Препараты на основе желатина.

С момента первого применения раствора желатина J.Hogan (1915) для замещении крови при смертельной кровопотере прошло почти 85 лет. В настоящее время в мире применяются более 50 различиях препаратов на его основе. Наиболее известный в нашей стране "Желатиноль" разработан в Ленинградском НИИ гематологии и переливания крови в 1961 году.

По своей биологической природе желатин является денатурированным белком, полученным из коллагенсодержащих тканей крупного рогатого скота в результате ступенчатой тепловой и химической обработки. Исходным сырьем может быть также нервная ткань быка. Однако, в данном случае разработчики не исключают возможность инфицирования.

Современная классификация инфузионных сред на основе желатина предусматривает выделение трех основных типов продукции:

1) растворы на основе оксиполижелатина;

2) растворы на основе сукцинированного желатина (модифицированного жидкого желатина);

3) растворы на основе желатина приготовленного из мочевины.

Основное клиническое назначение растворов желатины аналогично декстранам и направлено на возмещение дефицита объема циркулирующей крови. Следует отметить, что, по сравнению, с ними сила связывания воды желатиной намного меньше (объем замещения 50-70%) и эффект менее продолжителен (не более 2 ч). Наибольший интерес представляют инфузионные среды на основе модифицированного жидкого желатина, молекулы которого имеют вытянутую форму, что снижает их способность npoxодить через поры капилляров, тем самым увеличивая время циркуляции.

Важнейшей отличительной особенностью КПР на основе желатина является высокое КОД его растворов - в пределах 220-290 мм.рт.ст., что в 5-7 раз превышает коллоидно-осмотическое давление декстрана- 40 (40 мм.рт.ст.) и в 10-14 раз КОД плазмы крови. Именно высокое КОД растворов желатины позволяет им удерживать воду в сосудистом русле и способствовать нормализации объема циркулирующей крови.

Побочные эффекты растворов желатины сопоставимы с таковыми у декстранов. Повышенный выброс гистамина в ответ на инфузию делает целесообразным назначение перед парентеральным введением данных растворов блокаторов Н1/Н2 рецепторов. Настораживает возможность гемореологичеоких нарушений. В частности, речь идет об особенностях влиянии желатины на свертывающую систему крови.

 

Крахмал

Растворы оксиэтилированного крахмала производятся с начала 60-х годов. За последнее десятилетие во многих странах мира данный класс КПР стал ведущим среди плазмозаменителей, отодвинув на второй план декстраны и производные желатины.

Фармакологический рынок нашей страны также достаточно насыщен плазмозаменителями на основе гидроксиэтилового крахмала. Такие инфузионные среды, как HAES-стерил - 6%, HAES-стерил - 10%, Плазмастерил (продукция фирмы Fresenius), Рефортан, Рефортан - плюс, Стабизол (продукция фирмы Berlin-Chemie), Волекам (Россия) интенсивно применяются на этапах лечения больных с геморрагическим, травматическим, септическим и ожоговым шоками, а также при экстремальных ситуациях, когда имеет место выраженный дефицит ОЦК, снижение сердечного выброса и нарушение транспорта кислорода. Сырьем для производства инфузионных растворов крахмала являются крахмал кукурузы восковой спелости и картофельный крахмал. Основными параметрами, отражающими, как физико-химические свойства гидроксиэтиловых крахмалаов (ГЭК), так и отличительные особенности их различных представителей являются: Mw - молекулярный вес; MS - замещение; DS - степень замещения.

Величина MS является основным показателем, отражающим время циркуляции крахмала в сосудистом русле. и представляет собой среднее число гидроксильных групп, приходящихся на глюкозную единицу. Данная величина в зависимости от заданных свойств может находиться в пределах 0,4 - 0,8. Показано, что гидроксиэтиловый крахмал с MS 0,8 сохраняется в крови в течении 60 суток, а с MS 0,55 - на протяжении 10 суток. Период полувыведения препарата с DS равной 0,7 составляет до 2 суток, при 0,6 - 10 ч, а при 0,4-0,55 еще меньше.

Молекулярный вес различных растворов ГЭК представлен препаратами с Mw от 170000 (Волекам) до 450000 (плазмастерил). Чем меньше Mw и MS, тем меньше время циркуляции препарата в плазме. Данный аспект следует учитывать при выборе конкретного препарата ГЭК для проведения целенаправленной инфузионной терапии.

Характерно, что осмолярность растворов ГЭК незначительно превышает осмолярность плазмы крови и составляет в среднем 300-309 мосм/л, а значения КОД для 10% и 6% растворов крахмала равны соответственно 68 мм.рт.ст. и 36 мм.рт.ст., что в целом делает растворы гидроксиэтилового крахмала более предпочтительными для возмещения дефицита объема циркулирующей крови. Одной из причин длительной задержки ГЭК в сосудистом русле считается его способность образовывать комплекс с амилазой, вследствие чего получается соединение с большей относительной ММ.

 

Приложение 3. Коллоидные объёмозамещающие растворы и гемостаз

 

Данный обзор есть краткое изложение работы А.Ю.Буланова, В.М.Городецкого, Е.М.Шулутко «Коллоидные объёмозамещающие растворы и гемостаз» (Российский журнал анестезиологии и интенсивной терапии, 1999, N 2, с. 25-31).

Как было видно из предыдущего материала, в современной интенсивной терапии больных в критических состояниях широко используются КПР. Практически все ситуации, требующие их применения - кровопотеря, тяжелая инфекция, ожоги и т.д., сопровождаются изменениями в системе гемостаза. Сами же КПР, в свою очередь, не безразличны для гемокоагуляции и их применение может как сгладить, так и усугубить имеющиеся нарушения. Показано, что взаимосвязь между кровопотерей и возникающими нарушениями в системе гемостаза опосредован проводимой инфузионно-трансфузионной терапией. Этим обусловлена актуальность проблемы состояния гемостаза при проведении инфузионной терапии.

В механизмах действия КПР на систему гемостаза можно выделить несколько основных, наиболее исследованных:

1) гемодилюция - снижение числа тромбоцитов, концентрации белков системы гемостаза за счет разведения;

2) специфическое взаимодействие КПР с факторами свертывания, компонентами фибринолитической системы и ингибиторами фибринолиза;

3) непосредственное взаимодействие с мембранами тромбоцитов, клетками эндотелия сосудов.

Приведем некоторые примеры воздействия КПР на конкретные участки системы гемостаза.

Система свертывания. Практически все КПР снижают активность свертывающей системы крови, что при лабораторном исследовании выражается в удлинении временных показателей коагулограммы: тромбинового, активированного частично тромбопластинового времени (АЧТВ), времени Квика. Причиной этого в первую очередь является снижение содержания факторов свертывания (фибриногена, протромбина и т. д.) за счет гемодилюции. Особо следует выделить механизм изменения активности, характерный для VIII фактора свертывания. Помимо гемодилюции отмечено непосредственное взаимодействие молекул КПР с фактором VIII, что приводит к более значительному снижению активности последнего (и, соответственно, удлинению АЧТВ) чем можно было бы объяснить простым разведением.

Фактор VIII относится к неферментным факторам свертывания крови. Представлен комплексом белковых молекул, выполняющих в гемостазе различные функции. В него входят следующие компоненты: фактор VIII:C - коагулянт и фактор Виллебранда (ФВ). Фактор VIII:C - коагуляционный компонент фактора, ускоряющий активацию фактора IX, с которым в присутствии Са++ образует комплекс на фосфолипидной матрице. Этот компонент обозначается как "антигемофильный фактор", поскольку его дефицит лежит в основе гемофилии А. Фактор Виллебранда - крупномолекулярный белок, контролирующий тромбоцитарный гемостаз и необходимый, в частности, для адгезии тромбоцитов. ФВ, в свою очередь состоит из двух субъединиц - главный антигенный маркер VIII фактора (FVIIIR:Ag - антиген, связанный с VIII фактором) и ристоцетин-кофактор (FVIIIR:RCF).

Взаимодействие может охватывать как все три субъединицы VIII фактора, так и преимущественно осуществляться либо с коагулянтом, либо с ФВ. Первое характерно для препаратов ГЭК и для декстранов. Избирательное влияние на уровень ФВ отмечается при применении производных желатина. Некоторые исследователи допускают преимущественное взаимодействие ГЭК с FVIII:C.

Противосвертывающая система. Все КПР снижают активность противосвертывающей системы, что по лабораторным тестам выражается в уменьшении содержания антитромбина III (АТ-III). Этот факт объясним простой гемодилюцией.

Фибринолиз. При применении декстрана в качестве объемозамещающего раствора отмечено укорочение времени урокиназозависимого лизиса эуглобулинового сгустка, что говорит об усилении фибринолиза. Причина этого - взаимодействие молекулы декстрана с фибриногеном и плазмином, с образованием комплекса между ними. Такой комплекс препятствует ингибированию плазмина (2-антиплазмином, то есть ослабляет действие антифибринолитической системы. Сходное, но не полностью идентичное действие, отмечено и для производных ГЭК. Кроме того, под влиянием декстрана образующийся фибриновый тромб имеет более рыхлую структуру, что облегчает его деструкцию.

Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз. Все КПР обладают более или менее выраженным антиагрегантным действием.

Механизмы действия различных типов КПР (производные полисахаридов, желатина) на сосудисто-тромбоцитарное звено гемостаза сходны: во-первых, гемодилюция и, как, следствие, снижение, уровня тромбоцитов в крови. Во-вторых, снижение активности ФВ за счет образования комплекса с молекулами КПР, что приводит к нарушению взаимодействия с рецепторами GP Ib на мембранах тромбоцитов и снижению функции последних. Для производных желатина отмечено взаимодействие только с плазменным ФВ и отсутствие такового с ФВ эндотелиального и тромбоцитарного происхождения. Это находит отражение в лабораторных тестах: снижение агрегации только с ристомицином и отсутствие изменения других ее видов.

Для производных полисахаридов ряд авторов отмечает так называемый «силиконизирующий эффект» - образование мономолекулярной оболочки из молекул КПР на поверхности форменных элементов крови и эндотелия, сопровождающееся снижением адгезии и агрегации тромбоцитов. Из полисахаридов более выраженное нарушение функции тромбоцитов характерно для декстранов.

Паракоагуляция. Несмотря на столь выраженное вмешательство КПР в систему гемостаза, они, как правило, не усиливают процессов паракоагуляции. Ни для одного из КПР не отмечено усиление паракоагуляционных тестов или увеличения содержания продуктов деградации фибриногена (ПДФ).

Таким образом, большинство исследователей описывают развитие изменений в системе гемостаза, связанных с использованием КПР. Их направленность в сторону гипокоагуляции обусловлена снижением активности коагуляционного гемостаза, активацией фибринолиза, снижением функции тромбоцитарного звена. Выраженность этих изменений различна и зависит от многих причин, из которых ведущее значение имеют четыре основных.

1. Характер КПР. На первом месте по влиянию на гемостаз бесспорно стоят препараты декстрана, далее следуют производные желатина и гидроксиэтилкрахмала, и наименьшее влияние на гемокоагуляцию характерно для альбумина.

2. Молекулярная масса и другие структурные характеристики КПР. Декстран 70 оказывает меньшее влияние на гемостаз, в частности на тромбоцитарное звено, чем декстран 40 (последний известен как один из наиболее эффективных антиагрегантных препаратов). Выраженность изменений гемостаза при применении растворов ГЭК зависит, помимо молекулярной массы, и от степени молекулярного замещения (характеризующей долю остатков глюкозы, замещенной на гидроксильные группы). В большей степени снижают гемостатический потенциал препараты высокомолекулярного ГЭК с высокой степенью замещения, в частности ГЭК 450/0,7. Наименьшее влияние отмечено для препаратов ГЭК 200/0,5, при применении которых не выявлено влияния на активность VIII фактора, за исключением обусловленного дилюцией.

Следует отметить, что степень молекулярного замещения оказывает косвенное действие на выраженность гипокоагуляционного эффекта препарата. Дело в том, что увеличение количества замещенных (гидроксилированных) глюкозных остатков тормозит элиминацию молекулы ГЭК, и, следовательно продлевает время экспозиции препарата. Особенно важно это учитывать при многократных инфузиях препарата: растворы ГЭК со степенью замещения более 0,6 обладают способностью к кумуляции и после длительного применения концентрация ГЭК может превысить допустимые пределы.

