Кровезамещающие жидкости

Кровезамещающие жидкости (КЖ), или кровезаменители, плазмозаменители, кровезамещающие растворы, плазмозамещающие растворы, гемокорректоры, - средства, применяемые в течение необходимого времени с лечебной целью в качестве заменителей или корректоров состава крови. Кровезамещающие жидкости используют для трансфузионной терапии при различных патологических состояниях; вводят их внутривенно, внутриартериально, внутрикостно, иногда подкожно через зонд в желудочно- кишечный тракт.

Кровь обладает чрезвычайно важным и многосторонним биологическим и лечебным действием и поэтому не может быть полностью заменена никакими другими лечебными средствами. Термин кровезаменители возник в связи с тем, что разработанные препараты обладают весьма эффективным, сопоставимым с кровью терапевтическим действием.

Применяемые кровезаменители делят на шесть групп:

  • 1) гемодинамические (противошоковые) - для лечения шока различного происхождения и нормализации нарушений гемодинамики;
  • 2) дезинтоксикационные - для лечения интоксикаций; 3) препараты для парентерального питания - введения в организм веществ, минуя пищеварительный тракт; 4) регуляторы водно-солевого и кислотно-щелочного равновесия; 5) кровезаменители с функцией переноса кислорода; 6) полифункциональные кровезаменители комплексного действия.

Общими требованиями к КЖ являются следующие: 1) полностью выводиться из организма, не повреждая тканей и не нарушая функции органов, или метаболизироваться ферментными системами; 2) физико-химические свойства должны быть постоянны; 3) не должны вызывать сенсибилизацию организма , повышать чувствительность к воздействию какого-либо фактора окружающей или внутренней среды; 4) быть нетоксичными, аиирогенными, стерильными; 5) обладать способностью сохраняться в течение длительного времени без изменения своих свойств.

Кровезаменители гемодинамического (противошокового) действия должны длительное время удерживаться в кровяном русле, восстанавливать кровяное давление, выполнять роль плазменных белков по поддержанию коллоидно-осмотического давления и затем постепенно выводиться из организма. Для получения противошоковых КЖ используют декстрин и желатин.

Декстрин - полимер глюкозы; его получают путем биологического синтеза, используя культуру Leuconostoc mcscntcroiclcs на среде, содержащей сахарозу. При этом образуется нативный декстрин с молекулярным весом в сотни миллионов. Для уменьшения молекулярного веса и выделения фракции с определенными свойствами нативный декстрин подвергают кислотному гидролизу и фракционированию.

Широко применяемым в качестве противошокового кровезаменителя является препарат среднемолекулярного декстрина с мол. весом 60000 - полиглюкин. Эффективность гемодинамического действия полиглюкина обусловлена его высоким коллоидно-осмотическим свойством и способностью длительно циркулировать в кровяном русле.

Отечественным препаратом низкомолекулярного декстрина (средний мол. вес около 40000) является реополиглюкин. Препараты низкомолекулярного декстрина поддерживают объем циркулирующей крови более кратковременно, чем препараты среднемолекулярного декстрина, что связано с быс трым исчезновением полимера из кровяного русла. Так, через 6 ч, после инфузии содержание препарата в крови уменьшается примерно в 2 раза; за этот период с мочой выводится 60 % препарата, а через 24 ч - 70-80 % .

Кровезаменители дезинтоксикационного действия, применяемые для дезинтоксикации организма, должны связывать и возможно быстро выводить токсические вещества. Для получения дезиптоксикационных кровезаменителей используют полимеры, способные соединяться с различными веществами. К ним относят поливинилпирролидон и поливиниловый спирт.

Поливинилпирролидон (ПВП) связывает и способствует выведению из организма различных красителей, даже таких, которые самостоятельно не выводятся, а также змеиного яда, токсинов возбудителей дифтерии, дизентерии, столбняка и др. С уменьшением молекулярного веса скорость выведения ПВП вместе со связанными токсическими соединениями увеличивается. На этом свойстве основано его успешное использование для дезинтоксикации при инфекциях, ожогах, гнойно-септических процессах и т.п. Так как ПВП нс расщепляется ферментными системами организма, кровезаменители на его основе не содержат высокомолекулярных фракций, которые задерживаются почечным фильтром и откладываются в тканях. Препараты па его основе имеют средний мол. вес 12600±2700.

Механизм действия отечественного препарата низкомолекулярного поливинилпирролидона - гемодеза основан на его способности связывать токсины или продукты распада в комплексные соединения, которые быстро выводятся из организма. Лечебная эффективность гемодеза обусловлена также улучшением микроциркуляции, ликвидацией стаза эритроцитов в капиллярах и прикапиллярной сети. Дсзинтоксикационныс свойства препарата при интоксикациях различного происхождения значительно выше, чем донорской плазмы. Основное количество гемодеза выводится в течение первых 5-12 ч, практически полностью - в течение суток.

