КАКОЙ СОЛЕВОЙ РАСТВОР ВЫБРАТЬ ДЛЯ ПРОМЫВАНИЯ НОСА?
При таком частом промывании солевые растворы желательно чередовать, чтобы не пересушить слизистые носа и не вымыть вместе с болезнетворными микроорганизмами и полезную флору.
Для меня это — компактный размер, который удобен для сумочки и путешествий.
Для детей это, возможно, — сладкий вкус, который приятнее, чем вкус ромашки или алоэ в традиционных солевых растворах.
СТОИТ ЛИ ГОТОВИТЬ СОЛЕВОЙ РАСТВОР В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ?
В одном из отзывов дан рецепт самостоятельного приготовления солевого раствора с ксилитом. Во-первых, это рецепт изотонического, а не гипертонического раствора — то есть уже не XLEAR.
Во-вторых, я не знаю, насколько в принципе целесообразно готовить подобные растворы самому. Стоит ли несколько раз в день возиться со всеми этими мерными ложечками, когда сил (при собственной болезни) или времени (при болезни кого-то из домочадцев) и так очень мало? Раствор каждый раз должен быть свежим. Содержимое XLEAR остается стерильным на протяжении всего использования (при условии, что вы вынимаете флакончик из ноздри прежде, чем он опять наполняется воздухом).
СОСТАВ
Дистиллированная вода, ксилит из кукурузы, соль, экстракт грейпфрутовых косточек.
КАК ПРИМЕНЯТЬ?
Высморкайтесь. Вставьте насадку в ноздрю и сожмите бутылку, вдыхая средство через нос. Достаньте насадку из ноздри, прежде чем позволите бутылочке вновь наполниться воздухом. Делайте по 2-4 впрыскивания в каждую ноздрю. Когда носовые проходы полностью забиты, полежите в течение пяти минут после впрыскивания. Промойте насадку после использования и вставьте назад защитный колпачок. Добавлю, что вместо распыления раствор можно просто закапать.
6 ВИДОВ СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ НОСА XLEAR НА АЙХЕРБЕ (фотографии — активные ссылки, нажмите, чтобы попасть на страницу продукта)
для детей и взрослых, 22 мл
для детей и взрослых, 3 шт. по 22 мл
для детей и взрослых, 45 мл
Виды растворов
3
РАСТВОРЫ
Растворы однородные смеси двух или большого числа веществ (компонентов), которые равномерно распределены в виде отдельных атомов, ионов, молекул.
Различают истинные, коллоидные растворы и суспензии.
Истинные растворы характеризуются прозрачностью, имеют малые размеры растворённых частиц, легко проходят через биологические мембраны. В зависимости от концентрации солей существует три типа растворов: изотонические; гипертонические; гипотонические;
1. И з о т о н и ч е с к и е р а с т в о р ы имеют одинаковую концентрацию солей, как и в плазме крови, и такое же осмотическое давление.
К ним относят растворы, имеющие концентрацию солей 0,9%.
Одним из таких растворов является физиологический раствор —
С кл = С раствор С – концентрация солей
Н2 0
В этом растворе клетка сохраняет все жизненно важные функции, осуществляя процессы дыхания, размножения, обмена веществ.
Применение физиологического раствора.
Вводят физраствор через рот, внутривенно, внутримышечно, подкожно, в прямую кишку:
при некоторых заболеваниях – тяжелые длительные поносы, холера, неукротимая рвота, обширные ожоги хлорид натрия выделяется из организма в больших количествах, чем обычно. Также его много теряется с потом при работе в горячих цехах. В таких случаях в организме возникает его недостаточность, что сопровождается развитием ряда болезненных явлений: спазмы, судороги, нарушения кровообращения, угнетение ЦНС;
при интоксикациях, кровопотерях, обезвоживании, высокой температуре
для промывания глаз, носовой полости.
натрий хлористый является составной частью растворов применяющихся в качестве кровозамещающих (плазмозамещающих) жидкостей.
