Hémodialyse

Appareil d'hémodialyse

L'hémodialyse est une méthode d'épuration du sang par la création d'un circuit de circulation extra-corporelle et son passage dans un dialyseur.

Lorsque il existe une insuffisance rénale sévère, l'organisme se charge progressivement de substances qu'il convient d'éliminer par la dialyse.

La dialyse consiste à mettre en contact le sang avec un liquide stérile (le dialysat) dont la composition est proche de celle du plasma (le liquide qui compose 60 % du sang environ) au travers d'une membrane qui sert de filtre. En hémodialyse ce processus se passe à l'extérieur du corps et la membrane est artificielle. A contrario, en dialyse péritonéale, les échanges se passent dans l'abdomen et la membrane est le péritoine. Dans les deux méthodes, les phénomènes physiques mis en jeu sont les même.

Principes de la dialyse

Les échanges entre le plasma et le dialysat à travers une membrane sont sous la dépendances de deux phénomènes physiques différents

la diffusion

la diffusion régle les échanges de molécules en solution à travers une membrane semi perméable selon le gradient de concentration. C'est-à-dire qu'une substance donnée va pouvoir aller du compartiment le plus concentré vers le compartiment le moins concentré, pour tendre vers l'équilibre des concentrations de part et d'autre de la membrane. La vitesse des échanges va dépendre de la différence de concentration mais aussi d'autre facteur comme la taille des pores de la membrane, la charge electrique de la substance et celle de la membrane, l'encombrement allostérique de la substance à échanger. Il existe différentes membranes de dialyse qui ont chacune des caractéristiques différentes.

la convection

dans laquelle l'eau est déplacée par le gradient de pression trans-membranaire, du côté où la pression est la plus forte vers le côté ou la pression est la plus faible. Les facteurs qui influencent les échanges d'eau sont donc la pression et le coefficient hydraulique de la membrane (en quelque sorte sa perméabilité)

Grâce à la combinaison de ces deux mécanismes, pendant la séance de dialyse on peut simultanément

• retirer du sang des substances en excédent :

- par exemple le potassium, qui est apporté par l'alimentation, en particulier les légumes, les fruits ou encore l'urée qui est produite par le métabolisme des protéines.

• ajouter au plasma des substances qui manquent au sujet :

- le calcium qui est souvent insuffisant ou le bicarbonate qui compense l'acidité du sang.

• retirer l'eau qui s'est accumulé dans l'organisme (en particulier si le sujet est anurique, c'est-à-dire si ses reins ne produisent plus du tout d'urine).

En hémodialyse, la membrane est une membrane artificielle, synthétique. Elle se présente sous forme de fibres capillaires, le sang circulant à l'intérieur de la fibre, le dialysat à l'extérieur (Il n'y a pas de contact direct entre le sang et le dialysat). Les fibres capillaires sont réunies dans un dispositif appelé dialyseur qui comporte donc une entrée et une sortie pour le sang et une entrée et une sortie pour le dialysat. Au sein du dialyseur, la circulation du sang et du dialysat se fait à contre sens, ce qui optimise les échanges.

Les différentes méthodes de dialyse

On peut au cours de la séance d'hémodialyse privilégier soit la convection, soit la diffusion, soit combiner les deux en proportion variable. On définit donc ainsi :

• hémodialyse :

au cours de laquelle les phénomènes de diffusion sont prédominant. Dans ces cas la quantité de liquide éliminée au cours de la séance est faible (quelques litres seulement)

• hémofiltration :

au cours de laquelle les phénomène de convection sont prédominant. Dans ce cas la quantité de liquide éliminée au cours de la séance peut dépasser une dizaine de litre. Cela impose de faire une compensation par perfusion

• hémodiafiltration :

ces techniques combinent les deux phénomènes.

Le dialyseur

En hémodialyse, la membrane est une membrane artificielle, synthétique. Elle se présente sous forme de fibres capillaires, le sang circulant à l'intérieur de la fibre, le dialysat à l'extérieur (Il n'y a pas de contact direct entre le sang et le dialysat). Les fibres capillaires sont réunies dans un dispositif appelé dialyseur qui comporte donc une entrée et une sortie pour le sang et une entrée et une sortie pour le dialysat. Au sein du dialyseur, la circulation du sang et du dialysat se fait à contre sens, ce qui optimise les échanges. Le dialyseur est alimenté en permanence en dialysat propre (habituellement le débit d'alimentation en dialysat est d'environ 500 ml par minute) et en sang provenant du patient (avec un débit entre 150 et 500 ml par minute). Le volume de sang contenu dans le dialyseur, variable selon le modèle, est d'environ 100 +/- 20 ml. La surface totale du dialyseur dépend du modèle employé mais varie entre 1 m² et 2,5m².

