instrukcja

DIALIZA Laboratorium Fizjologii 2 1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi zjawiskami fizycznym towarzyszącymi
procesowi dializy oraz zasadą działania dializatora, jego konstrukcją i parametrami.
2. ZAKRES WYMAGANYCH WIADOMOŚCI
Dializa, dyfuzja i ultrafiltracja, gradient stężeń substancji rozpuszczonych. Prawo Lamberta- Beera,
absorbancja (ekstynkcja). Budowa i zasada działania dializatora, klirens. Równanie transportu
substancji w membranie selektywnie przepuszczalnej (Kedem-Katchalsky’ego).Schemat układu do
hemodializy. Prawo Bernoulliego, prawo Poiseuille’a, prawo ciągłości strugi, przepływ cieczy
lepkiej. Pompa perystaltyczna.
3. MATERIAŁY I ODCZYNNIKI:
1 mM roztwór błękitu metylenowego
Pompa perystaltyczna
Butla z kranem
Statyw z uchwytami
Lejek szklany
Rozdzielacz 100 ml
Dializator
Linia tętnicza
Linia żylna - kolba stożkowa szklana 2000ml
2 linie dializatu- kolba stożkowa szklana 300ml
Zlewka szklana
- 2000ml
kolba szklana 200 ml
Zlewka szklana
ml 250 ml
- 250
zlewka
Spektrofotometr
- Spektrofotometr
Cylinder miarowy
100 mlmiarowy 100 ml
- cylinder
- pipeta
1 ml
Cylinder miarowy
250 ml
Pipeta Pasteura
Przebieg
Pipeta 100-1000
µl ćwiczenia.
Końcówki do pipety (niebieskie)
Schemat układu pomiarowego.
4. PRZEBIEG ĆWICZENIA:
Rysunek 1. Schemat ideowy układu do dializy.
Rys.1 Ideowy schemat układu do dializy.
Przed rozpoczęciem jakichkolwiek czynności proszę się zapoznać z całą procedurą
dotyczącą przebiegu eksperymentu.
Przygotowanie roztworu do dializy.
Odmierzyć 600 ml wody w cylindrze miarowym, przelać do zlewki i dodać 15 ml 1mM
roztworu błękitu metylenowego. Dokładnie wymieszać. Pobrać 3 ml roztworu do kuwety
DIALIZA Laboratorium Fizjologii 2 a) Obsługa pompy perystaltycznej.
W celu nałożenia drenów na rotor należy:
i) Upewnić się, że pompa jest wyłączona.
ii) DELIKATNIE przesunąć uchwyty obudowy modułu o kąt 90° tak jak przedstawiono na
rysunku 2. Spowoduje to uchylenie wnęki, w której należy umieścić przewód. Na rotorze
montujemy tylko SILIKONOWĄ część drenu.
iii) Zamknąć obudowę modułu ustawiając uchwyty obudowy w pozycji wyjściowej.
iv) Docisnąć przewody przy pomocy suwaków (regulacja śrubą); pozycja „c” na rysunku 2
jest optymalna dla zastosowanych przewodów by uniemożliwić ich przesuwanie się w
trakcie pracy pompy.
Rysunek 2. Pompa perystaltyczna: a) widok z przodu, b) zamknięta obudowa rotora – widok z lewej
strony; strzałka obrazuje sposób przesunięcia uchwytu w celu otwarcia modułu, c) otwarta obudowa
rotora – widok z lewej strony.
b) Odpowietrzanie układu pomiarowego i płukanie kolumny.
1. Sprawdzić czy układ jest zgodny ze schematem poniżej:
Butla z kranem
Linia dializatu 1
----------------------
Dializator
Linia dializatu 2
----------------------
Zlewka 2000 ml
Rozdzielacz
Linia żylna
----------------------
Dializator
Linia żylna
----------------------
Zlewka 2000 ml
UWAGA, umieszczenie wypływu linii żylnej w kolbie 2000 ml na tym etapie doświadczenia ma
na celu zabezpieczenie przed ewentualnym zalaniem pomieszczenia.
2. Ustawić kranik butli „8” (rys. 1) w pozycji „zamknięte”, napełnić butlę wodą z kranu.
3. Zwolnić zaciski rotora linii dializatu 1 (strzałka na rys. 2)
4. Otworzyć kranik na butli „8”. Zmieniając wysokość położenia obu końców przewodów
usunąć powietrze z przewodów. Gdy linia dializatu jest wypełniona wodą należy zacisnąć
zaciski rotora pompy.
5. Zamknąć wypływ rozdzielacza poprzez ustawienie zaworu w pozycji poziomej.
6. Zalać rozdzielacz100 ml wody destylowanej
7. Otworzyć zawór rozdzielacza
8. Ustawić szybkość pompy na „40” i włączyć pompę. Koniec linii dializatu powinien być
włożony do zlewki 2000 ml, a koniec linii r-ru dializowanego do cylindra miarowego 100 ml.
