Membranverfahren bei künstlichen Organen by Manfred Raff

Autor:Manfred Raff
Die sprache: deu
Format: epub
ISBN: 9783658280536
Herausgeber: Springer Fachmedien Wiesbaden

4.1.1 Dialyse

Dialyseverfahren wurden zunächst mit sogenannten Lowflux-Membranen durchgeführt. Eine weit verbreitete Membran in den 1970er-Jahren war das von der Firma Enka, Wuppertal, unter Verwendung der aus Baumwoll-Linters gewonnenen Polyglukose als Polymer, produzierte „Cuprophan“. Bei derartigen Membranen wurde der Ultrafiltrationskoeffizient bei der Herstellung so eingestellt, dass bei einem mittleren Transmembrandruck von 130 mmHg, die über vier Stunden Behandlungszeit entzogene Flüssigkeitsmenge 2 l nicht übersteigt. Unter Berücksichtigung eines onkotischen Drucks von 30 mmHg ergibt sich nach Gl. (3.​24) mit einem Ultrafiltrationskoeffizienten für die Lowflux-Membran von UFK = 5 ml/(h*mmHg) ein Permeat-Volumenstrom (die Ultrafiltration) von 8,33 ml/min, der deutlich kleiner ist, als der bei der Dialyse übliche Blut-Volumenstrom von 200 bis 400 ml/min. Daher darf man davon ausgehen, dass sich bei der Lowflux-Dialyse (LFD) keine, oder eine vernachlässigbar kleine Konzentrationsgrenzschicht der von der Membran zurückgehaltenen Proteine an der Membranoberfläche einstellen wird, und der Haupttransportwiderstand für die Flüssigkeitsentfernung (Ultrafiltration) die Membran sein wird. Die Abhängigkeit der Ultrafiltration vom mittleren TMP kann dann daher durch das Porenmodell (s. Gl. 3.​24, 3.​25 und 3.​26) beschrieben werden.

Bei einer Membran mit einem UFK von 55 ml/(h*mmHg), muss der mittlere TMP auf einen Wert von ca. 39 mmHg eingestellt werden, um wieder etwa 2 l Flüssigkeit in 4 h zu entfernen. Solche Highflux-Membranen wurden entwickelt, weil Patienten nach langjähriger Dialyse über Schmerzen in den Gelenken klagten. Die Ursache dafür sind Ablagerungen, Amyloid-Fibrillen, die hauptsächlich aus ß2-Mikroglobulin (ß2-M) bestehen. Dieses Protein hat eine Molmasse von ca. 12.000 g/mol und wird von Lowflux-Membranen weitgehend zurückgehalten. Dadurch erhöht sich dessen Konzentration im Patienten-Plasma kontinuierlich und führt zu einer hämodialyse-assoziierten Amyloidose. Diese kann vermieden werden, wenn man Patienten mit Highflux-Membranen behandelt, die einen Siebkoeffizienten für ß2-M in der Größenordnung von 0,7 bis 0,8 aufweisen. Die Erhöhung der Durchlässigkeit einer Porenmembran für größere Moleküle hat allerdings die Konsequenz, dass auch der UFK größer wird. Wie oben erläutert kann die gewünschte Ultrafiltration (von 2 l in 4 h) dann nur dadurch erreicht werden, dass man den mittleren TMP auf einen Wert von etwa 39 mmHg, einstellt. Dabei ist zu beachten, dass bei einem niedrigen mittleren TMP der lokale negativ werden kann.

Aus Gl. (3.​24) leitet sich für die lokale Ultrafiltration ab:

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