Le dialysat

Actuellement le dialysat est fabriqué extemporanément à partir de concentré liquide et d'eau ultrapure et stérile. La composition du concentré de dialysat peut varier en particulier au niveau de la concentration en potassium qui peut aller de 1 à 3 mmmoles par litre et de la concentration en calcium qui peut varier de 1 à 1,75 mmoles. Le dialysat concentré est dilué par le générateur de dialyse et mélangé avec une solution de bicarbonate obtenue également extemporanément à partir d'une poudre ou de bicarbonate liquide concentré. Il est donc possible d'ajuster la teneur en bicarbonate du dialysat et la teneur en sodium. Au cours d'une séance d'hémodialyse courante (durée de quatre heures) il est donc produit 120 litre de dialysat.

Le générateur d'hémodialyse

Les générateurs d'hémodialyse sont les machines qui rendent possible la séance de dialyse. Ce sont des dispositifs complexes et couteux (plus d'une centaine de millier d'euros) qui assurent simultanément :

• la production du dialysat et son ajustement à la prescription médicale.
• la circulation du dialysat à travers le dialyseur
• la circulation du sang dans le circuit extracorporel.
• le maintien de l'ensemble du circuit à la température du corps du patient.
• le contrôle en continu de la composition du dialysat, de la quantité de liquide retirée au patient.

A ces fonctions "basiques" s'ajoutent désormais des modules optionnels qui permettent également de mesurer en continu différents paramètres pour s'assurer de la qualité de la dialyse.

les différentes modalités d'hémodialyses

En france, l'hémodialyse peut être pratiquée :

• Soit dans un centre de dialyse :

C'est un établissement (ou un service dans un centre hospitalier polyvalent) dans lequel les dialyses se déroulent sous la surveillance permanente de médecin spécialisé : les néphrologues. La réalisation de la séance se fait grâce à des infirmières et des aides soignantes qui prennent en charge quelques patients chacune. C'est donc une modalité de traitement "lourde" c'est-à-dire couteuse, et que l'on reserve aux patients qui ne peuvent acceder aux méthodes plus légères.

• Soit en autodialyse :

Dans ce cas il n'y a pas de surveillance médicale continue. Le patient est autonome, c'est-à-dire qu'il sait programmer lui même sa machine, se brancher, se débrancher. Il peut recourir à l'aide d'une infirmière, c'est l'autodialyse assistée. Ce type de structure, moins lourde, permet en général de rapprocher le lieu de traitement du domicile du patient, ce qui diminue la fatigue liée au transport. Les néphrologues sont en général organisés pour passer voir les patients lors des séances, une ou plusieurs fois par semaine.

• Soit en dialyse à domicile :

Très développée dans les années 70-80, cette modalité est en perte de vitesse. Elle consiste à avoir chez soi la machine de dialyse et tout le matériel et les accessoires pour pouvoir se dialyser seul, bien souvent avec l'aide d'un membre de sa famille pour le branchement. C'est une technique particulièrement adaptée en zone rurale, quand l'éloignement des centres devient problématique en termes de temps de transport, mais c'est aussi la méthode de choix pour avoir le maximum d'autonomie et de liberté. Dans cette modalité, le patient est sous la responsabilité d'un centre de dialyse qui lui fournit matériel et assistance. Les néphrologues sont vus au cours de consultation dans le centre, en cas de besoin ou au moins une fois par trimestre.

Les séances d'hémodialyses conventionnelles durent environ quatre heures. Cependant cette durée peut varier selon la prescription médicale. De même, habituellement, les séances sont répétées trois fois par semaine, à intervalle régulier (par exemple lundi, mercredi et vendredi). Des programmes proposent des dialyses plus fréquentes : six jours sur sept, mais en général les séances sont alors plus courtes. D'autres équipes, au contraire, privilégient des séances plus longues, au cours du sommeil (hémodialyse longue nocturne). Ce traitement se poursuivra à vie ou jusqu'à la transplantation d'un rein.

Déroulement d'une séance d'hémodialyse

Schéma de l'hémodialyse

Les insuffisants rénaux chroniques en phase terminale traités par hémodialyse n'urinent plus ou très peu. Ils accumulent donc l'eau qu'ils ont ingérée par l'alimentation (eau, soupe, café, yaourt, etc...) et les déchets organiques qui ne sont plus filtrés. C'est cet excédent d'eau et de déchets qu'on élimine grâce à l'hémodialyse. Si on ne le fait pas, une partie de cette eau passe dans la circulation sanguine, augmente la volémie, augmente la pression (hypertension artérielle) et ce jusqu'à l'œdème aigu du poumon. Les déchets empoisonnent le sang.

On pèse donc le patient à son arrivée. On compare son poids d'arrivée et son poids idéal défini par le médecin après différents examens (une radio du thorax, une échographie cardiaque, un bilan sanguin) pour faire la prescription de PPT (Perte de Poids Totale). Grâce aux dispositifs techniques de maîtrise de l'ultrafiltration, installés sur les machines de dialyse, la filtration sera effectuée soit de manière continue par perte de poids horaire (PPH) constante, soit par filtration selon un profil prescrit.

Liens

• (fr) Principes de base de l'hémodialyse
• (fr) Principes physiques et fonctionnement de l'hémodialyse

Notes et références

Voir aussi

• Dialyse.

• Portail de la médecine