Klassische Hämodialyse

Unter experimentellen Bedingungen wurde die Möglichkeit der extrakorporalen Blutreinigung mittels Hämodialyse erstmals 1913 von Abel demonstriert. Doch erst 30 Jahre später konstruierte WJ Kolff ein klinisch einsetzbares Gerät. Seitdem ist dieses Verfahren fester Bestandteil der klinischen Praxis zur programmatischen Behandlung von Patienten mit chronischer Urämie. Unter dem Begriff klassische Hämodialyse versteht man eine intermittierende (maximal 3–4 Stunden dauernde) Therapie mit einer Frequenz von 3-mal pro Woche unter Verwendung hoher Blutflussraten (250–300 ml/min), Dialysat (bis zu 30 l/h) und Dialysedosis (Kt/V, mindestens mehr als 1).

Hämodynamische Instabilität während der Standardhämodialyse bei Intensivpatienten wird durch Rate und Volumen der Ultrafiltration und eine Abnahme der Plasmaosmolarität verursacht. Eine solche Instabilität entwickelt sich zu Beginn einer intermittierenden Dialysesitzung aufgrund von Änderungen des intravaskulären Volumens und der Entwicklung einer Hypovolämie. Im klassischen Fall eines akuten Nierenversagens entsteht ein Konflikt zwischen Flüssigkeitsüberladung des Körpers (in Form von Gewebeödem, Aszites, Erguss in den Pleura- und Bauchhöhlen) und intravaskulärer Hypovolämie. Dies trägt zur Hypotonie während der schnellen und volumetrischen Ultrafiltration bei. Der das Filtrationsvolumen begrenzende Faktor ist die Rate des Flüssigkeitstransports zwischen den extra- und intravaskulären Räumen. Bei vielen Patienten wird diese Rate durch Änderungen der Kapillarpermeabilität aufgrund von Entzündungen sowie Störungen des kolloidosmotischen Plasmadrucks als Reaktion auf Hypoalbuminämie und/oder Elektrolytstörungen beeinflusst.

Die klassische Hämodialyse ist durch den Diffusionstransfer osmotisch aktiver Substanzen vom Blut in das Dialysat aufgrund des Konzentrationsgradienten gekennzeichnet. Da der Wassertransport aktiver ist, nimmt die Plasmaosmolarität während der konventionellen Hämodialyse ab. Dies führt zu einer noch stärkeren Abnahme des Volumens der extrazellulären Flüssigkeit, die in die Zelle einströmt. Eine Verlängerung der Hämodialysedauer und die daraus resultierende Verringerung der Ultrafiltrationsrate und des Ultrafiltrationsvolumens sowie die Möglichkeit, die Natriumkonzentration im Dialysat zu regulieren, tragen dazu bei, die Entwicklung einer intradialytischen Hypotonie zu verhindern.

Die Stabilisierung der hämodynamischen Parameter hängt von der Temperatur der Dialysier- und Substitutionslösungen ab. Die Verwendung kühler Lösungen verhindert eine arterielle Hypotonie aufgrund moderater Vasokonstriktion und einen Anstieg des totalen peripheren Gefäßwiderstands. Eine starke Vasokonstriktion verschlechtert jedoch die Gewebedurchblutung und die Herzfunktion.

Die Verwendung biokompatibler Membranen im Rahmen eines Verfahrens wie der klassischen Hämodialyse ist relevant. Forschungsergebnissen zufolge führt der Einsatz von Cellulosemembranen zur Aktivierung des Komplementsystems, der Leukozyten und anderer humoraler und zellulärer Mechanismen, die Gerinnungsstörungen, Allergien, Entzündungen und Immunschäden verursachen. Daher optimiert der Einsatz synthetischer, biokompatibler Membranen (z. B. Polysulfon, AN-69) den Verfahrensverlauf erheblich.

Der Einsatz der intermittierenden Hämodialyse bei Patienten mit akutem Nierenversagen, die eine schnelle und effektive Filtration urämischer Toxine sowie eine Korrektur des Wasser-Elektrolyt- und Säure-Basen-Haushalts erfordert, ist gerechtfertigt. Wenn niedermolekulare Substanzen wie Kreatinin, Harnstoff und Kalium mithilfe verschiedener Blutreinigungsmethoden effektiv entfernt werden können, ist eine schnelle Korrektur der metabolischen Azidose ohne das Risiko einer Hypernatriämie und von Wasserhaushaltsstörungen mithilfe der Bikarbonatdialyse deutlich einfacher zu erreichen.

Andererseits ist die klassische Hämodialyse zur Behandlung des akuten Nierenversagens bei schwerkranken Patienten auf der Intensivstation zutiefst „unphysiologisch“, da sie eine aggressive Kurzzeitbehandlung mit großen Intervallen (mehr als einem Tag) zwischen den Eingriffen beinhaltet. Diese Eigenschaft der Technik führt zur Entwicklung einer hämodynamischen Instabilität und einer unzureichenden Kontrolle der urämischen Intoxikation, des Wasser-Elektrolyt-, Säure-Basen- und Calcium-Phosphor-Haushalts. Darüber hinaus ermöglicht die Anwendung der „klassischen“ Hämodialysetechnik auf Intensivstationen keine ausreichende Ernährungsunterstützung, da Flüssigkeitsüberladung und die Entwicklung eines Lungenödems in den Intervallen zwischen den Dialyseintervallen möglich sind. Zu den Komplikationen dieser intensiven Dialysetechnik gehört ein schneller Abfall der Konzentration gelöster Substanzen (osmotisch aktives Natrium und Harnstoff), was zu signifikanten Veränderungen des Wassergehalts im Hirngewebe und einem Anstieg des Hirndrucks bei Patienten mit Risiko für die Entwicklung eines Hirnödems oder bei bereits bestehendem Hirnödem führt.

Daher ist die klassische Hämodialyse nicht die beste Methode zur Behandlung von akutem Nierenversagen auf der Intensivstation. In ihrer traditionellen Form kann diese Methode der Nierenersatztherapie bei Patienten in kritischem Zustand weder Sicherheit noch die erforderliche Wirksamkeit der Therapie gewährleisten. Die in den letzten Jahren beobachtete hohe Komplikationsrate hat zur Entwicklung und Implementierung neuer Methoden und Techniken der Nierenersatztherapie geführt, die eine höhere hämodynamische Stabilität, keine neurologischen Komplikationen, eine bessere Kontrolle des Wasser-Elektrolyt- und Säure-Basen-Haushalts sowie eine adäquate Ernährungsunterstützung für Patienten auf Intensivstationen bieten.

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