I. Introduction
De nos jours, en France, entre 1,74 et 2,5 millions de personnes sont atteintes d'une infection aux reins. Dans cette population, environ 68 000 personnes sont traitées dont 40 000 par dialyse et 28 000 par une transplantation rénale. Nous allons tenter d'observer dans quelles mesures la dialyse peut remplacer les reins. Nous verrons tout d'abord le rein et ses caractéristiques puis nous étudierons la composition d'un appareil à dialyse et son fonctionnement.
II. Le rein
Les reins sont des organes vitaux qui se trouvent généralement au nombre de 2 dans le corps humain, néanmoins un seul rein est suffisant pour vivre. Les reins sont situés dans la cavité abdominale, dans une loge appelée loge rénale (formé de tissus fibreux et graisseux). Les reins ont des dimensions de 12 cm de hauteur, 6cm de largeur et 3 cm d’épaisseur ; ils possèdent une forme d’haricots et pèsent entre 120 et 140 g chacun. Ces dimensions sont importantes car un rein fonctionnant mal va s’atrophier, ce qui facilitera l’examen clinique et le diagnostic. Les reins possèdent plusieurs fonctions telles que la régulation de la tension mais il est surtout l’un des principaux organes de détoxification (avec le foie et le poumon). Il est responsable de la sécrétion et de l’excrétion de l’urine, qui préserve l’homéostasie (capacité d’un organe à conserver son équilibre de fonctionnement en dépit des contraintes qui lui sont extérieures) du sang et de l’organisme.
1. Anatomie
A) Le rein
Le rein est un organe composé de différentes parties :
- La capsule rénale : C’est une enveloppe entourant le rein afin de le protéger c’est également elle qui lui donne sa forme.
- La zone corticale (ou cortex rénal) : Elle est située sous la capsule rénale. C’est dans le cortex rénal que le sang est filtré car il contient la grande majorité des néphrons (environ 80%) et la totalité des glomérules.
- La zone médullaire (ou médulla rénale) : C’est la partie centrale du rein, elle se situe en dessous de la zone corticale. Elle renferme les pyramides de Malpighi (10 à 18 par rein), c’est dans cette zone que sont collectés les déchets ayant été filtrés afin de les incorporer à l’urine qui est fabriquée par les pyramides de Malpighi.
- Les papilles rénales : Elles désignent le sommet des pyramides de Malpighi. C’est par ces papilles que les tubes collecteurs se déversent dans les calices rénaux.
- Les calices rénaux : Ils recueillent l’urine produite par les pyramides de Malpighi. Il existe 2 types de calice : les petits calices et les grands calices. Les petits calices sont des conduits très fins faisant suite aux papilles rénales, les grands calices sont formés par l’association de petits calices.
- Le bassinet : Le bassinet est le réservoir où l’urine est rassemblée avant d’être évacuée vers la vessie grâce à l’uretère. C’est son pouvoir contractile qui lui permet de d’évacuer l’urine.
Anatomie d’un rein de porc
B) Les voies urinaires
- Les reins : Ils assurent la sécrétion de l’urine composée des déchets du sang
- L’uretère : Les uretères sont des tubes étroits mesurant de 35 à 45 centimètres de long et 3 millimètres de diamètre environ. Ils commencent au bassinet et se terminent à l’entrée de la vessie pour pouvoir conduire l’urine des reins à la vessie. L'urine s’écoule depuis les reins de façon périodique. En effet l’urine est évacuée dans les uretères toutes les 20 à 30 secondes environ grâce à des ondes péristaltiques (contractions périodiques) commençant dans le bassinet. Ces ondes péristaltiques commandent l'ouverture de l'orifice urétéral (qui met l'uretère en communication avec la vessie), qui reste ouvert pendant quelques secondes pour laisser passer l'urine, puis se referme jusqu'à la prochaine onde.
- La vessie : La vessie est une structure en forme de sac composée de fibres musculo-membraneuses. Elle est plate lorsqu’elle est vide et ovoïde lorsqu’elle est pleine. Située dans le bassin elle contient l’urine jusqu’à son excrétion. Bien que le besoin d’uriner soit ressenti lorsque la vessie contient entre 200 et 300 mL d’urine, sa capacité maximale est en moyenne de 2 fois ce volume.
