Методы искусственной детоксикации организма

Среди методов искусственной детоксикации организма можно выделить три принципиальных явления, на которых они основаны: диализ, сорбция и замещение.

Диализ (от греч. dialysis — разложение, разделение) — удаление низкомолекулярных веществ из растворов коллоидных и высокомолекулярных веществ, основанное на свойстве полупроницаемых мембран пропускать низкомолекулярные вещества и ионы, соответствующие по размеру их порам (до 50 нм) и задерживать коллоидные частицы и макромолекулы. Жидкость, которую подвергают диализу, нужно отделить от чистого растворителя (диализирующего раствора) соответствующей мембраной, через которую небольшие молекулы и ионы диффундируют по законам общей диффузии в растворитель и при достаточно частой его смене почти целиком удаляются из диализируемой жидкости.

В качестве полупроницаемых мембран используют естественные мембраны (серозные оболочки) и искусственные синтетические мембраны (целлофан, купрофан и пр.). Способность различных веществ проникать через поры этих мембран называется диализабельностью.

Сорбция (от лат. sorbeo — поглощаю) — поглощение молекул газов, паров или растворов поверхностью твердого тела или жидкости. Тело, на поверхности которого происходит сорбция, называют адсорбентом (сорбентом), адсорбируемые вещества — адсорбтивом (адсорбатом).

В основном наблюдается физическая адсорбция, при которой молекулы вещества — адсорбата сохраняют свою структуру. При химической адсорбции образуется новое поверхностное химическое соединение. Адсорбция происходит под воздействием разнообразных сил: ван-дер-ваальсовых, водородных, ионных, хелатных. Тип образованной связи и ее энергия определяют константу диссоциации всего комплекса.

Основной процесс адсорбции в плазме крови осуществляется силами ван-дер-ваальса, которые лишены специфичности. Поэтому наибольшими сорбционными свойствами обладают белки, имеющие наибольшую суммарную поверхность из общей площади раздела фаз — 8200 мкм² в 1 мкм³ крови.

Различают биологические, растительные и искусственные сорбенты. Почти исключительная монополия в процессах биологической сорбции принадлежит альбумину.

Замещение — процесс замещения биологической жидкости, содержащей токсические бещества, Другой подобной ей биологической жидкостью или искусственной средой с целью выведения токсических веществ из организма.

Наибольшее распространение получило кровопускание, известное с незапамятных времен как средство снижения концентрации токсических веществ в организме, с последующим возмещением потерянного объема донорской кровью (операция замещения крови). В последние годы повысился интерес к выведению из организма с целью детоксикации лимфы (лимфорея) с последующим введением электролитных и белковых растворов для возмещения их неизбежных потерь.

Среди многих методов внепочечного очищения организма перитонеальный диализ считается наиболее простым и общедоступным. Еще в 1924 г. Гантер доказал возможность удаления из крови токсических веществ при промывании брюшной полости. Вскоре метод был применен в клинике. Однако опасность развития перитонита, отмеченная многими исследователями, долго препятствовала широкому распространению этого метода детоксикации организма.

Существует два вида перитонеального диализа — непрерывный и прерывистый. Механизмы диффузионного обмена в обоих методах одинаковые, отличаются они только техникой исполнения. Непрерывный диализ проводится через два катетера, введенных в брюшную полость. Через один катетер жидкость вводят, а через другой она удаляется. Прерывистый метод заключается в периодическом заполнении брюшной полости специальным раствором объемом около 2 л, который после экспозиции удаляется. Метод диализа основан на том, что брюшина имеет достаточно большую поверхность (около 20 000 см²), представляющую собой полупроницаемую мембрану.

Наибольший клиренс токсических веществ получается в гипертонических диализирующих растворах (350— 850 мосм/л) вследствие создаваемой ими ультрафильтрации с направлением жидкостного потока (5—15 мл/мин) в сторону перитонеальной полости («осмотическая ловушка»). По гистологическим данным, указанные гипертонические растворы не приводят к гидропии брюшины и не нарушают проходящих в ней процессов микроциркуляции.

При отравлении барбитуратами и другими токсическими веществами, обладающими свойствами кислот, оптимальным является гипертонический диализирующий раствор (350—850 мосм/л) со щелочным рН (7,5—8,4).

Для выведения из организма аминазина и других токсических веществ, обладающих свойствами слабого основания, лучше применять диализирующие растворы с повышенным осмотическим давлением (350—750 мосм/л) при слабокислом рН (7,1—7,25), что также создает эффект «ионной ловушки».

При добавлении в диализирующий раствор альбумина клиренс барбитуратов и аминазина повышается пропорционально коэффициентам связывания этих веществ с белками крови. Это происходит за счет образования крупномолекулярных протеиновых комплексов. Эффект подобной «молекулярной ловушки» создается при введении в брюшную полость масляных растворов, связывающих жирорастворимые яды (липидный диализ).