2. Г и п е р т о н и ч е с к и й р а с т в о р (2%, 5%, 10%, 15%) —
К ним относятся растворы, содержащие более 0,9% солей. Если клетку поместить в такой раствор, то вода из клетки поступает в окружающую среду, при этом падает в клетке тургорное (осмотическое) давление, содержимое клетки сжимается, она теряет форму, происходит обезвоживание. Это явление называется — плазмолиз
. С кл < С раствор
Н2 0
Явление
плазмолиза обратимое, если поместить
клетку в гипотонический раствор, то в
таком растворе она восстановит объем
и форму Н
Применяют гипертонический раствор для:
полосканий горла, для ванн, обтираний;
назначают при запорах для опорожнения кишечника.
в виде компрессов и примочек применяются при лечении гнойных ран, раны очищаются от гноя;
2 – 5% растворы используют для промывания желудка при отравлении нитратом серебра;
внутривенно используют при отёке лёгких и внутренних кровотечениях.
3. Г и п о т о н и ч е с к и й р а с т в о р
С кл > С раствор
Н2 0
Животные клетки, в таком растворе быстро разрушаются т.к. мембрана не выдерживает высокого осмотического давления и разрывается. Это явление называется цитолиз. Частные случаи цитолиза – разрушение эритроцитов крови – гемолиз, при этом гемоглобин выходит в плазму крови и окрашивает ее в красный цвет, такая кровь называется
Растительные клетки в таком растворе обычно только набухают, т.к. имеют кроме цитоплазматической мембраны плотную клеточную стенку – целлюлозную оболочку. Но, если растительные клетки длительно находятся в гипотоническом растворе, то и они разрушаются.
Применяют гипотонические растворы в качестве растворителей для водорастворимых лекарственных препаратов. Путём пиноцитоза в клетки поступают питательные вещества из кровяного русла, гормоны, ферменты, лекарственные вещества.
а) клетки листа элодеи б) плазмолиз в клетках листа элодеи (в 10% растворе хлорида натрия)
Суспензии, или взвеси
Коллоидные растворы. Если частицы имеют промежуточные размеры от 0,1 до 0,001 мкм, т. е. слишком велики, чтобы образовать истинный раствор, но и слишком малы, чтобы выпасть в осадок, возникает коллоидный раствор (греч. со11а— клей). Поскольку диаметр белковых молекул превышает 0,001 мкм, белки образуют коллоидные растворы и вся протоплазма представляет собой коллоид. В коллоидных растворах на поверхностях частиц создаются огромные суммарные площади
Молекулы воды, водородными связями прочно соединены с молекулами белков. Мельчайшие частицы веществ, окружённых молекулами воды, образуют
Вокруг белка в коллоидном растворе образуются водные или с о л ь в а т н ы е (от лат. solvare — распускать) оболочки. Сольватная связанная вода прочно удерживается коллоидными частицами белков. Молекулы воды, создавая оболочки вокруг белков, препятствуют образованию крупных частиц. Такое состояние называется
Дисперсность (степень раздробленности) обратно пропорциональна размерам коллоидных частиц
d = , где d— дисперсность, r – размер коллоидной частицы.
Коллоидные частицы как бы взвешены в дисперсионной среде, где создаётся огромная поверхность, на которой происходит оседание, адсорбция веществ поступающих в клетку и течение разнообразных биохимических реакций.
Коллоидные растворы бывают в двух состояниях: в виде золя (растворённый) и геля (
Гели дисперсные системы. В состоянии гель вытянутые белковые молекулы, соприкасаясь, друг с другом образуют остов из сетки, заполненный жидкостью.
Золи коллоидные р-ры с частицами, которые свободно перемещаются. Когда белковые молекулы (коллоидные частицы) расходятся, коллоид переходит в золь.
Эти процессы обратимы и в клетке совершаются непрерывно. При сокращении мышцы золь быстро переходит в гель и наоборот. При образовании псевдоподий у амёбы наблюдается переход геля в золь.
