Application de la diffusion : le rein artificiel

Le rôle d'un rein est l'échange des molécules solubles avec l'extérieur : certains ions sont ré- absorbés ou excrétés (Na+), d'autres molécules (produits par catabolisme comme l'urée, la créatinine) qui sont éliminées. Lors d'une insuffisance rénale grave, cette fonction devient insuffisante et il faut la remplacer. On utilise un rein artificiel dont le principe repose sur la dialyse. Du sang est prélevé en continu à un patient pour être purifié et réinjecté immédiatement (pendant 3 à 4 h environs). Le rein artificiel fonctionne sur le principe de dialyse membranaire.

Cette dernière consiste en deux compartiments séparés par une membrane dialysante. Dans l'un, on fait circuler le sang contenant de l'eau, des ions, des micromolécules (urée, glucose, ....), des macromolécules (protéines) et cellules (GR, GB, plaquettes). Dans l'autre circule, le liquide de dialyse dont la concentration en ions et en micromolécules est fixée (par renouvellement ou par utilisation d'un très grand volume liquidien). Ils ne peuvent être échangés que les micromolécules et les ions de tailles relativement faibles.[1]

Schéma de principe de la dialyse rénale artificielle (hémodialyse).

La composition du compartiment de dialyse est ajustée à 3 types de valeurs :

  • Idéale de façon à maintenir une concentration correcte.

  • En excès pour compenser les pertes (absence de réabsorption).

  • En défaut pour compenser les accumulations (absence d'élimination).

Le but du rein artificiel est d'éliminer les produits toxiques présents dans le sang (urée et créatine) et de corriger sélectivement la concentration anormale d'autres éléments (Na, Cl,...).

L'hémodialyseur est une machine dont le rôle est de remplacer le travail du rein. Elle permet ainsi d'épurer une grande quantité de sang (en moyenne 70 L par séance d'hémodialyse) de ses déchets toxiques et de l'eau retenue en excès. Bien qu'indispensable, elle n'est pas sans contraintes : elle astreint à vie à des séances de dialyse, elle mobilise pendant plusieurs heures le malade.

Le malade est relié à cette machine appelée le dialyseur ou plus simplement un "rein artificiel". A l'intérieur, le sang est débarrassé de ses déchets et, une fois épuré, il est réintroduit dans le système circulatoire. Il existe deux tuyaux :

  • Un pour le sang qui sort,

  • Un pour le sang qui rentre, relient le bras du malade à la machine.