Modello matematico della cinetica dei soluti e del potenziale di membrana durante dialisi

La dialisi non consente il ripristino totale della rimozione selettiva dei soluti e talvolta induce diverse complicazioni sintomatiche. Per rendere la terapia più tollerabile è necessario individuare un trattamento che permetta di stabilire quali profili di concentrazione dei principali soluti siano più adatti per il paziente. Perciò, per stimare ed ottimizzare la corretta “dose di dialisi”, è utile quantificare i processi di scambio di fluidi e soluti attraverso modelli matematici che tengano in considerazione sia la complessità dei fenomeni fisiologici e patologici, sia parametri specifici del paziente. Lo studio degli scambi di massa fra i compartimenti corporei durante le sedute dialitiche è fondamentale per evitare che il paziente incorra in squilibri pressori ed osmotici durante il trattamento. In questa tesi è stato sviluppato un simulatore in silico bicompartimentale di paziente in dialisi. Attraverso la descrizione del modello elettrico della cellula si è poi introdotto nella trattazione il comportamento del potenziale di membrana e le sue variazioni durante la seduta dialitica. Scopo di questo lavoro è dunque quello di pervenire ad un modello migliorato della cinetica dei soluti (con maggior riguardo nei confronti del potassio) durante l’emodialisi includendo anche le conseguenti variazioni di potenziale. Ci sono varie evidenze che la concentrazione di potassio nel bagno di dialisi molto spesso non è correttamente regolata nella moderna terapia. Raggiungere una strategia ottimale per la rimozione di potassio richiede una chiara comprensione dei suoi meccanismi di equilibrio nei due compartimenti cellulari. Infine è stato descritto un possibile sistema per modificare la concentrazione di potassio nel dialisato durante la seduta, dal momento che l’utilizzo di bagni dialisi con concentrazioni di potassio non costanti ma profilate può essere una valida alternativa alle dialisi convenzionali, al fine di ridurre il rischio aritmico.