Методы сорбционной детоксикации

Детоксикациоиная гемосорбция.

Общая характеристика В основе метода лечебной гемосорбции лежит фикса­ция химических соединений на неселективных углеродных сорбентах природного или синтетического происхождения, что определяется силами молекулярного сцепления Ван-дер-Ваальса, прочность которого обусловлена образованием кова-лентных связей между токсикантом и сорбентом. Эффективную сорбцию целевых.метаболитов обеспечивает большая общая площадь поверхности сорбента - до 1000 м²/г, причем площадь поверхности угля, образованная порами, намного пре­вышает внешнюю площадь поверхности угля, а общий объем нор составляет до 1 мл/г Степень сорбции преимущественно зависит от емкости микропор сорбента, а также от поляризуемости и геометрических характеристик сорбируемого токси­ческого вещества.

В целом сорбционная способность активированного угля весьма высока 1 г активированного древесного угля может сорбировать из неорганических раство­ров 1,8 г меркурхлорида. 1 г сульфаниламидов. 0.95 г стрихнина, 0.9 г морфина, 0.7 г атропина. 0.7 г барбитала, 0,3-0,35 г фенобарбитала. 0.55 г салициловой кислоты, 0.4 г фенола и 0.3 г этанола.

Кинетику сорбции во внешнем слое сорбента определяет поступление сорбата и ограничивает молекулярная диффузия сорбируемого компонента в неперемеши-ваемом тонком слое, непосредственно примыкающем к поверхности гранул, назы­ваемом нернстовской пленкой, разрушающейся лишь при интенсивной турбули-зации потока биологической жидкости. Скорость сорбции в этом случае обратно пропорциональна эффективному радиусу гранул, а энергия активации внешней диффузии относительно невысока и составляет всего 4-20 кДж/моль. Скорость процесса растёт с турбулизацией потока, уменьшающего толщину нернстовской плёнки, а также с увеличением концентрации сорбируемого компонента.

Внутридиффу.чионную кинетику, в свою очередь, определяет концентрация сорбента в микропорах и его диффузионный градиент. Скорость сорбции в этом случае обратно пропорциональна радиусу в квадрате гранул сорбента Энергия активации диффузии при таком тине кинетики значительно выше и составляет 40-120 кДж/моль. Таким образом, при внутридиффуэионной кинетике жела­тельно использование сорбентов с минимально возможным размером гранул, что позволяет существенно интенсифицировать процесс. В микропорах отмечают наиболее прочную фиксацию токсичных веществ и наиболее быструю кинетику. Кроме того, за счет высокого адсорбционного потенциала в области микропор могут фиксироваться и более крупные молекулы.

Синтезировано большое число природных (минеральных, животных, расти­тельных) и синтетических сорбентов, причем активность растительных сорбентов признают более высокой, чем прочих.

В механизме лечебного действия гемосорбции выделяют три основных компонен­та этиоспецифический, связанный сускоренным удалением этиологического факто­ра, те токсиканта, вызвавшего отравление, патоспецифический. обнаруживаемый при элиминации патогенетически значимых факторов («средние молекулы», цирку­лирующие иммунные комплексы и др), неспецифический, проявляющийся в отно­шении коррекции показателей гомеостаза. Основным преимуществом гемосорбции считают интенсивное извлечение из крови гидрофобных и жирорастворимых токси­ческих веществ (клиренс 70 150 мл/мин), что позволяет за короткое время снизить концентрацию токсиканта в крови от смертельной или критической до пороговой и тем самым максимально сократить пространственно-временное запаздывание лечебных мероприятий по отношению к моменту отравления. Непосредственный детоксикационный эффект гемосорбции дополняется очищением крови от «средних молекул», клиренс которых достигает 25-30 мл/мин.

Среди неспецифнческих эффектов гемосорбции наиболее заметно ее влия­ние на гемореологические показатели, прежде всего связанные с дезагрегацией форменных элементов (эритроцитов, тромбоцитов). Снижается вязкость крови. гематокрит. возрастает фибринолитическая активность плазмы крови, что приво­дит к удалению из микроцнркуляторного русла продуктов деструкции фибрина, в результате чего значительно уменьшается степень развития ДВС-синдрома и связанных с ним органных нарушений. На 1-3-и сутки после гемосорбции заметно возрастает содержание в крови функционально наиболее полноценных, высоко­стойких эритроцитов и снижается число низкостойких клеток.

