузии является ее коэффициент D, зависящий от размеров частиц (r) и вязкости среды (h):

D = RT / 6πhrN_A

Седиментация – процесс оседания частиц дисперсной фазы под действием силы тяжести. В золях седиментации противостоит броуновское движение, что приводит к установлению седиментационного равновесия.

Седиментационное равновесие характеризуется постепенным увеличением концентрации дисперсной фазы от верхних слоев к нижним:

Определение скорости оседания положено в основу седиментационного анализа. Он широко используется для качественной оценки сос-тояния эритроцитов. Определение СОЭ – важный диагностический тест.

Особые оптические свойства дисперсных систем обусловлены тем, что размеры коллоидных частиц сопоставимы с длиной волны видимого света. Это приводит к рассеянию света, проходящего через золь.

Если луч света направить на коллоидный раствор сбоку, то его путь будет обнаруживаться на темном фоне в виде светящегося конуса, называемого конусом Тиндаля.

Основанные на эффекте Тиндаля методы определения размера и концентрации коллоидных частиц (ультрамикроскопия и нефелометрия) широко применяются в научных исследованиях и промышленной практике.

Короткие волны (синяя и фиолетовая часть спектра) рассеиваются сильнее, чем длинные (желто-красная часть спектра). Этим объясняется голубой цвет неба.

Электрокинетическими явлениями называются процессы, протекающие в золях под воздействием внешнего электрического поля.

К важнейшим электрокинетическим явлениям относятся: электрофорез, электроосмос.

Электрофорез (электро… и греч. phoresis — несение) -это направленное движение коллоидных частиц или макроионов под действием внешнего электрического поля относительно неподвижной дисперсионной среды. Электрофорез был открыт Ф. Рейсом в 1807.

Скорость движения частиц к электродам (u) связана с напряжённостью электрического поля (Е) уравнением Смолуховского:

u = ξ* εE/ kπh

где h — вязкость среды, ε — диэлектрическая постоянная

Электрофорез широко применяется в медицине и биологии, т.к. коллоидные частицы белков, бактерии и вирусы несут заряд и способны двигаться в электрическом поле к катоду или аноду с определенной скоростью.

Этот метод применяется в медицине для диагностики и контроля за ходом болезни, т.к. в электрофореграммах белков сыворотки крови при различных патологических состояниях наблюдается резкие изменения, специфичные для каждого заболевания.

Введение лекарственных веществ методом электрофореза имеет ряд преимуществ по сравнению с обычными способами их использования:

• лекарственное вещество поступает в виде ионов, что повышает его фармакологическую активность;

• образование «кожного депо» увеличивает продолжительность действия лекарственного средства;

• высокая концентрация лекарственного вещества создается непосредственно в патологическом очаге;

• не раздражается слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта;

обеспечивается возможность одновременного введения нескольких (с разных полюсов) лекарственных веществ.

Благодаря этим преимуществам лекарственный электрофорез находит все большее применение, в том числе при лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы, в онкологической практике, при лечении туберкулеза.

Электроосмос – это движение дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы через полупроницаемую мембрану во внешнем электрическом поле. В медицине электроосмос применяется для очистки лечебных сывороток.

Диализ

Оглавление.

Примеси коллоидныхсистем……………………………. 1

Диализ…………………………………………….. 1

Электродиализ………………………………………. 2

Ультрафильтрация……………………………………. 3

Компенсационный диализ и вивидиализ, значение методов

очисткиколлоидных систем в медицине………………….. 4 Примеси коллоидных систем.

При получении коллоидных растворов с помощью различных мето­дов, особенно с помощью химических реакций, является невозможным использовать эквимолярные соотношения реагентов. По этой причине в образовавшихся золях может присутствовать избыточное количество электролитов, что в значительной степени снижает устойчивость кол­лоидных растворов. Приготовленный каким-либо способом коллоидный раствор может содержать, помимо электролитов, и другие вещества, например стабилизаторы, ВМВ и др.

Все эти примеси могут содержаться в коллоидном растворе также в следствие загрязненности исходных продуктов или по другим причи­нам:

1. Вследствие взаимодействия металлов с водой и гидролиза об­разующихся солей при использовании диспергационного метода получе­ния золей — электрораспыления.

2. Внесение электролита при использовании пептизации осадков электролитами.

3. Частичное растворение (диссоциация) осадка при использова­нии пептизации промыванием.

4. Внесение электролитов при использовании химической пепти­зации.

5. Внесение ПАВ при пептизации ими.

6. Образование побочных продуктов при получении коллоидных систем с помощью химических реакций.

Как можно заметить, все виды нежелательных примесей представ­лены в основном низкомолекулярными веществами, а поэтому очистка коллоидных систем преследует своей целью освобождение коллоидных систем от низкомолекулярных примесей.

Диализ.

Диализ является простейшим методом очистки коллоидных систем. Очистка коллоидных методом диализа заключается в том, что с по­мощью полупроницаемой перегородки (мембраны) коллоидные мицеллы могут быть отделены от примесей растворенных в дисперсионной среде низкомолекулярных веществ. При диализе молекулы растворенного низ­комолекулярного вещества проходят через мембрану, а коллоидные частицы, неспособные диализировать (проникать через мембрану), ос­таются за ней в виде очищенного коллоидного раствора. Явление диа­лиза для коллоидных систем возможно благодаря тому, что размер ми­целл гораздо больше размера молекул низкомолекулярных веществ.

Простейшим прибором для диализа — диализатором — является мешочек из полупроницаемого материала (коллодия), в который поме­щается диализируемая жидкость. Мешочек опускается в сосуд с раст­ворителем (водой). Периодически или постоянно меняя растворитель в диализаторе можно практически полностью удалить из коллоидного раствора примеси электролитов и низкомолекулярных неэлектролитов. Недостатком метода является большая длительность процесса очистки (недели, месяцы). Отчасти также недостатком диализа является факт, что длительный диализ обусловливает не только удаление из раствора примесей, но и стабилизатора, что может повлечь за собой коагуля­цию коллоидного раствора.

В настоящее время существует много усовершенствованных конс­трукций диализаторов, ускоряющих процесс диализа. Интенсификация процесса достигается увеличением поверхности, через которую идет диализ, непрерывной заменой растворителя и нагреванием, ускоряющем процесс.

Процесс диализа обусловлен процессами осмоса и диффузии, что объясняет методы интенсификации процесса диализа.

Электродиализ.

Электродиализ — процесс диализа, ускоряемый действием элект­рического тока. Электродиализ применяют для очистки коллоидных растворов, загрязненных электролитами. В случае необходимости очистки коллоидных растворов от низкомолекулярных неэлектролитов, процесс электродиализа малоэффективен. В принципе, процесс элект­родиализа мало отличается от обычного диализа. Существенное отли­чие заключается в том, что с помощью внешнего электрического поля удается более быстро и полно отделить катионы и анионы электроли­тов от коллоидного раствора.

Простейший электродиализатор представляет собой сосуд, разде­ленный на 3 камеры. В среднюю камеру, снабженную мешалкой, налива­ют подлежащий очистке коллоидный раствор. В боковые камеры помеще­ны электроды, подключенные к источнику постоянного тока и трубки для подвода и отвода растворителя (воды). Под действием электри­ческого поля происходит перенос катионов из средней камеры в ка­тодную камеру, а анионов — в анодную.

Преимуществом электродиализа перед обычным диализом является малое количество времени, необходимое для очистки (минуты, часы).

Следует отметить, что электродиализ особенно эффективен толь­ко после предварительной очистки с помощью обычного диализа, когда скорость диффузии из-за падения градиента концентрации электроли­тов между золем и водой мала и можно применять электрическое поле большого напряжения, не боясь сильного разогревания золя.

Ультрафильтрация.

Ультрафильтрация — фильтрование коллоидных растворов через полупроницаемую мембрану, пропускающую дисперсионную среду с низ­комолекулярными примесями и задерживающую частицы дисперсной фазы или макромолекулы. Для ускорения процесса ультрафильтрации ее про­водят при перепаде давления по обе стороны мембраны : под вакуумом или повышенным давлением. То есть, ультрафильтрация есть ничто иное, как диализ, проводимый под давлением.

Ультрафильрация позволяет скорее отделить от коллоидного раствора электролиты и другие примеси (низкомолекулярные неэлект­ролиты), чем это происходит при диализе.