В клинической практике операция перитонеального диализа проводится как экстренное дезинтоксикационное мероприятие при любом виде острых «экзогенных» отравлений, если получено достоверное лабораторное подтверждение наличия токсической концентрации химического вещества в организме.

Гемодиализ, проводимый в ранней токсикогенной фазе острых отравлений с целью выведения из организма токсических веществ, вызвавших отравление, получил название «ранний гемодиализ». Его эффективность обусловлена, прежде всего, способностью токсического вещества к свободному прохождению из крови через поры целлофановой мембраны диализатора в диализирующую жидкость.

В настоящее время ранний гемодиализ широко применяется при тяжелых отравлениях барбитуратами, соединениями тяжелых металлов, дихлорэтаном, метиловым спиртом, этиленгликолем, ФОС, хинином и рядом других токсических веществ. При этом наблюдаются значительное снижение концентрации токсических веществ в крови, превосходящее таковое при консервативной терапии, и улучшение клинического состояния больных. Это предотвращает развитие многих тяжелых осложнений, являющихся наиболее частой причиной летальных исходов.

Можно применять диализаторы разового использования, которые требуют минимальной затраты времени для подготовки их к работе (практически за время вшивания артериовенозного шунта такие аппараты всегда готовы к работе).

Подключение аппарата у больных с острыми отравлениями производится способом артерия — вена с помощью предварительно вшитого артериовенозного шунта в нижней трети одного из предплечий.

Противопоказанием к проведению операции раннего гемодиализа с помощью указанных аппаратов «искусственная почка» является стойкое падение артериального давления ниже 80—90 мм рт. ст.

В клинической практике операция раннего гемодиализа получила наиболее широкое применение при отравлениях барбитуратами: за 1 ч гемодиализа из организма выделяется столько же барбитуратов, сколько самостоятельно выделяется с мочой за 25—30 ч.

В 70-х годах разработан еще один перспективный метод экстракорпоральной искусственной детоксикации — адсорбция чужеродных веществ крови на поверхность твердой фазы. Этот метод является как бы искусственным аналогом и дополнением процесса адсорбции ядовитых веществ, который протекает на макромолекулах организма. Практическое использование нашли ионообменные смолы (иониты) и активированные угли.

Поверхность адсорбентов очень большая, как правило, достигает 1000 см²/г. Степень сорбируемости определяется двумя факторами: поляризуемостью молекулы и ее геометрическими характеристиками.

Метод гемосорбции для лечения отравлений в клинике применили греческие врачи Яцидисидр в 1965 г. Они показали, что колонки, наполненные активным углем, при перфузии крови сорбировали значительное количество барбитуратов, что позволило вывести больных из коматозного состояния. В качестве неблагоприятного влияния гемосорбции отмечены уменьшение количества тромбоцитов, повышенная кровоточивость, озноб с гипертермией и снижение артериального давления в первые минуты от начала операции.

В нашей стране также проведена серия экспериментальных исследований по изучению сорбционных свойств, подбору и селективному синтезу активированных углей отечественных марок. В наибольшей степени оптимальным требованиям удовлетворяют гранулированные угли марки СКТ-6а и ИГИ со специальным покрытием белками крови самого больного, что делается непосредственно перед операцией, а также синтетический сорбент СКН.

Операцию гемосорбции проводят с помощью детоксикатора различной конструкции, представляющего собой портативный передвижной аппарат с насосом для крови и набором колонок вместимостью От 50 до 300 см³. Аппарат подключают к кровотоку больного через артериовенозный шунт. Эффективность операции оценивают по динамике клинического состояния больного и данным лабораюрно-токсикологического исследования.

Метод детоксикационной гемосорбции обладает рядом преимуществ по сравнению с-методами гемо- и перитонеального диализов. Это прежде всего техническая простота выполнения и высокая скорость детоксикации. Кроме того, важным преимуществом метода является его неспецифичность, т. е. возможность эффективного использования при отравлениях препаратами, плохо или практически не диализирующимися в аппарате «искусственная почка» (барбитураты короткого действия, фенотиазины, бенздиазепины и др.).

При острых отравлениях с 40-х годов по инициативе проф. О. С. Глозмана (Алма-Ата) стала широко применяться операция замещения крови (ОЗК). Она явилась первым методом активной искусственной детоксикации в широкой клинической практике. Установлено, что для полного замещения крови реципиента кровью донора необходимо 10—15 л, т. е. количество, в 2—З раза превышающее объем циркулирующей крови, так как часть перелитой крови постоянно удаляется из организма при одновременно проводимом кровопускании. Учитывая трудности в получении необходимого для операции большого количества крови и опасность иммунологического конфликта, в клинической практике ОЗК используется в гораздо меньших объемах (1500—2500 мл). При распределении токсического вещества во внеклеточном секторе организма (14 л) ОЗК, проведенная в таком объеме, сможет удалить не более 10—15% яда, а при его распределении во всем водном секторе (42 л) — не более 5—7%.

