Чем заменить плазму крови
Кровезаменители и плазмозаменители
Кровезаменители и плазмозаменители (синонимы — инфузионные среды, кровезамещающие, плазмозамещающие растворы). Введенные в кровяное русло кровезамещающие жидкости (водные растворы высокомолекулярных веществ), должны временно выполнять роль крови как своеобразного «жидкого органа».
Отсюда вытекают особые требования к полимерам-кровезаменителям:
Основные функции кровезаменителей:
Водные растворы кровезаменителей и плазмозаменителей по реологическим свойствам (коллоидно-осмотическое давление, вязкость) близки к растворам плазменных белков. Плазмозаменители делят на средства для борьбы с шоком, дезинтоксикаторы, растворы для гемоделюции и аппаратов искусственного кровообращения, для парентерального питания.
Длительность циркуляции полимеров в кровеносном русле определяется главным образом размером макромолекул.
Таблица 1: Средние данные осмотического давления плазмы крови и некоторых растворов полимеров в физиологическом растворе (0,9%-ный раствор NaCl)
Исследуемый раствор | Молекулярная масса | Концентрация, % (по массе) | Осмотическое давление, мм вод.ст. |
Плазма крови человека | — | — | 442 |
Поли-N-винилпирролидон | 12 000 | 3 | 430 – 472 |
Поливиниловый спирт | 10 000 | 3 | 347 – 387 |
Полиэтиленоксид | 60 000 | 1 | 112 – 119 |
Блоксополимер этиленоксида и пропиленоксида | 8 600 | 1 | 604 – 630 |
Однако в лечебном эффекте существенное значение, кроме молекулярной массы полимера, имеют показатели вязкости и осмотического давления их растворов (табл. 1).
Вязкость растворов полимеров (относительно раствора солей физиологической концентрации) при оптимальной концентрации не должна значительно превышать вязкость плазмы крови (2±0,3). Эти показатели, а также другие физико-химические свойства растворов плазмозаменителей должны быть такими, чтобы при введении их в кровеносное русло улучшались реологические свойства крови и, следовательно, условия кровообращения, особенно в капиллярных сосудах.
Полимеры должны обладать также способностью связывать воду для увеличения объема циркулирующей крови в сосудах и поддержания определенного уровня гемодинамики. Так, 1 г декстрана (полиглюкина), циркулирующего в кровеносном русле, связывает 21 мл воды.
Полимер должен некоторое время сохраняться в кровеносном русле и поддерживать на необходимом уровне кровяное давление, но со временем должен выводиться из организма. Условно принято, что через 12 ч должно оставаться около 50% от введенного плазмозаменителя. За это время приспособительные механизмы организма компенсируют нарушения кровообращения и другие функциональные расстройства, связанные с потерей крови, а гомеостаз (постоянство внутренней среды организма) ведет к последующему освобождению кровяного русла от полимера.
Скорость выведения из организма в первую очередь зависит от молекулярной массы, а также от состава и структуры полимера. Удовлетворительную скорость можно обеспечить, подобрав экспериментально величину средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимера или создав такую структуру, при которой полимер постепенно деструктируется и его низкомолекулярные фрагменты выводятся из организма. Требование о выведении полимера особенно важно в отношении именно этой группы физиологически активных полимеров, так как для обеспечения лечебного эффекта плазмозаменители вводятся в организм в значительных количествах (до 2000 мл раствора 4—6%-й концентрации, то есть до 80—120 г полимера за одну операцию). Основной путь выведения физиологически активных полимеров из организма — через почки и выделительную систему с мочой.
Выполняющие в организме защитную функцию клетки ретикуло-эндотелиальной системы (РЭС) поглощают частицы чужеродных соединений, попадающих в организм, в том числе и полимеров. В клетках РЭС макромолекулы накапливаются (кумулируются) и могут задерживаться достаточно длительное время. Если количество полимера не чрезмерно велико и не блокирует функций РЭС, то через некоторое время макромолекула целиком или после частичного ферментативного расщепления, воздействия гигантских клеток, фагоцитов и др. выводится через выделительные системы организма.
