Гиперосмолярный раствор

Гиперосмолярный раствор — это раствор, осмолярность которого превышает физиологическую осмолярность плазмы крови (285–295 мОсм/л). В клинической практике под гиперосмолярными растворами обычно понимают жидкости, вводимые внутривенно для коррекции водно-электролитного баланса, снижения внутричерепного давления или восполнения объёма циркулирующей крови. Основное свойство такого раствора — способность создавать градиент осмотического давления, вследствие чего вода из клеток и межклеточного пространства переходит в сосудистое русло.

Физико-химические основы

Осмолярность раствора определяется суммарной концентрацией всех растворённых частиц (ионов, молекул), способных создавать осмотическое давление. Для гиперосмолярных растворов характерна концентрация осмотически активных веществ выше 300 мОсм/л. В зависимости от природы растворённого вещества различают:

• Кристаллоидные гиперосмолярные растворы — содержат низкомолекулярные соединения (например, хлорид натрия, маннитол). Они быстро распределяются в сосудистом русле и интерстиции, создавая временный осмотический градиент.
• Коллоидные гиперосмолярные растворы — содержат высокомолекулярные вещества (например, гидроксиэтилкрахмал, альбумин). Они дольше удерживаются в сосудистом русле, обеспечивая более продолжительный волемический эффект.

Осмотическое давление (π) рассчитывается по уравнению Вант-Гоффа: π = iCRT, где i — изотонический коэффициент (для электролитов учитывает диссоциацию), C — молярная концентрация, R — универсальная газовая постоянная, T — абсолютная температура. Для гиперосмолярных растворов это давление превышает 7,6 атм (физиологическое значение плазмы).

Классификация гиперосмолярных растворов

По химическому составу

1. Растворы натрия хлорида:

• 3 % раствор (513 мОсм/л) — применяется при гипонатриемии и для кратковременного увеличения объёма крови.
• 7,5 % раствор (2565 мОсм/л) — используется в неотложной терапии для снижения внутричерепного давления.

1. Растворы маннитола:

• 15 % раствор (823 мОсм/л) — осмотический диуретик, применяется при отёке мозга, острой почечной недостаточности.
• 20 % раствор (1098 мОсм/л) — более концентрированный, используется для снижения внутриглазного давления.

1. Растворы глюкозы:

• 20 % раствор (1110 мОсм/л) — источник энергии, применяется при гипогликемии и парентеральном питании.
• 40 % раствор (2220 мОсм/л) — используется для коррекции гипогликемии и как осмотический диуретик.

1. Комбинированные растворы:

• Раствор Рингера с лактатом (модифицированный) — может иметь осмолярность до 350 мОсм/л.
• Гиперосмолярные растворы с добавлением калия, магния или бикарбоната.

По клиническому назначению

• Осмотические диуретики (маннитол, мочевина) — вызывают выделение воды почками, снижая внутричерепное давление.
• Волемические корректоры (гипертонический раствор натрия хлорида) — увеличивают объём циркулирующей крови за счёт привлечения воды из интерстиция.
• Парентеральное питание (концентрированные растворы глюкозы, аминокислот) — обеспечивают калораж и азотистый баланс.

Механизм действия

При внутривенном введении гиперосмолярного раствора его высокая осмолярность создаёт градиент между сосудистым руслом и тканями. Вода из клеток и межклеточного пространства перемещается в кровеносное русло по законам осмоса. Это приводит к:

• Увеличению объёма циркулирующей крови (волемический эффект).
• Снижению внутричерепного давления (за счёт уменьшения объёма мозга).
• Усилению диуреза (при использовании осмотических диуретиков).
• Коррекции электролитных нарушений (например, при гипонатриемии).

Время действия зависит от природы вещества: кристаллоиды действуют 30–60 минут, коллоиды — 4–6 часов. Растворы быстро выводятся почками или метаболизируются (глюкоза).

