Riñón artificial es el nombre común para toda la máquina de hemodiálisis. Una de sus partes es el dializador. Es un dispositivo sin el cual las personas con insuficiencia renal no podrían vivir. Fue inventado hace más de 100 años y se trabaja constantemente para mejorarlo. Los científicos están construyendo dializadores cada vez más eficientes y más pequeños. ¿Cómo funciona un riñón artificial y qué tipos de dializadores hay?
Riñón artificial , odializadores un dispositivo cuya tarea es reemplazar las funciones de este órgano en personas con insuficiencia renal crónica o aguda falla. Los riñones juegan un papel sumamente importante en el organismo: eliminan el exceso de agua y son un filtro que limpia la sangre de productos metabólicos innecesarios, principalmente urea, creatinina y fármacos. También mantienen el equilibrio ácido-base y electrolítico, regulan la presión arterial e incluso secretan hormonas (eritropoyetina). Cuando los riñones están enfermos, todo el cuerpo se enferma. Si dejan de funcionar, una persona podrá sobrevivir unos días como máximo, porque la concentración de las sustancias tóxicas será cada vez más difícil de soportar, la presión arterial aumentará, la persona se quedará ciega, eventualmente caerá en coma y muera. Para vivir, debe tener al menos un riñón funcional.
¿Cómo se descubrió un riñón artificial?
Para los pacientes con insuficiencia renal, un trasplante de riñón ofrece la esperanza de una vida normal. Esperando por él dependen de los llamados riñón artificial. Todo comenzó en 1913 con tres estadounidenses llamados Abel, Rowntree y Turner. Querían construir un dispositivo de filtro de sangre, pero no tenían el material. No fue descubierto hasta la Segunda Guerra Mundial por un joven médico holandés, Willem Kolff: este material era el celofán, que permitía separar dos sustancias, siempre que una fuera más grande que la otra. Kolff colocó sangre con urea en una bolsa de celofán y la bolsa en una solución acuosa de sal con una concentración similar a la del cuerpo humano. Luego agitó la bolsa y después de 15 minutos verificó el contenido de urea en la sangre. ¡Resultó que toda la urea penetró en la solución de agua salada! Fue un gran descubrimiento que condujo a la construcción de los primeros dializadores. Inicialmente, trabajaron a base de prueba y error y no estuvieron exentos de víctimas encon el tiempo, sin embargo, los riñones artificiales se convirtieron en la herramienta básica que salvaba la vida de las personas cuyos propios órganos dejaban de funcionar.
¿Cómo funciona un riñón artificial?
Los dispositivos de hemodiálisis modernos obviamente difieren significativamente de los diseñados por Kolff, pero su principio básico de operación no ha cambiado. El paciente desarrolla una fístula venoso-arterial quirúrgicamente o se inserta un catéter a través del cual se introduce sangre en el aparato. Allí se estabiliza la presión arterial y se le agrega un anticoagulante especial para que la sangre no se coagule. El dializador tiene la forma de un cilindro, dentro del cual hay aproximadamente 11 mil. capilares finos, es decir, tubos delgados con un diámetro de aproximadamente 200-300 micrómetros, hechos de una película translúcida, por ejemplo, celulosa, pero también de otros materiales. En su interior fluye la sangre (puede contener unos 50 ml a la vez), y en el exterior hay líquido de diálisis, preparado individualmente para cada paciente.
La urea y la creatinina fluyen desde la sangre, donde su concentración es alta, al líquido, donde su concentración es baja (inicialmente cero), mientras que las demás propiedades de la sangre permanecen sin cambios, por ejemplo, no se pierde nada importante para la vida proteínas, iones y, sobre todo, células sanguíneas (porque, según el principio de difusión, también deben tratar de estar en una solución con menor concentración). El agua y los electrolitos pueden viajar a través de membranas semipermeables en ambas direcciones, por lo que su concentración en sangre permanece sin cambios. También es importante eliminar el exceso de agua del cuerpo. Esto se hace a través de un fenómeno llamado ultrafiltración. Debido al aumento de presión dentro de los tubos, el agua es forzada hacia afuera y expulsada.
Finalmente, la sangre purificada vuelve al cuerpo del paciente, pero antes de eso, debe estabilizar su temperatura y presión y comprobar si hay burbujas de aire. Si se detecta, el sistema bloquea la línea y detiene la bomba. Esto es para prevenir la embolia de aire potencialmente mortal. La diálisis dura entre 3 y 5 horas y el paciente debe presentarse en el centro de diálisis 3 veces por semana. Además, puede llevar una vida casi normal, trabajar y estudiar. Los viajes pueden ser una limitación, aunque esto también se puede solucionar (el único problema es ubicar la estación de diálisis y programar la hora para el procedimiento). Las personas en diálisis también deben seguir una dieta adecuada basada en niveles bajos de agua y sodio
Vale la pena saberloDiálisis peritoneal
El dializador descrito anteriormente se utiliza para realizar diálisis extracorpórea, es decir, hemodiálisis. Pero también está el llamado diálisis peritoneal. La membrana peritoneal se usa para filtrar la sangre - delgada y suavela serosa que recubre la cavidad abdominal y cubre los órganos dentro de ella. Usando el catéter de Tenckhoff, que se coloca permanentemente en la cavidad abdominal del paciente (más preferiblemente en la parte inferior de la cavidad peritoneal, la llamada cavidad de Douglas), se introduce líquido de diálisis (alrededor de 2 litros) en la cavidad peritoneal y se deja durante unos 20-30 minutos. Luego, el líquido contaminado se extrae nuevamente a través del mismo catéter. Lo más importante es que una persona no está inmovilizada y, con una higiene adecuada, la diálisis peritoneal se puede realizar sola, en casa. Sin embargo, a menudo los pacientes luchan con complicaciones molestas, como peritonitis, infecciones en el área del catéter y hernias. Además, la capacidad de filtración de la membrana peritoneal disminuye con el tiempo, y en algún momento tendrá que cambiar a la diálisis clásica de todos modos. Por otro lado, la diálisis peritoneal ahorra vasos sanguíneos que serán necesarios más adelante cuando se inicie la hemodiálisis.
Riñón artificial portátil y otros dializadores modernos
En Polonia, más de una docena de mil personas (en el mundo son 13 millones) viven y funcionan normalmente gracias al hecho de que se presentan en una estación de diálisis para un procedimiento varias veces a la semana. Es tedioso y agotador. También se debe agregar que debido a la creciente prevalencia de diabetes e hipertensión, el número de estas personas sigue creciendo. Por ello, los científicos están trabajando en la mejora y minimización de los dializadores para mejorar al máximo la calidad de vida de los pacientes. Ya existen dispositivos de este tipo, aunque todavía en fase de pruebas, que te puedes poner como un cinturón de herramientas y andar con él. Y científicos de la Universidad de California están trabajando en un riñón artificial del tamaño que permita implantarlo en el cuerpo humano. Utilizan células renales vivas, cultivadas y tejidas en el dispositivo. Desempeñan un papel metabólico y participan en la regulación del equilibrio hídrico y electrolítico. De esta forma, el riñón artificial realiza la misma función que el órgano trasplantado. Todo el proceso es impulsado por la presión de la sangre que fluye en los vasos. No se necesitan bombas adicionales ni fuentes de energía externas. Además, el paciente no está obligado a tomar medicamentos inmunosupresores. Esperemos que un riñón artificial implantable pronto se convierta en una solución viable para los pacientes con insuficiencia renal.