Hemodiálisis

La hemodiálisis (HD) es la modalidad de depuración extracorpórea más utilizada. La EH intenta reemplazar la función renal natural mediante la eliminación del exceso de toxinas y líquidos que pueden acumularse en pacientes con enfermedad renal en etapa terminal (ERET). La HD se puede utilizar como terapia intermitente (tres veces por semana) o diaria (5-7 días / semana), según las necesidades y preferencias del paciente. Si bien las terapias frecuentes e intermitentes permiten la eliminación adecuada de solutos y líquidos, los programas difieren con respecto a las tasas de equilibrio de solutos y las fluctuaciones hemodinámicas. La HD también se puede realizar tanto en el centro como en casa. Independientemente del entorno o la frecuencia de la terapia, todas las sesiones de HD se realizan utilizando tres componentes principales: un dializador, líquido de dializado (“líquido limpiador”) y un sistema de suministro de sangre.

Componentes de la hemodiálisis 1,2

El dializador es una cámara de plástico compuesta por haces de tubos capilares. Las membranas del dializador se componen de uno de varios materiales: membranas de celulosa, celulosa sustituida, celulosintética y sintética. Las membranas de celulosa tienen grupos hidroxilo en su superficie que las hacen bioincompatibles, lo que significa que pueden activar el sistema complementario. Debido a su bioincompatibilidad, el uso de membranas de celulosa ha disminuido en las últimas dos décadas3,4. Las membranas sintéticas como la polisulfona, el polimetilmetacrilato y el poliacrilonitrilo son más biocompatibles que las celulosintéticas porque carecen de grupos hidroxilo en su superficie5.

El líquido de dializado generalmente contiene electrolitos como potasio, calcio, sodio, magnesio, cloruro, bicarbonato y carbohidratos como glucosa. El circuito extracorpóreo formado por la máquina de diálisis y el acceso (fístula, injerto o catéter) constituye el sistema de suministro de sangre para la diálisis. La sangre se bombea a través de tubos capilares, mientras que el dializado circula por el exterior de los tubos. La bomba de sangre mueve la sangre desde el acceso (fístula, injerto o catéter) a la máquina de diálisis y de regreso al paciente mientras el dializado fluye en la dirección opuesta. La eliminación de toxinas y otros solutos depende principalmente de las velocidades de difusión.

Mecanismos de eliminación de solutos y líquidos en HD

La eliminación de solutos en la EH se produce principalmente a través de un proceso conocido como difusión en el que las moléculas fluyen pasivamente desde un área de alta concentración (es decir, sangre) a un área de baja concentración (es decir, líquido de dializado) 6. La eliminación por convección elimina el exceso de agua del plasma mediante ultrafiltración, debido al gradiente de presión (a través de presiones hidrostáticas y osmóticas) y ayuda a eliminar solutos de mayor peso molecular mediante el proceso de arrastre del disolvente.

Eliminación difusiva en HD

Durante el procedimiento de HD, la sangre y el dializado fluyen a través del dializador en contracorriente, lo que evita el equilibrio de la concentración y maximiza la transferencia de solutos. Esto asegura que la sangre esté constantemente expuesta a líquido de dializado fresco, lo que permite la difusión pasiva de toxinas desde la sangre al dializado a través de la membrana semipermeable del dializador.

La difusión es un movimiento pasivo de solutos “hacia abajo” en sus gradientes de concentración. Los solutos se mueven de una región de mayor concentración de soluto a una región de menor concentración de soluto. En cuanto a la EH, la difusión pasiva simple permite la eliminación de desechos endógenos y otros solutos como las toxinas de la sangre al dializado. La difusión y el aclaramiento de los solutos dependen de factores como las velocidades de flujo sanguíneo y de dializado, la composición de la membrana del dializador y las características del soluto. Por ejemplo, una mayor tasa de flujo sanguíneo aumenta el aclaramiento al aumentar la cantidad de sangre que se aclara por minuto7. Además, una tasa de flujo de dializado más rápida provoca una mayor eliminación de solutos del líquido de dializado, lo que da como resultado un gradiente de concentración más alto y una tasa de aclaramiento más alta 8-10. Es de destacar que el impacto del flujo sanguíneo se limita a las moléculas de pequeño peso molecular (MW) y se complica aún más por problemas de acceso específicos del paciente7,11. Las tasas de flujo sanguíneo pueden variar de 250 a 500 ml / min, mientras que una tasa de flujo de dializado típica es de 500 a 800 ml/min.