Кровезаменители противошокового действия могут относиться к различным классам полимеров. В числе применяемых или испытываемых:
Средняя молекулярная масса полимеров, применяемых для лечения кровопотери и шока, может варьировать в пределах 20—70 тыс.
Кровезаменители по выполняемым ими лечебным функциям делят на три главные группы:
Соответственно различаются и некоторые требования к полимерным веществам. В качестве препаратов противошокового действия можно использовать полимеры с достаточно высокой молекулярной массой (оптимально 30 000— 60 000), что обеспечивает длительное пребывание полимера в организме для восстановления гемодинамики.
Дезинтоксикаторы эффективны при сравнительно низкой молекулярной массе (10 000—20 000), так как они должны быстро выводиться из организма, унося токсичные вещества. Для препаратов третьей группы этот показатель не регламентируется, так как они в организме расщепляются и ассимилируются (усваиваются).
Кровезаменители противошокового действия
Наиболее широко используют для получения таких кровезаменителей плазму нативной крови, декстран, поливинилнирролидон и желатин. Из них готовятся следующие препараты:
Кровезаменители для дезинтоксикации
Дезинтоксикаторы — полимеры (молекулярной массой 8—40 тыс.) с отчетливо выраженными комплексообразующими (солеобразующими) свойствами. Необходимые вязкость и осмотическое давление растворов этих полимеров достигаются варьированием концентраций и подбором величины средней молекулярной массы. Наиболее пригодны растворы физиологически активных полимеров с молекулярной массой 10—15 тыс., обладающие относительно низкой вязкостью. Низкомолекулярные полимеры проникают в лимфу и ткани, особенно в межклеточную (интерстициальную) жидкость, сорбируют токсины, а затем проходят (фильтруются) через почечные клубочки, унося с собой и «захваченные» яды.
Большим числом клинических данных подтверждено дезинтоксикационное действие низкомолекулярных ПВП, декстрана и ПВС при лечении послеоперационных осложнений, токсикозов (отравления, ожоги) и инфекционных заболеваний, а также болезней, связанных с нарушением кровообращения.
Дезинтоксикационная активность — характерное свойство именно полимерной структуры, т. к. ни мономеры, ни их низкомолекулярные аналоги такой способностью не обладают.
В качестве растворов для гемодилюции (разбавления крови) и для аппаратов типа сердце — легкое используют практически те же полимеры, что и для дезинтоксикации, однако в др. количествах и с добавлением солевых растворов, а также при применении специальной тактики инфузионно-трансфузионного лечения. Существенно, что по реологическим характеристикам растворы низкомолекулярных полимеров значительно превосходят препараты плазмы крови и даже растворы человеческого альбумина. Физиологическая активность плазмозаменителей этой группы проявляется также в том, что, кроме снижения вязкости крови, они улучшают ее антиагрегационные свойства, снижают способность эритроцитов к аглютинации (склеиванию).
Дезинтоксикационный эффект, или свойство растворов полимеров выводить из организма токсины бактериального и иного происхождения, обусловливается способностью макромолекул сорбировать или связывать в комплексы вещества различной природы.
Наиболее эффективными препаратами являются:
Все кровезаменители готовят на физиологическом с доведением рН до 5 — 7. В качестве других компонентов кровезаменителей, приближающих их по свойствам к крови (достижение изотоничности и изоионичности) и обуславливающих дополнительный лечебный эффект, применяют глюкозу, лактат натрия, соли Na, К, Са, Mg и др.
В экспериментах на животных и в клиниках в качестве кровезаменителей испытывается ряд других препаратов на основе синтетических и природных полимеров:
Ведутся широкие исследования по синтезу полимерных кровезаменителей, которые, кроме вышеперечисленных основных свойств, обладали бы способностью к переносу кислорода и углекислого газа, функциями лечебных препаратов направленного действия.
Кровезаменители для парентерального питания представляют собой продукты полного или частичного расщепления белков.