Такой переход из одного состояния в другое можно наблюдать на растворе желатина, который при нагревании — жидкий (золь), а при остывании становится студнеобразным (гель).
Коллоидное состояние определяет вязкость. Вязкость повышается, а дисперсность уменьшается, например, при повреждении клеток, размеры коллоидных частиц укрупняются, за счёт набухания и их агрегации.
ФИЗИКО—ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОТОПЛАЗМЫ
ПОНЯТИЕ О ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ, КОЛЛОИДНОЕ И КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОТОПЛАЗМЫ
Протоплазма характеризуется рядом физико-химических свойств. Это обусловлено тем, что она представляет собой сложное соединение коллоидных растворов белка и других органических веществ с истинными растворами солей и ряда неорганических соединений. Протоплазма представляет собой устойчивый гидрофильный коллоид. Коллоидным состоянием протоплазмы обусловлена ее вязкость. У большинства клеток консистенция цитоплазматического матрикса превышает вязкость воды не более чем в 5—10 раз, но в ряде случаев может быть значительно выше. Вязкость протоплазмы зависит от обменных процессов в клетках. Так, она повышается при повреждении клетки, а в яйцеклетках — после оплодотворения. Во время деления клетки обнаруживается ритмичное изменение вязкости протоплазмы. Вязкость крови меняется в зависимости от физиологического и патологического состояния организма.
Раньше единственным физическим состоянием протоплазмы считалось коллоидное. Но в последнее время обнаружено, что ряд клеточных структур представляют собой жидкие кристаллы. Жидкие кристаллы в отличие от настоящих, имеющих правильное чередование, Составляющих их молекул в трех измерениях обладают упорядоченностью лишь в двух измерениях. Жидкие, кристаллы занимают промежуточное положение между жидкостями и кристаллами. С одной стороны, они как жидкости обладают текучестью, могут сливаться друг с другом, с другой — подобно кристаллам, отличаются анизотропией, т. е. их прочность, электропроводность и ряд других свойств неодинаковы в разных направлениях. Особенности жидких кристаллов важны для понимания ряда процессов жизнедеятельности: у них иногда проявляется способность к движению, они нередко делятся почкованием. По-видимому, жидкокристаллическое состояние ряда клеточных структур обеспечивает их большую лабильность (подвижность, изменчивость).
Большой способностью к образованию жидких кристаллов обладают липиды. Жидкокристаллическая структура обнаружена в сперматозоидах, эритроцитах, клетках нервной системы и нервных волокон, палочках и колбочках сетчатки глаза.
Спрей назальный Медокеми ЛТД Дельмар стронг — «Гипертонический солевой раствор для носа — Дельмар стронг. Насколько эффективен при лечении насморка? Разница между гипертоническим и изотоническим растворами, когда какой покупать?»
Дельмар стронг прописал моей дочке врач при лечении гайморита. До этого я покупала ей растворы морской воды, которые находятся в баллонах под давлением – такие как Аква-марис, Хьюмер. И мне было несколько странно покупать просто спрей. Казалось бы, под давлением спрей хорошо вымывает накопившуюся слизь и даже думала купить уже привычный баллончик, а не этот спрей. Но предварительно решила все же ознакомиться с его характеристиками и тогда обратила внимание на пометку «гипертонический». Все солевые растворы, которые я покупала раннее, были изотоническими. И я начала разбираться, в чем же разница между ними.
В изотоническом растворе содержание соли составляет 0,9%. По большей части он используется для профилактических целей:
нормализует водно-электролитный баланс;
увлажняет внутреннюю оболочку носа;
способствует разжижению и выведению слизи;
питает клетки тканей;
оказывает противовоспалительный эффект.
В гипертоническом растворе процентное содержание соли выше (например, в спрее Дельмар – это 3,70 %).