Для ОЗК используется одногруппная, резуссовместимая донорская или трупная (фибринолизная) кровь различных сроков хранения в установленных инструкцией пределах. В клинике ОЗК применялась у больных с тяжелыми отравлениями токсическими веществами более 30 наименований. Операция проводится одномоментно непрерывно-струйным методом с использованием вено-венозных или вено-артериальных путей посредством катетеризации сосудов.

Из осложнений ОЗК отмечаются временная гипотония, посттрансфузионные реакции и умеренная анемия в послеоперационном периоде. Осложнения в процессе операции во многом определяются клиническим состоянием больных к моменту операции. При отсутствии выраженных гемодинамических исходных нарушений и технически правильно проведенной операции уровень артериального давления остается стабильным. Технические погрешности (диспропорции в объеме вводимой и выводимой крови) приводят к временным колебаниям артериального давления в пределах 15—20 мм рт. ст. и легко корригируются при восстановлении нарушенного равновесия. Тяжелые расстройства гемодинамики отмечаются во время ОЗК у больных на фоне экзотоксического шока.

Посттрансфузионные реакции (озноб, уртикарная сыпь, гипертермия) чаще наблюдаются при переливании длительно хранившейся крови (более 10 дней), что соответствует периоду высокой реактогенности консервированной крови. Причиной развития анемии, вероятно, является синдром гомологичной крови иммунобиологического характера, что связано с трансфузией крови от различных доноров.

Целесообразно выделение абсолютных показаний к операции ОЗК, когда она оценивается как патогенетическое лечение и имеет преимущества перед другими методами, и относительных показаний, которые могут быть продиктованы конкретными условиями при невозможности использования более эффективных методов детоксикации (гемодиализ, перитонеальный диализ).

Абсолютным показанием к ОЗК являются отравления веществами, обладающими непосредственным токсическим воздействием на кровь, вызывающими тяжелую метгемоглобинемию, нарастающий массивный гемолиз (анилин, нитробензол, нитриты, мышьяковистый водород) и изменения ферментативной активности крови (ФОИ). Существенные преимущества ОЗК — сравнительная простота метода, который не нуждается в специальной аппаратуре, и возможность его применения в условиях любого стационара. Противопоказанием к применению ОЗК являются выраженные гемодинамические нарушения (коллапс, отек легких), а также осложненные пороки сердца, тромбофлебиты глубоких вен конечностей.

Одним из новых способов искусственной детоксикации организма, введенных в клиническую практику в последнее время, является возможность выведения из организма большого количества лимфы с последующим возмещением потери внеклеточной жидкости — детоксикационная лимфорея.

Лимфу удаляют с помощью катетеризации грудного лимфопротока на шее (лимфодренаж). Возмещение потери лимфы, достигающей в некоторых случаях 3—5 л в сутки, проводится с помощью внутривенного введения соответствующего количества плазмозамещающих растворов. Результаты применения этого метода при отравлениях снотворными препаратами не имеют преимуществ по сравнению с другими способами ускоренной детоксикации организма (форсированный диурез, гемодиализ и пр.), поскольку в сравнительно небольшом количестве полученной за сутки лимфы (1000—2700 мл) удаляется не более 5 —7% от общего количества токсических веществ, растворенных в общем объеме жидкости в организме (42 л), что примерно соответствует скорости естественной детоксикации организма при этой патологии.

Более интенсивного оттока лимфы обычно добиться не удается вследствие неустойчивости гемодинамических показателей, низкого уровня центрального венозного давления и явлений сердечнососудистой недостаточности. Существует возможность обратного введения в организм лимфы, очищенной от токсических веществ, с помощью диализа аппаратом «искусственная почка» или методом лимфосорбции. Это может быть полезным для компенсации возможной потери белков, липидов и электролитов.

Таким образом, клиническая эффективность метода детоксикационной лимфореи ограничивается небольшим объемом лимфы, выводимой из организма. Метод пока не имеет самостоятельного клинического значения для экстренной детоксикации при острых экзогенных отравлениях, но может быть использован в сочетании с другими методами, особенно при возможности обеспечения «лимфодиализа» или «лимфосорбции». Более перспективно применение этого метода при эндотоксикозе, сопровождающем острую печеночно-почечную недостаточность.

Наиболее эффективными по клиренсу большинства токсических веществ являются хирургические методы искусственной детоксикации (операции гемо- и перитонеального диализа, детоксикационной гемосорбции с помощью активных углей). Основным препятствием для успешного применения указанных методов является развитие экзотоксического шока, который выдвигает ряд дополнительных условий к методике проведения детоксикации. Эти условия требуют комплексного учета возможностей каждого хирургического метода с точки зрения величины полученного клиренса и воздействия (положительного или отрицательного) на гемодинамические показатели.

Для методов экстракорпорального очищения крови характерно наиболее заметное снижение артериального давления в начале операции вследствие увеличения общего объема кровеносного русла и интенсивного перераспределения крови, которое происходит по типу «централизации» кровообращения с перемещением крови в малый круг.