При ультрафильтрации достигают высокой степени очистки золя, периодически разбавляя последний водой. При разбавлении водой золь будет содержать меньше низкомолекулярных примесей, но одновременно и стабилизаторов.

На конечной стадии путем отсасывания дисперсионной среды мож­но сконцентрировать коллоидный раствор. При этом важно, что повы­шается концентрация только дисперсной фазы, состав же дисперсион­ной среды остается практически постоянным.

Ультрафильтрация может применяться в сочетании с электродиа­лизом (электроультрафильтрация), благодаря чему значительно уско­ряется удаление электролитов из коллоидного раствора.

Применение мембран с определенным размером пор позволяет раз­делить коллоидные частицы на фракции по размерам и ориентировочно определить эти размеры.

Предложено много приборов для проведения ультрафильтрации. Так как ультрафильтрация всегда проходит под давлением, то во всех приборах для ультрафильтрации мембрана либо накладывается на плас­тинку с мелкими отверствиями, служащую для нее опорой, либо непос­редственно получается на стенках неглазурованного фарфорового со­суда. Например, ультрафильтры Бехгольда получают путем нанесения на стенки пористого фарфорового сосуда разбавленного коллодия и последующего его высушивания.

Все это говорит о том, что ультрафильтрация является не толь­ко методом очистки коллоидных систем, но и может быть использована для дисперсионного анализа и препаративного разделения дисперсных систем.

Компенсационный диализ и вивидиализ, значение методов очистки коллоидных систем в медицине.

Компенсационный диализ и вивидиализ — методы, разработанные для исследования биологических жидкостей, представляющих собой коллоидные системы.

Принцип метода компенсационного диализа состоит в том, что в диализаторе вместо чистого растворителя используют растворы опре­деляемых низкомолекулярных веществ различной концентрации. Напри­мер, для определения свободного, не связанного с белками, сахара крови проводят ее диализ против изотонического солевого раствора, содержащего различные концентрации сахара. В том растворе, где концентрация сахара равна концентрации свободного сахара в сыво­ротке крови, в ходе диализа концентрация сахара не изменяется. Этот метод позволил выявить присутствие в крови глюкозы и мочевины в свободном состоянии.

К этому методу близок метод вивидиализа для прижизненного оп­ределения в крови низкомолекулярных веществ. Для проведения анали­за в концы перерезанного кровеносного сосуда вставляют стеклянные канюли, разветвленные части которых соединены между собой трубками из полупроницаемого материала, и всю систему помещают в сосуд, за­полненный физиологическим раствором соли или водой. Таким методом было обнаружено, что в крови помимо глюкозы находятся свободные аминокислоты.

Принцип компенсационного вивидиализа был использован при соз­дании аппарата, названного «искусственной почкой». С помощью него можно очищать кровь больного от различных низкомолекулярных ве­ществ — продуктов обмена, замещая временно функцию больной почки при таких показаниях, как острая почечная недостаточность в ре­зультате отравлений, при тяжелых ожогах и т.п.

Библиография.

1. Ребиндер П.А. О термодинамически равновесных двухфазных дисперсионных системах. Коллоидн. ж., 1970, т.32, стр. 480.

2. К.И. Евстратова и авт. Физическая и коллоидная химия — М: Высш. шк., 1990, стр. 420.

диализ, электродиализ, ультрафильтрация. Физико-химические принципы функционирования искусственной почки — Студопедия.Нет

Диализ – освобождение растворов от примесей, способных проникать через растительные, животные и искусственные мембраны.

Проводят диализ в диализаторах.

1- внутренний сосуд с

коллоидной системой.

2- Мембрана.

3- внешний сосуд с

растворителем.

Сосуд заполняется проточной водой, на который на глубине нескольких сантиметров устанавливается широкая усечённая воронка, на более узкую часть натягивается мембрана из пергамента, во внутреннюю часть наливается коллоидный раствор.

Недостаток – занимает очень много времени.

Для того, чтобы повысить скорость применяют электродиализ –под действием постоянного электрического тока движение ионов через мембраны ускоряется.

Ультрафильтрация –фильтрование через полупроницаемы мембраны, которые не пропускают коллоидные частицы или молекулы.

Почка искусственная — аппарат для выведения из крови больного токсических продуктов обмена веществ, которые накапливаются при тяжелом поражении почек (острая и хроническая почечная недостаточность). В основе работы аппарата лежит принцип диализа — удаление низкомолекулярных веществ из коллоидных растворов за счет диффузии и разницы осмотического давления с обеих сторон полупроницаемой целлофановой мембраны. Ионы калия, натрия, кальция, хлора, молекулы мочевины, креатинина, аммиака и др. свободно проникают через поры целлофана. В то же время более крупные молекулы белка, форменные элементы крови и бактерии не могут преодолеть целлофанового барьера.

Кровь от больного поступает по катетеру при помощи насоса в диализатор, который крепится на баке, вмещающем 110 л диализирующего раствора. Проходя между целлофановыми пластинами диализатора, кровь больного через целлофановую мембрану соприкасается с протекающим навстречу диализирующим раствором. После диализатора кровь попадает в измеритель производительности и далее через фильтр и воздухоулавливатель по катетеру возвращается в венозную систему больного. Протекающая диализирующая жидкость стандартна и содержит все основные ионы крови (К·, Na· и др.), глюкозу в концентрации, соответствующей концентрации таковых в крови здорового человека. Раствор автоматически подогревается до температуры 38° и насыщается карбогеном до рН=7,4. Клиренс (коэффициент очищения) аппарата по мочевине 140 мл/мин.

На металлическую основу диализатора в горизонтальном положении помещают пластину из органического стекла. На нее укладывают два целлофановых листа, которые сверху прикрывают следующей пластиной. Таким образом укладывают 12 пластин, которые скрепляются металлическими болтами. Через специальные отверстия целлофановые мембраны перфорируются, вследствие чего межцеллофановые пространства соединяются между собой. Манометром проверяется герметичность сборки аппарата. Далее собирается насос диализатора, к которому присоединяют катетер поступления крови, а с другой стороны трубку, присоединяемую к входному отверстию диализатора. Соединяют выходное отверстие диализатора с измерителем производительности, к верхнему концу которого крепится шланг возврата крови к больному. После этого аппарат стерилизуют диацидом, отмывают стерильным физиологическим раствором и заполняют кровью либо полиглюкином. Соединение аппарата с больным осуществляется либо артерио-венозным, либо вено-венозным способом. В первом случае после обнажения лучевой артерии взятие крови в аппарат производят сосудистым катетером, введенным в ее просвет. Обратное поступление крови из аппарата идет по катетеру, введенному в поверхностную вену предплечья. При втором способе обнажением крупной вены на бедре достигается зондирование нижней полой вены, из просвета которой производят взятие крови. Обратно кровь поступает в локтевую вену. Для быстрого подключения аппарата и проведения многократных диализов накладывают шунт (протез сосуда) между катетеризированной лучевой артерией и рядом расположенной веной. После подключения аппарата в ток крови вводят гепарин для уменьшения свертываемости крови и профилактики тромбообразования. Гемодиализ проводят в течение 4—12 часов в зависимости от заболевания и состояния больного.

35. Устойчивость дисперсных систем. Виды устойчивости коллоидных растворов: кинетическая (седиментационная), агрегативная и конденсационная. Факторы устойчивости.

Устойчивость ДС – называется их способность сохранять неизменённым своё состояние и свойства в течении определённого времени.

Виды устойчивости:

1)кинетическая –способность частиц дисперсной фазы находиться во взвешенном состоянии и не оседать под действием силы тяжести.

Факторы кинетической устойчивости

1.высокая степень дисперсности – если размеры частиц дисперсной фазы менее 1 мкм, то высокая кинетическая устойчивость.

2.Участие частиц дисперсной фазы в броуновском движении.

2)агрегативная –КЧ сохраняют определённую степень дисперсности, т.е. противодействуют их объединению. При нарушении этого вида устойчивости частицы это дисперсной фазы объединяются в агрегаты, состоящие из первичных частиц, отделённых друг от друга ионами и сольватными оболочками, нарушается степень дисперстности.

Факторы устойчивости

1. одноимённый заряд гранулы

2. КЧ окружены сальватной (гидратной) оюолочкой

Примечание – КР агрегативно неустойчивы, что объясняется их гетерогенностью.