Благоприятное влияние гемосорбции на показатели гомеостаза сопровождается существенным ускорением выведения токсичных веществ из организма, что про­является сокращением периода полу пребывания токсикантов в крови (барбиту­ратов. ФОИ. хлорированных углеводородов) в 3-10 раз, кроме того, существенно возрастает резистентность тканей к действию токсикантов в высоких концентра­циях. Высокую клинико-лабораторную эффективность гемосорбции отмечают при отравлениях психотропными и снотворными средствами (барбитураты, бензодиазепины. фенотиазины. лепонекс и др), ФОИ. салицилатами, хинином, пахикарпина гидройодидом. антитуберкулёзными препаратами и многими други­ми токсикантами, гемосорбция наиболее эффективна в ранние сроки отравлений ядовитыми грибами (бледная поганка, ложные шампиньоны и т д).

Клинический эффект гемосорбции в токсикогениой стадии отравлений прояв­ляется сокращением длительности токсической комы, коррекцией лабораторных показателей эндотоксикоза, что способствует более благоприятному течению или предупреждению органных нарушений, особенно печёночно-почечных и невроло­гических. В итоге уменьшаются сроки стационарного лечения больных.

Плазмосорбцию осуществляют перфузией плазмы через сорбент Процедуру можно проводить в непрерывном режиме, и тогда колонку с сорбентом располагают в экстракорпо­ральном контуре.

При прерывистом фракционировании крови полученную плазму с помощью насоса перфузируют через сорбент в режиме рециркуляции. Очищенную от шла­ков плазму внутривенно реинфузируют больному Колонка-деток с и ка тор может содержать от 100 до 400 мл сорбента.

Плазмосорбцию считают достаточной при перфузии 1,5 2 ОЦП через 200 мл сорбента. Контроль эффективности детоксикации осуществляют расчетом клиренса и элиминации исследуемого вещества.

Механизм действия Плазмосорбция преследует цель удалить циркулирующие крупно- и среднемолекулярные токсические вещества. При перфузии плазмы через сорбент на его поверхности и в порах фиксируются токсичные метаболиты. Низкая вязкость плазмы и отсутствие форменных элементов объясняют большую эффективность удаления экзогенных токсичных веществ при плазмосорбции по сравнению с ГС.

Ожидаемый эффект Выведение из организма крупно- и сред немолекулярных токсичных метаболитов приводит к улучшению общего состояния больного, соз­дает благоприятные условия для функционирования всех систем организма.

Плазмосорбция в комбинации с плазмаферезоы и плазмодиализом способству­ет детоксикаиии организма по широкому спектру токсических веществ, значи­тельно различающихся по своим физико-химическим свойствам и молекулярной массе. Комплексная детоксикация плазмы оказывает благоприятное воздействие на функцию всех жизненно важных органов и систем больного.

Энтеро сорбция

Энтеросорбцию относят к так называемым неинвазивным сорбционным мето­дам, так как он не предусматривает прямого контакта сорбента с кровью. При этом связывание экзо- и эндогенных токсикантов в ЖКТ энтеросорбентами - лечебны­ми препаратами различной структуры - происходит путем адсорбции, абсорбции. ионообмена и комплексообразования. а физико-химические свойства сорбентов и механизмы их взаимодействия с веществами определяет их структура и качество поверхности.

Абсорбция - процесс поглощения сорбата всем объемом сорбента, что имеет место в тех случаях, когда в качестве сорбента выступает жидкость, а процесс взаимодействия с сорбатом. по сути, растворение вещества. Процесс абсорбции имеет место при проведении желудочного или кишечного лаважа. а также при вве­дении энтеросорбентов в жидкой фазе, где и происходит абсорбция. Клинический эффект достигают, если растворитель не всасывается или после введения жидкость в скором времени выводится из ЖКТ.

Ионообмен - процесс замещения ионов на поверхности сорбента ионами сор­бата. По виду ионообмена выделяют аниониты, катиониты и полиамфолиты Замещение ионов в той или иной степени возможно во всех энтеросорбентах, но к ионообменным материалам относят лишь те, где этот вид химического взаимо­действия основной (ионообменные смолы). При этом в ряде случаев необходимо предотвращать избыточный выход в химус и всасывание электролитов, проис­ходящий при ионообмене в энтеральной среде.

