Препарат Глюкоза (INN ― декстроза) раствор для инъекций, согласно классификации инфузионных жидкостей по Ю.И. Фещенко и М.И. Гуменюка (Фещенко Ю.И., Гуменюк М.И., 2008) относится к препаратам для парентерального питания, растворителям для введения других препаратов и кристаллоидам. Это одна из самых распространенных жидкостей для в/в введения. В нашей стране она выпускается в виде 5, 10 и 40% растворов, каждый из которых имеет свои особенности применения. При введении 40% раствора глюкозы увеличивается поступление жидкости в кровеносное русло из тканей организма, что приводит к повышению осмотического давления в сосудах, также глюкоза служит энергетическим субстратом, при ее введении происходит активация процессов детоксикации в печени, ускоряются обменные процессы в тканях.

Роль глюкозы в организме

Глюкоза ― это важный источник энергии в организме. При расщеплении 1 г глюкозы выделяется 3,4 ккал, соответственно, при введении 100 мл 40% раствора глюкозы ― 136 ккал.
При проведении инфузионной терапии 5% глюкозы в объеме 3 л позволяет избежать расщепления эндогенного белка в условиях нарушенного энтерального питания. Исходя из этого, глюкоза может применяться для парентерального питания (Шлапак І.П. та співавт., 2013).
Глюкоза является моносахаридом. Поскольку в природе существует только ее D-изомер, в англоязычной литературе принято название «декстроза».
В организме человека источником глюкозы является пища, содержащая углеводы. Также глюкоза может образовываться в организме посредством процессов глюконеогенеза и гликогенолиза.
Глюконеогенез ― это синтез глюкозы из неуглеводных соединений, например, молочной и пировиноградной кислот, аминокислот (аланин, аргинин и цистеин). Глюконеогенез ― это прежде всего биохимический процесс, направленный на поддержание нормального уровня глюкозы в крови при недостатке ее поступления с пищей и истощении запасов гликогена в печени. Именно этот механизм объясняет, почему в/в введение растворов глюкозы предупреждает катаболизм эндогенных белков. Гликогенолиз ― это биохимический процесс образования глюкозы путем ферментативного расщепления гликогена печени (депо гликогена —печень, мышцы) (Губський Ю.І., 2000).
После поступления глюкозы в организм, с кровью она попадает в различные ткани, в том числе по воротной вене в печень. Большая часть глюкозы фосфорилируется с образованием глюкозо-6-фосфата (Г6Ф). Этот механизм ― быстрое фосфорилирование и задержка в печени ― не позволяет значительно повышаться уровню глюкозы в крови (фосфорилированная глюкоза не выходит из клеток в кровь так как клеточные мембраны для нее непроницаемы) (Губський Ю.І., 2000). Этот ключевой промежуточный продукт углеводного обмена подвергается дальнейшим превращениям. Под действием фермента глюкозо-6-фосфатазы Г6Ф может распадаться до глюкозы, что служит одним из механизмов поддержания нормальной концентрации глюкозы (Гонський Я.І., Максимчук Т.П., 2001).
Г6Ф может расщепляться посредством цепи аэробных ферментных реакций до СО₂ и Н₂О с высвобождением энергии (с образованием в качестве промежуточных продуктов пирувата и ацетил-КоА). При анаэробном гликолизе в качестве конечного продукта образуется лактат. Так, при полном расщеплении 1 моль глюкозы посредством аэробного гликолиза образуется 38 моль АТФ, в то время как при анаэробном ― только 2 моль АТФ. Около ¹/₃ глюкозы окисляется в печени пентозофосфатным путем с образованием восстановленного НАДФН и пентозофосфатов, необходимых для синтеза нуклеотидов (Губський Ю.І., 2000).
Клетки головного мозга не имеют инсулиновых рецепторов, то есть являются инсулиннезависимыми; глюкоза в них поступает путем простой диффузии. За 1 мин тканью головного мозга окисляется около 75 мг глюкозы, этот процесс сопровождается образованием АТФ путем окислительного фосфорилирования. Гипогликемия же приводит к значительным, иногда необратимым повреждениям головного мозга (Губський Ю.І., 2000). Вода и углекислый газ являются конечными продуктами метаболизма глюкозы. Они выделяются почками и легкими.
Метаболизм глюкозы в организме регулируется несколькими гормонами: инсулин снижает концентрацию глюкозы в крови, а глюкагон, гормон роста, адренокортикотропин, глюкокортикоиды, тиреотропный гормон и тироксин ― повышают ее концентрацию (Гонський Я.І., Максимчук Т.П., 2001).

