Инфузионная среда ГИК
Национальный медицинский университет им. А. А. Богомольца,
Kафедра анестезиологии и интенсивной терапии, Киев
10 июля 1881 года Landerer успешно провел вливание больному «физиологического раствора поваренной соли», обеспечив бессмертие этой инфузионной среде. Прошлое столетие стало веком становления и развития инфузионной терапии. Успешно эта отрасль медицины развивается и в наши дни.
В 90-х годах прошлого века растворы кристаллоидов в Украине повсеместно изготавливались в госпитальных аптеках, они имели ограниченные сроки хранения. В настоящее время существует отчетливая тенденция к выпуску готовых форм инфузионных растворов, которые производятся на фармацевтических предприятиях. Инфузионная терапия является важным инструментом в комплексном лечении многих заболеваний. Врач должен четко знать цель применения инфузионного раствора, иметь сведения о количественном составе лекарственного средства, исчерпывающую информацию о его механизмах действия. Поддержание нормальной концентрации калия в плазме является одним из основных условий рациональной инфузионной терапии. Калий – главный катион и осмотически активный компонент внутриклеточной жидкости. У здорового взрослого человека лишь около 2% (60-80 мэкв) общего калия организма (3000 – 4000 мэкв; 35-55 мэкв/кг веса) находится во внеклеточной жидкости [1]:
• Концентрация К+ в клетке составляет примерно 160 ммоль/л, т.е. в 40 раз больше, чем во внеклеточной жидкости.
• Высокое внутриклеточное содержание К+ поддерживается с помощью активного транспорта (при участии фермента Na/K-АТФазы).
• Калий играет определяющую роль в осуществлении биоэлектрической активности клеток и поддержании нервно-мышечной возбудимости и проводимости.
Суточная потребность человека в калии составляет 2,5-5 г или 0,7-0,9 ммоль/кг/сут. Общее содержание калия в организме зависит в основном от мышечной массы: у женщин оно меньше, чем у мужчин; снижение концентрации калия отмечается также при атрофии мышц. Баланс калия определяется его приемом внутрь и почечной экскрецией. Около 90% введенного в организм калия выводится почками, а большая часть секретируется дистальным нефроном. При этом известно, что в основе калиевого баланса лежат следующие основные механизмы:
• в условиях патологии ацидоз способствует обмену внутриклеточного калия на водородные катионы (гиперкалиемия), алкалоз благоприятствует гипокалиемии;
• инсулин и b-адренэргические влияния способствуют переходу калия в клетки, a-адреномиметики – обратному току калия;
• минералкортикоиды или избыток глюкокортикоидов усиливают экскрецию калия почками и влияют на распределение калия между внутриклеточной и внеклеточной средами, ускоряя его переход в клетки;
• в дистальных канальцах в одних и тех же клетках одномоментно функционируют два разнонаправленных процесса: реабсорбция и секреция калия, что обеспечивает максимальное извлечение калия из мочи при его дефиците в крови, а при избытке – выведение калия [2];
• в выведении калия принимают участие не только почки, но и желудочно-кишечный тракт, потовые железы.
При недостаточности калия в человеческом организме возникают нарушения нормальной функции почек и постепенно развиваются гистологические изменения в них. Извитые канальцы становятся более растянутыми, в нефронах появляются вакуоли. Наблюдается значительное снижение концентрирующей способности функции почек, вызванное необходимостью сохранения иона калия, и выделение кислой мочи. Параллельно происходит избыточная реабсорбция иона натрия, которая приводит к его накоплению в организме. Гомеостатическая регуляция концентрации калия в плазме не столь совершенна как, например, натрия или глюкозы. Почечный механизм регуляции эффективно предотвращает гиперкалиемию, однако гораздо хуже работает в условиях гипокалиемии. В клинической практике состояния, сопровождающиеся дефицитом калия, встречаются гораздо чаще, чем гиперкалиемии. Рождение метаболического подхода в лечении ИБС традиционно связывают с глюкозо-инсулино-калиевой смесью (ГИК). Широкое многолетнее использование ГИК основано на эффекте переключения метаболизма гипоксически поврежденного миокарда с неэкономичного окисления свободных жирных кислот на энергетически более выгодную в условиях гипоксии глюкозу.
