Влияет ли инфузия БН на КОС внутри клетки?
КАКОВЫ АЛЬТЕРНАТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИКАРБОНАТА
НАТРИЯ ПРИ АЦИДОЗЕ?
А.И. Салтанов, О.А. Обухова
Введение.Ацидоз является одним из частых и тяжелых осложнений, возникающих у пациентов отделений интенсивной терапии. Доказано, что развитие тяжелого ацидоза увеличивает летальность [1,2,3 ].
Как правило, терапия ацидоза основана, прежде всего, на выявлении причин, повлекших за собой его развитие, в обеспечении адекватной доставки кислорода к тканям, снижении потребления кислорода тканями (например, при помощи седации) и стремлении провести защелачивание крови (используя, к примеру, внутривенное введение бикарбоната натрия).
Нет сомнений, что бикарбонат натрия (БН) уменьшает ацидемию. Однако до конца неизвестно, обладает ли повышение рН, достигнутое применением БН, целебными свойствами. Кроме того, назначение БН сопряжено с развитием ряда побочных эффектов, о которых в острой ситуации клиницист предпочитает не вспоминать, полагая, что польза от назначения соды в любом случае перевесит все возможные негативные последствия.
Лактат-ацидоз, определяемый как повышение концентрации лактата выше 5 ммоль/л и снижение рН менее 7,35, является типичным осложнением критических состояний, будь то сепсис, кардиогенный шок, тяжелая гипоксия, печеночная недостаточность или интоксикация [4]. Большинство из этих состояний приводит к снижению доставки кислорода в клетки или уменьшают его утилизацию в митохондриях, участвуя при этом и в других механизмах повреждения.
|
|
|
Хотя споры о правомочности применения БН для лечения метаболического ацидоза активно ведутся в течение последних 15 лет, его назначение вызывает вопросы как минимум с 1934 г. [5]. Тем не менее, БН до сих пор является золотым стандартом терапии и рекомендуется во многих руководствах и обзорных статьях [6, 7, 8 ]. Это происходит несмотря на достаточное количество доказательных клинических исследований о неэффективности его использования.
Цель публикации – обсудить возможные способы коррекции ацидоза, опираясь на результаты экспериментальных и клинических исследований.
Хотелось бы подчеркнуть, что не обсуждается применение БН при метаболическом ацидозе, вызванном потерей бикарбоната, когда замещение потерь бикарбоната является обоснованным. Однако попытки механически повысить рН, не учитывая неблагоприятных эффектов назначения БН, являются непростительными.
Насколько опасен низкий рН?Бытует чрезмерно упрощенное мнение, что окном клинициста в мир кислотно-основного состояния (КОС) является артериальная кровь, отражающая точный рН внутри клетки. Тем не менее, четкой связи между рН артериальной крови и рН внутриклеточной среды нет. Более того, ни рН, ни рСО2 в артерии не отражают проявление внутриклеточного ацидоза. Поэтому ценность повышения артериального рН весьма призрачная, т.к. КЩС в клетках отдельных органов может значительно отличаться от КЩС в других клетках других органов. Например, в экспериментальных работах на изолированных гепатоцитах крыс градиент митохондриальной мембраны не менялся, даже когда внеклеточный рН снижался с 7,4 до 6,9 [9].
|
|
|
Поскольку ацидоз возникает при развитии синдрома критического состояния, умение оценить патофизиологические эффекты низкого рН в совокупности с эндоксемией и гипоксией является залогом успешного лечения. В экспериментальных и клинических работах на изолированной мышце сердца, перфузируемой раствором с низким рН, сократительная функция миокарда на фоне ацидоза обычно снижалась [10], иногда значительно [11,12]. Кроме того, в условиях ацидоза кардиодепрессивный эффект может усиливаться при уменьшении внутриклеточных запасов АТФ, нарушении адекватной доставки кальция в кардиомиоциты или снижении чувствительности к кальцию контрактильных протеинов [13, 14 ]. Помимо этого, при ацидозе активируется симпатико-адреналовая система, увеличивается сердечный выброс, повышается давление в легочной артерии, легочное сосудистое сопротивление при этом не меняется, а толерантность правого желудочка к нагрузке снижается [15]. Параллельно отмечается уменьшение чувствительности миокарда к катехоламинам [16], меняется почечный и печеночный кровоток [17, снижается сократимость диафрагмы [18], повышается риск развития аритмий [4].
|
|
|
Результаты клинических исследований доказывают, что применение «приемлемой» гиперкапнии с рН около 7,2 переносится удовлетворительно при ОРДС, астматическом статусе [22, 23, 24], кетоацидозе [25], а также при детских пороках развития [26, 27], причем изменения системной гемодинамики незначительны даже при рН, равном 7,15 [28].
Стоит отметить, что режим «приемлемой» гиперкапнии не предусматривает проведение защелачивания крови для купирования респираторного ацидоза.