К этой же ipynne кровезаменителей относят раствор низкомолекулярного поливинилового спирта - полидез с молекулярным весом 10 000+2000.

После введения содержание препарата в кровяном русле уменьшается на 23 % через 3 ч; через 24 ч остается 25-40 % от введенного количества; следы полимера обнаруживают в течение 5 суток. С мочой выводится 63-75 % полидеза в течение 24 ч.

Кровезаменители для парентерального питания. Проблема парентерального питания - проблема поддержания в организме метаболических процессов путем непосредственного введения в кровь продуктов конечного расщепления питательных веществ. При этом должны быть обеспечены процессы биосинтеза белковых структур со всей своей спецификой.

Препараты парентерального белкового питания применяют при всех заболеваниях, связанных с тем, что больные нс могут принимать пищу, а также при подготовке к операции ослабленных больных, в послеоперационном периоде для нормализации азотистого обмена, особенно после хирургических вмешательств на пищеводе, желудочно-кишечном тракте, при челюстнолицевых операциях и обширных ожогах.

Применяют три типа белковых гидролизатов: гидролизат казеина; гидролизаты из белков крови крупного рогатого скота: гидролизин и аминопептид. Первые два препарата получают путем кислотного гидролиза, третий - с помощью ферментативного гидролиза.

Белковые гидролизаты содержат продукты расщепления белка аминокислоты и короткие пептиды. В их состав входят все незаменяемые и заменимые аминокислоты, а также соли, которые входят в состав плазмы крови.

На основе отечественных аминокислот разработан препарат полиамин, представляющий собой инфузионный раствор со всеми незаменимыми аминокислотами и добавлением некоторых особо ценных заменимых аминокислот. В качестве энергетического вещества входит шестиатомный спирт - сорбит.

Регуляторы водно-солевого и кислотно-щелочного равновесия.

Отклонения в водно-электролитном балансе отрицательно влияют на исход травматического и ожогового шока. В легких случаях ожогового и травматического шока, когда травма не осложнилась значительной кровопотерей, ограничиваются использованием одних электролитных растворов. При тяжелых шоковых состояниях переливание электролитных растворов сочетают с более эффективными трансфузионными средствами (кровь, плазма, полиглюкин и др.). При различных патологических состояниях применяют солевые инфузионные растворы. Хорошо себя зарекомендовал препарат лактасол, близкий по солевому составу к раствору Рингера, дополнительно содержащий молочную кислоту. Его с успехом применяют для коррекции гемодинамики и кислотно-щелочного равновесия крови.

Кровезаменители комплексного действия. При тяжелых шоковых состояниях параллельно с расстройством гемодинамики в организме больного возникают нарушения микроциркуляции, тяжелое нарушение кислотно- щелочного равновесия в организме, накопление метаболитов обмена. В связи с этим разрабатываются новые комплексные противошоковые кровезаменители с целью повышения лечебного действия. На основе существующих кровезаменителей - полиглюкина и реополиглюкина разрабатываются комплексные кровезаменители полифункционального действия: с солями железа - для усиления эритропоэза; в сочетании с маннитолом - для усиления диуретического и реологического действия реополиглюкина.

Искусственная кровь - кровезамещающий раствор, моделирующий основные наиболее важные функции крови: наполнение кровеносных сосудов (гемодинамика), транспорт кислорода (дыхательная функция), доставку тканям искусственных веществ (аминокислот, жиров, углеводов, витаминов), обеспечение водно-солевого и кислотно-щелочного равновесия, удаление продуктов метаболизма.

В решении проблемы искусственной крови ведущую роль играет разработка методов получения трансфузионных компонентов, способных обеспечить выполнение функций эритроцитов по переносу кислорода от легких к тканям в условиях полного или частичного обескровливания организма. Имеются рецептуры комплексных полифункциональных кровезаменителей на основе растворов декстрина, гемодеза, аминокислотных смесей, лактасола. Кровезаменители - переносчики кислорода содержат или эмульсии перфторированных соединений (ПФС), имеющих в качестве основных структурных элементов углерод и фтор, или химически модифицированные молекулы гемоглобина, или искусственные эритроциты.

Эмульсии ПФС, применяемые в качестве искусственной крови, не обладают всем комплексом свойств крови, однако их применение более эффективно по сравнению с переливанием крови и введением средств увеличения объема плазмы крови. Кроме того, достоинство эмульсии состоит в том, что в случае ее применения снимаются такие проблемы, связанные с переливанием крови, как групповая совместимость и возможность вирусной инфекции.