Ряд исследований выявил существенную разницу во влиянии препаратов ГЭК различной молекулярной массы на фибринолиз. Среднемолекулярные препараты на фибринолиз практически не влияют и в этом сходны с 5% раствором альбумина.

3. Объем инфузии и длительность применения препарата. Относительно этого вопроса данные исследователей несколько различаются, однако в целом можно выделить три рубежа объемов, одинаковые для всех КПР.

§ До 500 мл или 5-7 мл/кг массы тела в сутки действие коллоидов на гемостаз практически не проявляется или не выходит за рамки гемодилюции;

§ До 1000-1500 мл или до 20 мл/кг массы тела в сутки проявляются специфичные для коллоидов эффекты (взаимодействие с факторами свертывания, форменными элементами крови), однако не отмечается появления или усиления геморрагического синдрома;

§ Опасной с точки зрения геморрагических осложнений считается массивная инфузия всех КПР (свыше 25% ОЦК или более 1500-2000 мл в сутки).

Существует статистика описанных геморрагических осложнений при использовании препаратов высокомолекулярного гидроксиэтилкрахмала. Усиление кровоточивости, увеличение объема интраопрерационной и послеоперационной кровопотери, желудочно-кишечные кровотечения и т.д. отмечались, как правило, при одномоментных инфузиях 2000 мл и более или при длительном (5-7 и более дней) относительно небольших (в пределах 1000 мл) доз препарата. Усиление геморрагического синдрома, выражающееся в увеличении объема интраоперационной кровопотери отмечались при применении 1500-2000 мл желифундола (препарата желатина). Между объемом инфузии желатина и объемом кровопотери отмечалась линейная зависимость. Серьезные нарушения гемостаза отмечались при инфузии 3000 мл и более раствора желифундола. Отмечалось увеличение частоты послеоперационных кровотечений, спонтанные внутриполостные кровотечения. Ряд врачей рекомендует более настороженный подход к применению КПР. С целью профилактики развития нарушений гемостаза при массивной кровопотере инфузия КПР не должна превышать 1000 мл, в т.ч. растворов декстрана не более 400 мл.

4. Состояние гемостаза. Изменения в системе гемостаза при применении КПР более выражены у пациентов с исходной патологией гемостаза, такой как гемофилия, болезнь Виллебранда, тромбоцитопении различного генеза и т.д.. Например, инфузия 500 мл декстрана пациентам, страдающим болезнью Виллебранда привела к снижению уровня всех трех компонентов VIII фактора на 60-90%, тогда как у здоровых доноров лишь на 25%. Аналогичный эффект отмечен после инфузии 1000 мл 6% раствора ГЭК пациенту с этой же патологией. Инфузия среднемолекулярного ГЭК пациентам с гемофилией А в дозе 10-15 мл/кг массы тела с целью восполнения интраоперационной кровопотери сопровождалась незначительными изменениями показателей гемостаза, за исключением уровня VIII фактора и агрегации тромбоцитов, которые снижались до субнормальных цифр. Подобных наблюдений приводится немного, но среди них можно проследить следующую закономерность: инфузия КПР в пределах 1000 мл у больных с патологией гемостаза приводит к выраженным (большим, чем у пациентов без таковой) лабораторным изменениям, однако, не сопровождается усилением геморрагического синдрома.

Таким образом, действие КПР на гемостаз разнообразно и зависит от многих факторов. Несмотря на то, что данная проблема стоит перед исследователями не одно десятилетие, она далека от полного разрешения. Единого мнения относительно выраженности и механизмов изменений в системе гемостаза на фоне инфузии КПР среди исследователей нет. В частности противоречивы публикуемые в литературе данные относительно влияния уровня растворов ГЭК на активность VIII фактора свертывания и фибринолиз, влияния производных желатина на функцию тромбоцитов. Нет единого мнения относительно рекомендуемых дозировок препаратов. Максимальная безопасная доза КПР колеблется от 1000 мл/сутки по мнению одних исследователей до 3000 мл/сутки по мнению других. Остается неразработанной проблема возможности и условий инфузии синтетических КПР у пациентов с исходными нарушениями гемостаза: встречаются описания единичных случаев применения их у пациентов с гемофилией, болезнью Виллебранда, практически нет данных об эффектах КПР при тромбоцитопениях.

Приложение 4. Инфузионные растворы