9. Pompę należy wyłączyć w momencie, gdy cała wody z linii tętniczo-żylnej zostanie
wypompowana z przewodów.
10. Zamknąć zawór rozdzielacza.
DIALIZA Laboratorium Fizjologii 2 c) Przygotowanie roztworu do dializy.
Odmierzyć 250 ml wody destylowanej w cylindrze miarowym, przelać do zlewki i dodać 6 ml 1mM
roztworu błękitu metylenowego. Dokładnie wymieszać. Pobrać 3 ml roztworu do kuwety pomiarowej
i zmierzyć jego absorbancję A0 względem wody destylowanej przy długości fali 664nm.
d) Dializa roztworu błękitu metylenowego.
1. Ustalić czy układ jest przygotowany do dializy w kierunku zgodnym czy przeciwnym.
Zmianę kierunku dializy najłatwiej jest zrealizować wykręcając z dializatora końcówki
przewodów linii tętniczej i linii żylnej i zamieniając je miejscami.
2. Do rozdzielacza należy wlać 100ml roztworu błękitu metylenowego.
3. Otworzyć zawór rozdzielacza.
4. Ustawić regulator prędkości przepływu na „20” i uruchomić pompę.
5. Od momentu wpłynięcia cieczy do dializatora zmierzyć czas potrzebny na przefiltrowanie
roztworu z dokładnością do sekund. Pompę należy wyłączyć w momencie, gdy cały r-r z linii
tętniczo-żylnej zostanie wypompowany z przewodów. Zanotować objętość r-ru po dializie i
zamknąć zawór.
6. Z zebranego roztworu pobrać 3 ml i zmierzyć absorbancję względem wody. Po pomiarze
roztwór przelać do rozdzielacza.
7. Czynności opisane w punktach 3-6 należy powtórzyć 7-krotnie.
8. Zakończyć pomiary pompując przez układ ok. 200 ml wody destylowanej.
Zmienić położenie przewodów linii tętniczej i żylnej z dializatorem (zamienić je miejscami) i
zanotować rodzaj przepływu (zgodny/przeciwny).
9.
10.
11.
12.
13.
Wlać do rozdzielacza 100ml r-r błękitu metylenowego.
Powtórzyć czynności z punktów 3-6 7-krotnie.
Zakończyć pomiary pompując przez układ ok. 200 ml wody destylowanej.
Zatrzymać pompę perystaltyczną.
Zamknąć zawór rozdzielacza.
UWAGA – nie wolno doprowadzić do przelania się dializatu w kolbie 2000 ml! Nadmiar
dializatu należy wylać do zlewu.
14. Ustawić kranik butli z wodą destylowaną w pozycji „zamknięte”.
15. Rozmontować układ uważając by nie zalać pomieszczenia.
Tabela 1. Tabela pomiarowa.
L.p.
Ap
[j.a.]
tp
[min]
Vp
[ml]
Qp
[ml/min]
Az
[j.a.]
tz
[min]
Vz
[ml]
Qz
[ml/min]
A0
1
2
…
gdzie: A – absorbancja próbki (indeksy p i z odnoszą się do kierunku przepływu dializatu względem kierunku
przepływu dializowanego roztworu; p – przeciwny, z – zgodny); t – czas dializy (zmierzyć z dokładnością do 1
sekundy); V – objętość dializowanego roztworu; Q – natężenie przepływu na wyjściu linii żylnej.
e) Opracowanie wyników:
1. Narysować wykres zmian absorbancji w funkcji czasu dla wykonanych eksperymentów,
wyznaczyć funkcję aproksymującą tą zależność wraz ze współczynnikiem determinacji R2.
Określić warunki dializy poprzez podanie wartości średnich przepływu dializowanego
roztworu. Jako niepewność przyjąć odchylenie standardowe od wartości średniej. Wyznaczyć
Laboratorium Fizjologii DIALIZA 2 2. Określić warunki dializy poprzez podanie wartości średnich przepływu dializatu
warunki
2. Określić
dializy poprzezroztworu.
podanie Jako
wartości
średnich przyjąć
przepływu
dializatustandardowe wartości
i dializowanego
niepewność
odchylenie
przedział
ufności. Sprawdzić za
pomocą
testu t, czy otrzymane
wyniki różnią się statystycznie
i dializowanegośredniej
roztworu.
Jako niepewność
odchylenie standardowe
wartości
- uwzględnić
rozkładprzyjąć
t-Studenta.
na poziomie
istotności α=5%.
średniej - uwzględnić
rozkład
t-Studenta.
Obliczyćwspółczynniki
współczynniki
redukcji
barwnika
w dializowanym
roztworze
ze wzoru:
2.3. Obliczyć
redukcji
barwnika
w dializowanym
roztworze
ze wzoru:
3. Obliczyć współczynnikiAredukcji
barwnika
w
dializowanym
roztworze
ze
wzoru:
0 − A9
⋅ 100%
A0 − A9 CRR =
CRR =
⋅ 100% A0
A0
3.4. Wiedząc,
wzór
kliniczny
do oceny
adekwatności
dializydializy
to:
Wiedząc,żeże
wzór
kliniczny
do oceny
adekwatności
to:
4. Wiedząc, że wzór kliniczny doKoceny
adekwatności
dializy
to:
⋅t
c
= ln( 0 ) , gdzie:
K⋅t
c0
= ln( ) , gdzie:
V
ct
V
ct
- K – klirens dializatora
- K – klirens dializatora
- t – czas dializy
K – klirens dializatora; t – czas dializy; V – objętość substancji rozpuszczonej;c0 – początkowe
- t – czas dializy
- V – objętość dystrybucji substancji rozpuszczonej
stężenie
substancjisubstancji
rozpuszczonej;
ct – stężenie substancji rozpuszczonej w chwili t.
- V – objętość
dystrybucji
rozpuszczonej
- c0 – początkowe
stężenie
substancji rozpuszczonej (założyć, że c~A)
Zakładając,
że
c~A
wyznaczyć:
- c0 – początkowe
substancji
rozpuszczonej
(założyć,
żetc~A)
- ctstężenie
– stężenie
substancji
rozpuszczonej
w chwili
- klirens
dializatora
w
zależności
od
kierunku
przepływu
dializatu (jeśli nastąpiło całkowite usunięcie
- ct – stężenie
substancji
rozpuszczonej
w
chwili
t
wyznaczyć:
barwnika
z roztworu, jako punkt t przyjąć ostatnią wartość t, gdzie A(t)>0,
wyznaczyć: - klirens dializatora w zależności od kierunku przepływu dializatu (jeśli nastąpiło
- klirens dializatora w zależności od kierunku przepływu dializatu przyjmując ct=0,3c0 (wydajność
- klirens dializatora
w zależności
kierunku
przepływu
dializatu
(jeśli
nastąpiło
całkowite
usunięcie
roztworu,
jako punkt
t przyjąć
ostatnią
dializy
na poziomie
70%;od
dobarwnika
obliczeń zmożna
wykorzystać
aproksymowaną
funkcjęwartość
z punktuA1),
t>0,
całkowite usunięcie
barwnika
z
roztworu,
jako
punkt
t
przyjąć
ostatnią
wartość
A
>0,
t
- wyznaczyć
wielkości
metodą
różniczki
zupełnej. ct=0,3c0
- klirensniepewności
dializatorabezwzględne
w zależnościobliczonych
od kierunku
przepływu
dializatu
przyjmując
- klirens dializatora
w zależności
przepływu
dializatupomiaru
przyjmując
ct=0,3c
0 aproksymowaną
- obliczenia
wykonać
w od
jednostkach
jakichdodokonano
(zgodnie
z tabelą
pomiarową), a
(wydajność
dializy
nakierunku
poziomiew
70%;
obliczeń
można
wykorzystać
(wydajnośćwynik
dializy
na
poziomie
70%;
do
obliczeń
można
wykorzystać
aproksymowaną
dodatkowo
przeliczyć
na
jednostki
układu
SI.
funkcję z punktu 1),
funkcję z punktu
1),
- wyznaczyć
niepewności bezwzględne obliczonych wielkości metodą różniczki zupełnej.
- wyznaczyć niepewności
bezwzględne
obliczonych w
wielkości
metodą różniczki
- obliczenia wykonać w jednostkach
jakich dokonano
pomiaru zupełnej.
(zgodnie z tabelą
5.
LITERATURA:
- obliczenia wykonać
w jednostkach
w
jakich dokonano
pomiaru
(zgodnie
z tabelą
pomiarową),
a
wynik
dodatkowo
przeliczyć
na
jednostki
układu
SI.
Tom
3. Sztuczne
narządy,przeliczyć
red. serii: M.
red.układu
tomu: SI.
M. Darowski, T. Orłowski, A. Weryński,
pomiarową),
a wynik
dodatkowo
na Nałęcz,
jednostki
J.M. Wójcicki, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2001
Literatura:
Leczenie
nerkozastępcze, B. Rutkowski, wydawnictwo Czelej, Lublin 2007
Literatura:
1. Tom 3. Sztuczne narządy, red. serii: M. Nałęcz, red. tomu: M. Darowski, T. Orłowski,
1. Tom 3.Opracował:
Sztuczne
red.J.M.
serii:
M. Nałęcz,
red. tomu:Oficyna
M. Darowski,
T. Orłowski,
A.narządy,
Weryński,
Wójcicki,
Akademicka
Wydawnicza
EXIT, Warszawa
A. Weryński,
J.M.
Wójcicki,
Akademicka
Oficyna
Wydawnicza
EXIT,
Warszawa
mgr. inż. 2001
Tomasz Walski
2001 Edytował:
2. Leczenie nerkozastępcze, B. Rutkowski, wydawnictwo Czelej, Lublin 2007
2. Leczenie
nerkozastępcze,
mgr.
inż. Jan Procek B. Rutkowski, wydawnictwo Czelej, Lublin 2007