Medicina Regenerativa5 [Compagfhgfhtibility Mode]

7/24/2019 Medicina Regenerativa5 [Compagfhgfhtibility Mode]

1/26

Inginerie tisulara si

medicina regenerativa

An II Bioingineria Reabilitarii

CURS 5


2/26

Rinichiul uman:

Reprezinta aprox 0.5% din greutatea totala a

corpului,

primeste 2025% din sangele arterial pompat de

inima.Fiecare rinichi contine 1-2milioane nefroni.


3/26

Nefronul

Nefronul este un tub, inchis la un capat si deschis la celalalt. Este compus din:

capsula lui Bowman. Aflata la capatul deschis, peretele nefronului formeaza o camera

cu pereti dubli.

Glomerulul. O retea de capilare in capsula lui Bowman. Sangele din glomerul

trece intr-o reta capilara secundara care

inconjoara

Tubulu proximal.

Spiralat si legat de celule

Ansa Henle.Tubulul distal,

puternic spiralat si inconjurat de capilare.

Tubulul colector.


4/26

Ce secreta?

Urea - 30 g/zi Creatinina - 2 g/ zi

Saruri - 15 g/ zi

Uric Acid - 0.7 g/ zi

Apa - 1500 mL/ zi

Alte substante

Degradare rinichi

Acumulare reziduuri

acidoze, edeme, hipertensiune, coma


5/26


6/26

L/zi mL/min

Filtrare 170 120

Resorptie 168.5 119

Excretie

Urina

1.5 1

Filtrare si resorbtie de apa


7/26

Secretie hormoniSecretie hormoni

Renina secretata de rinichi rol in formarea

de aldosteron reglare balanta apa-saruri

Eritropoietina stimuleaza producerea de

celule cand concentratia in oxigen este mica


8/26

Sisteme de asistare a rinichiului. Dializoare

1.Sistem cu rezervor cilindricEste constituit dintr-un tub de celofan (acetat de celuloza), care este o

membran semipermeabil, prin care curge sngele. Tubul este

nfurat de-a lungul unui cilindru care se rotete ntr-o incint

staionar de dializat. Curarea sngelui are loc de-a lungul

membranei.


9/26

2.Dializoare cu plci paralele

Acest tip de dializoare este constituit din plci tubulare de celofan,

dispuse pe straturi (plci) de umplutur. Sngele curge prin tuburile decelofan, iar dializatul prin umplutur, n contracurent.

Principalele dezavantaje ale acestor dializoare sunt:

- curgerea are loc cu presiune mic:- apar dificulti de sterilizare ntre tratamente.

Pentru a elimina aceste dezavantaje s-au creat versiuni mai mici i cu

sisteme nlocuibile care nu necesit sterilizare. Formarea unor

adncituri pe plcile de umplutur determin curgerea turbulent a

dializatului, mbuntind astfel curarea sngelui.


10/26

3.Dializoare bobin

Acest tip de dializor const din tuburi de celofan care formeaz

membrane semipermeabile ntinse ntre structuri tip plas, cu rol de

suport. Membranele sunt dispuse concentric n jurul unei zone

centrale. Sngele circul prin tuburile de celofan, iar dializatul este

pompat prin exterior.

Dezavantaje:- presiunea n tuburi este mare- apare riscul de rupere al

membrane i exist un risc ridicat de contaminare n vasul de dializ.


11/26

4.Dializa modern cu rinichi artificial cu fibre cu lumen

Acest dispozitiv este constituit dintr-un cilindru n care se gsesc pn la

11000 de fibre celulozice cu lumen formnd membrane. Diametrul internal fibrelor este de aproximativ 200-300.

Sngele curge prin lumen, dializatul curge n contracurent nafara fibrelor

sau perpendicular pe fibre.


12/26

Avantajele sistemului sunt:

- necesitatea unui volum de alimentare mic, nu apar astfel

complicaii la donator;

- rezisten redus la curgere;

- utilizarea unic;

- sunt ieftine;

- compartimentele de dializ pot fi presterilizate i curate;- nu apar infecii;

- eficien bun;

- membranele celulozice sunt rezistente.


13/26

5. Hemodializa utiliznd rinichiul artificial cu fibre cu lumenPrincipalele caracteristici sunt:- toxinele sunt ndeprtate prin difuzia solutului prin porii membranei, n special prin

meninerea unui gradient de concentraie ntre snge i dializat;

- dializatul nlocuiete continuu produsele toxice prin pstrarea unui gradient de

concentraie i prin viteza de difuzie;

- dializatul conine substane ionice ale sngelui, n concentraie mare, ionii n exces

difuznd spre concentraiile reduse, pn la stabilirea unui echilibru;

-proteinele i celulele din snge nu pot traversa membrana;

- viteza de curare de substane cu dimensiuni mici este ridicat;

- fluidul n exces se ndeprteaz prin ultrafiltrare- gradientul de presiune hidrostatic

de-a lungul membranei foreaz fluidul din snge ctre dializat, care are gradient de

concentraie n solut mai mare;

-hemofiltrarea utilizeaz membrane cu pori mari care favorozeaz ndeprtarea

moleculelor cu dimensiuni medii prin convecie- gradientul de presiune foreaz apa s

treac nafara sngelui, iar apa trage dup sine i moleculele cu dimensiuni medii.


