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एक कृत्रिम गुर्दा पूरे हेमोडायलिसिस मशीन का सामान्य नाम है। इसका एक भाग डायलाइज़र है। यह एक ऐसा उपकरण है जिसे गुर्दे की विफलता वाले लोग बिना नहीं रह पाएंगे। यह 100 साल पहले आविष्कार किया गया था, और इसे सुधारने के लिए लगातार काम किया जा रहा है। वैज्ञानिक कभी भी अधिक कुशल और छोटे डायलाइज़र का निर्माण कर रहे हैं। एक कृत्रिम किडनी कैसे काम करती है और डायलाइजर किस प्रकार के होते हैं?
एक कृत्रिम किडनी, या डायलाइज़र, एक उपकरण है जिसका कार्य क्रोनिक या तीव्र गुर्दे की विफलता वाले लोगों में इस अंग के कार्यों को बदलना है। गुर्दे शरीर में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं: वे अतिरिक्त पानी निकाल देते हैं और एक ऐसा फिल्टर होता है जो अनावश्यक चयापचय उत्पादों, मुख्य रूप से यूरिया, क्रिएटिनिन और दवाओं के रक्त को साफ करता है। वे एसिड-बेस और इलेक्ट्रोलाइट संतुलन भी बनाए रखते हैं, रक्तचाप को नियंत्रित करते हैं और यहां तक कि हार्मोन (एरिथ्रोपोइटिन) का स्राव करते हैं। जब किडनी बीमार होती है, तो पूरा शरीर बीमार हो जाता है। यदि वे काम करना बंद कर देते हैं, तो एक व्यक्ति कुछ दिनों तक जीवित नहीं रह पाएगा, क्योंकि विषाक्त पदार्थों की एकाग्रता को सहन करना अधिक कठिन हो जाएगा, रक्तचाप बढ़ जाएगा, व्यक्ति अंधा हो जाएगा, अंततः कोमा में गिर जाएगा और मर जाएगा। जीने के लिए, कम से कम एक गुर्दा कार्यात्मक होना चाहिए।
एक कृत्रिम किडनी की खोज कैसे की गई थी?
गुर्दे की विफलता वाले रोगियों के लिए, एक गुर्दा प्रत्यारोपण सामान्य जीवन के लिए आशा प्रदान करता है। उसके लिए प्रतीक्षा करने वाले तथाकथित पर निर्भर हैं कृत्रिम किडनी। यह सब 1913 में एबेल, रोनट्री और टर्नर नामक तीन अमेरिकियों के साथ शुरू हुआ। वे एक ब्लड फिल्टर डिवाइस का निर्माण करना चाहते थे, लेकिन उसमें सामग्री नहीं थी। एक युवा डच चिकित्सक, विलेम कोलफ द्वारा द्वितीय विश्व युद्ध तक इसकी खोज नहीं की गई थी - यह सामग्री सिलोफ़न थी, जिसने दो पदार्थों को अलग करना संभव बना दिया, बशर्ते कि एक में दूसरे की तुलना में बड़े कण थे। कोलफ ने यूरिया के साथ रक्त को सिलोफ़न बैग में रखा, और नमक के जलीय घोल में बैग को मानव शरीर के समान एकाग्रता के साथ रखा। फिर उसने बैग को हिलाया और 15 मिनट के बाद उसने रक्त में यूरिया सामग्री की जांच की। यह पता चला कि सभी यूरिया खारे पानी के घोल में घुस गए थे! यह एक सफलता की खोज थी जो पहले डायलाइज़र के निर्माण के साथ शुरू हुई थी। प्रारंभ में, उन्होंने परीक्षण और त्रुटि के आधार पर काम किया और मानव हताहतों के बिना नहीं थे, लेकिन समय के साथ कृत्रिम गुर्दे बुनियादी उपकरण बन गए, जिससे उन लोगों के जीवन को बचाया गया जिनके स्वयं के अंगों ने काम करना बंद कर दिया था।