ПФС представляют собой органические соединения, в которых все атомы водорода замещены атомами фтора. В общем случае эти соединения построены из атомов углерода и фтора, но могут включать и другие атомы, например атомы азота, кислорода или серы.

Отличительной особенностью ПФС, применяемых в качестве искусственной крови, является высокая энергия связи C-F по сравнению с энергиями связей С-Н и С-С. Устойчивостью этой связи обусловлены устойчивость и низкая химическая активность полифторированных соединений, в которых молекула окружена C-F-связями. Присутствие в организмах таких соединений не вызывает нарушения обмена веществ. Химическая и биологическая устойчивость ПФС объясняет тот факт, что они почти нс проявляют токсичности в организме. Молекула ПФС обладает необычайно высокой летучестью по сравнению с обычными органическими соединениями. В табл. 1.3 представлены значения давления паров некоторых ПФС.

Давление паров различных ПФС

Таблица 1.3

ПФС

Температура кипения, °С (1 атм)

Давление паров, мм рт. ст. (37 °С)

F-тетрагидрофуран

102

58

/•'-октан

103

41

F-проиилциклогексан

125

28

F-трипропиламин

130

20

/•?-декалин

142

12,7

F-изоиентилтегра! идрофуран

143

9,9

F-1-мстилдскалин

160

4,8

F-трибутиламин

176

М

Высокое давление паров - одно из важнейших свойств этих соединений, поскольку при использовании в качестве искусственной крови они быстро выводятся из организма в процессе дыхания. Другое важное свойство - крайне высокая по сравнению с другими органическими соединениями растворимость в них газов. В табл. 1.4 приведены растворимости кислорода и углекислого газа.

Растворимость (об. %) кислорода и углекислого газа в различных ПФС при 37 °С и 1 атм

Таблица 1.4

ПФС

о2

со2

/’-декалин

45.0

134

F-1-метилдекалин

42,3

126

F-бутилтетрагидрофуран

48,5

160

/•'-трибутиламии

40.3

142

F-трипропиленамин

41,3

166

Фторозоль-43

8,7

72

Фторозоль DC

7,9

62

Вода

2,4

57

Сыворотка крови

2,4

67

ПФС' можно синтезировать электролитическим фторированием, фторированием с помощью фторидов металлов и при непосредственном фторировании молекулярным фтором. Заметим, что первые два способа дают много продуктов разложения.

Первые сообщения о возможности применения ПФС в качестве вещества, способного транспортировать кислород, появились в 1966 г., когда было обнаружено, что состояние крысы, погруженной в раствор перфторбутилтетрагидрофурана, в котором в достаточном количестве растворен кислород, не меняется в течение нескольких часов.

ПФС при их использовании в качестве искусственной крови должны обладать рядом особых свойств: 1) полным отсутствием токсичности для организма в диапазоне используемых доз; 2) высокой растворимостью кислорода; 3) отсутствием помех при выведении ПФС из организма; 4) высокой скоростью выведения из организма и низкой способностью накапливаться в организме; 5) способностью образовывать с помощью соответствующего эмульгатора мелкодисперсную устойчивую эмульсию.

В общем случае ПФС - биологически неактивные соединения, не проявляющие токсичности и не подвергающиеся структурным изменениям в процессе обмена веществ. Токсичны примеси, содержащиеся в ПФС, особенно вследствие неполного фторирования, поэтому важной технической задачей является получение ПФС высокой чистоты.

Поскольку ПФС, используемые в качестве искусственной крови, вводятся в организм в достаточно больших количествах, они, несмотря на свою малую токсичность, представляют для организма инородное тело. По этой причине ПФС желательно вывести из организма в течение определенного времени. Выведение ПФС происходит главным образом в процессе дыхания.

Из-за возможности возникновения эмфиземы легких недопустимо использовать соединения с очень высоким давлением паров. Принято, что давление паров ПФС не должно превышать 20 мм рт. ст. при 37° С и 1 атм. Скорость выведения и давление паров ПФС сильно коррелированы . В табл. 1.5 представлено снижение содержания ПФС в основных органах. Численные значения показывают оставшееся количество ПФС в %, введенная доза составляет 4 г/кг.