3)конденсационная –это способность частиц дисперсной фазы сохранять неизменной свою удельную поверхность в течении длительного времени (КР конденнсационно не устойчивы, что объясняется их большой удельной поверхностью) – избыток свободной энергии (Энергии Гибса)

Вывод – КР кинетически устойчивы постоянно, а агрегативно и конденсационно – временно.

 

36. Коагуляция. Виды коагуляции: скрытая и явная, медленная и быстрая. Порог коагуляции, пороговая концентрация. Правило Шульце-Гарди.Биологическое значение коагуляции.

Коагуляция – объединение коллоидных частиц в более крупные агрегаты. Ведёт к выпаданию из коллоидного раствора хлопьевидного осадка или загустению.

Различают быструю и медленную коагуляцию. При быстрой коагуляции почти каждое соударение частиц эффективно, т. е. приводит к их соединению; при медленной коагуляции соединяется часть сталкивающихся частиц. В жидкой среде, например при коагуляции золей, укрупнение частиц до известного предела (приблизительно до размера 10^-4 см) не сопровождается их оседанием или всплыванием. Это скрытая коагуляция, при которой система сохраняет седиментационную устойчивость. Дальнейший рост частиц приводит к образованию сгустков или хлопьев (флокул), выпадающих в осадок (коагулят, коагель) или скапливающихся в виде сливок у поверхности; это явная коагуляция. В некоторых случаях при коагуляции во всём объёме дисперсионной среды возникает рыхлая пространственная сетка (коагуляционная структура) и расслоения системы не происходит. Если коллоидные частицы — капельки жидкости или пузырьки газа, то коагуляция может завершиться их слиянием, коалесценцией.

Коагуляцию можно вызвать добавлением электролита к коллоидной системе. При этом необходимо учитывать следующие правила:

1. Все электролиты способны вызвать коагуляцию лиофобных золей.

2. Коагуляция начинается начинается тогда, когда концентрация вносимого электролит, достигает определенной величины.

Порог коагуляции– минимальное количество электролитов, при которой исчезает энергетический барьер, который предотвращает коагуляцию. (Минимальная концентрация электролита, выраженная ммоль/л, которую необходимо добавить к 1 л раствора, чтобы вызвать его коагуляцию называется порогом коагуляции)

С_пор. = , где:

С_эл — молярная концентрация электролита

Vэ — наименьший объем электролита
V общ. = V золя + V эл.

Пороговая концентрация – максимальное количество коллоидных частиц в растворе, которое не вызывает их коагуляцию.

Величина обратная пороговой концентрации называется коагулирующей способностью электролита (К.С.)

К.С=1/Спор.

В результате изучения коагуляции золей под влиянием электролитов Шульце и Гарди установили, что коагулирующее действие электролитов зависит от величины заряда иона, который противоположен заряду коллоидной частицы.

с наибольшей скоростью коагулируют электронейтральные частицы. Такое состояние частицы, заряженной до начала коагуляции, например положительно, станет возможным в том случае, если все противоионы диффузного слоя, заряженные отрицательно, будут перемещены в адсорбционный слой. Чем выше окажется концентрация добавленного электролита, тем сильнее будет сжат диффузный слой, тем меньше станет дзета-потенциал и быстрее пойдёт коагуляция. При достаточной концентрации электролита практически все противоионы окажутся в адсорбционном слое, заряд частицы снизится до нуля; отсутствие диффузного слоя обусловит значительное понижение давления расклинивания и коагуляция пойдёт с максимальной скоростью.

Коагулирующее действие ионов резко возрастает с увеличением числа их зарядов в прогрессии, которую грубо принимают за соотношение шестых степеней числа зарядов ионов: 1:2⁶:3⁶ и т.д. Эти соотношения в действительности меньше, что связано с влиянием на коагуляцию ряда факторов. Так, при относительно низких величинах дзета-потенциалов коагулируемых частиц соотношение может снижаться до 1:2²:3² и т.д.

Способность двухзарядных ионов в десятки раз, а трёхзарядных – в сотни раз выше, чем у однозарядных ионов.

Для одного и того же золя ионы одной и той жё величины заряда, например K⁺ и Na⁺, Mg²⁺ и Ca²⁺, обладают значительно отличающейся коагулирующей способностью. Такую разницу в действии ионов объясняют неодинаковой степенью их сольватации. Однако отличие в коагулирующей способности каждого иона для тех или иных золей не очень велики, поэтому представилось возможным расположить одинаково заряженные ионы в лиотропные ряды, показывающие, в частности, в каком порядке убывает их коагулирующая способность для всех противоположных заряженных золей, например:

Cs⁺>Rb⁺>K⁺>Na⁺>Li⁺

Ba²⁺>Sr²⁺>Ca²⁺>Mg²⁺

Cl^—>Br^—>NO₃^—>I^—>CNS^—

Несходство в коагулирующей способности этих ионов объясняет их неодинаковый адсорбируемостью на коллоидных частицах. Коагулирующая способность одно-, двух- и трёх- зарядных ионов резко отличается и выражается соотношениями: 1:71:554; 1:73:610; 1:20:350 и т.д.

Биологическое значение коагуляции:

Имее большое значение для жизнедеятельности организма, так как коллоиды клеток и биологических жидкостей также подвержены коагуляции и постоянно испытывают воздействие со стороны электролитов, согласно правилу Шульце-Гарди для сохранения постоянства физико-химических условий в организме и при экспериментах invitro необходимо соблюдать постоянство не только концентрации электролитов, но и их качественного состава. Действительно если приготовить изотонический раствор не из NaCl, ф из равной концентрации многозарядных ионов, хотя бы MgSO₄,то двухзарядные ионы будут обладать значительно более сильным коагулирующим действием на коллоиды, чем NaCl.

Явления антагонизма и синергизма электролитов отражаются и на биологических объектах. Известно, что рост корней пшеницы подавляется 0,12М растворами NaCl и CaCl₂, но при определённом соотношении этих растворов отрицательное влияние смеси электролитов устраняется.

 

37. Коллоидная защита и пептизация, значение этих явлений в медицине.

Коллоидной защитой называется адсорбция на поверхности лиофобных частиц небольшого количества гидрофильных макромолекул, которые защищают эти частицы от агрегации.

Адсорбция – явление накопления одного вещества на поверхности другого.

Агрегация– процесс объединения элементов в одну систему.

Добавленные высокомолекулярные вещества называются защитными:

-белковые (альбумин, желатин)

-мыла и мылообразующие вещества

-ВМ углеводы (крахмал)

-глюкозиды и дубильные вещества

Механизм Защитного действа:

Макромолекулы ВМС адсорбируясь на поверхности частиц адсорбционно-сольватный слой. Они обеспечивают большую внутреннюю и п

репятствуют сближению таких частиц. Система становится лиофильной и устойчивой.

Золотое число – минимальное количество сухого защитного вещества в мг, которое может защитить от коагуляции 10 мл стандартного раствора золя золота, при добавлении к ним 1 мл 10% раствора NaCl.

Коллоидная защита макромалекулами ВМС зависит от:

1. Природы коллоидной системы

2. Природы ВМС

3. Степени дисперсности коллоидной частицы

4. От pH среды

В организме защитным действием обладают:

· Белки

· липопротеиды

· полисахариды

· пектиловые вещества

При старении организма защита ВМС уменьшается => приводит к образованию малорастворимых солей, камней в почках, печени, желчных протоках.

Пептизация – это перевод свежеобразованного осадка в золь с помощью пептизатора.

Пептизаторами могут быть: элементы содержащие ПОИ, ПАВ и ВМС.

Различают три способа пептизации: 1) адсорбционная пептизация; 2) диссолюционная (или химическая) пептизация; 3) промывание осадка растворителем (дисперсионной средой). (Применяется в том случае, когда осадок был получен при избытке одного из исходных веществ.)