La difusión de solutos también depende de las características específicas de la membrana del dializador, que pueden afectar la capacidad del dializador para eliminar solutos. Las membranas del dializador se pueden clasificar como de bajo flujo, alta eficiencia o alto flujo. Los dializadores de bajo flujo tienen poros pequeños que limitan el aclaramiento a pequeñas moléculas de PM (≤500 Daltons), como urea y creatinina, y tienen una menor permeabilidad al agua. Los dializadores de alta eficiencia tienen grandes superficies con poros pequeños y grandes; por lo tanto, tienen una mayor capacidad para eliminar agua, moléculas pequeñas como la urea y moléculas de MW potencialmente más grandes como la 2-microglobulina (aclaramiento variable) 12. Las membranas de alto flujo tienen poros más grandes que permiten la eliminación de sustancias de MW más altos, como como β2-microglobulina (>20 ml/min) (1000 a >15,000 Daltons) y tienen una mayor permeabilidad al agua12. Las membranas de alta eficiencia y alto flujo proporcionan una mayor depuración de sustancias de bajo y alto MW y son más eficientes, lo que permite tiempos de tratamiento más cortos, en comparación con las membranas de bajo flujo. De los diferentes tipos de membranas, las membranas de celulosa son de bajo flujo, las membranas de celulosa modificadas o sustituidas pueden ser de bajo o alto flujo, y las membranas sintéticas también pueden ser de bajo o alto flujo.

La difusión también se ve afectada por las características del soluto, que pueden aumentar o disminuir la velocidad de difusión. En general, las moléculas pequeñas pueden difundirse rápidamente a través de la membrana semipermeable, mientras que las moléculas más grandes se difunden lentamente, dado que los flujos de sangre y dializado son constantes. En la mayoría de los casos, los solutos sin carga se difunden más rápidamente que las moléculas cargadas; sin embargo, las moléculas cargadas pueden tener un mayor aclaramiento debido a la adsorción en membranas sintéticas.

Figura 1: Patrón de eliminación de solutos de HD. Adaptado de Golper, T.A. y cols.13

La figura muestra el patrón típico de eliminación de solutos para HD como resultado del rendimiento de los dializadores de uso común (tipo de alto flujo – colores brillantes, tipo de bajo flujo – colores más oscuros).

Eliminación convectiva en HD

La ultrafiltración que da como resultado la eliminación por convección depende de la presión transmembrana a través de la membrana (diferencia neta de presión hidrostática y presión oncótica en el compartimento sanguíneo y presión hidrostática en el compartimento de dializado). La difusión y la convección no son eventos aislados en el tiempo; sin embargo, ambos ocurren al mismo tiempo y, como resultado, interfieren entre sí. La eliminación de solutos y fluidos se mejora mediante el flujo a granel en combinación con la ultrafiltración. La convección se utiliza para aumentar el transporte relacionado con la difusión, especialmente para moléculas más grandes, dado que pueden atravesar los poros de la membrana. El gradiente de presión hidrostática a través de la membrana de diálisis y la permeabilidad al agua de un dializador impacta la convección. Si bien la velocidad del flujo sanguíneo puede variar según el acceso, la presión hidrostática en el lado del dializado se puede manipular para lograr la cantidad deseada de eliminación de líquido. Además, las membranas semipermeables tienen diferentes coeficientes de ultrafiltración (ml/min/mmHg), lo que afecta la eliminación de líquidos.

Resumen

La HD es principalmente una eliminación basada en la difusión de solutos de bajo peso molecular. El exceso de agua de plasma se elimina mediante un proceso impulsado por UF que también ayuda a eliminar solutos de PM más alto que dependen de la eliminación por convección. Una serie de factores, como las velocidades de flujo de sangre y dializado, la estructura y la geometría de la membrana del dializador, pueden tener una influencia importante en la eficacia de la eliminación de solutos y fluidos mediante diálisis. Además, el momento y la frecuencia de la diálisis también juegan un papel importante en la determinación de los resultados del paciente. La diálisis más frecuente y / o más prolongada no solo proporciona una dosis más alta de diálisis en términos de eliminación de solutos pequeños (mayor número de segmentos más eficientes) sino que también mejora la depuración de solutos de PM más alto. Comprender la interacción de todos los factores mencionados anteriormente puede ayudar a proporcionar una diálisis eficiente a los pacientes y mejorar los parámetros clínicos.

Referencias:

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PN 102546-01S Rev B 02/2023