Fonctionnement d'un système de traitement d'eau
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Fonctionnement d'un système de traitement d'eau
Eau de ville
Filtre à sable
Mem-brane filtrante 5µ
Adou-cisseur
Charbon actif
Osmoseur (système de double osmose)
Particules >50µm
Micro-organismes (bactéries)
Ca2+, Mg2+
Chlore, chloramines (destruction catalytique)Absorption (matières organiques, pesticides,
H2S, virus, bactéries)
pré-traitementTraitement par osmose inverse Boucle de
distribution
pré-filtration
micro-filtration
Bille de résine
Ion Ca2+/Mg2+
2ions Na+
Adoucissement par permutation sodique
malade
Générateur de dialyse
Dialysat, liquide de substitution
concentré
Molécules et particules minérales et organiques >200DaParticules ionisées
Eau saléeEau pure
ΔP
π
UF = ΔP- π avec ΔP>> π
Osmose inverse
Sonde TH
Filtre 0.1µ
EAU ULTRAPURE• bactéries<1UFC•Endotoxines<0.05UI/ml•Analyse sur 500ml•Rythme de surveillance :
Nbre séances/an
<200 200-1000
1000-10000
>10000
Conductivité, Ca, Alu, nitrates
1/an 2/an 4/an 12/an
Ensemble des paramètres
1/an 1/an 1/an 4/an
Pourquoi un acide dans le dialysat?
Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + CO2(dissous) + H2O
1964 : AcétateMauvaise tolérance
Hémodialyse au bicarbonateAcide acétique
AH + HCO3- → A- + CO2(dissous) + H2O Acide chlorhydrique
Acide citrique
Mécanisme de formation du biofilm
Ensemble de micro-organismes recouvert par une couche protectrice visqueuse polysaccharidique
• Facteurs favorisants
• Localisation
• 5 étapes de formation
• Comment détecter un biofilm?
• Prévention+++
Luc Marchal, Nancy, et Jean Printz, Colombes
Luc Marchal, Nancy, et Jean Printz, Colombes
La perméabilité des membranes d’hémodialyse
Perméabilité hydraulique Perméabilité aux solutés
Notion de performance : haute ou basse performance ?
• KUF : Coefficient d’ultrafiltration (pente)
ml/h/mmHg/m2
• Coefficient de perméabilité diffusive : KOA (urée) mL/min
• Coefficient de tamisage = sieving coefficient : SC
Porosité (n) =surface totale de la membrane
surface totale des pores
KUF> 20High fluxLow flux
KUF <10
KUF= n π r4 / 8µe
Surface, épaisseur, géométrie
KoA >600High efficiencyLow efficiency
KoA<500
High permeabilityCut off > 20 000 Da
SC = Cd/Cp
Sélectivité Uniformité taille des pores
SC LF
HF
SF
MBG
Diamètre des plus grands pores
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
• Cut off
Cut off < 20 000 DaLow permeability
Cut off
KUF= QUF / PTM
Dialysat ultrapur
Apyrogénicité et stérilité
Dialysat ultrapur
- Caractéristiques de transfert du soluté à travers mb semi-perméable- Volume de distribution du soluté- Conditions d’utilisation du dialyseur (Qb,Qd,QUF)
Dialysance d’un soluté Volume de sang totalement
équilibré avec le dialysat par unité de temps
Diascan (Hospal, Gambro), OCM (Fresenius)
Temps réel, automatique, sans surcoût
Cse Css
C = Cd
C = Cse
Qbe Qbs
D
Qbs - D
Qu’est-ce que la dialysance ionique ?1993 : Petitclerc T. et Polashegg HD.
Clairance d’un soluté Volume de sang totalement épuré par unité de temps
DI = dialysance de urée = clairance effective de l’uréeDI = dialysance Na ≠ clairance du Na !