14/26

O curare rapid are loc prin hemodiafiltrare, procedeu care combin

hemodializa i hemofiltrarea, utiliznd membrane cu pori mari i mici

pentru ndeprtarea avansat a moleculelor mici prin hemodializ ipentru o bun curare de molecule medii prin hemofiltrare


15/26

Componentele mainii de dializ- circuitul extracorporeal


16/26

Tuburile pentru snge

-sunt din PVC flexibil i prelucrabil prin adaos de plastifiani;

-tuburile sunt prelucrate astfel nct s aib o suprafa intern neted i

tratate cu silicon pentru a minimiza coagularea sngelui(important n

special n segmentul pompei);

-reprezint linia arterial care conduce sngele dela arter la dializor,

linia venoas care ntoarce sngele la pacient.

Monitorizarea presiunii arteriale

-este necesar pentru a indica deconectarea sau obstrucionarea

tubulaturii, controlnd ndeprtarea fluidului din snge prin gradient de

presiune;-traductorul de alimentare amplific i convertete semnalul n unul

electric;

-alarmele nregistreaz trecerea presiunii nafara limitelor i dac pompa

de snge este nchis


17/26

Pompa de snge

-are rolul de a fora sngele s curg de-a lungul tubului;

-pompa se adapteaz la diferite dimensiuni ale tuburilor corespunz-

toare diferitelor dimensiuni ale pacienilor;-hemoliza minim are loc la viteze reduse ale sngelui.

Pompa de heparin

-uzual se utilizeaz pomp tip sering, dar pot fi utilizate i pompe

rotative;-heparina se introduce deasupra pompei de snge, utilizarea unui punct

de alimentare sub pompa de snge putnd conduce la complicaii

(embolii), ca urmare a faptului c n zona respectiv presiunea este

subatmosferic.

Opional-pomp de solut

Dializorul-unul cu fibre cu lumen

Monitorizarea presiunii venoase-aceeai metod ca i n cazul

monitorizrii presiunii arteriale

Detectorul de aer- monitorizeaz scurgerile de aer


18/26

Componentele mainii de dializ


19/26

Inclzitor de ap i monitor temperatur

-este un schimbtor de cldur sau element de nclzire cu imersie;

-elementele de nclzire sunt din oel inox pasivat, nu pe baza de Cusau Al pentru a evita ptrunderea acestora n organism i a preveni

intoxicaiile;

-de preferin, doar apa se nclzete nainte de a fi amestecate cu

concentratul aflat la temperatura camerie, pentru a reduce riscul de

coroziune a elementelor de nclzire;-temperatura apei este de cca. 36oC-42oC;

-senzorii d etemperatur detect fluctuaiile n fluid i ajusteaz

elementul de nclzire;

-mecanismul de biofeedback msoar temperatura pacientului(sau

temperatura specificat);-dac dializatul are temperatur mult mai mare se deschide o valv de

bypass pentru a preveni intrarea fluidului n dializor;

-se poate utiliza ap cald dezinfectat( temperatura de 85oC)


20/26

Deaerarea dializatului

In apa de preparare poate exista aer. Pentru ndeprtare, apa este nclzit

la temperatura fiziologic, se creaz diferen de presiune si elimin

aerul.Deaerarea poate fi realizat i prin nclzire la 85oC, urmat de

rcire la temperatura fiziologic, cu schimbtoare de cldur.

Celula de conductivitate

-are rolul de a msura conductivitatea, pentru a asigura un raport corect

ap-concentrat;

-conductivitatea dializatului

se modific cu concentraiile

ionilor;

-dializatul parcurge celulacare conine un electrod;

-dac conductivitatea difer

se recurge la bypass.


21/26

Monitorizarea scurgerilor de snge

Aceasta este necesar deoarece indic dac au aprut fisuri la nivelul

membranei. Pentru aceasta se utilizeaz un dispozitiv foto-optic, care

face apel la lumina vizibil i spectrul n lumin albastr- msoarmodificarea transmisiei optice a dializatului(dat de deviaiile induse de

hemoglobina coninut n celulele roii).In momentul apariiei unor

scurgeri, pompa de snge se nchide. Camera optic previne falsele

alarme date de bulele de aer.


22/26

Flowmetrul

Transportul de-a lungul membranei este influenat de viteza de curgere

a dializatului. Dou flowmetre calibrate se localizeaz, unul nainte iunul dup dializor. Viteza de curgere nu este totui critic pentru

sigurana pacientului.

Monitorizarea presiunii transmembranare

Are loc pentru a asigura volumul corect de fluid ndeprtat i pentru apreveni excesul de presiune n compartimentul dializatului, fa de

presiunea din compartimentul cu snge.


23/26

Rinichi artificial implantabil


24/26

Membrane

MEMS (sistem microelectromecanic)-Silicon membrane

filtreza saruri si molecule organice mici

Filtrele sunt inlocuite anual

Fiecare dispozitiv cel putin 100 filtre


25/26

Rinichi artificial sistem in 2 etape. Filtrele indeparteaza toxinele din

sange, BioCartridge (celule din tubul renal) metabolism si rolul de

pastrare balantei apei in rinichiul uman.


26/26

Rinichi artificiali din celule stem

2011 obtinut in laborator cu ajutorul celulelorstem o pereche de rinichi artificiali.

Rinichii au fost creati in laborator intr-un mediu

care includea lichid amniotic uman in care au

fost introduse celule stem de origine animala.

Organele au o lungime de 5 milimetri fiecare,fiind la fel de mari ca rinichii unui fetus.

Se urmareste cresterea de organe in marime

naturala, care vor putea fi transplantate la

pacientii afectati de boli renale.

Date post:	23-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	cozmancageorgianalexandru
View:	221 times
Download:	0 times

Medicina Regenerativa5 [Compagfhgfhtibility Mode]

Documents