Прощай, диализ?: fillum — LiveJournal

.
Терапия по методу профессора Koпп (Prof. Kopp)  (Германия).
.
Однажды проф. Копп ввёл своему пациенту с диагнозом «острая почечная недостаточность», когда тот был в критическом состоянии, слишком высокую дозу бикарбоната натрия. К удивлению всех, состояние пациента быстро значительно улучшилось (хотя именно эта «ошибка» вряд ли сама по себе дала ему много шансов на выживание). В последующие годы профессор Копп (род. в 1935 году) именно с помощю бикарбоната натрия поддерживал более 300 своих пациентов до процедуры диализа.
.
Основным параметром лечения является  значение рН мочи.
.
Шаг 1 — измерение рН мочи: несколько раз в день проводить измерение уровня pH. Идеальная биохимическая среда почечной экскреции имеет значение рН мочи от 6,5 до 7,5. Так что это целевой диапазон для больных с проблемами собирательных трубочек почек.
.
    Шаг 2 — терапия: принимать бикарбонат натрия (например, в таблетках по 1 г или 0,8 г), пока целевое значение не будет достигнуто. Можно начать приём с одной таблетки три раза в день, а затем регулировать дозу в зависимости от значения рН мочи. Если эта мера не приводит к желаемому количеству экскреции воды, можно добавить мочегонные препараты  — петлевой диуретик (напр. Лазикс (Lasix) или аналоги — по рецепту врача). Как утверждает профессор Копп — даже в течение многих лет подобная терапия практически не вызывает никаких побочных эффектов.

Основные противопоказания: метаболический (а также любого другого вида) алкалоз, сердечно-лёгочная недостаточность.

Статья про эффективность бикарбонатной терапии   в немецком журнале Raum & Zeit  (№170/2011) —
http://www.raum-und-zeit.com/r-z-online/bibliothek/gesundheit/dialyse/ и её перевод:
.

Прощай, диализ?
.
Бикарбонат натрия в качестве альтернативы диализу при почечной недостаточности
.
 Более 65.000 человек в Германии регулярно должны проходить процедуру диализа. Как правило, они благодарны врачам, что этот метод позволяет им продолжать жить. Однако диализные пациенты очень ограничены в качестве своей жизни, да и затраты на эту процедуру просто ужасающие. Однако вот уже  40 лет  имеется эффективная, простая и гораздо более дешёвая альтернатива, и, кроме того, несравнимо более приятная и доброжелательная. Но, к сожалению, до сих пор практически никто из врачей официальной медицины не хочет это делать…
.
Это была счастливая случайность — врач по внутренним болезням и нефрологии профессор доктор К. Ф. Копп (Prof. Dr. med. Klaus Friedrich Kopp) обнаружил метод,  который помогает пациентам с острой или хронической почечной недостаточностью избегать процедуры  диализа.
 .
  Диализ
.
Диализ и различные процедуры заместительной  почечной терапии проводятся для пациентов с острой или хронической почечной недостаточностью и  являются одними из самых дорогостоящих видов лечения, которые возмещаются за счёт медицинского страхования. Стоимость процедуры диализа только для пациента с хронической почечной недостаточностью составляет около 1000 евро в месяц, или около 3,5 млрд евро в год. В Германии более 65.000 диализных пациентов, и это количество постоянно растёт! Также есть пациенты с острой почечной недостаточностью, которые должны быть подвергнуты процедуре диализа ежедневно в отделениях интенсивной терапии – в среднем это занимает от двух до четырех недель при стоимости (в зависимости от дополнительных мер и медицинских показателей),по крайней мере, 1000 евро в день!
.
Диализ выполняется, когда почки не могут выводить из тела воду и продукты метаболизма. Это может произойти у людей с тяжелой формой заболевания почек, у больных сахарным диабетом, пациентов с заболеваниями сердца или пациентов, у которых были серьёзные операции или даже травмы от ДТП, шоковые состояния, сердечные приступы, тяжёлые ожоги или отравления. Часто повреждение почек обнаруживается слишком поздно, так как симптомы основного заболевания находятся «на переднем крае», а сами почки редко вызывают боль. Если не производится заместительная почечная терапия, то появляется острая или хроническая почечная недостаточность — угрожающее жизни заболевание, рано или поздно приводящее к смерти. Именно поэтому диализ воспринимается многими пациентами как благословение — в качестве искусственной почки процедура производит жизненно важное очищение крови. Тем не менее, процесс в немалой степени влияет на качество жизни людей. Пациент с хронической почечной недостаточностью три-четыре раза в неделю должен проходит процедуру диализа, при которой он должен в течение несколько часов, как правило, лежать, подключённый трубками к аппарату. Гемодиализ также влияет и на весь организм и может привести к таким осложненим, как головная боль, головокружение, нарушение показателей кровяного давления или сердечного ритма. Кроме того, диализные пациенты должны следовать строгим правилам в отношении своего образа жизни и диеты.
.
Пионерское открытие профессора Коппа делает эту стрессовую и дорогую заместительную почечную терапию совершенно ненужной для многих случаев. Несмотря на многочисленные научные публикации, эта альтернатива не воспринимается  клинической медициной. В равной степени непонятно, почему даже медицинские страховые организации, как и сами медицинские ассоциаций не заинтересованы в этом методе. Ведь могут быть сэкономлены огромные суммы денег, да и сами почечные пациенты могут иметь несравненно более высокое качество (и продолжительность!) жизни. В настоящее время высокие показатели смертности диализных больных воспринимаются как неизбежность, хотя это совершенно не так!
.
Счастливая случайность
.
   Однажды глава мюнхенской урологической клиники «Rechts der Isar» позвонил доктору Коппу по поводу одного пациента, чьи почки не удалось включить в нормальную работу после длительной операции по поводу мочекаменной болезни. Это означало, что пациент едва был в состоянии выделять мочу. Урологи клиники пытались сделать всё, что было в их силах, например, вводили диуретики (мочегонные средства), чтобы заставить почки функционировать вновь. Часто это помогает, но если нет, то находящаяся в организме жидкость накапливается сначала в ногах, а затем в лёгких, и пациент может попросту захлебнуться. Тажке возрастает уровень так называемых мочевых метаболитов, например, мочевины или креатинина, и если он доходит до критического уровня, это может отравить весь организм. В то же время ткани и кровь закисляются, потому что обычно метаболические кислоты выводятся из организма с мочой. В результате появляется ацидоз  (изменение кислотно-щелочного равновесия организма), что в свою очередь также может быть опасным для жизни. Профессор Копп понимал всё это и поэтому пытался по крайней мере нейтрализовать ацидоз.
 .
Механизм переполнения почки
.
Копп поставил пациенту капельницу – строго согласно правилам  интенсивной терапии — с 8,4%  раствором бикарбоната натрия, который является природным веществом для крови, и с помощью которого организм регулирует кислотно-щелочной баланс. В то время как он  анализировал показатели крови в своей лаборатории, зажимающий ролик на инфузионной линии сдвинулся и оказался открытым, вследствие чего в организм пациента попали по крайней мере «лишние» 200 мл раствора бикарбоната. В традиционной медицине считается очень опасным когда уровень бикарбоната выше определённого предела. Профессор  Копп, как дотошный врач, измерили рН мочи пациента. Он отметил, что ранее кислая моча вдруг стала щелочной с показателем рН около 8,0 — что означало, что в моче сейчас также содержится бикарбонат. «Я попытался мочегонным препаратом вывести избыток бикарбоната из крови», говорит Копп, «но, к моему великому удивлению, почки очень быстро «открыли шлюзы» и пациент вдруг стал мочиться как чемпион  — он выделил примерно 20 литров мочи за следующие 24 часа.» Таким образом, пациентов избавил себя не только от  угрожающей гипергидратации с последующим удушьем, но и от уремии. Все токсичные вещества вымылись из организма, а значит, не было никакой необходимости и в диализе.
.
В последующие годы профессор  убедился, что в почках есть своеобразный механизм «перелива» при превышении нормального уровня бикарбоната натрия в крови, который уже был описан  в 1949 году американским врачом Robert F. Pitts. Питтс был известен за его знание почки и её основного обмена по отношению к кислотному, щелочному, электролитному и водному балансу. Его научные открытия были совершенно забыты до тех пор, пока они не были вновь случайно открыты  профессором Коппом.
 .
Копп помог более чем 300 пациентам
.
  С 1974 по 2000 год профессор со своим методом спас более 300 диализных пациентов. Кроме того, были исключены высокие траты на лечение и психологический стресс. Он даже однажды спас тяжело больного тигра с острой почечной недостаточностью из цирка Barum. Тигру невозможно провести процедуру диализа, и этот тигр стал первой в мире большой кошкой, которая выжила, имея диагноз «острая почечная недостаточность». Этот великолепный зверь до сих пор живёт Серенгети-парке в Ходенхагене близ Ганновера.
.
Копп также провёл исследования на крысах, у которых острая почечная недостаточность была воспроизведена экспериментально. В группе, получавшей бикарбонат, выжил почти все животные, а в контрольной группе  нет.
.
Это открытие вновь было проигнорировано (как и в случае Роберта Питтса), и до сих пор нет врача или клиники, которые взяли бы метод профессора Коппа на вооружение. «После моего ухода на пенсию в 2000 году все данные о моих исследованиях и практике были убраны» — говорит он. Его преемник не знает ничего, кроме метода диализа, который был представлен в 1945 году Willem J. Kolff.  Для того времени диализ был, конечно, прорывом в спасении жизни и большим шагом вперёд в медицинской технологии. Но вот уже спустя почти 70 лет эта процедура  осталась практически неизменной, и медиков не двигает вперёд даже факт высоких показателей смертности среди диализных пациентов  —  50 процентов из них умирают от рисков этой процедуры, например, от  загрязнения циркулирующей через  диализный аппарат крови.
.
Почему нет интереса к этому методу?
.
   Предложенный профессором Коппом способ лечения достаточно индивидуален. Совершенно недостаточно просто вводить раствор бикарбоната или давать пациенту таблетки и просто ждать, особенно у больных с острой почечной недостаточности, требующей непрерывного интенсивного медицинского наблюдения. Кислотно-щелочной баланс играет важную роль в почечной недостаточности. Лабораторные показатели крови и мочи определяются (исходя из массы тела) с помощью процедуры, разработанной Коппом, и также строго индивидуально определяется какое именно количество препарата должно быть принято перорально или внутривенно.
.