D =Cse – Cd
JMesure de la variation de la conductivité
du dialysat entre entrée et sortie du dialyseur Conductivité proportionnelle à la
concentration ionique totale
Dialysance ionique (DI)
Dialysance d’un soluté = Clairance si Cd soluté = 0
DI = Qd ( 1 - ) X1 – X2
Y1 –Y2
Cd inX1
Y1Cd out
Y2
X2
1mS/cm
2min
Préparation conductimétrique et volumétrique du dialysat
• Dialysat: + +
Concentré acide:2 méthodes Préparation volumétrique Préparation conductimétrique Frésenius, Althin Hospal, Gambro , Sorin, Baxter Na+ 140 mmol/L Na + 140mmol/L 1/35éme 1/28.6éme
Bain acide Bain bicarbonate
1 1
Sondeconductivité Dialyseur
Eauosmosée
34 14mSv/cmSonde
pHDialyseur
Avantage: précision plus importanteInconvénient: erreur de concentré mise en place
Avantage : détection d’erreur de concentréInconvénient : fiabilité moindre
Eau osmoséeBain acide:
Na+,Ca2+,Mg2+,K+,H+,Cl-,CH3COOH
Bain bicarbonate:
Na+: 35mmol/lHCO3-: 35mmol/l
10mSv/cm 4mSv/cmEau
osmosée27.6
Bain acideBain
bicarbonate
Na+
103 ou 107mmol/l
K+
2 mmol/lCa2+
1.5mmol/lMg2+
0.5mmol/lH+
3mmol/lCl-
112mmol/lCH3COOH
6.31g/l
Conséquence de l’ acidification dialysat
Diffusion du CO2 dissous du dialysat vers le sang : acidification du sang paradoxale après le rein, disparaissant au retour dans
la circulation générale via le poumon Réaction d’hypersensibilité possible en début de séance !
Attention patient insuffisant respiratoire !
Déterminants des pressions de la CEC
PaPa -50/-150 mmHgDépend de :- résistances sur la ligne artérielle
- circuit- FAV/KT
- débit pompe à sang↓Pa : obstacle sur ligne artérielle
Sac recueillant
l'effluent dialysat
Liquide de réinjection
Pompe à sang
PdPd-150/+50 mmHgDépend du débit de la pompe à dialysat
PTMPTM+30/+200 mmHg PTM = (PSe+PSs)/2-(PDe+PDs)/2 QUF (mL/h) = KUF(mL/h.mmHg.m2) x PTM (mmHg) x S (m2)Varie suivant UF voulue (maîtriseur d'UF)↑PTM:- risques : coagulation du circuit, rupture de la membrane- pour ↓ PTM : ↓débit de substitution, rinçage, ↑anti-coagulation.
Pompe dialysat
Pompe de réinjection
PvPv +50/+150 mmHgDépend de :- résistances sur la ligne veineuse
- circuit- FAV/KT
- débit pompe à sang↑Pv : obstacle sur ligne veineuse, coagulation du circuit sanguin
dialyseur
Pompe effluent
Pa : pression artérielle (= p° d'aspiration)Pv : pression veineuse (= p° de retour)Pd : pression dialysatPTM : pression trans-membranaire
Pa PTM Pv
Q=Δpπr4 8Lƞ πr4
Loi de Poiseuille
Δp = Q 8Lƞ
Q : débit sanguinL : longueur des lignesr : rayon de la ligneΔp : pressionȠ : viscosité sanguine
Techniques d’anticoagulation de la CEC
Pas de Contre indicati
on à l’hépari
ne
Contre indicati
on à l’hépari
ne
Antico systémique
possible
Antico systémique contre indiquée
•HNF +/- AT3
Bolus 10 à 20 UI/Kg puis perf de 10 à 20 UI/kg/h, arrêt 30 min avant la fin
HBPM
INNOHEP 3500 UI LOVENOX 0,8 à 1 mg/kg
•Héparinoïdes naturels
• Inhibiteurs directs de thrombine
•Membrane héparinée
AN69 ST ; NEPHRALEVODIAL
•HDf prédilution
•Rinçages100 à 300 cc sérum
physiologique/30 min
•Dialysat au citrate
•Anticoagulation régionale au citrate
•Membrane : PS coatée à la vitamine E
EBPG
0 à 20 %
Davenport, A. Nat. Rev. Nephrol. 7, 499–508 (2011);
Pourquoi mettre le dialysat à contre courant ?En contre courantEn contre courantEn co courantEn co courant