Парадоксально, но некоторыми авторами было показано положительное влияние ацидоза на фоне критического состояния. Сообщается, что в эксперименте при низком рН замедлялись процессы апоптоза в изолированных гепатоцитах, подвергшихся искусственной аноксии и химической гипоксии. Коррекция рН, напротив, усиливала апоптоз клеток [29]. Также в экспериментальных работах было показано, что при проведении реперфузии сердца животных в условиях экстрацеллюлярного ацидоза зона инфаркта миокарда была меньше по сравнению с теми животными, у которых внеклеточный рН был нормальным [30, 31].
|
|
|
Влияет ли инфузия БН на КОС внутри клетки?
Кажется естественным, что добавление основания в кислую кровь должно повысить её рН. Однако не так все просто. Известно, что постоянство рН обеспечивается целым комплексом биохимических процессов: разницей между общей концентрацией сильных катионов и анионов, концентрацией слабой кислоты и напряжением СО2 [7]. Внутривенное введение соды повышает концентрацию натрия, сильного катиона, тем самым повышая рН, но параллельно происходит увеличение концентрации рСО2, что приводит к снижению рН. Если пациенту с ацидозом, находящемуся на ИВЛ, ввести внутривенно БН в дозе около 2 ммоль/кг в течение 15 мин или 1 ммоль/кг в течение 1–2 мин, раСО2 возрастёт с 35 до 40 мм рт. ст., а рН увеличится только на 0,14 и на 0,05 единиц, соответственно [1, 32].
Кроме того, назначение БН может вызвать извращенную метаболическую реакцию, когда после инфузии соды продукция лактата повышается [33, 34, 35]. Точного объяснения этого феномена нет, однако считается, что в его основе лежит целый ряд патофизиологических изменений, в частности сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина, повышение анаэробного гликолиза, нарушение активности ферментов, изменение кровоснабжения печени [36, 37] и повышенная продукция лактата эритроцитами [38].
Следует помнить, что проницаемость мембран и система активного транспорта клетки оказывают существенное влияние на внутриклеточное кислотно-щелочное состояние. Даже когда БН вводится в центральную вену и заведомо защелачивает кровь, его влияние на внутриклеточную среду может быть непредсказуемым. Это объясняется тем, что при диссоциации БН образуется оксид углерода, молекула которого способна проникнуть в клетку (в отличие от молекулы БН). Там при участии воды образуются ионы водорода, и таким образом интрацеллюлярная среда закисляется. Это усугубляет расстройства КОС и является главным недостатком препарата [39, 40].
Негативные эффекты применения БН.Наиболее очевидным нежелательным эффектом применения БН является волемическая и солевая нагрузка, способная привести к развитию гиперволемии, гиперосмолярности и гипернатрийемии [41,
42 ].
Известно, что внутривенное болюсное введение БН может провоцировать кратковременное падение среднего артериального давления, а также спровоцировать непродолжительное повышение внутричерепного давления [43], что объясняется, вероятнее всего, высокой гипертоничностью раствора БН.
Кроме того, при внутривенном введении БН отмечается снижение концентрации ионизированного кальция. Это доказывается результатами многих экспериментальных и клинических исследований. Так, в нескольких рандомизированных контролируемых исследованиях было показано, что применение БН у пациентов с ацидозом приводит к достоверному снижению концентрации ионизированного кальция [44, 45 ].
Альтернатива БН.Исходя из вышеизложенного становится очевидным, что в ряде клинических ситуаций БН не эффективен. Альтернативой БН являются такие растворы, как карбикарб, натрия дихлорацетат (НДА) и трис-гидроксиметил аминометамин (трометамол).
Карбикарбпредставляет собой эквимолярный раствор карбоната и бикарбоната натрия и отличается от БН меньшим содержанием анионов бикарбоната, следовательно, при внутривенном введении образуется меньшее количество двуокиси углерода. В экспериментальных работах Карбикарб быстрее, чем БН, повышает рН артериальной крови, внутриклеточный рН, не увеличивая при этом концентрацию лактата и способствуя снижению рСО2 при метаболическом ацидозе [46, 47, 48, 49].
Теоретические предпосылки использования НДА состоят в следующем. Инфузия НДА уменьшает продукцию лактата, стимулируя активность пируватдегидрогеназы – фермента, регулирующего участие пирувата в цикле трикарбоновых кислот. Это позволяет увеличить клиренс лактата, тем самым уменьшая проявления ацидоза [50]. Кроме того, внутривенное введение НДА способствует повышению утилизации глюкозы в кардиомиоцитах, увеличивая сократительную способность миокарда [51].
Тем не менее, проведенные мульцентровые, плацебо-контролируемые исследования показали, что инфузия НДА на фоне лактат-ацидоза не улучшает гемодинамические показатели и не влияет на выживаемость больных [2, 39], в связи с чем препарат не был рекомендован для клинического использования и не производится фармацевтическими компаниями [52].
