Обмен веществ и энергии в организме. Искусственная почка

 

 

 

 

 

 

Реферат

Тема: «Обмен веществ и энергии в организме».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Студент гр.

 

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

Тема: «Обмен веществ и энергии в организме».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Студент гр.

 

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

1. Искусственная почка
2. История создания
3. Имплантируемая искусственная почка
4. Биоинженерная почка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Искусственная почка  — аппарат для временного замещения выделительной функции почек. Искусственную почку используют для освобождения крови от продуктов обмена, коррекции электролитно-водного и кислотно-щелочного балансов при острой и хронической почечной недостаточности, а также для выведения диализирующихся (устройство, в котором полупроницаемая мембрана отделяет очищаемую кровь пациента от очищающего) токсических веществ при отравлениях и избытка воды при отёках.

Основной задачей аппарата искусственной почки является очищение крови от различных токсичных веществ, в том числе продуктов метаболизма. При этом объём крови в пределе организма остаётся постоянным.

В настоящее время также ведутся работы по созданию искусственной почки биоинженерными методами.

 

История создания

В 1913 американский учёный Джон Абель создал аппарат для гемодиализа, который явился прообразом искусственной почки. В 1944 голландский учёный Вильям Колф впервые успешно применил на практике искусственную почку. Первым успешно оперированным пациентом была 67-летняя женщина, находившаяся в уремии.

 

Имплантируемая искусственная почка

Первый аппарат имплантируемой искусственной почки был протестирован в лабораторных условиях в 2004 году ученым Чарльзом Дженнингсом, тогда же был направлен запрос на регистрацию в Патентное бюро. Патент № US7083653 B2 был зарегистрирован в патентном бюро США в 2006 году. В данное время (июль 2013 год) мистер Дженнинигс возобновил работу над своим проектом.

В 2010 году в США был разработан имплантируемый в организм больного гемодиализный (Лечение острой и хронической почечной недостаточности с помощью аппарата «искусственная почка») аппарат. Аппарат, разработанный в Калифорнийском университете в Сан-Франциско имеет размеры в целом соответствующие размеру человеческой почки. Имплантат, помимо традиционной системы микрофильтров, содержит биореактор с культурой клеток почечных канальцев, способных выполнять метаболические функции почки. Прибор не требует энергообеспечения и работает за счёт давления крови пациента. Данный биореактор (прибор, осуществляющий перемешивание культуральной среды в процессе микробиологического синтеза.) имитирует принцип работы почки за счёт того, что культура клеток почечных канальцев находится на полимерном носителе и обеспечивает обратную реабсорбцию (это движение веществ из просвета канальца в кровь) воды и полезных веществ, так же как это происходит в норме. Это позволяет значительно повысить эффективность диализа и даже полностью отказаться от необходимости трансплантации донорской почки.

 Небольшой по размерам прибор содержит 20 мембран, через которые фильтруется до 180 литров крови в сутки. Искусственный орган способен выполнять основные функции настоящих почек – фильтрацию крови с образованием мочи и реабсорбцию (это движение веществ из просвета канальца в кровь) - обратное всасывание воды и полезных веществ в кровь.

Имплантированная искусственная почка включается в работу немедленно, в то время как донорский орган начинает нормально функционировать лишь спустя 2 недели после трансплантации. Кроме этого, искусственная почка не требует регулярного приема иммунодепрессантов, препятствующих отторжению донорского органа. Также портативное устройство можно носить на себе, не прибегая к имплантации

Цель ученых - создать искусственную почку, которая будет работать не менее 10 лет. В ближайшее время они намерены пересадить искусственный аналог почки свиньям.

 

Биоинженерная почка

В 2013 году группа американских учёных из Центра регенеративной медицины при общей больнице г. Массачусетс, возглавляемая Харальдом Отто, объявила о создании искусственной почки биоинженерным методом. Для создания почки использовался орган мёртвой крысы, из которого при помощи специальных растворов вымывались клетки и оставлялся каркас, состоящий из соединительной ткани. Для создания кровеносных сосудов и фильтрующих клеток почки в каркас помещались клетки, полученные от зародыша крысы. Исследование показало, что полученный таким образом искусственный орган функционировал и был способен фильтровать кровь и производить мочу, как вне тела, так и будучи имплантированным животному. Однако он работал значительно хуже, чем нормальная почка. Предположительно это связано с тем, что клетки были получены от незрелого организма. Аналогичным образом учёные также создали искусственную почку свиньи и человека, и надеются, что в будущем станет возможно создание функционального органа из собственных клеток пациента

 

 

Литература:

Воробьева Е.А., Губарь А.В., Сафьянникова Е.Б. 'Анатомия и физиология: Учебник' \\(Учеб. лит. Для учащихся мед. училищ)) - Москва: Медицина, 1988 - с.432