Изотонирование инфузионных растворов

Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление, называют изотоническими. Изотонические инъекционные растворы обеспечивают осмотическое давление, равное осмотическому давлению жидкостей организма (плазмы крови, слезной жидкости (субконъюнктивальные инъекции), лимфы и др.).

Осмотическое давление крови и слезной жидкости в норме составляет 7,4 — 7,7 атм (750 — 780 кПа). Биологические жидкости представляют собой водный раствор низкомолекулярных веществ (хлоридов натрия, калия, кальция и других солей); высокомолекулярных веществ (белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот); содержат форменные элементы (эритроциты, тромбоциты и др.). Их суммарным действием и обусловлено осмотическое давление биологических жидкостей. Плазма крови, лимфа, слезная и спинномозговая жидкости имеют постоянное осмотическое давление. Растворы с меньшим осмотическим давлением, чем физиологическое, являются гипотоническими, с большим — гипертоническими.

Растворы, отклоняющиеся от осмотического давления плазмы крови, вызывают резко выраженное ощущение боли. При введении в кровь раствора с высоким осмотическим давлением (гипертонический раствор) вода из клеточных элементов крови выходит наружу (до выравнивания давления). Клетка при этом сморщивается (плазмолиз). Если вводится раствор с малым осмотическим давлением (гипотонический раствор), вода идет внутрь клетки. Клетка разбухает, клеточная оболочка может лопнуть (гемолиз). Это необратимый процесс, поэтому крайне опасный.

Иногда с терапевтической целью используют заведомо гипертонические растворы (например, при лечении отечности тканей применяются сильно гипертонические растворы глюкозы, растворы глицерина).

Измерение осмотического давления проводят прямым методом, используя осмометры, и косвенным, используя криометрию или метод плазмолиза.

Изотонические концентрации лекарственных веществ в растворах можно рассчитать разными способами. Наиболее простым способом является расчет с использованием изотонического эквивалента Э по натрия хлориду. Он показывает, какое количество натрия хлорида в равном объеме и равных условиях создает такое же осмотическое давление, как и 1 г лекарственного вещества. В ГФ включена таблица изотонических эквивалентов по натрия хлориду для ряда веществ. Изотонические эквиваленты можно найти и в других нормативных документах.

Например, 1 г безводной глюкозы по осмотическому эффекту эквивалентен 0,18 г натрия хлорида. Это означает, что 1 г безводной глюкозы и 0,18 г натрия хлорида изотонируют одинаковые объемы водных растворов в одинаковых условиях при наличии между ними полупроницаемой мембраны.

Кроме расчетов изотонической концентрации инфузионных растворов с использованием изотонических эквивалентов по натрия хлориду можно выполнить расчеты на основе законов Вант-Гоффа и Рауля.

Вант-Гофф предложил эмпирическое уравнение для расчета осмотического давления я, кПа, разбавленных неэлектролитов:

π= C(x)RT,

где С(х) — молярная концентрация, моль/л; R — газовая постоянная, 8,31 • 103 ДжДкмоль*К); Т — температура, К⁰.

Подставив в уравнение Вант-Гоффа значение осмотического давления плазмы крови (≈750 кПа) и нормальную температуру тела (310 К), получим значение осмотической молярной концентрации изотонического раствора:

С(х)_изот= π /(RT) = 750/(8,31-310) = 0,29М.

В соответствии с законом Вант-Гоффа изотоничным плазме крови будет раствор неэлектролита, содержащий 0,29 моля вещества в 1000 мл раствора.

Следовательно, чтобы изготовить 1 л изотонического раствора неэлектролита, например глюкозы, нужно взять 0,29 моля глюкозы безводной. Молекулярная масса глюкозы равна 180,18. Изотонический раствор будет содержать 52,25 г вещества в 1 л раствора, что соответствует концентрации 5,2 %.

При расчете изотонической концентрации электролитов в приведенное выше уравнение вводят поправочный множитель (изотонический коэффициент Вант-Гоффа), который показывает, во сколько раз увеличится осмотическая активность раствора, обусловленная диссоциацией и образованием осмотических активных частиц: i =1 + α(п - 1), где а — степень электролитической диссоциации; п — число частиц, образующихся при диссоциации одной молекулы.

Тогда уравнение Вант-Гоффа приобретает вид:

π = iC(x)RT;

С(х) = π /(ШГ).

В таблице приведены значения изотонической концентрации разных соединений.

Значения изотонической концентрации разных групп соединений

Раствор	Пример	п	i	с(Чзот, моль/л
Неэлектролиты разбавленные	Раствор глюкозы			0,291
Слабые электролиты	Раствор кислоты борной		1J	0,264
Бинарные электролиты одновалентных ионов	Растворы: натрия хлорида калия хлорида		1,86	0,156
Бинарные электро­литы двухвалентных ионов	Растворы: цинка сульфата магния сульфата		1,5	0,194
Тринарные электро­литы смешанной валентности	Растворы: кальция хлорида магния хлорида натрия сульфата атропина сульфата		2,5	0,116

Зная молярную изотоническую концентрацию С(х)изот и молекулярную массу вещества (т), можно рассчитать массу вещества, необходимую для изотонирования (доизотонирования) раствора. Расчеты носят ориентировочный характер из-за индивидуальных особенностей диссоциации электролитов.