Снижение содержания различных ПФС в основных органах

Таблица 1.5

Время

после введения

Орган

FC-43

ФТПА

ФМД

ФДК

48 ч

Печень

57,6

36,4

33,7

28,5

Селезенка

8,2

6,6

7,4

4,9

Легкие

0,1

0,1

04

Следы

1 неделя

Печень

60,2

38,0

34,0

20,8

Селезенка

9,1

7,8

14,6

6,3

Легкие

Следы

0,2

0,3

Следы

4 неделя

Печень

53,8

9,5

23,4

Следы

Селезенка

8,1

2,5

9,6

0,4

Легкие

Следы

0

0,1

0

8 недель

Печень

45,8

1,3

10,8

0

Селезенка

6.6

0.6

7,3

0

Легкие

0

0

Следы

0

Наибольший практический интерес представляет соединение фтордекалин (ФДК), обладающее самой высокой скоростью выведения. С другой стороны, остатки FC-43 не мешают нормальному функционированию организма. Поэтому для перфузии органов, подлежащих пересадке, применяют и FC-43, выгодно отличающийся простотой приготовления и устойчивостью эмульсии.

Поскольку ПФС не смешивается с водой и образует масляные капли, введение ПФС в кровеносные сосуды без изменений вызовет их закупорку. Для того чтобы ПФС можно было использовать в качестве искусственной крови, их необходимо приготавливать в виде мельчайших частиц, которые, смешиваясь с кровью, свободно проходили бы через капиллярные сосуды. Иными словами, из них нужно с помощью подходящего эмульгатора приготовить эмульсию. При этом эмульгатор должен быть нетоксичным, а сама эмульсия должна быть устойчивой и иметь малый диаметр частиц.

Поскольку поверхностно активные вещества обладают сильным гемолитическим действием, большинство из них нельзя использовать в качестве эмульгаторов для ПФС. В качестве эмульгатора применяют плюроник F-68, представляющий собой сополимер этиленоксида и пропиленоксида, и фосфатиды яичного желтка.

Частицы ПФС не обладают деформационными способностями, присущими эритроцитам. Для того чтобы эмульсия свободно проходила через капиллярные сосуды и выполняла свою функцию, она должна иметь достаточно маленький диаметр частиц: средний диаметр 0,1 мкм, максимальный не должен превышать 0,6 мкм. Размер частиц тесно связан и с временем нахождения эмульсии в крови. Чем больше частицы, тем быстрее они захватываются фагоцитами печени и селезенки и тем быстрее выводятся. С другой стороны, эмульсия с частицами малого размера вследствие большой площади поверхности растворяет больше кислорода, поэтому с точки зрения эффективности эмульсии как переносчика кислорода и времени нахождения в крови следует применять мельчайшие частицы.

Величина частиц и устойчивость эмульсии ПФС зависят от типа ПФС и эмульгатора. Из аминосодержащих ПФС (типа FC-43) легко приготовить мелкодисперсную устойчивую эмульсию, а перфторуглерод типа ФДК вызывает в этом отношении определенные трудности. Вместе с тем, FC-43 медленно выводится из организма и поэтому не применяется. Практическое применение находит смесь перфтортрипропиленамина (ФТПА) как аминосодержащего ПФС и ФДК, отличающаяся легкостью эмульгирования и сравнительно высокой скоростью выведения. Разработана устойчивая эмульсия фторозоль DA со средним диаметром частиц 0,1 мкм. Ее получили эмульгированием ПФС, состоящего из 14 % (масса/об.) ФДК и 6 % (масса/об.) ФТПА, с помощью эмульгатора из плюроника F-68 и желткового фосфатида. В этой эмульсии удачно сочетаются состав электролита, сходный с составом электролитов крови, и оксиэтилированный крахмал.

Необходимо отметить основной недостаток эмульсий - растворимость кислорода в эмульгаторах невелика. Она составляет 8-9 об. %. Поэтому при обычном дыхании действие эмульсий неэффективно, что приводит к необходимости использовать кислород высокой концентрации. Более того, из- за малого времени нахождения в крови действие эмульсий чрезвычайно кратковременно, поэтому они предназначены для временного применения до восстановления крови в организме.

В качестве средства для увеличения объема плазмы крови используют раствор Рингера и плазменный наполнитель. Раствор Рингера представляет собой раствор электролитов, сходный по составу с плазмой крови. Он издавна применяется для восстановления объема циркулирующей крови. Плазменный наполнитель, добавляемый в раствор Рингера для получения

высокомолекулярной коллоидной системы с высокой способностью удерживать воду, представляет собой раствор, который поддерживает равновесие между кровью и другими жидкостями организма и обеспечивает необходимый объем циркулирующей крови. Эти растворы не обладают способностью транспортировать кислород, их функция заключается только в улучшении кровообращения, нарушенного вследствие кровотечения, и в косвенной помощи при транспортировке кислорода эритроцитами оставшейся крови. Поэтому их использование при небольших кровотечениях снимает необходимость в переливании крови, но при сильных кровотечениях они имеют ограниченное применение.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >