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 WIADOMOÅšCI
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. MATERIAA
Y 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 250 ml
- zlewka 250 ml
Spektrofotometr
- Spektrofotometr
Cylinder miarowy 100 ml
- cylinder miarowy 100 ml
- pipeta 1 ml
Cylinder miarowy 250 ml
Pipeta Pasteura
Przebieg ćwiczenia.
Pipeta 100-1000 µl
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
dotyczÄ…cÄ… 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
pomiarowej i zmierzyć jego absorbancję A względem wody przy długości fali 664 nm.
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 moduÅ‚u o kÄ…t 90° tak jak przedstawiono na
rysunku 2. Spowoduje to uchylenie wnęki, w której należy umieścić przewód. Na rotorze
montujemy tylko SILIKONOW
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:
Linia dializatu 1 Linia dializatu 2
Butla z kranem ---------------------- Dializator ---------------------- Zlewka 2000 ml
Linia żylna Linia żylna
Rozdzielacz ---------------------- Dializator ---------------------- 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. Wlać do rozdzielacza 100ml r-r błękitu metylenowego.
10. Powtórzyć czynności z punktów 3-6 7-krotnie.
11. Zakończyć pomiary pompując przez układ ok. 200 ml wody destylowanej.
12. Zatrzymać pompę perystaltyczną.
13. 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.
Ap tp Vp Qp Az tz Vz Qz
L.p.
[j.a.] [min] [ml] [ml/min] [j.a.] [min] [ml] [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
DIALIZA
Laboratorium Fizjologii 2
2. Określić warunki dializy poprzez podanie wartości średnich przepływu dializatu
2. Określić warunki dializy poprzez podanie wartości średnich przepływu dializatu
i dializowanego roztworu. Jako niepewność przyjąć odchylenie standardowe wartości
przedział ufności. Sprawdzić za pomocą testu t, czy otrzymane wyniki różnią się statystycznie
i dializowanego roztworu. Jako niepewność przyjąć odchylenie standardowe wartości
średniej - uwzględnić rozkład t-Studenta.
na poziomie istotności ą=5%.
średniej - uwzględnić rozkład t-Studenta.
3. Obliczyć współczynniki redukcji barwnika w dializowanym roztworze ze wzoru:
2. Obliczyć współczynniki redukcji barwnika w dializowanym roztworze ze wzoru:
3. Obliczyć współczynniki redukcji barwnika w dializowanym roztworze ze wzoru:
A0 - A9
Å" 100%
A0 - A9 CRR =
CRR = Å" 100% A0
A0 Wiedząc, że wzór kliniczny do oceny adekwatności dializy to:
3.
4. Wiedząc, że wzór kliniczny do oceny adekwatności dializy to:
4. Wiedząc, że wzór kliniczny do oceny adekwatności dializy to:
K Å" t c0
= ln( )
K Å" t c0
= ln( ) V ct , gdzie:
V ct , gdzie:
- K  klirens dializatora
- K  klirens dializatora
- t  czas dializy
K 
- t  czas dializyklirens dializatora; t  czas dializy; V  objętość substancji rozpuszczonej;c0  początkowe
- V  objętość dystrybucji substancji rozpuszczonej
stężenie substancji rozpuszczonej; ct  stężenie substancji rozpuszczonej w chwili t.
- V  objętość dystrybucji substancji rozpuszczonej
- c  początkowe stężenie substancji rozpuszczonej (założyć, że c~A)
0
Zakładając, że c~A wyznaczyć:
- c  początkowe stężenie substancji rozpuszczonej (założyć, że c~A)
0
- c  stężenie substancji rozpuszczonej w chwili t
t
- klirens dializatora w zależności od kierunku przepływu dializatu (jeśli nastąpiło całkowite usunięcie
- c  stężenie substancji rozpuszczonej w chwili t
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 od kierunku przepływu dializatu (jeśli nastąpiło
całkowite usunięcie barwnika z roztworu, jako punkt t przyjąć ostatnią wartość A >0,
dializy na poziomie 70%; do obliczeń można wykorzystać aproksymowaną funkcję z punktu 1),
t
całkowite usunięcie barwnika z roztworu, jako punkt t przyjąć ostatnią wartość A >0,
t
- wyznaczyć niepewności bezwzględne obliczonych wielkości metodą różniczki zupełnej.
- klirens dializatora w zależności od kierunku przepływu dializatu przyjmując c =0,3c
t 0
- klirens dializatora w zależności od kierunku przepływu dializatu przyjmując c =0,3c
t 0
- obliczenia wykonać w jednostkach w jakich dokonano pomiaru (zgodnie z tabelą pomiarową),
(wydajność dializy na poziomie 70%; do obliczeń można wykorzystać aproksymowaną a
(wydajność dializy na poziomie 70%; do obliczeń można wykorzystać aproksymowaną
wynik dodatkowo przeliczyć na jednostki układu SI.
funkcjÄ™ z punktu 1),
funkcjÄ™ z punktu 1),
- wyznaczyć niepewności bezwzględne obliczonych wielkości metodą różniczki zupełnej.
- wyznaczyć niepewności bezwzględne obliczonych wielkości metodą różniczki zupełnej.
- obliczenia wykonać w jednostkach w jakich dokonano pomiaru (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, red. serii: M. Nałęcz, red. tomu: M. Darowski, T. Orłowski, A. Weryński,
pomiarową), a wynik dodatkowo przeliczyć na jednostki układu SI.
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. Sztuczne narządy, red. serii: M. Nałęcz, red. tomu: M. Darowski, T. Orłowski,
A. Weryński, J.M. Wójcicki, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa
Opracował:
A. Weryński, J.M. Wójcicki, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa
2001
mgr. inż. Tomasz Walski
2001
Edytował:
2. Leczenie nerkozastępcze, B. Rutkowski, wydawnictwo Czelej, Lublin 2007
2. Leczenie nerkozastępcze, B. Rutkowski, wydawnictwo Czelej, Lublin 2007
mgr. inż. Jan Procek