Причины развития гипокалиемии [3]:
1. Пищеварительный тракт
А. Уменьшение поступления с пищей или невозможность приема пищи
Б. Расстройство пищеварения (рвота, диарея, аденома ворсинок, свищи, выведение мочеточника в сигмовидную кишку), в том числе инфекционного генеза
2. Почки
А. Метаболический алкалоз
Б. Диуретики
В. Повышенная активность минералокортикоидов:
– первичный альдостеронизм;
– вторичный альдостеронизм (включая злокачественную гипертензию, синдром Бартера, опухоль клеток юкстагломерулярного аппарата);
– прием препаратов лакрицы;
– избыток глюкокортикоидов (синдром Кушинга, экзогенные стероиды, эктопическая продукция АКТГ).
Г. Поражение канальцев почек:
– почечный канальцевый ацидоз;
– лейкоз;
– синдром Лиддла;
– антибиотики.
Д. Дефицит магния
3. Гипокалиемия из-за перехода иона калия в клетки (без общего дефицита)
А. Гипокалиемический периодический паралич
Б. Эффект инсулина
В. Алкалоз
Г. Гипокалиемия в результате внутреннего дисбаланса, при избыточном переходе калия внутрь клеток из внеклеточной жидкости (как при алкалозе, лечении инсулином или периодическом параличе)/
Клиническая картина гипокалиемии проявляется в виде:
• Астении
• Нервно-мышечных расстройств: мышечная слабость, судороги мышц, параличи, парезы, ослабление сухожильных рефлексов, депрессия, ступор, кома
• Изменений со стороны органов пищеварения: метеоризм, парез кишечника, паралитическая кишечная непроходимость
• Изменений со стороны мочеполовой системы: атония мочевого пузыря, полиурия
• Изменений со стороны сердечно-сосудистой системы: увеличение размеров сердца, тахикардия, экстрасистолия, снижение артериального давления
Изменения на ЭКГ:
• нарушение A-V-проводимости;
• расширение комплекса QRS;
• удлинение QT;
• снижение ST;
• появление зубца U (в V2-V3);
• зубец Т уплощается, становится двухфазным, отрицательным;
• развивается экстрасистолия, пароксизмальная тахикардия.
Гипокалиемия значительно увеличивает риск тахиаритмий и считается угрожающим жизни состоянием, особенно у больных, принимающих сердечные гликозиды. Тяжелая гипокалиемия ведет к фибрилляции желудочков и прекращению кровообращения.
Дефицит калия приводит к снижению чувствительности почек к АДГ и ухудшает их концентрационную функцию. Этим объясняется полиурия, часто наблюдаемая у больных с хроническим дефицитом калия.
При снижении уровня калия в плазме ниже 3,5 ммоль/л можно говорить о дефиците калия в организме и необходимости его коррекции. Снижение уровня калия ниже 2,5 ммол/л требует немедленного проведения мероприятий, направленных на нормализацию уровня калия.
NB! Следует помнить, что общий дефицит К+ в организме может сопровождаться его пониженным, нормальным или повышенным содержанием в плазме. Суточная экскреция К+ с мочой при гипокалиемии падает. Следует учитывать, что в условиях ацидоза увеличение концентрации калия в плазме может наблюдаться даже при его общем дефиците в организме.
Мишенью гипокалиемии чаще всего становится сердечно-сосудистая система. Многолетний опыт применения «поляризующих смесей» в кардиологии показал их эффективность в комплексном лечении различных заболеваний миокарда. Чаще всего они используются для лечения аритмий, обусловленных гипокалиемий, в том числе интоксикацией сердечными гликозидами.
Множество экспериментальных, клинических и эпидемиологических исследований однозначно подтвердили положительное влияние калия в профилактике и лечении артериальной гипертензии и ее осложнений – острого нарушения мозгового кровообращения. Кроме того, медикаментозное лечение АГ может провоцировать усугубление гипокалиемии. В первую очередь речь идет о тиазидовых и тиазидоподобных препаратах (гидрохлортиазид, циклометиазид) [3].
Таким же доказанным фактом можно считать влияние понижения концентрации калия в крови на возникновение тахикардий, нарушений ритма (мерцательная аритмия, желудочковая и наджелудочковая экстрасистолия), атриовентрикулярных блокад. Препараты калия являются самыми популярными средствами первоначальной инфузионной терапии у больных мерцанием предсердий, поскольку именно гипокалиемией обусловлено значительное количество случаев мерцания предсердий. Дефицит калия усиливает кардиотоксическое действие препаратов наперстянки.