Трометамол – органический аминопротонный акцептор, который при парентеральном введении становится компонентом буферной системы организма; он связывает протоны водорода (Н+), предупреждая или корригируя развившийся ацидоз [54]. По экспериментальным данным, при метаболическом ацидозе Трометамол обладает возможностью повышать рН как внеклеточно, так и внутри клетки. В отличие от БН, при инфузии трометамола продукция двуокиси углерода не увеличивается [53]. Напротив, при его использовании парциальное давление углекислого газа в крови снижается, концентрация ионов водорода уменьшается, а концентрация бикарбоната (HCO3−) растёт [54].
В экспериментальных и клинических работах изучались различные метаболические эффекты трометамолола и БН. Было показано, что в условиях индуцированного метаболического ацидоза буферная ёмкость трометамола эквивалентна буферной ёмкости БН. Однако, по сравнению с БН, инфузия трометамола не только не усиливает гиперкапнию [55, 56], а напротив, способствует снижению рСО2 и защелачивает среду как вне клетки, так и внутри неё [57, 58, 59].
По другим источникам, применение трометамола не приводит к достоверному повышению рН внутри клетки и интрацеллюлярная эффективность трометамола сравнима с эффективностью БН [60].
Следует отметить, что инфузия трометамола не оказывает влияния на концентрацию калия в крови и достоверно снижает концентрацию внеклеточного натрия, не влияя на осмоляльность плазмы. Этим трометамол отличается от БН, при внутривенном введении которого и концентрация внеклеточного натрия, и осмолярность сыворотки крови повышаются [53, 61, 72]. Показано, что при использовании обоих растворов отмечается кратковременная гипокальциемия, однако степень снижения ионизированного кальция больше на фоне инфузии БН [42, 53].
Немало экспериментальных и клинических работ посвящено применению трометамола при травматическом и нетравматическом повреждении головного мозга. Тем не менее, на сегодняшний день возможность использования трометамола при отеке мозга остаётся спорной.
С одной стороны, результаты многочисленных оригинальных исследований показали, что внутривенное введение трометамола корригирует экстра- и интрацеллюлярный церебральный ацидоз в ранние посттравматический и постреанимационный периоды [62, 63, 64, 69].
Использование трометамола приводит к значимому снижению внутричерепного давления [65, 66], достоверно увеличивая выживаемость [67, 68].
Сообщается также, что инфузия трометамола в ранний постреанимационный период непосредственно после восстановления сердечной деятельности улучшает реперфузию клеток головного мозга, тем самым способствуя более полному вос-становлению его функций [69, 70].
Однако по данным других авторов, использование трометамола помимо снижения внутричерепного давления вызывает уменьшение церебрального перфузионного давления и напряжения кислорода в веществе головного мозга [71, 72, 73], что ухудшает прогноз заболевания. Таким образом, включение трометамола в схему лечения отёка мозга остаётся дискутабельным.
Большинство авторов отмечает, что использование трометамола при тяжёлых поражениях лёгких в целом является полезным. Применение трометамола при ОРДС у вентилируемых и седатированных больных достоверно повышает рН артериальной крови, уменьшает дефицит оснований, снижает раСО2 [59], уменьшает последствия травмы лёгких, вызванной применением ИВЛ [74]. …в результате коррекции ацидоза нивелируются кардиодепрессивные эффекты «контролируемой» гиперкапнии, отмечается стабилизация центральной гемодинамики [75, 76].
Однако другими исследователями высказывается мнение, что применение защелачивающих растворов (в том числе и трометамола) при гиперкапническом ацидозе является неоправданным [77,
78 ]. Имеются данные о том, что трометамол широко применяется у пациентов с почечным ацидозом: в сравнении с бикарбонатом натрия, препарат обеспечивал более быструю и долговременную коррекцию рН [54], однако при наличии острой или хронической почечной недостаточности использование трометамола становится рискованным мероприятием [79].
Показано, что использование препарата позволяет улучшить сократительную способность сердечной мышцы [83]. Происходит это, по-видимому, за счет способности трометамола на фоне гипоксии корригировать внутриклеточный ацидоз [84, 85, 86]. Кроме того, препарат используется в трансплантологии солидных органов [87, 88, 89], при развитии кардио- и нейротоксичности на фоне противоопухолевой химиотерапии [90], в составе солевого раствора для предотвращения синдрома реперфузии при окклюзиях артерий нижних конечностей [91], для купирования диабетического кетоацидоза [92].
Препарат включен в рекомендации Американской ассоциации кардиологов 2005 г. по оказанию медицинской помощи при проведении сердечно-легочной реанимации [93] и в рекомендации по лечению ацидоза различной этиологии департамента анестезиологии медицинского центра университета Нью-Йорка 1998 г. [94].
В заключение. Тем не менее, однозначного ответа на вопрос: «Как и чем лечить ацидоз?», по-видимому, пока нет. Согласно патогенетическому подходу к болезни, лечение должно быть направленным главным образом на искоренение причины, вызвавшей ацидоз.
Надо помнить, что применение буферных растворов позволяет лишь на некоторое время корригировать нарушения КОС у пациентов, находящихся в критических состояниях.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 183; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!