Применение в медицине

Неотложная терапия

• Отёк мозга — гиперосмолярные растворы (маннитол 20 %, гипертонический раствор NaCl 3–7,5 %) являются препаратами первой линии для снижения внутричерепного давления. Эффект наступает через 15–30 минут.
• Гипонатриемия — при уровне натрия <120 ммоль/л применяют 3 % раствор NaCl для предотвращения отёка мозга.
• Острая почечная недостаточность — маннитол используется как осмотический диуретик для стимуляции диуреза при олигурии.

Хирургия и реанимация

• Гиповолемический шок — гиперосмолярные растворы (7,5 % NaCl) применяют для быстрого восполнения объёма крови при массивной кровопотере, особенно в условиях ограниченного доступа к крови (например, на догоспитальном этапе).
• Внутричерепная гипертензия — после нейрохирургических операций для профилактики отёка мозга.

Офтальмология

• Глаукома — 20 % раствор маннитола внутривенно снижает внутриглазное давление за счёт осмотического эффекта.

Парентеральное питание

• Концентрированные растворы глюкозы (20–40 %) и аминокислот используются при невозможности энтерального питания для поддержания энергетического баланса.

Противопоказания и побочные эффекты

• Гипернатриемия — избыточное введение гиперосмолярных растворов может вызвать повышение уровня натрия в крови, что приводит к обезвоживанию клеток и неврологическим нарушениям.
• Осмотический диурез — маннитол и мочевина могут спровоцировать полиурию, гипокалиемию и гипомагниемию.
• Сердечная недостаточность — увеличение объёма крови противопоказано при декомпенсированной сердечной недостаточности.
• Почечная недостаточность — при анурии осмотические диуретики неэффективны и могут вызвать гиперволемию.
• Флебиты и тромбозы — концентрированные растворы (особенно глюкоза 40 %) раздражают вены.

Особые формы гиперосмолярных растворов

Гиперосмолярные коллоидные растворы

• Гидроксиэтилкрахмал (ГЭК) — 6 % и 10 % растворы (осмолярность 300–310 мОсм/л) применяются для восполнения объёма крови, но имеют ограничения из-за риска почечной недостаточности.
• Альбумин — 20 % раствор (осмолярность 310–320 мОсм/л) используется при гипоальбуминемии и ожогах.

Гиперосмолярные растворы для инфузионной терапии в России

В Российской Федерации зарегистрированы следующие препараты:

• Маннитол 15 % — раствор для инфузий (производитель — ОАО «Биохимик», г. Саранск).
• Натрия хлорид 3 % — раствор для инфузий (производители — ООО «Гротекс», г. Санкт-Петербург; ОАО «Дальхимфарм», г. Хабаровск).
• Глюкоза 20 % — раствор для инфузий (производитель — ООО «Эллара», г. Москва).

Применение гиперосмолярных растворов в России регламентируется клиническими рекомендациями Министерства здравоохранения РФ, в частности, по лечению отёка мозга и гипонатриемии.

Интересные факты

• Гиперосмолярные растворы использовались ещё в XIX веке для лечения отёков (например, раствор хлорида натрия 5 % вводили подкожно).
• В экспериментальной медицине изучается применение гиперосмолярных растворов для защиты органов при ишемии-реперфузии.
• Осмолярность гиперосмолярных растворов может достигать 2500 мОсм/л (7,5 % NaCl), что в 8–9 раз превышает физиологическую.

Источники

• Клинические рекомендации «Острый период ишемического инсульта» (Минздрав РФ, 2022).
• Руководство по инфузионной терапии (под ред. В. А. Гологорского, 2015).
• Учебник «Фармакология» (Д. А. Харкевич, 2018).
• Статья «Hyperosmolar Solutions in Critical Care» (Journal of Intensive Care Medicine, 2020).
• Инструкции по применению лекарственных средств (Государственный реестр лекарственных средств РФ).