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आधुनिक हेमोडायलिसिस उपकरण स्पष्ट रूप से कोल्फ़ द्वारा डिज़ाइन किए गए लोगों से काफी भिन्न होते हैं, लेकिन ऑपरेशन का उनका मूल सिद्धांत नहीं बदला है। रोगी एक शिरापरक-धमनी नालव्रण को शल्य चिकित्सा द्वारा विकसित करता है या एक कैथेटर में डालता है जिसके माध्यम से रक्त को तंत्र में पेश किया जाता है। वहां, रक्तचाप को स्थिर किया जाता है और एक विशेष थक्कारोधी जोड़ा जाता है ताकि रक्त का थक्का न बने। डायलाइज़र में एक सिलेंडर का आकार होता है, जिसके अंदर लगभग 11 हजार होते हैं। ठीक केशिकाओं, यानी लगभग 200-300 माइक्रोमीटर के व्यास वाली पतली ट्यूब, एक पारभासी फिल्म से बनी, जैसे सेल्यूलोज, लेकिन अन्य सामग्रियों से भी। उनके अंदर रक्त बहता है (यह एक समय में लगभग 50 मिलीलीटर हो सकता है), और बाहर डायलिसिस द्रव होता है, प्रत्येक रोगी के लिए व्यक्तिगत रूप से तैयार किया जाता है।
रक्त से यूरिया और क्रिएटिनिन प्रवाहित होता है, जहाँ उनकी सघनता अधिक होती है, द्रव में, जहाँ उनकी सघनता कम होती है (शुरू में शून्य), जबकि रक्त के अन्य गुण नहीं बदलते हैं, अर्थात् कोई महत्वपूर्ण प्रोटीन, आयन या आयन नहीं खोते हैं। सबसे पहले, रक्त कोशिकाएं (क्योंकि, प्रसार के सिद्धांत के अनुसार, उन्हें भी कम एकाग्रता के समाधान में होने की कोशिश करनी चाहिए)। पानी और इलेक्ट्रोलाइट्स अपने रक्त की एकाग्रता को अपरिवर्तित रखते हुए, दोनों दिशाओं में अर्धचालक झिल्लियों के माध्यम से यात्रा कर सकते हैं। शरीर से अतिरिक्त पानी को निकालना भी महत्वपूर्ण है। यह अल्ट्राफिल्ट्रेशन नामक एक घटना के माध्यम से किया जाता है। ट्यूबों के अंदर बढ़ते दबाव के कारण, पानी को बाहर निकाल दिया जाता है और हटा दिया जाता है।
अंत में, शुद्ध रक्त वापस रोगी के शरीर में चला जाता है, लेकिन इससे पहले, आपको इसके तापमान और दबाव को स्थिर करने और हवा के बुलबुले की जांच करने की आवश्यकता होती है। यदि पता चला है, तो सिस्टम लाइन को बंद कर देता है और पंप को रोक देता है। यह जीवन-धमकाने वाले हवाई अवतार को रोकने के लिए है। डायलिसिस में लगभग 3-5 घंटे लगते हैं, और रोगी को सप्ताह में 3 बार डायलिसिस सेंटर को रिपोर्ट करना पड़ता है। इसके अलावा, वह लगभग सामान्य जीवन जी सकता है, काम और अध्ययन कर सकता है। यात्रा एक सीमा हो सकती है, हालांकि इससे भी निपटा जा सकता है (डायलिसिस स्टेशन का पता लगाने और प्रक्रिया के लिए समय निर्धारित करने का एकमात्र मुद्दा है)। डायलिसिस पर लोगों को कम पानी और कम सोडियम सामग्री के आधार पर एक पर्याप्त आहार का पालन करने की आवश्यकता होती है।
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गुर्दा की बीमारी गुप्त रूप से विकसित होती हैपेरिटोनियल डायलिसिस