При хронической же почечной недостаточности, как правило, достаточно простого  перорального  приёма бикарбоната.
 .
Прибыль во главе угла
.
   Медицинская промышленность получает самые высокие прибыли от продажи диализных аппаратов. Как отмечают поставщики медицинского оборудования, они хотят, чтобы так оставалось и дальше.  Сайт крупнейшего поставщика диализных аппаратов, компании Fresenius Medical Care пишет: «Компания Fresenius Medical Care является общепризнанным мировым лидером и крупнейшим производителем медицинского оборудования и расходных материалов для заместительной почечной терапии. По сравнению с прошлым годом достигнуто увеличение продаж на 9% до уровня 10,6 миллиарда долларов (данные за 2008 год), чистый доход  компании увеличился на 14% до уровня 818 миллионов долларов». (Согласно годовому отчёту за 2013 год доход компании составил уже 20,3 миллиарда евро, а операционная прибыль – 3,05 миллиарда евро. На сайте также показаны планы увеличить  уровень продаж до 30 миллиардов евро, т.е. на 50%, как и прибыль — https://www.fresenius.de/4823.htm ).
.
«Промышленность заинтересована в дорогостоящих методах лечения, даже если у них нет никаких преимуществ (для пациента) перед более дешёвыми. Высокий уровень смертности среди пациентов — не в их зоне ответственности», говорит Копп.  Ему очень жаль, что медицинские исследования не продолжаются в этой области.
 .
Новые методы не имеют никаких шансов?
.
   Ответственные медицинские эксперты и врачи перегружены работой и избегают заниматься внедрением инноваций или применять их в давке и суматохе обычной больницы. Сокращение рабочих мест, долгие смены и авралы, а также строгие требования и жёсткие инструкции для каждой потенциально опасной для жизни больного ситуации делают всё остальное. Человек, как правило, не хочет делать что-то другое, если уже есть тот или иной способ.  В основном врачи и так чувствуют своё альтруистическое бремя. А если отмена диализного лечения перестанет давать высокие прибыли? Не только для промышленности, но также и для врача и клиники это будет финансово и материально невыгодно, поэтому всё большему количеству пациентов назначают диализ или делают пересадку почки, ведь в подобной ситуации так неловко иметь дело с «открытием Коппа».
Однако метод «бикарбонатной терапии» может не только спасать жизни, но и значительно снизить уровень загрязнения окружающий среды! Сточные воды от более чем 1100 диализных центров (Германия) спускают в канализацию высокотоксичные соединения хлора. Если убрать всё это оборудование для диализа, то убирается и весь этот ядовитый газ из всего оборудования. Германская Ассоциация Очистки Сточных Вод (Abwassertechnische Vereinigung  — ATV) указывает, что их обслуживающий персонал и работники очистных станций находятся в опасности.
.
Описание метода Коппа неоднократно было опубликовано в англо- и немецкоязычных специализированных изданиях, о нём рассказывалось на различных международных конференциях, на лекциях, в профессиональных журналах и т.д.  Можно только надеяться, что этот метод будет, наконец,  в ближайшее время применяться для многих людей с заболеваниями почек.
.
Профессор, доктор медицины К.Ф. Копп  (Prof. Dr. med. Klaus Friedrich Kopp)
.
    Родился в 1935 году, является специалистом по внутренним болезням в области нефрологии. Учился в частности, в Париже, в Абердине, а также в Университете И.В.Гёте во Франкфурте, где ещё во время своей ординатуры он построил аппарат для диализа собственной конструкции.  В 1970 году он стал профессором в университете штата Юта в Солт-Лейк-Сити (США), где продолжил свои исследования под руководством знаменитого изобретателя искусственной почки, голландца Willem Johan Kolff (самое известное изобретение Коппа – «одноигольный диализ»). В 1973 году он был назначен профессором в Технический университет Мюнхена, где организовал на базе клиники «Rechts der Isar» нефрологический центр, включающий в себя отделения диализа и трансплантации почки. Там он работал в качестве врача по  внутренним болезням и нефрологии до своей отставки в 2000 году.

*******
Про почки и «почечную недостаточность» в контексте GNM — тут:
«Рак» почек. Значимые СБП в GNM. http://fillum.livejournal.com/6965.html
Почки — смотрители плотины. http://fillum.livejournal.com/15105.html
Конфликт беженца http://fillum.livejournal.com/45787.html
Подробно о книгах (Почки и мочевыводящая система)   http://fillum.livejournal.com/52231.html

.

.
.

Диализ

По данным на 2017 год, более 2,8 миллионов пациентов с с хронической почечной недостаточностью во всем мире регулярно проходят процедуру диализа.

На 2018 год, мире есть два производителя препаратов для перитонеального диализа – американская корпорация Baxter (87% мирового рынка) и немецкая Fresenius (13%)^[1].

События

2019: Fresenius представила устройство для гемодиализа, которое предотвращает образование тромбов

В конце октября 2019 года Fresenius Medical Care представила новую систему гемодиализа, которая предотвращает образование тромбов. Система содержит полимер под названием Endexo, который снижает риск свертывания крови, тем самым уменьшая потребность в антикоагулянтах, таких как гепарин. Подробнее здесь.

2018: Начались продажи портативных диализных систем для дома Tablo

В конце августа 2018 года компания Outset Medical представила портативную диализную систему Tablo, которую, как предполагают создатели, вскоре можно будет использовать не только в больнице, но и дома. Подробнее здесь.

Почечная недостаточность

Основная статья: Почечная недостаточность

Почки являются жизненно важными органами и выполняют экскреторную (выделительную) и секреторную (активное выведение) функции. Постоянно пониженная функция почек называется хронической почечной недостаточностью (ХПН). При снижении функции почек, нарушается образование мочи и ее составляющие, например, вода и продукты жизнедеятельности, накапливаются в организме, что приводит к уремии.

Способы замещения функции почек

Гемодиализ и перитонеальный диализ являются основными способами замещения функции почек.

Диализ — это способ частичного замещения функции почек, в процессе которого происходит очищение крови от продуктов жизнедеятельности, удаление избытка соли и жидкостей, а также поддерживается давление крови и баланс электролитов, таких как калий, натрий, хлориды и т.д.

Для некоторых пациентов подходит только определенный метод терапии. Не каждый диализный центр предлагает все виды лечения.

Существует три основных типа методов терапии:

Гемодиализ и перитонеальный диализ выполняются с середины 1940-х годов. Диализ в качестве регулярного лечения начали проводить в 1960 году, и позже он стал стандартным методом лечения во всем мире. ПАПД (постоянный амбулаторный перитонеальный диализ) начали применять в 1976 году. Теперь диализ является безопасной процедурой, которая помогла тысячам пациентов по всему миру.

Чтобы решить, какой вариант терапии больше подходит пациенту, необходимо рассмотреть различные медицинские, социальные и психологические аспекты. Врач посоветует, какой метод лечения является наиболее подходящим.

Гемодиализ

При гемодиализе (ГД) для очищения крови используется специальное оборудование. В процессе гемодиализа происходит очищение крови вне организма с использованием специального фильтра, который называется диализатором, а затем возвращается в кровеносную систему пациента очищенной.