- L’urètre : L’urètre est un canal membraneux permettant la mise en relation de la vessie avec l’extérieur. Il permet donc de transporter l’urine de la vessie jusqu’au méat à l’extrémité du pénis chez l’homme, ou jusqu’à un orifice allongé situé au milieu de la vulve, chez la femme.
Source : homme-prostate-cancer.org
2. Physiologie du rein
Le rein est un organe possédant plusieurs fonctions, sa principale et la plus connue étant de filtrer le sang afin d’en éliminer les déchets toxiques. Mais le rein est également responsable de l’équilibre hydro-électrolytique du sang, de par la sécrétion et l’excrétion d’urine, et de la sécrétion de plusieurs hormones.
A) Filtration du sang et élaboration de l’urine
- Les néphrons corticaux qui se trouvent dans le cortex rénal.
- Les néphrons juxta-médullaires qui possèdent de longues anses qui s’étendent dans le médulla rénale.
Coupe de rein avec représentation de néphrons
Source : Biologie Campbell édition du renouveau pédagogique, 1995
Le mécanisme d’élaboration de l’urine se fait en 3 temps :
La filtration glomérulaire
Le glomérule est un réseau de capillaires sanguins formant une barrière filtrante ne laissant passer que les molécules très petites. Cette filtration, effectuée par le glomérule, est passive ; elle est en effet due à la différence de pression qu’il existe entre la pression artérielle de l’artériole afférente (apportant le sang) et le glomérule lui-même. Ainsi les substances comme l’eau, le sodium, l’urée, le glucose et les petites protéines sont filtrés contrairement aux éléments cellulaires du sang (globules blancs et globules rouges). Le filtrat, qui s’accumule dans la capsule de Bowman, est appelé urine primitive ou ultra-filtrat.
Source : http://www.ecampus.uvsq.fr/claroline/backends
La réabsorption tubulaire
C’est un mécanisme visant à réabsorber certains constituants de l’urine primitive, afin d'en ajuster la composition pour répondre aux besoins de l'organisme en maintenant l'homéostasie, il assure l’équilibre hydroélectrique et acido-basique du sang. Ce mécanisme se met en route en cas d'hypotension ou en cas de déshydratation par exemple.
La réabsorption tubulaire possède deux mécanismes de transport :
- Transport passif :
Il ne dépend que des différences de concentration des substances réabsorbées de part et d’autre de la cellule tubulaire. L’eau suit le mouvement des ions c’est le phénomène d’osmose, il peut être également réalisé par le phénomène de diffusion.
- Transport actif :
Les cellules vont réabsorber, jusqu’à saturation, les substances, se limitant au taux maximum de réabsorption.
- Certaines substances ne sont jamais réabsorbées comme la créatinine et sont donc complètement éliminées. Elles sont dites sans seuil.
- D’autres substances vont êtres réabsorbées partiellement, cela dépend du taux sanguin. Si le taux sanguin est normal, il n’y aura pas de réabsorption. Sinon, elles sont réabsorbées jusqu’à saturation. Elles sont dites à seuil.
- Certaines substances comme le glucose sont réabsorbées totalement mais dites à seuil car il est réabsorbé jusqu’à 1,8 g. L-1.
La sécrétion tubulaire
La sécrétion tubulaire est un complément de la filtration glomérulaire, elle permet le passage de molécules du sang vers l’urine primitive. En effet certaines substances ne sont pas (ou pas suffisamment) filtrées par le glomérule et sont donc sécrétées par le tubule afin de les éliminer dans l’urine.
Source : pharmacorama.com
Sur ce schéma on peut voir que la sécrétion tubulaire peut avoir lieu dans le tube proximal et dans le tube distal tandis que la réabsorption tubulaire peut avoir lieu dans ces deux tubes mais aussi dans l’Anse de Henlé et dans le tube collecteur :
Réabsorption tubulaire :
- Tube contourné proximal : Dans cette partie on peut voir qu’il y a réabsorption de Na+ (et réabsorption passive d’eau, par osmose car l’eau accompagne le Na+) par cotransport(ce mécanisme représente le fait qu'une molécule soit transportée en même temps qu'une autre) et par échange Na+/H+
- Anse de Henlé : Réabsorption active de Na+ (25% du Na+ filtré), K+ et Cl- au niveau de la branche ascendante, par cotransport Na+/K+/2Cl-
Réabsorption passive d’eau au niveau de la branche descendante.