v
Evaluation de l’épuration d’un soluté1) A un temps t
Clairance KQuantité de solution totalement
épurée par unité de temps(mL / mn)
K = Qb xCe - Cs
Ce Cs
Ce
Transfert de masseQuantité soustraitePar unité de temps
(mmol//mn)
Extraction plasmatique(%)
3) Evolution au long cours
2) En fin de séance
Sang : pourcentage de réductionPR = 100 x
c0 -ct
c0
Dialysat : masse soustraiteM = Cd x Vd
(mmol)
T0
c0
T4h
ct
cd
Vd
60
80
100
120
140
160
Fres 1,4m2 Qs = 300ml/mn Qsub = 0
Fres 2,2m2 Qs = 300ml/mn Qsub = 0
Fres 2,2m2 Qs = 500ml/mn Qsub = 0
Fres 2,2m2 Qs = 500ml/mn Qsub = 120ml/mn
Surface
+ 6%
Débit de sang
+40%
Technique+18%
100
106
146
164
CLAIRANCE
Qd (DIALYSAT ml/mn) Qs (SANG ml/mn)
KoA
Formule de MICHAELS AS
Clairance ml/min
Clairance ml/min
Clairance relative [%]
V,Wizemann et al. Nephrol Dial Transplant 16 :27-30, 2001
Clairance relative [%]Clairance relative [%]
Intérêt de la dialysance ioniqueKtV
V = Volume de distribution de l’urée (L)
K = Clairance corporelle instantanée (mL/min)
t = temps (min)
Objectifs : Kt/V sp > 1,4 ET Kt > 40-45 litres
Kt et Kt/VKt et Kt/V
Salahudeeen et al. NDT 2003
Consécutif à la perte de charge
Passage de dialysat vers le sang (risque ?)
Echange convectif (type HDF post dilution)
Diminue quand l’UF augmente
RétroflitrationRétroflitrationLoi de Poiseuille : l’augmentation du débit, ou la diminution du rayon, augmentent la perte de charge et donc la rétroflitration
TransonicDEBIT DE L’ABORD
DEBIT CARDIAQUE
Qmix =Vvein/Smix
Qmix=Qa+Qb
QbQb*
Qmix
RECIRCULATION
Recirculation
Tissus périphériques
20%
80%
A
V
Recirculation cardio-pulmonaireRecirculation de l’abord
Normale Rav=0
A V
A
AV
V
Rt =Rav + Rcp
XIIa
PREKALLIKREINEKALLIKREINE
KININE de HAUTPOIDS
MOLECULAIRE BRADYKININEKININASE I
des-Arg9-BK
C3a
C5aHEPARINE
Membranes chargées Négativement
OSCS
0
50
100
150
200
250
300
350
1/2
vie
brad
yk
inin
e
(s)
IEC- IEC+ IEC- IEC+
ANAPHY +
ANAPHY -
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
1/2
vie
de
s-A
rg9
-BK
(s
)
IEC- IEC+ IEC- IEC+
ANAPHY +
ANAPHY -
ANAPHY - ANAPHY +0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Am
ino
Pe
pti
da
se
P
(nm
ol/m
l/min
)
ANAPHY+
ANAPHY-
½ v
ie d
es-A
rg9-
BK
(s)
ave
c IE
C
Activité AminoPeptidaseP(nmol/ml/min)
REACTION ANAPHYLACTOIDE EN DIALYSE
ENZYME DE CONVERSION AMINO-PEPTIDASE
C.Blais Jr et al, Peptides 20:421-430, 1999
Comment calculer le volume de distribution de l’urée ?
Koubaa A et al. Nephrol Ther 2010:6;532-536
r = 0.94
r = 0.85
Vd urée à l’équilibre EAU TOTALE
r = 0.94
V DDQ = GOLD STANDARTDilution isotopique
Formules anthropométriquesV Watson, Chertow, Humes-Meyer etc.
Surestimation Vd > 20%
V Imp : BCMSpectroscopie d’impédance
Estimation indirecte V Daug
Ktdi / (Kt/V) sp
Courbe de volémie plasmatique
Pression hydrostatique
intra-vasculaire
Remplissage plasmatique
Déshydratation VSRf 82% Poids Sec
! Facteurs indépendants du PS
- Maintien Qc au cours de la séance / Cardiopathie sous-jacente- Compliance vasculaire (calcifications, système neurovégétatif)- Diurèse résiduelle etc.
Variation VP = Taux de remplissage plasmatique – Taux d’UF
Surcharge hydrosodée VSRf 95%
Poids Sec
Cupule post-prandiale