Диализатор

Диализатор — это устройство, в котором полупроницаемая мембрана отделяет очищаемую кровь пациента от очищающего (диализирующего) раствора.

У диализатора есть две основные части: одна часть – для крови, а вторая часть – для диализата. Обе эти части отделены друг от друга мембраной диализатора. Кровь и диализат никогда не смешиваются и всегда остаются изолированными друг от друга. Эритроциты, протеины и другие нужные составляющие остаются в крови, потому что они слишком велики, чтобы пройти через мембрану. Продукты жизнедеятельности меньшего размера, такие как мочевина, натрий и калий, а также лишняя жидкость, проходят через мембрану и удаляются. В жидкость диализата можно вносить изменения в соответствии с специфическими потребностями пациента. Эти изменения определяются назначением на диализ.

В диализаторе кровь проходит через сотни маленьких трубочек. Эти трубочки сделаны из специальных мембран с тысячами маленьких отверстий, которые позволяют определённым токсинам и химическим веществам проходить через них и удаляться из крови. Затем эти химические вещества и токсины удаляются диализным аппаратом. На другом конце трубочек находится специально обработанная вода, называемая диализатом. Это очень чистая вода, которая прошла в диализном центре специальный процесс очистки, то есть удаления из неё всех химических веществ, которые могли бы причинить вред вашему организму во время процедуры. После очистки эта вода смешивается по специальной рецептуре с концентратом диализата в диализном аппарате и уже затем проходит через диализатор.

Диализирующий раствор представляет собой смесь сверхочищенной воды и электролитов, используемых в диализе для восполнения потребностей организма. Существуют разные виды диализирующего раствора, в том числе с добавлением глюкозы. Диализирующий раствор обычно содержит натрий, магний, калий, кальций, хлорид и бикарбонат. В процессе диализа содержащиеся в крови продукты жизнедеятельности проходят в диализирующий раствор через полупроницаемую мембрану диализатора.

Сосудистый доступ

Все пациенты для проведения диализа нуждаются в формировании сосудистого доступа. С помощью сосудистого доступа обеспечивается достаточный поток крови, который проходит через диализатор (фильтр), а именно не менее 250 мл крови в минуту. Никакая периферическая вена (из которых обычно берут кровь на анализы или получают донорскую кровь) неспособна обеспечить и половины необходимого потока: по вене просто не течет столько крови. Поток по вене составляет 20-ю часть всей перекачиваемой сердцем крови (минутный объем сердца составляет 4–5 литров). На 2017 год высокопоточный диализ и гемодиафильтрация требуют кровотока уже в 300–400 мл/мин.

Сосудистый доступ создается хирургическим путем в руке, ноге или около ключицы. Существует три основных типа сосудистого доступа при ГД:

• АВ-фистула
• Сосудистый протез
• Центральный венозный катетер

Артериовенозная фистула (АВ-фистула)

Артерио-венозная фистула является наиболее распространенным типом сосудистого доступа. Создание фистулы — это небольшая операция, в результате которой проводят соединение артерии и вены, как правило, на предплечье.

В вену начинает поступать кровь под артериальным давлением, что обеспечивает достаточный кровоток по вене. Кроме того, из-за того же артериального давления вена постепенно расширяется, иногда – в несколько раз, её стенка утолщается, и она фиксируется в окружающих тканях. Она также часто называется нативной фистулой.

Хороший сосудистый доступ имеет решающее значение для проведения полноценной диализной терапии. Поскольку пункция АВФ — это вмешательство в организм и, по сути, маленькая операция, следует придерживаться обычных предоперационных мер гигиены. За этим внимательно следят врачи и медицинские сестры. Диализные пациенты также должны уделять пристальное внимание гигиене сосудистого доступа, так как они особенно уязвимы в результате своего заболевания и сниженной сопротивляемости организма. Перед началом процедуры диализа руку с АВ-фистулой следует вымыть с мылом и вытереть насухо одноразовыми салфетками. Медицинский персонал во время работы с любым сосудистым доступом использует медицинские перчатки, процедура проводится согласно строгим правилам инфекционного контроля.

Те, кому показан сосудистый доступ в виде артериовенозной фистулы, проходят небольшую (как правило под местной анестезией) операцию. После такой операции требуется, как правило 2-3 недели, чтобы ткань зажила и АВ-фистула начала функционировать в полном объеме.

После создания АВ-фистулы вас могут попросить выполнять некоторые упражнения для наилучшего развития и «созревания» фистулы. Процесс «созревания» фистулы занимает примерно от 3 до 8 недель. Этому процессу способствуют упражнения с кистевым эспандером. Для этого нужно взять эспандер в руку, на которой расположена АВФ, и выполнять сжимания, предварительно пережав руку выше АВФ. Пережать руку можно другой рукой или жгутом, или накаченной воздухом манжетой, которая используется для измерения артериального давления. Каков оптимальный способ разработки АФВ для пациента, следует уточнить у лечащего врача. Для того чтобы избежать повреждения сосудистого доступа, никогда не совершайте никаких действий, способных нанести вред фистуле.

Также необходимо научиться наблюдать за ощущениями, возникающими в результате функционирования АВ-фистулы. Пульсация и ощущение шума являются признаками того, что в фистуле происходит процесс кровообращения. Некоторые пациенты используют стетоскоп, чтобы слышать так называемый сосудистый шум, другим достаточно просто положить руку на кожу над фистулой, чтобы почувствовать ее функционирование. Уход за раной в течение 2-х первых недель после формирования фистулы и регулярная смена повязок являются самым важным в процессе ухода за АВФ. Руку с АВФ обычно можно мыть через 24-48 часов (уточните у врача-хирурга). Для предотвращения возможных осложнений (например, инфекций АВФ) очень важно следить за тем, чтобы не повредить кожу над фистулой.

Во избежание инфицирования АВ-фистулы или протеза сосуда, а также для продления срока их службы чрезвычайно важен правильный уход за доступом. Необходимо соблюдать следующие указания:

• Избегайте взятия образцов крови из руки с АВ-фистулой (кроме процедуры гемодиализа (ГД) или при наличии разрешения от диализного центра).

• Избегайте ношения тесной одежды или наручных часов на руке с сосудистым доступом.

• Немедленно сообщите в диализный центр, если у вас появились опасения, что АВ-фистула, возможно, не работает.

• Каждый день проверяйте рабочее состояние АВ-фистулы, как вам показали в вашем диализном центре.

• Всегда мойте руку с сосудистым доступом перед каждой процедурой диализа так, как вас научили медицинские сотрудники диализного центра. Таким образом, вы сможете существенно снизить риск развития инфекций.

• Избегайте действий, которые могли бы ухудшить поступление крови к АВ-фистуле, например, не спите на руке с АВ-фистулой, не носите в ней сумки с покупками и не измеряйте на ней артериальное давление.

После того, как фистула сформировалась, она может существовать очень долго. У некоторых пациентов фистула находится в рабочем состоянии на протяжении 30 лет. Однако, если фистула формируется у человека в пожилом возрасте или у страдающего диабетом, она может существовать в необходимом состоянии не очень долго.

При этом фистула или протез остаются лучшим способом для гемодиализного доступа, потому что:

• риск инфицирования ниже, чем при установленном катетере
• менее вероятно повышение свертываемости крови
• обеспечивает больший потом крови при диализе, тем самым делая его более эффективным
• у фистулы обычно более продолжительная «жизнь», чем у протеза, но у них обоих — больше, чем у катетера.

Центральный венозный катетер

Центральный венозный катетер представляет собой пластиковую трубку, которая устанавливается врачом в центральную вену.

Иногда нет возможности ждать, пока АВ-фистула будет готова для диализа, в таком случае необходим центральный венозный катетер. Временные катетеры удерживаются на месте с помощью хирургических ниток. Постоянные катетеры, предназначенные для длительного использования, крепятся под кожей с помощью специальной манжеты.

Центральный венозный катетер представляет собой гибкую пластиковую трубку, толщиной примерно, как карандаш, помещенную в центральную вену на шее или груди. Около 15 см трубочки выводится наружу. На место вывода катетера накладывается повязка. Ее нужно содержать в чистоте и сухости, поэтому требуется уделать ей дополнительное внимание при принятии душа или ванны, а также при мытье головы. Катетер не заметен под одеждой.

При использовании катетера возможно развитие ряда проблем:

• катетер может затромбироваться (закупориться),
• инфицироваться или привести к сужению вен, в которых установлен, поэтому требуется тщательный уход за катетером.