- Tube contourné distal : Réabsorption de Na+ (10% du Na+ filtré) : par cotransport Na+/Cl-, il y a aussi des échanges Na+/H+ et Na+/K+.
- Tube collecteur : Réabsorption passive de l'eau par ouverture de pores du tube en présence de l'hormone antidiurétique (ici nommé HAD).
Sécrétion tubulaire :
- Tube contourné proximal : Certains médicaments à fonction acide (acide hippurique, aspirine…) ou basique (morphine, quinine…).peuvent être éliminés après avoir agi par sécrétion tubulaire au niveau du tube contourné proximal.
- Tube contourné distal : Sécrétion d’ions H+, K+ (responsable de la teneur en K+ de l’urine finale).
B) Les différentes hormones
Le rein est un organe synthétisant des hormones mais des hormones sécrétées par d’autres organes agissent également sur lui.
Hormones agissant sur le rein :
- L’ADH
L’hormone antidiurétique ou vasopressine est synthétisée par l’hypothalamus et libérée par l’hypophyse. Comme son nom l’indique c’est une hormone ayant une action d’anti diurétique, elle diminue donc le volume d’urine sécrétée en augmentant la perméabilité à l’eau d’une partie des néphrons, les tubules collecteurs. L’effet inverse est provoqué lorsque l’ADH est inhibée.
La libération d’ADH est provoquée lorsque les osmorécepteurs de l’hypothalamus détectent une augmentation de l’osmolarité sanguine.
- L’ANP et le BNP
Ce sont deux hormones sécrétées par le cœur et possédant plusieurs propriétés :
- Rénales : Elles inhibent la réabsorption de Na+et favorise donc l’élimination d’eau. Elle diminue de ce fait la pression sanguine, ce qui augmente la filtration glomérulaire. En effet, la diminution de la pression sanguine diminue la vitesse de passage du sang dans les glomérules ce qui permet une meilleure filtration. Cet effet augmente donc l’élimination urinaire de sodium, de potassium, de calcium, de magnésium, de chlorure de phosphate.
- Vasculaires : Elles provoquent une vasodilatation et une diminution de la pression artérielle, une diminution de la réactivité aux agents vasoconstricteurs, au niveau rénal, elles produisent la vasodilatation des artères afférentes et la vasoconstriction des artères efférentes des glomérules. Le BNP a également un effet inhibiteur sur le système sympathique.
- Hormonales : Elles provoquent la diminution de sécrétion de rénine et d’aldostérones. L’ANP pourrait diminuer les sensations de soif et d’appétit pour le sel.
En pharmacologie, ces hormones peuvent êtres utilisées dans des traitements de l’hypertension et de l’insuffisance cardiaque.
Hormones sécrétées par le rein :
- L’érythropoïétine (EPO)
L’EPO est une hormone permettant d’augmenter le nombre de globule présent dans le sang car elle stimule la formation des ces mêmes globules rouges par la moelle osseuse. C’est une hormone qui est sécrétée principalement par le cortex rénal (90% de la production) et dont la sécrétion est influencée par la baisse du dioxygène dans les artères rénales. Un certain nombre de pathologies nécessitent l'administration d'EPO aux patients qui en souffrent, particulièrement les patients ayant des déficiences rénales et soumis de ce fait à des dialyses. L’EPO est également une hormone qui peut être détourné à des fins de dopage car son action d’augmentation des globules permet de mieux transporter l’oxygène et ainsi un effort moins fatiguant.
- La rénine
La rénine est une enzyme provenant du système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA). Sa synthèse par les cellules de l’appareil juxta-glomérulaire rénal intervient en réponse à plusieurs pathologies comme les hypertensions artérielles, les insuffisances rénales ou cardiaques. Au contraire, son taux diminue lors de certains troubles hormonaux d'origine surrénalienne (hypercorticisme, syndrome de Conn. La rénine bien que ne possédant pas d’effets directs permet le contrôle de la pression artérielle de par son appartenance au SRAA. La rénine permet la formation de l'angiotensine I, elle-même transformée à son tour en angiotensine II, une protéine qui a pour effet principal la constriction des parois des artérioles, ce qui élève la pression artérielle.
