Влияние гиперосмолярных растворов на содержание воды в головном мозге
При сравнении равных объемов гипертонического раствора натрия хлорида и маннитола с идентичной осмолярностью наиболее выраженный эффект дегидратации головного мозга достигался при использовании маннитола. Идентичный эффект был получен при использовании гипертонического раствора натрия хлорида, когда он применялся в сочетании с фуросемидом. Таковы результаты экспериментального исследования, опубликованного в Anesthesiology (1).
Цель исследования — сравнить степень влияния и длительность эффекта гипертонического раствора натрия хлорида и маннитола на способность уменьшать содержание воды в головном мозге, легких, скелетной мускулатуре, тонком кишечнике. Более того, принимая во внимание менее выраженный диуретический эффект гипертонического раствора в сравнении с маннитолом, авторы планировали изучить, влияет ли степень диуретического эффекта на экстракцию воды из ткани при сочетанном назначении гипертонического раствора натрия хлорида с фуросемидом. Исследование проводилось на здоровых крысах. Всех животных рандомизировали в пять групп. Первой группе вводили физиологический раствор (308 мосм/л), второй – 4,2% раствор натрия хлорида (1,368 мосм/л), третьей – маннитол (1,375 мосм/л), четвертой – физиологический раствор плюс фуросемид (8 мг/кг) и пятой – гипертонический раствор натрия хлорида плюс фуросемид (8 мг/кг). Раствор вводили в течение 45 мин. Фуросемид назначали сразу после завершения инфузии раствора. Спустя 1, 2, 3 и 5 часов после введения раствора проводили взвешивание, рассчитывали скорость диуреза, измеряли уровень электролитов и осмолярности в плазме крови, а также содержание воды в головном мозге, легких, скелетной мускулатуре и тонком кишечнике. Во время проведения исследования все животные находились в состоянии анестезии изофлюраном.
Использование маннитола, гипертонического раствора натрия хлорида, гипертонического раствора с фуросемидом способствовало уменьшению содержания воды в головном мозге в сопоставлении с физиологическим раствором. Сочетание же физиологического раствора с фуросемидом не отличалось по эффекту от использования только физиологического раствора. Наиболее выраженный эффект дегидратации в ткани головного мозга зафиксирован при использовании маннитола. Идентичный эффект получен при сочетанном использовании гипертонического раствора натрия хлорида с фуросемидом. После достижения максимального эффекта дегидратации во второй, третьей и пятой группах повторное накопление воды в головном мозге происходило с одинаковой скоростью для маннитола, гипертонического раствора натрия хлорида и сочетанного использования гипертонического раствора натрия хлорида с фуросемидом. В ткани легких наиболее выраженное уменьшение количества воды наблюдалось при использовании маннитола. Со стороны скелетных мышц эффект дегидратации был схожим во всех группах, за исключением группы, в которой вводили физиологический раствор. Наиболее выраженным сокращением воды в стенке тонкого кишечника зафиксировано при использовании гипертонического раствора натрия хлорида в сочетании с фуросемидом.
Основной механизм действия маннитола и гипертонического раствора на уровне головного мозга заключается в создании осмотической силы, стимулирующей трансфер воды через интактный гематоэнцефалический барьер. Предполагаемый механизм увеличения диуреза гипертоническим раствором связан с предсердным натрийуретическим пептидом, вырабатываемым в предсердии или гипоталамусе. Предсердный натрийуретический пептид способствует высвобождению ренина юкстагломерулярным аппаратом почек и, таким образом, стимулирует выброс ангиотензина II. На содержание натрия в проксимальных канальцах, где реабсорбируется 60-80% натрия, влияет симпатическая нервная система и ангиотензин II. Тогда как первичное диуретическое действие маннитола связано с его осмотическим эффектом на уровне канальцев и ингибированием реабсорбции воды. В ходе эксперимента было показано, что степень диуретического эффекта влияет на объем экстракции воды из ткани головного мозга. При назначении маннитола объем мочи был в три раза больше, чем при введении гипертонического раствора натрия хлорида. Однако введение фуросемида после инфузии гипертонического раствора натрия хлорида сопровождалось увеличением диуреза до уровня, который наблюдался при введении маннитола.
Одним из наиболее важных недостатков данного исследования является то, что оно выполнено на здоровых животных и такая терапия не проводится у здоровых людей с интактным головным мозгом. В поврежденном же головном мозге иные механизмы обмена воды, и потому терапевтическое действие маннитола и гипертонического раствора натрия хлорида может отличаться от такового при здоровом головном мозге.
1. Wang L.C., Papangelou A., Lin C. et al. Comparison of equivolume, equiosmolar solutions of mannitol and hypertonic saline with or without furosemide on brain water content in normal rats // Anesthesiology. – 2013. – V. 118. – P. 903– 13.
к.мед.н. Танцюра Л.Д.
