Dialyse: Die Blutreinigung
Eine gesunde Niere filtert Wasser, Stoffwechselendprodukte (z. B. Harnstoff) und andere Gifte aus dem Blutstrom des menschlichen Organismus. Gleichzeitig sorgt sie dafür, dass der Körper mit lebensnotwendigen Substanzen wie Mineralien, Hormonen und Eiweißbestandteilen versorgt wird. Der Körper scheidet täglich rund eineinhalb Liter Wasser und Gifte über den Urin aus. Bei Nierenkranken kann dieser Wert bis auf null zurückgehen. Ohne eine Dialyse wäre der Patient nicht mehr lebensfähig. Bei der Dialyse wird das Blut des Patienten drei- bis viermal wöchentlich für rund vier Stunden durch eine Dialysemaschine geleitet, die das Blut außerhalb des Körpers reinigt und entwässert. Während dieses Prozesses strömt die gesamte Blutmenge des Patienten (bei Erwachsenen ca. 5 l) etwa sechsmal durch das Gerät.
Wie funktioniert eine Dialysemaschine?
Ein Dialysegerät besteht aus einem Blut- und einem Dialysatkreislauf, die über den Dialysator miteinander gekoppelt sind. Für die Dialyse wird dem Patienten das Blut meist durch einen dauerhaft gelegten Zugang aus einer Arterie entnommen und nach der Reinigung in eine Vene zurückgeführt. Für den Reinigungsprozess wird das Blut mittels einer Rollerpumpe vom Körper zum Dialysator gefördert. Im Dialysator findet dann die eigentliche Entgiftung und Entwässerung des Blutes statt. Anschließend wird das Blut über ein Manometer zur Blutdruckmessung und einen Blasenfänger zurück in den Körper geleitet.Erkennt der Blasenfänger Luftblasen oder Schaum im Blut, so unterbricht er den Blutkreislauf sofort, da diese für den Patienten tödlich wären.
Als Dialysat wird entionisiertes Wasser verwendet. Dieses nimmt im Dialysatkreislauf im Dialysator Gifte und Wasser aus dem Blut auf. In der Bilanzkammer wird die Differenz des zugeflossenen und abgeflossenen Dialysatstroms gemessen und somit die dem Blut entzogene Wassermenge bestimmt. Diese kann über eine Pumpe im Dialysatkreislauf genau geregelt werden. Damit dem Blut keine lebenswichtigen Stoffe (z. B. Elektrolyte) entzogen werden, muss das Dialysat mit diesen Nährstoffen angereichert werden. Dies geschieht mittels eines separaten Vorratsbehälters und einer Mischpumpe.
Gemessen wird der Anteil dieser Nährstoffe über einen Leitfähigkeitsmesser im Dialysatstrom. Um einen Wärmeentzug des Blutes zu verhindern, wird der Dialysatkreislauf auf Körpertemperatur gehalten. Ein Thermometer bestimmt die zugehörige Temperatur. Da auch im Dialysatkreislauf Luftblasen die Funktion des Kreislaufs beeinträchtigen, werden sie mithilfe einer Entgasungspumpe, die einen Unterdruck erzeugt, entfernt. Weiterhin überwacht ein Blutleckdetektor das Dialysat auf eventuelle Blutspuren, die auf einen fehlerhaften Dialysator hinweisen. Schließlich überwacht ein Manometer den Druck des Dialysatkreislaufs.
Die Steuerung und Überwachung des Dialyseprozesses erfolgt mithilfe der Bedienkonsole des Dialysegerätes. Der Arzt kann auf ihr alle gemessenen Stoff- und Kreislaufgrößen ablesen und falls notwendig die Pumpen regeln.
Der Dialysator
Hauptbestandteil des Dialysators (künstliche Niere) ist eine semipermeable (halbdurchlässige) Membran. Diese Membran ist nur durchlässig für Wasser und kleine Teilchen bis zu einer bestimmten Größe. Größere Teilchen wie Blutzellen oder Makromoleküle werden von der Membran zurückgehalten. Die Membran wird im Gegenstromprinzip auf der einen Seite von dem zu reinigenden Blut und auf der anderen Seite vom Dialysat überströmt. Da alle beweglichen Teilchen das Bestreben haben, sich gleichmäßig zu verteilen (Diffusion), passieren die kleineren Partikel, nämlich die sich im Blut befindlichen giftigen Stoffe, die Membran und gelangen so in das Dialysat. Die treibende Kraft für diese einseitig verlaufende Diffusion (Osmose) ist der Konzentrationsunterschied der gelösten Stoffe in beiden Flüssigkeiten.
Eine häufig eingesetzte Dialysatorbauart besteht aus einem Bündel von rund 10000 Hohlfasern, in deren Innenraum das Blut und im Gegenstrom außen das Dialysat fließt (Kapillardialysator). Die Hohlfasern, die sich in einem zylindrischen Rohr befinden, sind ca. 0,2 mm dick und bestehen aus schaumartigen Polymeren. Die Wand dieser Fasern bildet die Membranoberfläche.
Nachteile und Risiken
Trotz der lebenserhaltenden Funktion der Dialyse hat dieses Verfahren gravierende Nebenwirkungen. Weit verbreitet sind Knochen- oder Gelenkschmerzen. Außerdem steigt das Risiko eines Herzinfarktes bzw. Schlaganfalls durch den erhöhten Blutdruck und einen gestörten Fettstoffwechsel. Die Lebenserwartung eines Dialysepatienten liegt ungefähr 15 Jahre unter der eines Gesunden. Deshalb wird die Dialyse nicht als Dauerlösung, sondern als Provisorium bis zu einer möglichen Nierentransplantation eingesetzt.