3. Les maladies rénales
A) L’insuffisance rénale aiguë (IRA)
L’IRA est une pathologie résultant de la baisse du débit de filtration glomérulaire, ainsi ce la empêche l’équilibre interne de l’organisme, ce qui met en « jeu » le pronostic vital du patient. C’est un problème grave qu’il est urgent de diagnostiquer pour pouvoir prendre les mesures s’imposant au plus vite.
Les IRA peuvent être de 3 types : pré-rénale, rénal ou post-rénale
IRA pré-rénale :
Ce sont des problèmes fonctionnels qui provoque l’IRA et qui sont liés à l'hypovolémie, hypoperfusion rénale ou encore certains médicaments (anti-inflammatoires non-stéroïdiens, inhibiteurs de l'enzyme de conversion, ciclosporine).
IRA rénale :
L’IRA est ici due à des problèmes organiques comme la nécrose tubulaire aiguë (c’est une affection rénale entraînant des dommages aux cellules des tubules des reins, entraînant une défaillance rénale aiguë.) ou la glomérulonéphrite (terme générique désignant les maladies des reins atteignant plus particulièrement les glomérules et altérant le fonctionnement des reins).
IRA post-rénale :
L’IRA post-rénale est liée a des phénomènes d’obstruction comme l’obstruction du tractus urinaire (rétention aigue d’urine) ou l’obstruction du tractus urinaire haut (obstruction des voies urinaire excrétrice).
Symptômes des IRA
Plusieurs troubles peuvent être notés lorsqu’une personne est atteinte d’IRA :
- Oligo-anurie (le volume des urines diminue de manière très importante car les reins ne sécrètent pas ou peu d’urine)
- Troubles digestifs : nausées, douleurs abdominales, hémorragies digestives
- Altération de l'état général avec amaigrissement
- Grossissement des reins les rendant douloureux à la palpation
- Tension artérielle élevée
- Troubles de la coagulation
Examens
Pour déterminer si le patient est atteint d’une IRA le médecin procédera à une prise de la tension artérielle et prescrira des examens complémentaires (échographie, scanner) ainsi que des analyses d’urines et du sang.
Traitement
- Restriction des apports en eau, sodium et potassium ;
- Assurer un apport calorique suffisant : 30 cal/Kg/j ;
- Apporter au moins 1 g/kg/jour de protides ;
- Lutte contre l'hyperkaliémie
- Lutte contre l'acidose métabolique
- Epuration extrarénale (dialyse péritonéale ou hémodialyse) ;
- Mise sous surveillance automatique (monitoring)
B) L’insuffisance rénale chronique (IRC)
L’IRC se caractérise par une diminution progressive et irréversible des fonctions du rein et plus particulièrement de la filtration glomérulaire qui a pour conséquence la non excrétion des déchets filtrés habituellement par le rein. Cette diminution progressive est liée à la destruction du parenchyme rénal au cours de maladies affectant les reins et ainsi une diminution du nombre de néphrons plus ou moins rapide.
Symptômes des IRC
Ensemble de manifestation clinique et métabolique les premiers signes surviennent lorsque 70% des néphrons sont détruits :
- Manifestations neurologiques :
- Atteinte périphérique : Polynévrite (dégradation de la myéline : substance grasse formant la gaine des neurones).
- Manifestation centrale : somnolence, troubles de l’attention, de la mémoire, du sommeil.
- Troubles digestifs (Nausées, vomissements, hémorragie digestive)
- Troubles hématologique (Anémie, anomalie des plaquettes)
- Troubles endocrinien (Intolérance au glucose, augmentation du cholestérol
- Manifestation cardio-vasculaire (Hypertension artérielle)
- Manifestation ostéo-articulatoire
Examens
L’examen pour déterminer si le patient est atteint d’une IRC est similaire à celui pour les IRA.
Traitement
Les patients atteint d’IRC doivent être placé sous dialyse et recevoir un traitement médicamenteux pour palier à l’hypotension du à la dialyse. Des injections d’EPO sont de plus nécessaires pour éviter les risques d’anémie. Le patient est également contraint de suivre un régime alimentaire contrôlé.
III. L'appareil à dialyse
La dialyse est une technique de purification de solutions. En particulier, en médecine, la dialyse est une méthode d'épuration du sang à travers une membrane par osmose. Il existe plusieurs types de dialyses mais nous parlerons en particuliers de l’hémodialyse qui est la plus utilisée (plus de 90% des cas).