Катетер является единственным доступом на то время, пока ваша фистула или протез заживают, и дает возможность получать диализ в то время, когда другие формы сосудистого доступа для вас невозможны.

Поскольку использование катетеров может сопровождаться инфицированием, настоятельно рекомендуется тщательно соблюдать все рекомендации медицинского персонала по уходу за катетером. Такие явления как покраснение, отек, боль, учащенный пульс или жар/повышение температуры тела или вокруг катетера, должны вызвать настороженность, и в такой ситуации необходимо немедленно связаться с диализным центром.

Категорически запрещается использовать ножницы или другие острые предметы для удаления пластыря, бинта или других средств, защищающих катетер от окружающей среды.

Сосудистый протез

Протез — это искусственный сосуд, который соединяет артерию и вену на руке или бедре. Если вены пациента слишком малы или слабы для создания АВ-фистулы, для создания сосудистого доступа может быть использован синтетический протез (сделанный из синтетического материала). Его располагают, как и собственные сосуды, под кожей. По сравнению с АВ-фистулой риски осложнений, развивающиеся в процессе с функционирования протеза, существенно выше и связанны с развитием сужения в месте соединения протеза с собственными сосудами, образованием тромбов и инфекциями. В связи с этим необходимость замены протеза появляется чаще, чем потребность в формировании новой фистулы. Однако если за протезом аккуратно ухаживать, он может служить годами. Поинтересуйтесь у лечащего врача правилами ухода за протезом. Выполнение этих несложных правил поможет надолго сохранить сосудистый доступ в рабочем состоянии.

Процедура гемодиализа

Во время процедуры гемодиализа пациент, как правило, не испытывает неприятных ощущений. Как правило режим диализа — это три процедуры гемодиализа в неделю, каждая из которых длится примерно 4-5 часов. Иногда требуется увеличение частоты или длительности диализа. Более редкие или короткие процедуры диализа могут пагубно отразится на самочувствии пациента и общем состоянии его организма.

Время, необходимое для диализа, зависит от того:

• насколько хорошо работают ваши почки
• какую массу жидкости вы набираете между процедурами
• сколько продуктов жизнедеятельности в вашем теле
• сколько вы весите
• какой тип диализатора (искусственной почки) используется.

Вы можете испытывать некоторый дискомфорт при введении игл в фистулу или шунт, но у большинства пациентов не наблюдается никаких других проблем. Сама процедура диализа безболезненна. Однако у некоторых пациентов может падать кровяное давление. В этом случае вы можете чувствовать тошноту, у вас может быть рвота, головная боль или судороги. При частых процедурах эти проблемы обычно уходят. Однако если вы когда-нибудь почувствуете себя плохо на диализе, обязательно скажите об этом медицинской сестре. Возможно, удастся как-то изменить вашу процедуру, чтобы ослабить испытываемые вами симптомы.

Преимущества:

• свободное время в дни между диализными процедурами, не нужно беспокоиться о самостоятельном выполнении процедуры;
• благодаря современной технологии, очищение крови проходит легко и эффективно;
• процедура обычно проводится в диализном центре.

Перитонеальный диализ

Перитонеальный диализ — это способ очистки крови внутри организма, который может выполнятся самостоятельно пациентом в домашних условиях.

В брюшную полость через установленный катетер заливается специальный раствор, в который из крови поступают токсичные вещества и лишняя жидкость, пройдя через собственный фильтр – перитонеальную мембрану. Конечно, перитонеальная мембрана, выстилающая брюшную полость, создана природой не для этого: она нужна, чтобы петли кишечника свободно скользили в брюшной полости, перемещая внутри себя содержимое. В брюшине проходит много кровеносных сосудов, всасывающих питательные вещества из кишечника в кровь. Как и перитонеальная мембрана, этот кровоток используется не по прямому назначению: кровь, которая отделена мембраной от залитого в брюшную полость очищающего раствора, отдает в этот раствор уремические токсины. Так, придав дополнительные функции слизистой оболочке брюшины и сосудам брюшины, получается «новая почка» внутри тела. Поступление жидкости в брюшную полость и ее удаление обеспечивает перитонеальный катетер, который устанавливается при проведении несложной хирургической операции (под местным обезболиванием).

Процедуре перитонеального диализа легко обучиться. Она проводится в домашних условиях 2–5 раз в сутки самим пациентом без участия медицинского персонала. Необходимо соблюдать только одно основное требование: вся несложная процедура обмена должна проводиться очень внимательно и в чистых условиях. Ведь в норме брюшная полость отделена от внешней среды и не готова к встрече с микробами, а при проведении перитонеального диализа пациент несколько раз в день открывает катетер, и появляется риск попадания инфекции внутрь.

Преимущества:

• Меньше ограничений по режиму. В повседневной жизни у перитонеального пациента больше возможностей для продолжения трудовой деятельности, выполнения домашней работы и привычной активности;
• Меньше ограничений по диете и водно-питьевому режиму, т.к сохраняется остаточная функция почек;
• Гораздо реже требуется посещать диализный центр: осмотры проводятся 1-2 раза в месяц.

Медикаментозное лечение

Если необходим диализ – гемодиализ или перитонеальный диализ – лечащий врач пропишет индивидуально подобранные лекарственные препараты. Ниже представлены препараты, которые на 2017 год назначаются наиболее часто.

Антигипертензивные средства

Большинство пациентов страдают от повышения артериального давления (артериальной гипертензии). Артериальное давление необходимо регулировать с помощью ограничений потребления соли и жидкости. В случае сохранения гипертензии пациенту назначается гипотензивная терапия. Однако необходимо помнить, что никакие препараты не могут повлиять на избыточное поступление натрия (соли) и жидкости в организм, а значит, не убирают причину повышения артериального давления.

Витамин D

Витамин D поступает в организм с пищей и солнечным светом и должен пройти стадии активации в печени и почках. Витамин D облегчает усвоение организмом кальция, поступающего с едой. Кальций необходим для поддержания здорового состояния костей и передачи нервных импульсов. Люди с заболеваниями почек принимают витамин D в предварительно активированной форме, чтобы он мог использоваться организмом.

Железо

Железо является жизненно важным структурным компонентом гемоглобина, ключевого компонента, который содержится в нормальных эритроцитах (красных кровяных тельцах) и переносит кислород. Без железа организму трудно создать достаточное количество полноценных эритроцитов. Тактика ведения пациентов с дефицитом железа включает рекомендации по приему специальных препаратов, однако, чаще всего препараты железа вводятся внутривенно непосредственно во время процедуры диализа или после ее окончания.

Фосфат-связывающие препараты

Наши почки в нормальном состоянии выделяют фосфаты, получаемые с пищей. При хронической почечной недостаточности этот процесс нарушается. Поэтому уровень фосфата в крови и в клетках повышается, что приводит к внекостной кальцификации мягких тканей, например, кожи или сосудов глаз, это может приводить к раздражению кожи и глаз. Другими возможными отрицательными эффектами являются кальциноз сосудов, что приводит к развитию болезней сердечно-сосудистой системы. Диализ может только помочь снизить избыток фосфата, но не влияет на его поступление в организм. Таким образом, требуется регулировать его уровень в организме посредством низкофосфатной диеты и правильно подобранных фосфат-связывающих препаратов. Такие препараты «связывают» фосфат и уменьшают его всасывание в кровь из кишечника.

Эритропоэтин (EPO или ЭПО)

Эритропоэтин, часто упоминаемый как ЭПО, это гормон, вырабатываемый в основной массе почками. ЭПО стимулирует работу красного костного мозга по производству эритроцитов. Поскольку синтез эритропоэтина у пациентов с хроническим заболеванием почек снижен, уровень эритроцитов в крови снижается, что приводит к анемии. Синтетический эритропоэтин может вводиться внутривенно или под кожу в качестве заменителя эритропоэтина, вырабатываемого собственным организмом, для того, чтобы сохранить необходимый для нормального функционирования и самочувствия уровень эритроцитов.

EPO (ЭПО) — наиболее распространённое сокращённое название эритропоэтина. Для лечения анемии у диализных пациентов используют эритропоэтин, созданный с помощью генной инженерии^[2].

Эффективность гипотензивных препаратов может меняться в зависимости от прогрессирования снижения остаточной функции собственных почек, режима диализа, потребления жидкости и соли, эмоционального состояния. Не забывайте сообщать лечащему врачу о любых изменениях самочувствия и состояния здоровья.

