История инфузионных растворов

Упорядочивание хаоса

С целью упорядочивания существующего обширного многообразия инфузионных сред в 1982 году Wolfgang Hartig предложил классификацию, разделяющую растворы на базисные и корригирующие.

Базисные – это растворы, использующиеся для восполнения дефицита жидкости в организме (раствор Хартманна, Лактасол, Стерофундин изотонический).

Корригирующие – растворы, использующиеся для целенаправленной коррекции грубых нарушений кислотно-основного состояния и водно-электролитного баланса. (0,9% NaCl, KCl, NaHCO₃)

0,9% NaCl

Раствор, широко известный под названием «физиологический» на самом деле таковым не является по нескольким пунктам:

1. содержит только ионы Na⁺ и Cl^-, что никак не соответствует электролитному составу водных сред организма
2. ионы натрия и хлора, содержащиеся в растворе находятся в концентрациях, превышающих физиологические (нормальная концентрация натрия в плазме крови – до 145 ммоль/л, хлорид-иона – до 106 ммоль/л)

Первое обстоятельство опасно не только дисбалансом водно-электролитного равновесия, но и развитием нарушений кислотно-основного состояния вследствие развития гиперхлоремического ацидоза и дилюционного ацидоза.

Рассмотрим эти нарушения рассмотрены подробнее.

Нарушение гомеостаза организма, как последствие инфузии 0,9% NaCl

Опасность избыточного содержания хлора в изотоническом растворе поваренной соли заключается в следующем:увеличение плазменной концентрации хлорид-иона на 12 ммоль/л приводит к увеличению почечного сосудистого сопротивления на 35%, снижению скорости клубочковой фильтрации на 20%¹.
Дальнейшее нарастание уровня хлора в плазме крови приводит к усугублению метаболических нарушений и развитию гиперхлоремического ацидоза, что клинически проявляется уменьшением скорости клубочковой фильтрации², а значит – уменьшением мочеотделения, и системной вазодилатацией² — падение артериального давления. Первая реакция на снижение темпа диуреза и падение артериального давления – увеличение инфузионной нагрузки, что в нашем случае замыкает порочный круг патогенеза.

Помимо гиперхлоремического развивается и другой вид ацидоза – дилюционный. Открытый в 1948 году, своим развитием он обязан тому, что при инфузии происходит дилюция не только форменных элементов крови, но и буферных систем, в результате чего их эффективность в связывании протонов снижается.

0,9% раствор NaCl – это лекарственный препарат, применение которого должно строго определяться показаниями, зафиксированными в инструкции по применению!

Раствор Рингера и раствор Хартманна

Разработка Сиднеем Рингером раствора, названного позже в его честь, стало шагом вперед, по сравнению с 0,9% NaCl, ведь в составе появились ионы K⁺ и Ca²⁺, при уменьшенном содержании натрия, следовательно, раствор стал более сбалансированным по электролитному составу.
Но, к сожалению, содержание хлорид-иона было ещё выше чем в изотоническом растворе поваренной соли, что оставило актуальной проблему гипирхлоремии и гиперхлоремического ацидоза.

В 30-х годах XX века Алексис Франк Хартманн заметил, что применение раствора Рингера у детей с диабетическим кетоацидозом приводит к усугублению сдвигов кислотно-основного состояния. Для решения этой проблемы им был впервые применен носитель резервной щелочности – лактат.

Носители резервной щелочности – это вещества, которые в процессе метаболизма образуют гидрокарбонат, пополняя таким образом буферную ёмкость крови. Необходимость их использования в полиионных растворах обусловлена присутствием иона кальция, который образует нерастворимую соль, карбонат кальция, при совместном применении непосредственно с гидрокарбонатами.

Раствор Хартманна

Таким образом, в растворе Рингер-лактата (растворе Хартманна) присутствуют ионы натрия, калия, кальция и хлора, в состав входит носитель резервной щелочности – лактат. На первый взгляд всё идеально, но есть нюанс.

Раствор Хартманна содержит только 130 ммоль/л натрия, в связи с чем гипотоничен. Чем это опасно?

По данным Al Arrief, за год в одних только США до 15 000 педиатрических смертей связано постоперационной гипонатриемией, связанной с инфузией гипотонических растворов³.

Применение гипотонических растворов противопоказанно в нейротравматологии, в связи с риском развития отёка головного мозга⁴.

Таким образом, гипотоничность раствора Хартманна сильно ограничивает его применение.

Входящий в состав инфузионной среды лактат ещё больше ограничивает её применение, ведь отрицательное воздействие этого соединения на организм включает в себя:

• непредсказуемый метаболизм, в случае нарушения функции печени⁵
• лактат может вызвать интерстициальный отёк головного мозга⁶
• он усиливает агрегацию тромбоцитов и эритроцитов⁷
• увеличивает метаболическое потребление кислорода⁸ – оно достигает 2,5 литров O₂ на 1 литр раствора, содержащего лактат

Истинно физиологический раствор

На данный момент наиболее подходящим под определение «сбалансированный» является препарат «Стерофундин изотонический» – кристаллоидный раствор, сбалансированный по содержанию электролитов, содержащий современные носители резервной щелочности.