Les premières bases de la dialyse furent données par Thomas Graham dans la deuxième moitié du 19e siècle en utilisant du parchemin végétale comme membrane. Le premier rein artificiel fonctionnel a été inventé en 1943 par le Dr Willem Kolff.
Le principe consiste à séparer deux solutions par une membrane. On distingue différents types de membranes, membranes haute perméabilité (qui laissent passer beaucoup de solvant) et basse perméabilité (qui laissent passer peu solvant). Par effet de différents procédés les petites molécules traverseront la membrane, tandis que les grosses molécules (souvent macromolécules) seront retenues d'un côté. La principale application de la dialyse dans le domaine médical concerne les personnes dont les reins ont cessé de fonctionner, temporairement (insuffisance rénale aiguë) ou définitivement (insuffisance rénale chronique au stade terminal).
Le produit d'une dialyse (solution de recueil des petites molécules) s'appelle un dialysat.
Appareil à hémodialyse complet (générateur + circuit extra-corporel)
1. Le fonctionnement
A) L'hémodialyse
L’hémodialyse est pratiqué le plus souvent en centre hospitalier dans une unité médicalisé de dialyse (UMD) où ce sont les infirmières qui préparent la machine, branchent et débranchent le patient. Un médecin est présent lors de chaque séance afin de surveiller l’état de celui-ci. Elle peut se pratiquer aussi chez soi mais avec une formation préalable et l’aide d’un proche est nécessaire à la mise en place. Le patient aura toujours un suivi médical.
Le sang est d'abord pompé au niveau de l'avant bras par une machine pour l'envoyer jusqu'au dialyseur (ou rein artificiel). Celui-ci possède deux compartiments séparés par une fine membrane ; d'un côté arrive le sang du patient et de l'autre le liquide (dialysat) qui est composé d'eau et de différents minéraux. C'est alors que se produit le phénomène de diffusion (osmose) où, grâce à la différence de concentration entre le sang et le dialysat, les déchets présents dans le sang comme l’urée peuvent traverser la membrane et être enfin éliminer du corps du patient et le sang épuré sera alors renvoyé au patient.
Afin de permettre l'épuration des déchets dans le rein artificiel, le sang doit arriver à un débit assez important. Pour ce faire, une fistule artério-veineuse doit être confectionnée. Cela consiste à mettre une artère directement en contact avec une veine, le plus souvent au bras ou à l'avant-bras.
Une séance d’hémodialyse dure environs 4 heures, où environs 50 litres de sang est filtré. Les séances doivent être répétées 3 fois par semaine.
Les insuffisants rénaux chroniques en phase terminale traités par hémodialyse n'urinent plus ou très peu. Ils accumulent donc l'eau qu'ils ont ingérés par l'alimentation (eau, soupe, café, yaourt, etc...) et les déchets organiques qui ne sont plus filtrés. C'est cet excédent d'eau et de déchets qu'on élimine grâce à l'hémodialyse. Si on ne le fait pas, une partie de cette eau passera dans la circulation sanguine, augmentera la pression (hypertension artérielle) et ce jusqu'à l'œdème aigu du poumon, quant aux déchets ils risquent d’empoisonner le sang du patient.
On pèse donc le patient à son arrivée. On compare son poids d'arrivée avec et son poids idéal défini par le médecin après différents examens (une radio du thorax, une échographie cardiaque, un bilan sanguin) pour faire la prescription de PPT (Perte de Poids Totale). Grâce aux dispositifs techniques de maîtrise de l'ultrafiltration, installés sur les machines de dialyse, la filtration sera effectuée soit de manière continue par perte de poids horaire (PPH) constante, soit par filtration selon un profil prescrit.
B) Différents échanges
Il existe en dialyse trois grands principes qui permettent les échanges entre le dialysat et le plasma du sang :
· La diffusion (osmose) : La diffusion résulte d’un transport passif de soluté (molécules) du sang vers le dialysat au travers de la membrane sans passage de solvant sous l’effet de différence de concentration de part et d’autre de la membrane semi-perméable. Les molécules passent du compartiment le plus concentré vers le moins concentré. Ce passage se fait donc grâce au débit sanguin du dialysat.