Осложнения

С почечной недостаточность и диализом связан ряд распространённых осложнений. Сюда входят анемия, судороги, сухая и раздражённая кожа, потеря веса. Отдалёнными осложнениями могут стать депрессия, ослабленная половая функция, аномальная регенерация костей и боли в костях. Несмотря на то, что это достаточно распространённые осложнения, это не означает, что они все возникают. Многие пациенты говорили о том, что диализ и лекарство под названием EPO (которое помогает предотвратить анемию) ослабляли многие из симптомов, которые они испытывали до диализа: зуд, усталость, перемены настроения и приступы бессонницы.

Жизнь на диализе

Для большинства пациентов наибольшее отличие от прежней жизни заключается в количестве времени, которое они должны отводить каждую неделю на проведение сеансов диализа. К этому добавляются посещения врача и контрольные мероприятия. Благодаря современной медицине и современным методам диализа теперь гораздо проще сохранять личную свободу в плане организации повседневной жизни.

Включение всего в ежедневный распорядок требует просто немного большего умения распоряжаться временем и гибкости. В начальный период лучше всего составить еженедельное расписание, в которое вы включите новые мероприятия, необходимые с медицинской точки зрения, а также всё, что имеет значение для вашей профессии, ваших увлечений и вашей частной жизни. Таким образом вы выполните всё, что для вас важно. Через некоторое время новый распорядок жизни станет для вас второй натурой – как будто бы так было всегда.

Физические упражнения

Для вашего общего здоровья будут полезны физические упражнения. Многие люди с хроническим заболеванием почек говорят, что упражнения были ключевым моментом, который помог им снова почувствовать себя «нормальными» после того, как они начали проходить процедуры диализа. Перед началом любой программы физических упражнений обязательно проконсультируйтесь с лечащим врачом, чтобы он мог определить для вас «правильный» вид упражнений, и получите его одобрение. Программа физических упражнений должна отвечать вашим индивидуальным потребностям и интересам. Узнайте, как упражнения могут помочь вам чувствовать себя лучше физически и лучше контролировать свои эмоции.

Вождение автомобиля

Почечная недостаточность сама по себе не влияет на вашу способность управлять автомобилем. Если у вас есть сердечное заболевание, проблемы со зрением или вы плохо себя чувствуете после процедуры, обратитесь за советом к врачу.

Курение

Наряду с тем, что мы все знаем о вреде, который наносит курение лёгким и сердцу, исследования показали, что оно также усугубляет заболевание почек. Курение является нагрузкой для кровеносных сосудов и сердца. Находясь на диализе, вам следует бросить курить. В зависимости от того, находитесь ли вы на ранних стадиях заболевания почек или на диализе, ваш врач обсудит с вами разные способы содействия прекращению курения.

Работа

Многие пациенты с хроническим заболеванием почек (ХЗП) заняты на работе с полным или неполным рабочим днём. С разрешения врача и при условии открытого обсуждения со своим работодателем всех связанных с этим вопросов вы сможете продолжать работать. Ваш врач постарается планировать процедуры удобным для вас образом; обязательно обсудите детали с медицинским персоналом.

Секс

Сексуальность означает не только половой акт, но и включает в себя чувства, общение и степень готовности строить взаимоотношения. Вызванные заболеванием физические и эмоциональные изменения могут повлиять на вашу сексуальность. Заболевание почек может вызвать физические и эмоциональные изменения, которые могут снизить сексуальное влечение и/или потенцию. Люди с терминальной стадией почечной недостаточности могут чувствовать усталость после процедуры гемодиализа. Постоянное чувство усталости следует обсудить с врачом и врачом-диетологом, специализирующимся на почечных заболеваниях. Мужчины с почечной недостаточностью могут испытывать изменения в уровнях гормонов, которые влияют на половое влечение. Обязательно обсудите этот вопрос со своим лечащим врачом, чтобы он мог подобрать вам соответствующие средства.

Путешествия

Каждому человеку время от времени требуется перемена обстановки, и пациенты-почечники не являются исключением. Однако путешествие для пациентов, находящихся на диализе, на самом деле, требует более продуманного планирования, поэтому заказы билетов в последнюю минуту не являются реалистичным вариантом. Обязательно попросите медицинский персонал помочь вам с процессом планирования и с обеспечением приятного отпуска. Ваш лечащий врач поможет организовать во время отпуска процедуры диализа в разных странах. Пациентам, находящимся на перитонеальном диализе, путешествовать гораздо проще. Сообщите своему лечащему врачу, куда вы хотите поехать; он организует доставку принадлежностей для диализа в указанное вами место проведения отпуска.

Диета

Контроль потребляемой жидкости и соли

Норма жидкости для каждого пациента рассчитывается на основании объёма выделяемой мочи плюс 500 мл за сутки. Приблизительно 500 мл приходится на потерю жидкости через кожу и лёгкие. Прибавка веса между сеансами диализа не должна превышать 1-1,5 кг за один день и 1,5-2,5 кг за 2-3 дня. Чем меньше ваши размеры, тем меньше веса вы должны набирать. Если во время диализа придётся удалять большие количества воды, вы можете почувствовать себя плохо. У вас может упасть кровяное давление, вы можете почувствовать головокружение и дурноту. Это называется гипотензией (низким кровяным давлением). Поэтому важно всегда придерживаться своей нормы потребления жидкости.

Артериальное давление — давление, которое оказывает кровь на стенки кровеносных сосудов, в особенности, на стенки артерий. Слишком высокое артериальное давление увеличивает риск инфаркта миокарда и приступа стенокардии, острого нарушения мозгового кровообращения. Артериальная гипертензия обязательно должна находиться под контролем. Очень много в контроле гипертензии зависит от пациента, получающего лечение диализом: необходимо научиться контролировать объем потребляемой жидкости (междиализная прибавка может составлять 3% от «сухого» веса и никогда не должна превышать 5% от «сухого» веса), ограничить потребление соли и содержащих соль приправ, а так же консервированных продуктов. При необходимости врач назначит препараты для снижения артериального давления (гипотензивные препараты). Однако, необходимо помнить, что никакие лекарства не смогут помочь, если в организме будет накапливаться избыточная жидкость и соль.

Чтобы справиться с жаждой, растягивайте потребление жидкости на весь день, используя маленькие чашки. Вы также можете полоскать рот водой со льдом, сосать кубики льда (содержащие не более 10-15 мл жидкости в каждом кубике) или жевать резинку. Избегайте соли и солёных продуктов, например, чипсов, бекона и супа, поскольку они увеличат жажду. Не забывайте об осторожности со скрытыми жидкостями, например, с водой для приёма таблеток, подливками, заварными кремами и молоком в овсяной каше.

Для многих пациентов ограничение потребления жидкости является одним из самых трудных аспектов диализа, с которым им нелегко справиться. Тем не менее, есть ряд советов, которым можно следовать в течение всего дня:

• обязательно нужно знать свою норму потребления жидкости
• избегайте солёной пищи, потому что она вызывает жажду
• пейте из небольшой чашки или стаканчика.
• спользуйте карамельки, когда испытывают жажду (будьте осторожны, если вы диабетик)
• отдавайте себе отчёт в содержании жидкостей в таких продуктах, как арбуз, суп, подливка и замороженные блюда вроде мороженого. Все они являются жидкостями.

Если содержание воды в вашем организме достигнет высоких уровней, скопившаяся жидкость вызовет отёки тела, в первую очередь, вследствие силы тяжести, обычно на щиколотках, а затем они будут распространяться выше по телу. При отсутствии лечения лишняя жидкость локализуется в лёгких, что вызовет такое угрожающее жизни состояние, которое называется отёком лёгких. Одним из главных симптомов такого состояния является затруднённость дыхания. Несколько таких случаев нанесут вред сердцу. Можно попытаться удалить лишнюю жидкость в процессе диализа, но если вы будете продолжать потреблять слишком много жидкости, со временем повреждение станет необратимым и у вас будут хронические проблемы с дыханием и сердцем.

Диализ на Украине

Одна процедура диализа на Украине в 2018 году стоит примерно 250 гривен. Такие процедуры больной делает четыре раза в сутки. Препараты для пациента стоят около 365 тысяч гривен в год. Учитывая их дороговизну государство оплачивает это лечение, тратя на него около 250-270 миллионов гривен в год^[1].

Примечания