Wie funktioniert eine Dialyse?

Wenn die Nieren versagen, kann eine Dialysebehandlung ihre Funktion ersetzen und den Körper von Schadstoffen und überschüssigem Wasser befreien. Das gelingt mithilfe von Verfahren, die sich die physikalischen Prinzipien von Diffusion, Konvektion und osmotischem Druck zunutze machen. Die beiden wichtigsten Dialyseverfahren sind die Hämodialyse und die Peritonealdialyse.

Was bedeutet Diffusion?

Um zu verstehen, was Diffusion bedeutet, stellt man sich am besten einen einfachen Versuch aus dem Physikunterricht vor: Ein leerer Glaskasten ist durch eine dünne Wand in zwei Hälften unterteilt. Die Wand hat feine Poren. Nun schüttet man in die rechte Hälfte eine klare Flüssigkeit und in die linke eine Flüssigkeit, in der ein Farbstoff gelöst ist. Was passiert? Nach und nach wandern (diffundieren) die Farbpartikel durch die durchlässige Wand in die klare Flüssigkeit – sodass irgendwann beide Flüssigkeiten im gleichen Ton eingefärbt sind. Auf beiden Seiten der Wand ist die Zahl der im Wasser befindlichen Farbpartikel, die Konzentration, identisch.

Grafik: Prinzip der Diffusion - wie im Text beschriebenPrinzip der Diffusion

Nun lässt man die Flüssigkeit in der rechten Hälfte ab und ersetzt sie mit frischer, klarer Flüssigkeit. Wieder diffundieren die Farbpartikel von links nach rechts, um sich im gesamten Kasten gleichmäßig zu verteilen. Wiederholt man das Ganze mehrmals, ist irgendwann auch im linken Kasten kaum noch Farbe zu erkennen.

Ähnlich wie dieser Versuch läuft auch eine Dialyse ab: Das Blut, in dem viele Stoffe gelöst sind, entspricht dabei der farbigen Flüssigkeit. Es wird ganz nah an eine klare, teilchenarme Flüssigkeit (Dialysat) geleitet. Zwischen Blut und Dialysat befindet sich dann nur noch eine dünne Haut. Sie wird als semipermeable – zu Deutsch: halb durchlässige – Membran bezeichnet. Diese Membran lässt Teilchen hindurch, die der Körper loswerden muss, hält aber wichtige Blutbestandteile wie zum Beispiel die Blutzellen zurück.

Was bewirken osmotischer Druck und Konvektion?

Osmose kennen viele aus dem Alltag – zum Beispiel, wenn man eine Schüssel frisch geschnittenen Obstes mit Zucker bestreut. Der Zucker „zieht“ das Wasser aus dem Fruchtfleisch und nach einer Weile schwimmen die Obststückchen in Fruchtsaft.

Dasselbe Prinzip nutzt man bei der sogenannten Peritonealdialyse, um den Körper von überschüssigem Wasser zu befreien. Die Dialyseflüssigkeit enthält dann Zucker, der das Wasser aus dem Blut zieht.

Wasser kann bei manchen Verfahren zur Blutreinigung auch durch Druck aus dem Blut „herausgepresst“ werden. Mit dem Wasser werden auch die darin gelösten Schadstoffe entfernt. Dieses Prinzip nennen Fachleute Konvektion. Es wird zum Beispiel bei einigen Hämodialyse-Geräten zusätzlich zur Diffusion genutzt.

Wie funktioniert die Hämodialyse?

Bei der sogenannten Hämodialyse wird das Blut außerhalb des Körpers (extrakorporal) gereinigt. In der Regel läuft die Behandlung in einer speziellen Praxis ab, einem Dialysezentrum. Über einen Gefäßzugang, meist am Unterarm, wird das Blut in das Dialysegerät und von dort wieder zurück in den Körper geleitet.

Im Dialysegerät fließt das Blut durch kleine Schläuche. Sie bestehen aus halb durchlässiger (semipermeabler) Membran und werden außen vom Dialysat umspült. Das Dialysat fließt dabei in die entgegengesetzte Richtung wie das Blut. Fachleute nennen das „Gegenstrom-Prinzip“. Auf diese Weise können Schadstoffe, Abfallprodukte sowie überschüssiges Wasser am besten aus dem Blut entfernt und mit dem Dialysat abtransportiert werden.

Eine Hämodialyse dauert meist um die vier bis fünf Stunden. Dabei wird das gesamte Blut des Körpers mehrfach durch das Dialysegerät gepumpt. Das Blut ist danach ausreichend gereinigt. Eine Hämodialyse wird in Deutschland meist dreimal in der Woche durchgeführt.

 

Grafik: Bei der Hämodialyse wird das Blut außerhalb des Körpers gereinigt - wie im Text beschriebenBei der Hämodialyse wird das Blut außerhalb des Körpers gereinigt

Wie funktioniert die Peritonealdialyse?

Bei einer Peritonealdialyse findet die Blutreinigung nicht außerhalb, sondern innerhalb des Körpers in der Bauchhöhle statt. Das Bauchfell (lateinisch: Peritoneum) wird dabei als semipermeable Membran genutzt. Diese gut durchblutete Haut kleidet die Bauchhöhle aus und umhüllt Organe wie den Dünn- und Dickdarm.

Über einen Katheter füllen Menschen, die eine Peritonealdialyse erhalten, sich selbst die Dialyseflüssigkeit direkt in die Bauchhöhle ein. Aus den Blutgefäßen, die das Bauchfell durchziehen, diffundieren Schadstoffe in die Dialyseflüssigkeit. Weil die Dialyseflüssigkeit Zucker oder zuckerähnliche Stoffe enthält, wird dem Blut per Osmose zusätzlich auch überschüssiges Wasser entzogen.

Nach einigen Stunden lässt man die Dialyseflüssigkeit wieder ab und füllt in der Regel gleich wieder frische Dialyseflüssigkeit nach, damit der blutreinigende Effekt gleichmäßig abläuft. Nachts kann der nötige Wechsel der Dialyseflüssigkeit auch von einem speziellen Gerät, einem sogenannten Cycler, übernommen werden.

 

Grafik: Bei der Peritonealdialyse wird Dialyseflüssigkeit in die Bauchhöhle geleitet - wie im Text beschriebenBei der Peritonealdialyse wird Dialyseflüssigkeit in die Bauchhöhle geleitet