· L’ultrafiltration : c’est le passage de liquide et de solvant à travers une membrane semi-perméable sous l’effet d’une différence de pression allant de la plus forte vers la moins forte. Ce phénomène permet un passage plus facile de certaines molécules assez grosses comme la vitamine B12. Ce phénomène peut résulter également de la pression hydrostatique. Ce phénomène est dû aux différences de largeur des fibres capillaires à l’entrée et sortie du sang et dialysat. En effet ces fibres sont plus larges à l’entrée des deux liquides et plus resserrées à la sortie et étant donné que sang et dialysat passent en sens inverse, les différences de pressions, et donc l’ultrafiltration, se feront surtout aux extrémités du dialyseur.
· L’adsorption : la capacité d’une membrane vis à vis d’une protéine dépend de la possibilité de la protéine de pénétrer dans la membrane plus ou moins profondément et des relations entre charges électriques entrent en jeu. La membrane sera en général chargée négativement à l'aide de charbon actif afin de capter les ions sodium (Na+) plus facilement. Ce procédé permet de garder les protéines dans le sang du patient mais il existe un risque de boucher les pores de la membrane.
C) Molécules échangées
L’appareil à hémodialyse filtre seulement les solutés allant jusqu’à 68 000 Da ou g.mol-1 soit le poids moléculaire ou la masse molaire de l’albumine afin de ne pas retirer de protéines de l’organisme du patient. Quant aux déchets du sang comme l’urée ayant un poids moléculaire ou masse molaire de 60 Da ou g.mol-1, ils sont parfaitement filtrés par le dialyseur.
Nom
|
Poids moléculaire ou masse molaire
(Da ou g.mol-1)
|
Eau
|
18
|
Urée
|
60
|
Créatinine
|
113
|
Phosphate
|
134
|
Acide urique
|
168
|
Glucose
|
180
|
Dextrose
|
180
|
Vitamine B12
|
1355
|
Albumine
|
68 000
|
Globuline
|
150000
|
2. Les différents composants
A) Le dialyseur
Dialyseurs à fibres creuses ou "reins capillaires" : ils sont constitués d’un faisceau d'environ 10.000 à 15.000 fibres creuses, ou capillaires, aussi fin que des cheveux, d'un diamètre interne de l'ordre de 200 à 300 microns. Le faisceau de fibres est maintenu dans une coque polyuréthane cylindrique rigide. Le sang circule dans un sens et le dialysat dans l’autre car comme les fibres rétrécissent au fur et à mesure il y aura donc une différence de pression sur l’ensemble de du dialyseur ce qui permettra un procédé de filtration (voir ultrafiltration). L'importance de la surface de dialyse (en général 1,5 m2 , correspondant à la surface de filtration glomérulaire de l'adulte normal), le fait que la gaine de plastique ne peut pas se distendre, le peu d'encombrement de ce type de dialyseur (cylindre de plastique de 20 cm de haut sur 5 cm de diamètre) et enfin sa facilité d'utilisation en font le matériel le plus utilisé.
Il existait aussi des dialyseurs à plaque mais ceux-ci ne sont plus utilisés depuis les années 2000.
Dialyseur capillaire utilisé au CHU Bel-Air Thionville
B) Le générateur
Le générateur de dialyse permet de fabriquer le dialysat, qui sera séparé du sang du patient par une membrane semi-perméable. Cette membrane assure plusieurs types d’échanges entre le sang et le dialysat selon des phénomènes physiques. Elle laisse diffuser vers le dialysat les éléments présents en excès dans le sang et autorise l’évacuation d’eau ainsi que de certaines molécules de l’organisme grâce à un gradient de pression.
Avant de passer dans le rein artificiel, le dialysat passe dans un réchauffeur qui l’amène à la température du corps pour éviter que le sang restitué au patient ne soit froid.
Enfin, le générateur de dialyse contrôle les paramètres suivants :
· Au niveau du dialysat : la conductivité, le PH et la température.
· Lors du déroulement de la séance : le taux d’ultrafiltration (il s’agit de la proportion d’eau et de solutés de haut poids moléculaire que l’on décide de faire perdre au patient en jouant sur le gradient de pression appliqué sur la membrane du rein artificiel).
· Au niveau du sang : la détection des fuites de sang et des bulles d’air éventuelles.
C) Le dialysat
Le liquide de dialyse qui circule dans le dialyseur, séparé du sang par la membrane semi-perméable, est composé d'eau et de sels minéraux à une concentration très proche de celle du liquide extracellulaire normal.