ऊपर वर्णित डायलाइज़र का उपयोग एक्सट्रॉस्पोरियल डायलिसिस, यानी हेमोडायलिसिस करने के लिए किया जाता है। लेकिन तथाकथित भी है पेरिटोनियल डायलिसिस। पेरिटोनियल झिल्ली का उपयोग रक्त को फिल्टर करने के लिए किया जाता है - पतली और चिकनी सीरस झिल्ली जो पेट की गुहा को रेखाबद्ध करती है और अंगों को इसके साथ कवर करती है। टेनहॉफ़ कैथेटर का उपयोग करना, जो रोगी के उदर गुहा में स्थायी रूप से रखा जाता है (सबसे अधिमानतः पेरिटोनियल गुहा के तल पर - तथाकथित डगलस गुहा में), डायलिसिस द्रव (लगभग 2 लीटर) पेरिटोनियल गुहा में पेश किया जाता है और लगभग 20-30 मिनट के लिए छोड़ दिया जाता है। दूषित द्रव को फिर उसी कैथेटर के माध्यम से वापस निकाल दिया जाता है। सबसे महत्वपूर्ण बात, एक व्यक्ति स्थिर नहीं है, और उचित स्वच्छता के साथ, पेरिटोनियल डायलिसिस अकेले घर पर किया जा सकता है। अक्सर, हालांकि, मरीज पेरिटोनिटिस, कैथेटर क्षेत्र और हर्नियास में संक्रमण जैसी परेशानियों से जूझते हैं। इसके अलावा, पेरिटोनियल झिल्ली की निस्पंदन क्षमता समय के साथ कम हो जाती है, और कुछ बिंदु पर आपको वैसे भी शास्त्रीय कैंसर के लिए स्विच करना होगा। दूसरी ओर, पेरिटोनियल डायलिसिस रक्त वाहिकाओं को बचाता है जिन्हें बाद में हेमोडायलिसिस लागू करने की आवश्यकता होगी।
पोर्टेबल कृत्रिम गुर्दा और अन्य आधुनिक डायलाइज़र
पोलैंड में, कई हजार लोग (दुनिया में यह 13 मिलियन है) रहते हैं और सामान्य रूप से इस तथ्य के लिए कार्य करते हैं कि एक सप्ताह में कई बार वे एक प्रक्रिया के लिए डायलिसिस केंद्र को रिपोर्ट करते हैं। यह थकाऊ और थकाऊ है। यह भी जोड़ा जाना चाहिए कि मधुमेह और उच्च रक्तचाप के बढ़ते प्रसार के कारण, ऐसे लोगों की संख्या अभी भी बढ़ रही है। इसलिए, वैज्ञानिकों ने मरीजों के जीवन की गुणवत्ता में यथासंभव सुधार करने के लिए डायलाइज़र के सुधार और न्यूनीकरण पर काम कर रहे हैं। पहले से ही ऐसे उपकरण हैं, हालांकि अभी भी परीक्षण के चरण में है, जिसे आप एक टूल बेल्ट की तरह रख सकते हैं और इसके साथ चल सकते हैं। और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक मानव शरीर में प्रत्यारोपित किए जाने वाले कृत्रिम गुर्दे के आकार पर काम कर रहे हैं। वे जीवित गुर्दे की कोशिकाओं का उपयोग करते हैं, उगाए जाते हैं और ऊतक को यंत्र में डालते हैं। वे एक चयापचय भूमिका निभाते हैं और पानी और इलेक्ट्रोलाइट संतुलन के नियमन में भाग लेते हैं। इस तरह, कृत्रिम किडनी ट्रांसप्लांट किए गए अंग के समान कार्य करता है। पूरी प्रक्रिया वाहिकाओं में बहने वाले रक्त के दबाव से संचालित होती है। कोई अतिरिक्त पंप या बाहरी ऊर्जा स्रोतों की आवश्यकता नहीं है। इसके अलावा, रोगी को इम्युनोसप्रेसिव दवाएं लेने के लिए मजबूर नहीं किया जाता है।उम्मीद है, एक प्रत्यारोपण कृत्रिम गुर्दे जल्द ही गुर्दे की विफलता वाले रोगियों के लिए एक व्यवहार्य समाधान बन जाएगा।
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