Рождение метаболического подхода в лечении ИБС традиционно связывают с глюкозо-инсулино-калиевой смесью (ГИК). Широкое многолетнее использование ГИК основано на эффекте переключения метаболизма гипоксически поврежденного миокарда с неэкономичного окисления свободных жирных кислот на энергетически более выгодную в условиях гипоксии глюкозу. Сердце можно представить в виде насоса, «топливом» для которого служат карбогидраты (в основном глюкоза) и свободные жирные кислоты (СЖК). В обычных условиях начальный этап метаболизма глюкозы – анаэробный гликолиз приводит к синтезу незначительного (менее 10%) количества АТФ. При достаточном кислородном обеспечении основным энергетическим субстратом миокарда являются СЖК, которые служат источником от 60 до 80% АТФ [4]. Важно отметить, что СЖК менее «эффективный» источник энергии по сравнению с глюкозой, так как требуют на 10% больше кислорода для образования эквивалентного количества АТФ. В случае умеренной ишемии окисление СЖК и глюкозы снижается. Гликолиз становится основным источником АТФ. В этих условиях запасы гликогена мобилизуются на поддержку гликолиза. ГИК обладает еще одним полезным эффектом – способностью подавлять высвобождение СЖК адипозоцитами (действие инсулина), что приводит к снижению концентрации СЖК в зоне ишемизированного миокарда. Таким образом, улучшение энергетического метаболизма миокарда в условиях ишемии происходит за счет:
• увеличения снабжения сердца глюкозой → стимуляция окисления глюкозы [5];
• подавления высвобождения СЖК адипозоцитами → снижение концентрации СЖК в зоне ишемизированного миокарда [6].
Данные последних исследований доказывают, что глюкозо-инсулино-калиевая смесь эффективна при ишемической дисфункции левого желудочка. Вызванная хронической ишемией дисфункция левого желудочка становится менее выраженной при введении глюкозо-инсулино-калиевой смеси (сообщается в январском выпуске Heart 2004). Введение ГИК уменьшает ишемическое повреждение и постишемическую дисфункцию при приступе стенокардии. Кроме того, оно ограничивает размер зоны инфаркта и ускоряет восстановление в постинфарктном периоде. Ранее подобные метаболические вмешательства при хронической ИБС на должном уровне не изучались.
Д-р Thomas Marwick и его коллеги (Университет Квинсленда, Брисбэн, Австралия) изучали эффекты 4-часовой инфузии ГИК у 30 пациентов с ишемической дисфункцией левого желудочка. Участникам также проводилась добутаминовая стресс-эхоКГ по стандартной методике.
Показатели подвижности стенки желудочка сходным образом увеличивались как при введении добутамина (с 1,78 до 1,64), так и ГИК (с 1,76 до 1,66). Пиковая систолическая скорость также возрастала одинаково: с 2,5 до 3,1 см/сек и с 3,0 до 3,5 см/сек соответственно. Эффективность введения ГИК была особенно заметна для сегментов, сохранивших «жизнеспособность» по данным добутаминовой ЭХОКГ. Только для 5% из всех 162 сегментов не было выявлено сократительного резерва.
Показатели конечно-систолического объема слегка улучшились после введения ГИК у 25 пациентов, а конечно-диастолический объем и фракция выброса остались прежними. «Мы лишь хотели подтвердить гипотезу о том, что изменение метаболизма может улучшить сердечную функцию. По нашим данным, это первое исследование метаболической терапии при хронической ИБС, – заявил д-р Thomas Marwick, – нам необходимы новые эффективные препараты, влияющие именно на метаболизм миокарда и которые могут быть особенно полезны тем больным, у которых невозможно провести реваскуляризацию».
ООО «Юрия-Фарм» является производителем готового лекарственного средства, предназначенного для устранения дефицита калия в организме. ГиК – раствор для инфузий, 100 мл которого содержат калия хлорида – 0,5 г (калий-ион – 67,06 ммоль/л; хлорид-ион – 67,06 ммоль/л), глюкозы – 5 г, что соответствует 0,5% раствору хлорида калия на 5% глюкозы. С одной строны, ГиК устраняет энергетические потери организма, с другой – восполняет потери калия. Однако здесь важно помнить, что если ГиК используется без инсулина, скорость внутривенной инфузии не должна превышать 2-3 мг/кг/мин.
Преимуществами готовой лекарственной формы являются: высокая микробиологическая чистота препарата, исключение опасности загрязнения, ошибок и погрешностей при его приготовлении ex tempore, удобство применения. Нередко приготовление «поляризующих смесей» происходит в условиях дефицита времени. Это приводит к тому, что раствор хлорида калия неравномерно распределяется в объеме инфузионной среды и может вызвать осложнения, сходные с внутривенным введением концентрированного раствора хлорида калия. Инфузионный раствор ГиК лишен этого недостатка. Только в условиях современного фармацевтического предприятия может быть осуществлен строжайший контроль за качественным и количественным составом инфузионной среды.