Le liquide de dialyse doit corriger l'acidose du malade par l'apport d'ions bicarbonates. Mais comme ils précipitent en présence de calcium et de magnésium, on a utilisé dès les premiers temps de la technique l'acétate de sodium, qui ne précipite pas, et qui sera transformé au niveau du foie en bicarbonate. La dialyse au bicarbonate est mieux tolérée, et elle doit être utilisée chez les malades à risque cardio-vasculaire ou lorsqu'on emploie des dialyseurs à haute performance.
La composition, en mmol/L, sera donc la suivante en fonction du type de dialyse choisi :
Dialyse à l'acétate
|
Dialyse au bicarbonate
| |
Sodium
|
143
|
140
|
Potassium
|
2
|
2
|
Calcium
|
1,75
|
1,75
|
Magnésium
|
0,75
|
0,75
|
Chlore
|
112
|
112
|
Bicarbonate
|
0
|
31
|
Acétate
|
38
|
4
|
Glucose
|
0
|
8,3
|
Certaines variations de cette composition ont été proposées dans le but de corriger de manière plus précise l'équilibre hydro-électrolytique du malade:
· La concentration du sodium, en général égale à celle de l'eau du plasma, est suffisante pour induire une soustraction par ultrafiltration de 3 à 4 litres d'eau au cours d'une dialyse de 4 heures. La diminution de la concentration en sodium, proposée pour mieux contrôler certaines hypertensions artérielles, est souvent mal tolérée avec céphalées et crampes musculaires.
· La concentration du potassium peut être augmentée à 3 ou 4 mmol/L lorsque la déplétion (baisse) potassique en fin de dialyse est à l'origine de troubles du rythme cardiaque, surtout chez les sujets âgés; des résines échangeuses d'ions seront alors prescrites en dehors des séances.
· La concentration du calcium de 1,75 mmol/L (3,5 mEq/L) est légèrement supérieure à la fraction diffusible du calcium pour éviter tout risque de bilan calcique négatif. Elle doit être abaissée lorsqu'il existe un risque d'hypercalcémie.
· Le liquide de dialyse ne contient en général pas de glucose, la perte de glucose du sang vers le dialysat étant relativement faible (25 g par séance). Mais en favorisant le catabolisme protidique, elle peut majorer la dénutrition, et une concentration de glucose de 8 mmol/L est souvent conseillée, surtout chez les diabétiques.
Le bain de dialyse est préparé automatiquement et en continu par le générateur de dialysat qui réchauffe l'eau osmosée à 40°C et la dégaze avant son arrivée dans un module de mélange. La préparation du dialysat à l'acétate nécessite un concentré à diluer 35 fois. La préparation du dialysat au bicarbonate, actuellement le plus utilisé, varie selon les générateurs : soit préparation volumétrique avec un concentré acide à diluer 35 fois et un concentré bicarbonate à diluer 20 fois, soit préparation conductimétrique, le mélange de concentrés acide et bicarbonate et de l'eau étant déterminé par des sondes de conductivité.
D) Le circuit extracorporel
C'est dans le circuit extracorporel, à usage unique, que circule le sang du patient. Le sang quitte l’organisme par l’abord vasculaire mis en place chez le patient (fistule ou cathéter) et emprunte une tubulure (ligne artérielle) qui aboutit au rein artificiel dans lequel il va être filtré. Le sang épuré est ensuite restitué au patient via le même abord vasculaire mais en empruntant une autre tubulure (ligne veineuse). Ce circuit comporte un oxygénateur qui assure une bonne oxygénation du sang du patient, une pompe artérielle qui remplace le ventricule gauche et un échangeur thermique pour varier la température du sang réinjecté au malade.
E) La membrane
Les membranes de dialyse essaient d'imiter le plus possible les propriétés de perméabilité de la membrane de filtration du glomérule rénal. Elles sont des polymères d'origine soit naturelle (cellulose) soit synthétique.
L'industrie a mis au point un grand nombre de membranes qui se différencient en fonction des critères de perméabilité :
· perméabilité à l'eau: le coefficient d'ultrafiltration, égal au nombre de millilitres/ heure d'ultra filtrat pour chaque millimètre Hg de pression transmembranaire, est caractéristique de chaque membrane;
· perméabilité aux solutés (coefficient de tamisage): l'urée et la créatinine (poids moléculaire 60 et 130 daltons) passeront plus facilement que la vitamine B12 (PM 1350). La perméabilité varie en fonction de l’épaisseur (10 à 40 microns) et le diamètre des pores (0,7 à 20 microns). Ces deux types de membranes arrêtent de filtrer à partir d’un poids moléculaire légèrement supérieur à 68 000 Da (g/mol) qui représente l’albumine (une protéine). On appelle cela la zone de coupure. Une membrane basse perméabilité perdra de son coefficient de tamisage beaucoup plus vite qu’une haute perméabilité en fonction du poids moléculaire des solvants filtrés.