Стерофундин изотонический Компонент Концентрация, ммоль/л Na+ 140 K+ 4 Ca2+ 2,5 Mg2+ 1 Cl- 127 Ацетат 24 Малат 5

Стерофундин изотонический клинические преимущества

ОПТИМАЛЬНОСТЬ ПО 4 КРИТЕРИЯМ

Ацетат, Малат 1,4 л О2	Оптимальный подбор анионов: метаболизм во всех органах и мышечной ткани, минимальное потребление О2 в процессе метаболизма		Адекватно для пациентов в состоянии шока С дыхательной недостаточностью
304 ммоль/л	Изотоничный раствор, максимально приближен по составу к человеческой плазме: оптимален для реанимационных пациентов		Для новорождённых, Нейрохирургических пациентов, пациентов с кровопотерей
ВЕpot= 0 ммоль/л	Нулевой потенциальный избыток оснований: нормализует кислотно-основной баланс пациента		Для пациентов с политравмой
Na+ 140 ммоль/л К+ 4 ммоль/л	Концентрация электролитов максимально соответствует человеческой плазме: исключается возможность некорректного сдвига электролитов		Для всех пациентов

Сбалансированность коллоидов

Нужна ли сбалансированность коллоидному плазмозаменителю?

Для того, чтобы ответить на данный вопрос давайте рассмотрим следующую информацию о коллоидных плазмозаменителях:

Как видно из этой таблицы, разрешенная максимальная дозировка для ГЭК 130/0,42 – 50 мл/кг массы тела, что для пациента массой 70 кг дает возможность ввести 3,5 литра инфузионного раствора. Если в качестве основы для данного коллоида будет выступать 0,9% NaCl, то будут развиваться все те отрицательные эффекты, о которых упоминалось ранее (гиперхлоремия, гиперхлоремический ацидоз, дилюционный ацидоз).

Отсюда вывод: сбалансированность коллоидам необходима!

Единственный сбалансированный раствор гидроксиэтилкрахмала

В настоящее время в Российской Федерации существует только один сбалансированный раствор ГЭК – Тетраспан.

Он представляет из себя ГЭК III поколения c молекулярной массой 130 000 Дальтон, степенью молярного замещения 0,42 и характеристикой замещения C2:C6=6:1 в качестве основы для которого использован сбалансированный электролитный раствор, содержащий современные носители резервной щёлочности.

Тетраспан Компонент Концентрация, ммоль/л Na+ 140 K+ 4 Ca2+ 2,5 Mg2+ 1 Cl- 118 Ацетат 24 Малат 5

Исследования эффективности сбалансированного режима инфузионной терапии

Применение сбалансированного режима инфузионной терапии (то есть использование сбалансированного коллоида – Тетраспана и сбалансированного кристаллоида – Стерофундина изотонического) имеет ряд преимуществ перед несбалансированным режимом (использование несбалансированных коллоидов совместно с несбалансированными кристаллоидами). Это было показано в ряде исследований in vitro и in vivo.

1. Исследование in vitro: сравнивалось влияние на гемостаз Тетраспана, несбалансированного ГЭК 130/0,4, раствора Рингер-лактата. В процессе исследования для Тетраспана установлено минимальное воздействие на время формирование тромба среди учавствовавших сред⁹.
2. Исследование in vivo: сравнивалось влияние сбалансированного и несбалансированного режимов инфузионной терапии на изменение уровня электролитов крови, уровень pH и BE. В группе сбалансированного режима инфузионной терапии все показатели изменялись достоверно в меньшей степени¹⁰.
3. Исследование in vivo: у пациентов пожилого возраста при проведении кардиохирургических вмешательств сравнивались два режима инфузионной терапии¹¹. Для сбалансированного режима показано достоверно меньшее влияние на:
   • уровень BE,
   • функцию эндотелия,
   • развитие системного воспалительного ответа
   • функцию почек.
4. Исследование in vitro: Тетраспан оказывает наименьшее влияние на агрегацию эритроцитов и существующих коллоидов¹².

Таким образом, в настоящее время происходит переход от традиционного режима инфузионной терапии, основанном на использовании нефизиологического 0,9% раствора NaCl к режиму, в котором применяются электролитные растворы сбалансированные по составу, содержащие носители резервной щелочности.

Эта тенденция отражает стремление минимизировать отрицательное влияние на гомеостаз пациента в процессе лечения основной патологии, что не может не находить положительный отклик у врачей любой специальности, так или иначе связанной с проведением инфузионной терапии.

Литература

1. C.S. Wilcox, Regulation of renal blood flow by plasma chloride, 1983
2. Kaplan et al., Crit. Care, 2005
3. Arieff AI: Editorial: Postoperative hyponatraemic encephalopathy following elective surgery in children. Paediatric Anaesthesia 1998; 8: 1-4
4. Hennes H-J: Schadel-Hirn-Trauma. In: Neuroanasthesie (J-P Jantzen, W Loffler, Eds.) Thieme, Stuttgart (2001)
5. Berry M. N. The liver and lactic acidosis. Proc. R. Soc. Med. 1967; 60:1260–1262
6. Siegal G., Agranoff B., Albers R.: Basic Neurochemistry (molecular, cellular an medica aspects), 5th ed., Copyright 1994, Raven Press, N-Y, 1080 p.
7. Zander R. Fluid Managment. 2009. P. 26.
8. Ahlborg G., Hagenfeldt L., Wahren J. Influence of lactate infusion on glucose and FFA metabolism in man. Scand. J. Clin. Lab. Invest. 1976; 36: 193–201
9. J.Boldt et al. A new plasma-adapted hydroxyethylstarch preparation: in vitro coagulation studies using tromboelastography and whole blood aggregometry. Anesth Analg 2007; 104:425-30
10. Boldt J., Schollhorn T., Schulte G., Pabsdorf M.: Volume replacement with a new balanced hydroxyethylstarch preparation (HES 130/0.42) in patiens undergoing abdominal surgery
11. Boldt et al., Intensiv Care Med 2008; DOI 10.1007/s00134-008-1287-1
12. Ю.А. Морозов, М.А. Чарная, И.И. Дементьева «Агрегация эритроцитов: роль в патологии и пути профилактики. Пособие для врачей». Москва, 2010