Комплексе/образование имеет место при нейтрализации, транспорте и выведе­нии из организма целевых метаболитов за счет формирования устойчивой связи с лигандом молекулы или иона, образующийся комплекс может быть как раство­римым, так и нерастворимым в жидкости. Из числа энтеросорбентов к комплек-сообразователям относят производные поливинилпирролидона.

Основные медицинские требования к энтеросорбентам

• нетоксичность Препараты в процессе прохождения по ЖКТ не должны раз­рушаться до компонентов, которые при всасывании способны оказывать пря­мое или опосредованное действие на органы и системы.

• нетравматичность для слизистых оболочек Должны быть устранены механи­ческие, химические и другие виды неблагоприятного взаимодействия со сли­зистой оболочкой полости рта, пищевода, желудка и кишечника, приводящие к повреждению органов,

• хорошая эвакуация из кишечника и отсутствие обратных эффектов - усиле­ния процессов, вызывающих диспептические нарушения,

• высокая сорбционная емкость по отношению к удаляемым компонентам химуса, для неселективных сорбентов должна быть сведена к минимуму воз­можность потери полезных компонентов,

• отсутствие десорбции веществ в процессе эвакуации и изменения рН среды. способной привести к неблагоприятным проявлениям,

• удобная фармацевтическая форма препарата, позволяющая его применение в течение длительного времени, отсутствие отрицательных органолептических свойств сорбента,

• благоприятное влияние или отсутствие воздействия на процессы секреции и биоценоз микрофлоры ЖКТ.

• находясь в полости кишки, сорбент должен вести себя, как относительно инертный материал, не вызывая каких-либо реактивных изменении в ткани кишки, либо эти изменения должны быть минимальными и сопоставимыми с теми, которые прослеживаются при смене рациона.

Для выполнения энтеросорбции чаще всего используется оральное введение энтеросорбентов. но при необходимости они могут быть введены через зонд, при­чем для зондового введения более пригодны препараты в виде суспензии или кол­лоида, так как гранулированные сорбенты могут обтурировать просвет зонд. Оба указанных выше способа введения энтсросорбента необходимы для выполнения гак называемой гастроинтенсгинальной сорбции Энтеросорбенты можно вводить в прямую кишку (колоносорбция) с помощью клизм, однако эффективность сорб­ции при таком пути введения сорбента, как правило, уступает пероральному.

Неспецифические сорбенты в каждом отделе ЖКТ осуществляют сорбцию тех или иных компонентов в зависимости от состава энтеральной среды. Удаление ксенобиотиков, попавших в организм перорально, происходит в желудке или в начальных отделах кишечника, где сохраняется их наиболее высокая концен­трация. В двенадцатиперстной кишке начинается сорбция желчных камней, холестерина, ферментов, в тощей - продуктов гидролиза, пищевых аллергенов, в толстой — микробных клеток и других веществ. Однако при массивной бакте­риальной колонизации и высоких концентрациях в биосредах организма ядов и метаболитов процесс сорбции происходит во всех отделах ЖКТ.

В зависимости от конкретных задач следует выбирать оптимальную форму и дозировку сорбентов. Психологически наиболее труден прием больными грану­лированных форм сорбентов, а более охотно принимают хорошо размельченные сорбенты, например, в виде паст, не имеющих вкуса и запаха и не травмирующих слизистые оболочки. Последнее присуще углеволокнистым материалам.

Наиболее употребителен 3-4-кратный прием энтеросорбентов (до 30-100 г в сутки, или 0.3-1.5 г/кг массы тела), но в зависимости от характера патологиче­ского процесса (например, при острых отравлениях) необходимого эффекта легче достигнуть одной ударной дозой препарата. Во избежание сорбции лекарственных средств, вводимых перорально. промежуток времени от их приёма до использо­вания энтсросорбента должен быть не менее 30-40 мин. но все же лекарственную терапию предпочтительней проводить парентерально.

Энтеросорбцию используют в медицине для лечения широкого спектра острых и хронических заболеваний, сопровождающихся токсикозами, что позволяет повы­сить эффективность прочих видов лечения и уменьшить их объем, в том числе и экстракорпоральных методов детоксикации. Положительный эффект отмечают при аллергических заболеваниях, бронхиальной астме, псориазе, а также при раз­личных проявлениях атеросклероза, острых и хронических заболеваниях печени. Метод позволил улучшить результаты лечения ряда хирургических заболеваний (острый панкреатит, гнойный перитонит), почечной недостаточности, различных инфекционных заболеваний, энтеросорбция благоприятно влияла на течение раневого процесса.