|
Modelowanie kinetyczne dializy
Modelowanie ,jest metodą opisu złożonego procesu hemodializy za pomocą uproszczonego modelu matematycznego, korzystającego z cząsteczki mocznika jako markera toksemii mocznicowej i stanu odżywienia. Ta ostatnia właściwość mocznika wynika z faktu, że jest on jedynym związkiem w ustroju, przejmującym blisko 95% azotu pochodzącego z białka spożywanego w diecie lub z katabolizowania własnych białek ustrojowych. Modelowanie na podstawie zmian stężeń mocznika w cyklu dializacyjnym, na który składa się spadek w czasie dializy i wzrost stężenia mocznika w czasie pomiędzy dializami, pozwala - znając wielkość wydalania toksyny z ustroju (klirens dializatora KD) i czas dializy tD - obliczyć tzw. "objętość dystrybucji" V (hipotetyczną przestrzeń w organizmie, w której mocznik osiągnąłby identyczne stężenia). Tą przestrzenią jest całkowita woda ustroju, w której mocznik się gromadzi i z której w czasie dializy jest usuwany. W przybliżeniu stanowi ona ok. 60%, c. ciała każdego z nas i waha się w szerokim zakresie od 40% u osób otyłych do ponad 70% u szczupłych, muskularnych lub przewodnionych. Ze wzrostu stężenia mocznika w czasie pomiędzy kolejnymi dializami, podstawiając do obliczeń uprzednio wyliczoną objętość dystrybucji, można wyliczyć wielkość tworzenia mocznika (która - jak wspomniano - zależy głównie od katabolizmu białka). Dzięki modelowaniu mażemy przewidzieć pewne niekorzystne dla pacjenta sytuacje lub dokonać działań symulacyjnych. Dzięki modelowaniu możliwa jest również optymalizacja hemodializy. Ze względu na konieczność wykonania skomplikowanych obliczeń, do działań optymalizujących jest już niezbędny komputer i odpowiednie oprogramowanie. Zmianę stężeń mocznika w czasie cyklu dializacyjnego przedstawiono na rycinie 1.
Ryc. 1. Zmiana stężeń mocznika w cyklu dializacyjnym. Podczas dializy stężenie mocznika zależy przede wszystkim od klirensu dializatora, czasu dializy i objętości dystrybucji. W czasie pomiędzy dializami jest zależne głównie od tworzenia, objętości dystrybucji, klirensu resztkowego i czasu  .
C1 -stężenie mocznika przed dializą,
Ct - stężenie mocznika po dializie,
C2 - stężenie mocznika przed kolejną dializą,
tD - czas dializy,
- czas pomiędzy dializami,
KR - klirens resztkowy,
G - tworzenie mocznika
W opisie parametrów pojawiają się dwa nowe skróty:
V - to wspomniana już uprzednio objętość dystrybucji, wyrażana najczęściej w litrach lub mililitrach i stanowiąca 40-75% ciężaru ciała,
G - oznaczająca tworzenie (generację) mocznika, wyrażana najczęściej w mg/min, wynosząca u dorosłych pacjentów 4-12 mg/min.
Dane "wejściowe" są na ogół bardzo dobrze znane każdej pielęgniarce - to czas, stężenia mocznika, ciężar ciała pacjenta oraz przepływy krwi i dializatu. Pewne pro blemy może nastręczać identyfikacja danych modelu. Niektóre z nich omówimy poniżej:
Klirens dializatora (KD),
czyli objętość krwi oczyszczana w jednostce czasu. Klirens zależy od przepływu krwi, przepływu dializatu, współczynnika przepuszczalności masowej KoA (wypadkowa powierzchni błony, jej grubości i przepuszczalności dyfuzyjnej) oraz od hematokrytu krwi. KD można policzyć dla dowolnego przepływu krwi, a zależność ta jest nieliniowa. Oznacza to, że dla każdego dializatora istnieje zakres przepływów krwi, w których klirens zależy proporcjonalnie od przepływu (najczęściej do ok. 225 ml/min). Powyżej tej wartości klirens przyrasta nieproporcjonalnie do przepływu, co ogranicza skuteczność hemodializy. Klirens dializatora jest podstawowym czynnikiem warunkującym skuteczność dializy. To głównie od niego zależy spadek stężeń toksyn w czasie zabiegu.
Czas dializy (tD). Jakże prosty, a jakże trudny parametr! Czas, który wprost proporcjonalnie wpływa na skuteczność dializy, a który każdy z hemodializowanych jak najchętniej skróciłby sobie do minimum (nie dbając o to, że skuteczność zabiegu znacznie wtedy maleje). Czas, który sprawdza i o którym decyduje często pielęgniarka. Jak wskazuje doświadczenie, rzeczywiste czasy dializ znacznie odbiegają od zakładanych.
Stężenia mocznika przed, po i przed kolejną dializą (oznaczone skrótami C1, Ct. C2).
Klirens resztkowy (KR). To cichy i skromny "sojusznik" każdego hemodializowanego chorego. Pracuje w czasie pomiędzy dializami, obniżając stężenie mocznika. Dzięki temu pacjenci mogą być dializowani krócej, rzadziej, jeść więcej i przyjmować większe objętości płynów.
Na skuteczność dializy w sposób odwrotnie proporcjonalny wpływa objętość dystrybucji. Jest rzeczą oczywistą, że w dużej objętości dystrybucji (przy stałym klirensie dializatora i w danym czasie) spadek stężeń będzie niewielki, a skuteczność niska. To dlatego ważący sporo i przewodnimi pacjenci wymagają długiej dializy i dużych klirensów. Odwrotnie - u ważących mało lub otyłych pacjentów (mają niską zawartość wody ustroju) spadki stężeń mocznika mogą być znaczące, a czas ich dializy - krótszy.
Jak każda metoda matematyczna, modelowanie kinetyczne dializy pozwala zdefiniować kilka zależności, z których u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek, poddawanych powtarzalnej hemodializie, warto wymienić co najmniej dwie:
- stężenie mocznika we krwi pacjenta zależy od:
- objętości dystrybucji (czyli całkowitej wody ustroju),
- tworzenia mocznika (czyli katabolizmu białka),
- wydalania (czyli łącznego efektu klirensu resztkowego własnych nerek i klirensu dializatora);
- stężenie mocznika (przy stałej dawce dializy lub stałym wydalaniu) zależy przede wszystkim od katabolizmu białka.
Modelowanie - jako jedyna metoda - pozwala nam scharakteryzować pacjenta poprzez możliwość wyliczenia jego V, ale również katabolizmu białka (określonego współczynnikiem katabolizmu białka pcr - protein catabolic rate, wyrażonego w g/kg/dobę). Modelowanie pozwala nadto przewidzieć zachowanie się stężeń mocz-nika we krwi pacjenta w określonych warunkach i ocenić skuteczność samej dializy. Do tego celu postugujenry się parametrami, które przedstawiono w tabeli 3.
Tabela 3. Parametry skuteczności HD wynikające z modelowania klinicznego dializy
| Parametry | Opis |
wskaźnik dializy Kt/V
(ang. dialysis index)
|
uniwersalny parametr określający dawkę dializy. Kt/V równy 1,0 oznacza, że w czasie sesji dializacyjnej oczyszczaniu podlega 100% całkowitej wody ustroju. Za miernik skuteczności uznaje się w tej chwili Kt/V = 1,2. Wskaźnik ten koreluje z rokowaniem i objawami mocznicowymi. Wartości prawidłowe 1,2-1,4
|
uśrednione stężenie mocznika w czasie - TAC
(ang. time averaged concentration) | określa skumolowanie narażenia pacjenta na mocznicę.
Wartości prawidłowe to 50 mg % BUN* (+/-) 10. Niskie wartości (< 40) świadczą o niedożywieniu lub skutecznym klirensie resztkowym. Wysokie wartości (80-100 mg%) są typowe dla niedodializowania i bardzo wysokiego katabolizmu białka
|
współczynnik (znormalizowany) katabolizmu białka
(ang. protein catabolic rate) | wyliczana ilość zmetabolizowanego białka w g/kg masy ciała/dobę.
Podstawowy parametr metaboliczny pozwalający ocenić stan odżywienia. Wartości poniżej 0,8 g(kg/dobę mogą świadczyć o niedożywieniu. Norma w zakresie 0,8-1,2 g/kg/dobę. Hiperkatabolizm (per >1,4 g/kg/dobę) może być przyczyną gwałtownego wzrostu poziomu mocznika i TAC
|
* BUN (blood urea nitrogen): dzieląc wartośf mg% BUN przez 2,8 otrzymujemy stężenie mocznika w mmol/l
Zrozumienie pewnych zależności wynikających z modelowania ułatwi interpre-tację wyników dializy. Umożliwi ocenę skuteczności HD i rokowanie pacjenta. Niezależnie od modelowania, skuteczność dializy może być oceniana innymi me-todami. Najważniejszą z nich, powszechnie stosowaną i dobrze udokumentowaną klinicznie jest tzw. "procent wydializowania mocznika" (ang: percentage removal urea, PRU) lub odpowiadający mu liczbowo URR (urea reduction rate). Wyliczyć go można na podstawie poniższych wzorów:
PRU= 100% (C1 - Ct): C1
lub
URR = (C1 - Ct): C1
podstawiając stężenie mocznika przed dializą (C1) i stężenie mocznika po dializie (Ct). Dializę można uznać za skuteczną, a rokowanie pacjenta za dobre, gdy wartość wskaźnika waha się w granicach 70-75%. PRU poniżej 60% stowarzyszone z niskimi stężeniami albuminy we krwi (3-4 g/l) u przewlekle hemodializowanych jest czynnikiem złego rokowania i wiąże się ze wzrostem śmiertelności. Za minimalną wartość PRU należy uznać 55%, co odpowiada wskaźnikowi Kt/V równemu 1 i nie zawsze zapewnia skuteczne wydializowanie. Wartość PRU może po dializie policzyć dosłownie każdy. W razie wątpliwości warto tym najprostszym sposobem sprawdzić, czy aplikowana choremu dializa była skuteczna. Gdyby okazało się, że nie, należy przeanalizować przyczyny (może to być między innymi recyrkulacja w przetoce, dializa na igle pojedynczej lub cewniku jednokanałowym, HD przy odwróconych liniach cewnika dwukanałowego, niższe przepływy krwi przez dializator, dekalibracja pompy krwi wywołana słabym dociskiem rolek, źle zreutylizowany dializator, wykrzepianie w dializatorze, skrócenie efektywnego czasu dializy).
|
|