Structure biochimique des membranes
On distingue deux types de membranes :
· Les membranes cellulosiques sont dérivées de la cellulose naturelle, régénérée par différents procédés et éventuellement modifiée pour améliorer leurs performances. Elles sont hydrophiles et lorsqu'elles sont suffisamment fines elles procurent une excellente élimination des petites molécules combinée à une élimination d'eau modérée. Leur inconvénient est leur interaction avec les éléments du sang à l'origine de problèmes de biocompatibilité.
· Les membranes synthétiques ont une perméabilité hydraulique supérieure et une meilleure compatibilité biologique.
3. Être dialysé
A) Régime alimentaire
Le régime alimentaire est un problème important pour le dialysé, étant donné que la plupart des "déchets" et de l'eau en excès provient de l'alimentation : l'alimentation doit donc être contrôlée. Le régime doit permettre un bon état nutritionnel, condition indispensable pour une dialyse "adéquate". Mais il doit éviter plusieurs écueils : trop de sel, trop de potassium, trop d'eau, pas assez de calories, pas assez de protéines..., beaucoup de contraintes autour desquelles le sujet devra apprendre à naviguer. L'aide d'une diététicienne est indispensable, surtout au début, pour bien comprendre ce qu'il faut faire.
Sel
Le sel (NaCl), mélange de chlore (Cl) et de sodium (Na) est un constituant essentiel de l'organisme. La ration alimentaire quotidienne, indispensable à l'équilibre, comporte environ 0,50 grammes (25 mmol) de sel. Or, avec les habitudes alimentaires actuelles, les apports de sel sont 20 à 40 fois supérieurs. Face à un tel apport, variable d'un individu à l'autre, l'organisme maintient le taux sanguin de sodium à un niveau constant (142 mmol/L) par l'élimination urinaire.
Chez un patient dialysé, le sodium s'accumule, entraine une rétention d'eau et une hypertension artérielle. La restriction est indispensable, sans elle les médicaments antihypertenseurs sont inefficaces et la prise de poids entre chaque dialyse est trop importante.
Eau
La restriction liquidienne est une des grandes contraintes de l'hémodialyse, surtout au début de traitement. Chez un malade bien équilibré, avec une dialyse "adéquate" et un poids sec stable, la restriction liquidienne devient moins sévère, surtout s'il existe une diurèse résiduelle, plus ou moins entretenue par un diurétique. La quantité de liquide autorisée sera donc : diurèse résiduelle + 500ml.
Si la diurèse est nulle, l'apport liquidien ne doit pas dépasser 800 ml/j. On conseille au malade de boire par petites quantités réparties dans la journée, de sucer des glaçons en été, et d'éviter les boissons sucrées qui augmentent la soif. Une prescription standard est la suivante :
a. bol de café de 200 mL au petit déjeuner
b. un verre d'eau de 150 mL au déjeuner
c. une tasse de thé de 150 mL en milieu d'après midi deux verres d'eau de 150 mL le soir au diner
B) Les risques
· Pour les diabétiques de type I ou II, il y a un risque d’hypoglycémie car la une perte de glucides est d’environ 15 à 30g par séance, la dialyse au bicarbonate est donc conseillée dans ce cas.
· Crampes musculaires : même si elles ne sont pas dangereuse et touche principalement les membres inférieurs, elles sont très douloureuses.
· Nausée : les nausées ou vomissements au cours d’une dialyse sont en général le signe d’une chute de tension.
· Syndrome des jambes lourdes et fatigue extrême qui apparaissent lors des premières séances.
· Convulsions qui résultent d’une hypotension artérielle sévère chez un patient à risque (âgé ou diabétique)
· Troubles du rythme cardiaque qui entrainent une fibrillation ventriculaire (touche les personnes ayant subis un ou plusieurs pontages coronariens).
Inscription à :
Articles (Atom)