Особенности применения растворов Глюкозы

Существуют некоторые особенности фармакокинетики растворов Глюкозы.
При в/в введении декстроза (принимает участие в поддержании тоничности плазмы крови) быстро покидает кровеносное русло и переходит в интерстиций. Вода далее поступает в клетки, а частично остается в межклеточном пространстве, таким образом создаются условия для возникновения отеков при больших объемах инфузий. Только около 10% введенного раствора циркулирует в плазме крови и увеличивает ее объем (Шлапак І.П. та співавт., 2013). Соответственно, 5% раствор Глюкозы не является оптимальным препаратом для терапии гиповолемии и связанной с ней олигоурии. Бесконтрольное же применение растворов Глюкозы может приводить к задержке жидкости в тканях.
Также быстрое введение большого объема раствора декстрозы может привести к тяжелой гипонатриемии (Шлапак І.П. та співавт., 2013).
Существуют также определенные ограничения при применении данного вещества. Это возможность развития клеточной дегидратации, особенно при применении препарата в растворах в концентрации 10% и выше. Также возможно увеличение продукции СО₂ и лактата, усугубления ишемического повреждения тканей за счет развития отека, особенно головного мозга. Сегодня в интенсивной терапии отказались от рутинного применения декстрозы для восстановления ОЦК у тяжелобольных пациентов (Шлапак І.П. та співавт., 2013).
Согласно современным взглядам, показаниями для инфузии растворов Глюкозы являются гипогликемия, дегидратация, например, при диарее и рвоте, особенно гипертоническая, гипертермия. Введение растворов Глюкозы показано при некоторых отравлениях (например, наркотиками, цианидами, анилином, фосгеном), кроме того, в качестве растворителя для некоторых лекарственных средств (пентофлоксацин, амиодарон) (Шлапак І.П. та співавт., 2013).
Необходимо также помнить, что количество декстрозы, введенной в организм больного, не должно превышать 5 г/кг массы тела в сутки. Оптимальным считается доза 2–4 г/кг массы тела больного. А скорость введения не должна превышать 0,5 г/кг массы тела в час.
В медицинской практике применяются растворы декстрозы разной концентрации, они отличаются концентрацией самой декстрозы и, соответственно, осмолярностью (чем выше концентрация углевода ― тем выше осмолярность). Осмолярность 40% раствора Глюкозы составляет 2224 мосм/л. С повышением последней проявляются новые свойства растворов глюкозы. Так, при введении концентрированных растворов повышается осмотическое давление крови и усиливается отток жидкости из тканей в кровеносное русло. При превышении «почечного порога» декстроза начинает выделяться с мочой, а также увеличивается диурез (Шлапак І.П. та співавт., 2013).
Считается, что применение раствора декстрозы приводит к увеличению сократительной способности миокарда (Sodi-Pallares D. et al., 1962).
В ряде исследований было установлено, что введение декстрозы стимулирует инсулинообразование и ингибирует липолиз (Freeman J.B. et al., 1975).

Применение растворов декстрозы у новорожденных

Недоношенность и низкая масса тела при рождении ребенка являются причиной 29% от общего числа смертей новорожденных в мире, а гипогликемия является одним из основных осложнений недоношенности (Kutamba E. et al., 2014). Согласно полученным данным, гипогликемия развивается у 1–5 новорожденных из 1000, а риск ее развития наиболее высок у недоношенных детей. По данным некоторых исследований, проведенных в развивающихся странах, частота гипогликемии среди недоношенных новорожденных составляет 34–36% (Kutamba E. et al., 2014). Среди мер профилактики гипогликемии ВОЗ рекомендует раннее начало грудного вскармливания (первый час) как наиболее эффективный метод профилактики гипогликемии у новорожденных. Однако там, где энтеральное питание невозможно, ВОЗ рекомендует введение растворов декстрозы, отдавая при этом предпочтение их инфузионному введению. Это связано с тем фактом, что при болюсном введении скорость ее проникновения в кровь превышает способность клеток организма утилизировать глюкозу. Избыток декстрозы стимулирует β-клетки поджелудочной железы к секреции инсулина, и с каждым последующим болюсом он снижает порог высвобождения инсулина, но также ингибирует высвобождение глюкагона, что приводит к гиперинсулинизму, который в итоге вызывает гипогликемию. В то же время рекомендуется контроль гликемии у новорожденных, получающих инфузии декстрозы, так как гипергликемия также обусловливает повышение смертности недоношенных младенцев (Kutamba E. et al., 2014).
Гипергликемия также может отрицательно влиять для новорожденных. Неблагоприятные клинические исходы, связанные с гипергликемией новорожденных, включают внутрижелудочковое кровоизлияние, ретинопатию недоношенных, некротический энтероколит, бронхолегочную дисплазию, нарушение иммунитета, замедленное заживление ран, повреждение почек и лактацидоз нейронов (Duckrow R.B. et al., 1987; Hays S.P. et al., 2006; Heimann K. et al., 2007; Sinclair J.C. et al., 2011).