Плазмозаменители для парентерального питания
Плазмозаменители для парентерального питания — препараты, получаемые кислотным или ферментативным гидролизом полноценных белков (казеин, белки крови или мышц крупного рогатого скота, некоторые виды растительных белков). Представляют собой главным образом смесь индивидуальных аминокислот, но в зависимости от способа получения могут содержать и некоторое количество белков с мол. массами до нескольких тысяч. Составные части этих плазмозаменителей включаются в обменные процессы организма и пополняют его пластические («строительные») и энергетические ресурсы.
Заменители плазмы и других компонентов крови
Заменители плазмы и других компонентов крови предназначены для восполнения объёма циркулирующей крови, сохранения её агрегантного состояния, замещения определённых функций крови (лейкоцитарная масса, препараты плазмы, концентрат тромбоцитов), поддержания водно-электролитного баланса, онкотического давления крови, коррекции КЩС. Препараты этой группы используются и в качестве детоксицирующих средств, обладающих способностью связывать различные токсические вещества и ускорять их выведение из организма, а также уменьшать агрегацию форменных элементов крови в капиллярах.
Собственно, плазмозаменители выполняют лишь одну функцию — поддержание необходимого объёма циркулирующей крови. Они должны отвечать ряду требований:
К заменителям плазмы относятся плазма донорской крови (естественный плазмозаменитель), декстраны и растворы солей электролитов (растворы кристаллоидов).
Плазма содержит все компоненты жидкой части крови человека, но требует особых способов хранения и небезразлична для донорского организма в антигенном отношении.
Декстраны — растворы полисахаридов из культур ряда бактерий, лишённых антигенных свойств. Декстраны могут иметь различную степень полимеризации и соответственно разную молекулярную массу из них могут быть получены плазмозамещающие растворы различного функционального назначения. Растворы, содержащие декстраны с высокой молекулярной массой, используются, главным образом, в качестве гемодинамических средств, а с меньшей молекулярной массой — как корректоры реологических свойств крови. При введении в ток крови декстраны увеличивают онкотическое давление и усиливают процессы перемещения жидкости из тканей в кровяное русло. Они повышают диурез, чем способствуют процессам детоксикации. Подвергаясь в организме частичному гидролизу, декстраны выводятся в основном почками (почечная недостаточность является ограничением к их применению).
Растворы кристаллоидов (Рингера, Рингера-ацетат, Хартмана) содержат различные комбинации солей (натрия хлорид, натрия гидрокарбонат, натрия ацетат, кальция хлорид, калия хлорид), а также глюкозу в концентрациях, близких к физиологическим. Действие солевых растворов направлено на коррекцию дегидратации, содержания электролитов, концентрации ионов водорода и, соответственно, кислотно-щелочного состояния. При отсутствии значительных потерь электролитов для коррекции гиповолемии вводят 5 % (изотонический) раствор декстрозы.
Ряд патологических состояний (непроходимость пищевода, нарушение всасывания из кишечника, тяжёлые интоксикации), операции на желудке и кишечнике обусловливают необходимость парентерального введения питательных веществ, в первую очередь белков. Плазмозамещающие средства (альбумин 20–25 %, декстроза 20–50 % растворы) могут применяться в таких ситуациях как препараты для парентерального питания. Белки субстратно обеспечивают многие ферментные процессы, декстроза — энергетический обмен. Однако следует учитывать, что парентеральное введение белков может приводить к сенсибилизации организма с развитием анафилактических реакций при повторных инъекциях.
Заменители плазмы и других компонентов крови применяются главным образом для лечения и профилактики шока различного происхождения, нормализации артериального давления и улучшения гемодинамических показателей. Они используются при кровопотере, ожогах, других состояниях, сопровождающихся дегидратацией и гиповолемией, для профилактики послеоперационной и посттравматической тромбоэмболии, при интоксикациях различного генеза. Препараты декстрозы (20–40 % раствор) применяются также для коррекции гипогликемических состояний. С целью парентерального питания эти препараты используются для обеспечения текущих энергозатрат организма и регенеративных процессов в клетках, когда питание естественным путём по ряду причин невозможно.
Действующие вещества, относящиеся к фармакологической группе Заменители плазмы и других компонентов крови
Ниже приведён список действующих веществ, относящихся к фармакологической группе Заменители плазмы и других компонентов крови (коды АТХ и перечень торговых названий, связанных с этой группой).