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第二节 腹膜转运生理
腹膜转运过程包含弥散、对流和重吸收。
1.弥散
小分子物质通过分子运动从浓度高的一侧经过腹膜到达浓度低的一侧,最后在膜的两侧达到平衡,该过程称为弥散。例如,血中的尿素氮、肌酐、钾、磷、氢离子等物质经过腹膜向透析液侧扩散而被清除,而透析液中的碳酸氢根、钙等离子经过腹膜到达血液侧。
影响弥散运动的因素包括:
(1)浓度梯度:在腹透过程初始,尿素在腹透液中浓度为0而在血液中浓度处于最高峰,二者之间的浓度差随着腹透的进行逐渐下降。增加交换频率或灌入液量可以对抗浓度梯度下降导致的弥散减少。
(2)有效腹膜面积:增加灌入液量可以增加有效腹膜面积,从而增加弥散运动。
(3)内在腹膜阻力:与参与腹透交换的毛细血管单位面积上的孔数量有关,弥散距离(腹膜毛细血管至间皮细胞的距离)也构成了内在腹膜阻力的一部分。
(4)参与交换的溶质的分子量:分子量越低弥散速度越快,例如尿素(分子量60D)比肌酐(分子量113D)弥散快,肌酐比白蛋白(分子量69000D)弥散快。
溶质转运面积系数(mass transfer area coefficient,MTAC)可反映上述因素的综合效果。对于某种溶质,其MTAC等于透析液流速无限大时单位时间的弥散清除率。尿素和肌酐的MTAC分别为17ml/min和10ml/min。通常MTAC仅作为研究使用的工具而不应用于临床。
腹膜血流通常不影响弥散过程,因为腹膜毛细血管50~100ml/min的血流速度已经远远超过小分子物质弥散所需要的血流速度。血管活性药物和腹膜炎对弥散的影响并非是由于使毛细血管血流速度提高,而是因为使有效腹膜面积扩大。
2.对流
在腹膜两侧渗透压梯度的作用下,水分子的跨膜移动和血液中的中大分子物质随着水分子的跨膜移动进入到透析液中的过程称为对流。
影响对流的因素包括:
(1)渗透剂浓度梯度:目前所使用渗透剂通常为葡萄糖。由于葡萄糖逐渐弥散进入血液循环以及超滤导致透析液的稀释,腹膜两侧的葡萄糖浓度梯度在透析过程中逐渐下降。患者如果存在高血糖也会导致浓度梯度下降。提高腹透液糖浓度,增加交换频率或使用新型渗透剂如艾考糊精透析液(icodextrin)可以使渗透剂浓度梯度达到最大化。
(2)有效腹膜面积:增加灌入液量可以增加有效腹膜面积,从而增加对流。
(3)腹膜对水的通透性:由于患者腹膜结构差异(例如毛细血管的分布以及毛细血管小孔与超微孔的密度),腹膜对水的通透性存在个体差异。
(4)渗透剂的反射系数:是反映渗透剂从透析液弥散进入血液循环的一项指标。介于0到1之间,值越低,说明渗透剂向血液循环弥散越快,超滤越不容易维持。葡萄糖的反射系数约为0.03,所以称不上是一个理想的渗透剂。多糖制剂icodextrin反射系数接近1。
(5)静水压梯度:通常毛细血管静水压(20mmHg左右)大于腹腔内静水压(7mmHg左右),有利于超滤。水负荷过重患者静水压梯度更大,脱水状态的患者静水压梯度较低。腹腔内液体量过大或患者取坐位或立位时,腹腔内压力增高。
(6)胶体渗透压梯度:胶体渗透压驱使水保存在血液循环内。低白蛋白血症患者胶体渗透压下降,超滤增加。
(7)筛现象:在对流过程当中,溶质伴随水分子跨半透膜转运时,部分溶质的转运受阻或滞后,该现象称之为筛现象。因溶质的分子量不同,电荷不同,其筛系数有所不同,患者之间也存在个体差异。腹膜的超微孔仅允许水分子通过,从而导致筛现象的产生。小孔产生筛现象的程度远小于超微孔。
3.重吸收
腹腔内液体回流到血液主要通过两条途径,跨毛细血管重吸收及淋巴回流。腹腔回流液体中少部分经膈下腹膜上的终末淋巴管开口回流入体循环,多数回吸收进入腹膜局部淋巴系统和毛细血管。小分子溶质主要通过弥散和对流进行双向转运,但大分子溶质(分子量>20000D)从腹膜微循环转运到腹腔后,很少被毛细血管所重吸收,大部分以对流方式进入淋巴管,然后再回到静脉循环。腹腔内的惰性颗粒、胶体及细胞,重吸收的唯一途径是淋巴引流。
影响回吸收的因素包括:
(1)腹腔内静水压:腹腔内静水压越高,液体回吸收越多。坐位时,腹腔内压力最高,立位其次,卧位最低。腹腔内液体量也会影响腹腔内静水压。
(2)淋巴回吸收的效率:该因素存在显著的个体差异。可能与呼吸频率和深度、肠蠕动、横膈的纵隔淋巴管开放状态等有关。此外,一些药物可以通过作用于支配神经影响腹膜孔的开放状态,从而影响淋巴回流。如动物实验发现腹腔内给予新斯的明可减少淋巴回流量,增加超滤。口服卡巴胆碱、乙酰胆碱、氨基甲酸甲基胆碱,亦有减少淋巴回流量、增加超滤的报道,拟胆碱能药物减少淋巴回流量的机制可能是收缩腹膜孔使其处于关闭状态。