Глюкоза для коррекции кетоацидоза

Одним из серьезных метаболических нарушений является алкогольный кетоацидоз. Его устранение направлено на коррекцию метаболических нарушений: восполнение дефицита ОЦК, дисбаланса электролитов, дисгликемии и ацидоза. Инфузии солевых растворов и декстрозы являются высокоэффективными методами лечения. Введение растворов, содержащих декстрозу, пациентам с гипогликемией и даже нормогликемией приводит к более быстрой коррекции ацидоза, чем при применении одного физиологического раствора (Chandrasekara H. et al., 2014).
Инфузии декстрозы показаны в лечении диабетического кетоацидоза для обеспечения организма энергетическим субстратом и уменьшения образования кетоновых тел (Kempegowda P. et al., 2017).

Применение 40% раствора Глюкозы при гипогликемии

Гипогликемическая кома ― это одно из жизнеугрожающих острых осложнений сахарного диабета (СД). Ее развитие связано с несоответствием между введением лекарственного средства, применяемого для лечения диабета и принятой пищей и/или физической нагрузкой. Спровоцировать развитие гипогликемии может избыточный прием как инсулина, так и таблетированных сахароснижающих препаратов. Факторами риска гипогликемии также являются тяжелые нарушения функции печени/почек, надпочечников, прием алкоголя (Жердьова Н.М., 2017). Вследствие резкого снижения концентрации глюкозы в крови развиваются нарушения сознания и его потеря с последующим развитием комы. По некоторым данным, гипогликемическая кома занимает третье место по частоте среди ком, выявленных на догоспитальном этапе (Торшхоева Х.М. и соавт., 2003).
Клиническими проявлениями гипогликемии являются головная боль, сонливость, гипотермия, апатия. Пациент может жаловаться на нарушения остроты зрения, ощущение немотивированной тревоги, голода, снижение концентрации внимания. Могут отмечаться нарушения речи и неадекватные поступки. Также возможна тошнота, раздражительность, возбуждение. В нетипичных случаях пациент ведет себя агрессивно, или, напротив, может стать плаксивым, отмечаются жалобы на бессонницу. При осмотре выявляются тахикардия, повышенная потливость, тремор конечностей, расширение зрачков, бледность кожи. В случае если помощь не будет оказана на этом этапе, у пациента появляются патологические рефлексы, тонические и клонические судороги, развивается кома. В то же время гипогликемия может быть асимптомной и распознать ее не удается вплоть до развития комы (Жердьова Н.М., 2017).
Самым доступным препаратом для догоспитального оказания помощи при гипогликемии остается введение 40% раствора Глюкозы в/в болюсно. Вводится препарат в дозе 0,2 мл/кг массы тела больного. При восстановлении сознания возможен переход на пероральные легкоусвояемые углеводы. В случае сохранения нарушений сознания повторяют введение 40% Глюкозы до 5мл/кг массы тела больного. Если же судороги и/или нарушения сознания сохраняются, больному продолжают капельно вводить уже 5% раствор глюкозы во время транспортировки в стационар (Устінов О.В., 2015).

Заключение

Глюкоза является энергетическим субстратом в организме. При в/в введении она способствует активизации метаболических процессов, улучшает антитоксическую функцию печени, способствует увеличению диуреза, расширению сосудов. Также введение препарата Глюкоза усиливает сократительную способность миокарда. Введение декстрозы снижает образование кетоновых тел и катаболизм белка. Растворы декстрозы разной концентрации имеют разные показания к применению. Так, основным показанием к применению 40% раствора Глюкозы являются гипогликемические состояния и развитие гипогликемической комы.