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Um rim artificial é o nome comum de toda a máquina de hemodiálise. Uma de suas partes é o dialisador. É um dispositivo sem o qual as pessoas com insuficiência renal não poderiam viver. Foi inventado há mais de 100 anos e trabalha-se continuamente para melhorá-lo. Os cientistas estão construindo dialisadores cada vez mais eficientes e menores. Como funciona um rim artificial e que tipos de dialisadores existem?
Um rim artificial, ou dialisador, é um dispositivo cuja função é substituir as funções desse órgão em pessoas com insuficiência renal crônica ou aguda. Os rins desempenham um papel extremamente importante no corpo: eles removem o excesso de água e são um filtro que limpa o sangue de produtos metabólicos desnecessários, principalmente uréia, creatinina e drogas. Eles também mantêm o equilíbrio ácido-básico e eletrolítico, regulam a pressão arterial e até secretam hormônios (eritropoietina). Quando os rins estão doentes, todo o corpo fica doente. Se pararem de trabalhar, a pessoa conseguirá sobreviver alguns dias no máximo, porque a concentração de substâncias tóxicas fica cada vez mais difícil de lidar, a pressão arterial sobe, o doente começa a perder a visão, eventualmente entrará em coma e morrerá. Para viver, pelo menos um rim deve estar funcional.
Como foi descoberto um rim artificial?
Para pacientes com insuficiência renal, um transplante de rim oferece esperança de uma vida normal. Aqueles que esperam por ele dependem do chamado rim artificial. Tudo começou em 1913 com três americanos chamados Abel, Rowntree e Turner. Eles queriam construir um dispositivo de filtro de sangue, mas não tinham o material. Não foi descoberto até a Segunda Guerra Mundial por um jovem médico holandês, Willem Kolff - esse material era o celofane, que permitia separar duas substâncias, desde que uma fosse maior que a outra. Kolff colocou sangue com uréia em uma bolsa de celofane, e a bolsa em uma solução aquosa de sal com concentração semelhante à do corpo humano. Em seguida, ele sacudiu a bolsa e após 15 minutos verificou o conteúdo de uréia no sangue. Acontece que toda a uréia penetrou na solução de água salgada! Foi uma descoberta revolucionária que levou à construção dos primeiros dialisadores. Inicialmente, eles trabalharam com base em tentativa e erro e não sem vítimas humanas, mas com o tempo os rins artificiais se tornaram a ferramenta básica que salvou a vida de pessoas cujos próprios órgãos pararam de funcionar.
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Os dispositivos modernos de hemodiálise obviamente diferem significativamente daqueles projetados por Kolff, mas seu princípio básico de operação não mudou. O paciente desenvolve uma fístula venoso-arterial cirurgicamente ou coloca um cateter através do qual o sangue é introduzido no aparelho. Nesse local, a pressão arterial é estabilizada e um anticoagulante especial é adicionado para que o sangue não coagule. O dialisador tem a forma de um cilindro, dentro do qual existem cerca de 11 mil. capilares finos, ou seja, tubos finos com um diâmetro de cerca de 200-300 micrômetros, feitos de um filme translúcido, por exemplo, celulose, mas também de outros materiais. Por dentro, o sangue flui (pode conter cerca de 50 ml de cada vez), e por fora há fluido de diálise, preparado individualmente para cada paciente.
A ureia e a creatinina fluem do sangue, onde a sua concentração é elevada, para o fluido, onde a sua concentração é baixa (inicialmente zero), enquanto as outras propriedades do sangue não mudam, por exemplo, nenhuma proteína vital, íons ou íons são perdidos. em primeiro lugar, as células sanguíneas (porque, de acordo com o princípio da difusão, também deveriam tentar estar em uma solução com uma concentração menor). Água e eletrólitos podem viajar através das membranas semipermeáveis em ambas as direções, de modo que sua concentração sanguínea permanece inalterada. Também é importante remover o excesso de água do corpo. Isso é feito por meio de um fenômeno denominado ultrafiltração. Devido ao aumento da pressão dentro dos tubos, a água é forçada para fora e removida.
Por fim, o sangue purificado volta ao corpo do paciente, mas antes disso é necessário estabilizar a temperatura e a pressão e verificar se há bolhas de ar. Se detectado, o sistema fixa a linha e interrompe a bomba. Isso evita embolia gasosa com risco de vida. A diálise leva cerca de 3-5 horas e o paciente deve se apresentar ao centro de diálise 3 vezes por semana. Além disso, ele pode levar uma vida, trabalho e estudo quase normal. A viagem pode ser uma limitação, embora isso também possa ser resolvido (o único problema é localizar um posto de diálise e planejar o tempo para o procedimento). Pessoas em diálise também devem comer uma dieta apropriada baseada em baixo teor de água e sódio.
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O dialisador descrito acima é usado para realizar diálise extracorpórea, isto é, hemodiálise. Mas também há o chamado diálise peritoneal. A membrana peritoneal é usada para filtrar o sangue - a fina e lisa membrana serosa que reveste a cavidade abdominal e cobre os órgãos dentro dela. Usando o cateter Tenckhoff, que é colocado permanentemente na cavidade abdominal do paciente (mais preferencialmente na parte inferior da cavidade peritoneal - a chamada cavidade de Douglas), o fluido de diálise (cerca de 2 litros) é introduzido na cavidade peritoneal e deixado por cerca de 20-30 minutos. O fluido contaminado é então removido de volta pelo mesmo cateter. Mais importante ainda, a pessoa não está imobilizada e, com higiene adequada, a diálise peritoneal pode ser realizada sozinha, em casa. Freqüentemente, porém, os pacientes lutam contra complicações problemáticas, como peritonite, infecções na área do cateter e hérnias. Além disso, a capacidade de filtração da membrana peritoneal diminui com o tempo e, em algum momento, você terá que mudar para a diálise clássica. Por outro lado, a diálise peritoneal salva os vasos sanguíneos que serão necessários posteriormente, quando a hemodiálise for implementada.
Rim artificial portátil e outros dialisadores modernos
Na Polónia, vários milhares de pessoas (no mundo são 13 milhões) vivem e funcionam normalmente graças ao facto de várias vezes por semana se apresentarem a um centro de diálise para um procedimento. É tedioso e cansativo. Deve-se acrescentar ainda que, devido ao aumento da prevalência de diabetes e hipertensão, o número dessas pessoas continua crescendo. Portanto, os cientistas estão trabalhando na melhoria e minimização dos dialisadores para melhorar a qualidade de vida dos pacientes tanto quanto possível. Já existem aparelhos assim, embora ainda em fase de teste, que você pode colocar como um cinto de ferramentas e andar com ele. E cientistas da Universidade da Califórnia estão trabalhando em um rim artificial dimensionado para ser implantado no corpo humano. Eles usam células renais vivas, cultivadas e transformadas em tecidos no dispositivo. Eles desempenham um papel metabólico e participam da regulação do equilíbrio hídrico e eletrolítico. Dessa forma, o rim artificial desempenha a mesma função do órgão transplantado. Todo o processo é impulsionado pela pressão do sangue que flui nos vasos. Não são necessárias bombas adicionais ou fontes de energia externas. Além disso, o paciente não é forçado a tomar medicamentos imunossupressores.Felizmente, um rim artificial implantável em breve se tornará uma solução viável para pacientes com insuficiência renal.
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