Такой состав нужен для «вытягивания» жидкости из тканей внутренней поверхности носа, что способствует уменьшению отека, открыванию заблокированных носовых пазух и ходов. Также гипертонический раствор морской воды для промывания носа имеет свойства активировать местное кровоснабжение и усиливать образование слизи, таким образом ускоряя очищение носовой полости и пазух. Большое значение для профилактики и подавления микробного воспаления слизистой оболочки имеет прямое бактерицидное действие гипертонического раствора.
В общем, если нос сильно заложен, то изотонический раствор мало чем поможет – нужен гипертонический.
Тогда, во время лечения гайморита, помимо Дельмара дочка пила курс антибиотиков и принимала еще несколько вспомогательных препаратов. Эффективность именно спрея Дельмар было сложно вычислить. Но недавно дочка снова принесла сопли из садика, вот тут я и решила проверить действие Дельмара в одиночку.
Цена, по которой я приобрела флакон с 50 мл раствора – 102,95 гривен. Продаются также флаконы со 100 мл.
По сравнению с ценами на другие солевые растворы – у Дельмар она самая бюджетная. Кроме того, как показал результат его применения, расходуется он во много раз экономнее.
Производится этот спрей на Кипре.
Находится в синем пластиковом флаконе с насадкой-распылителем. Она мягко нажимается и распыляет раствор.
Дозировка и детям и взрослым одинакова – по 1-2 впрыскиванию 3-4 раза в сутки.
Перед тем, как пшикать его дочери, я решила испытать его на себе – не будут ли ощущения слишком не приятными, все таки концентрация соли в нем достаточно высокая. Разница с изотоническим раствором хорошо ощущается, но не приятных ощущений у меня он не вызвал.
5 дней применения спрея Дельмар помогли мне полностью вылечить насморок у дочки. Кроме того, в такой форме средство очень экономно расходуется – за это время было израсходовано всего пару миллилитров раствора, в то время, как баллончик объемом 100-150 мл уже подошел бы к концу.
Подводя итог, я с уверенностью могу сказать, что Дельмар стронг мне понравился больше других солевых растворов, которые я покупала раньше – он намного эффективнее, стоит дешевле, да и само оформление флакона весьма приятное. Конечно же рекомендую его к покупке.
Лечение ринитов uMEDp
Лечение ринитов, несмотря на кажущуюся легкость заболевания, сопряжено со значительными трудностями. У взрослых наличие ринита не просто сопровождается крайне неприятными ощущениями, но и негативно отражается на социальном статусе. У детей, особенно грудного и раннего возраста, ринит вызывает серьезные изменения в поведении. Дети, которые не умеют в младенческом возрасте хорошо дышать носом, становятся не только очень беспокойными и капризными – у них нарушается акт сосания, нередко риниты провоцируют отиты, наиболее грозным осложнением которых является менингит. Таким нарушениям способствуют анатомо-физиологические особенности ЛОР-органов маленьких детей – узкие носовые ходы, богатая васкуляризация, короткая слуховая труба, несовершенство иммунной системы и пр.
Нос – важнейший орган, которому присущи многочисленные функции. Он участвует в дыхании и обонянии; нос очищает вдыхаемый воздух, увлажняет его и согревает, таким образом оберегая нижележащие дыхательные пути и легкие от инфицирования, высыхания и переохлаждения. Выполнение перечисленных функций возможно благодаря сложному строению носа. Носовая полость разделена перегородкой на две части; на наружных стенках носовой полости расположены по три носовые раковины, образованные костными выступами. Под этими раковинами проходят три носовых хода. В разных местах в носовую полость открываются отверстия придаточных пазух носа. Вся поверхность полости носа выстлана слизистой оболочкой.
За счет этих дополнительных выступов поверхность полости носа значительно возрастает. В полости носа проходящий воздух задерживается из-за турбулентных потоков. Благодаря этим особенностям проходящий воздух успевает очиститься, увлажниться и согреться. За сутки через носовую полость проходит около 10–20 тыс. литров воздуха, в котором содержатся различные чужеродные агенты. Известно, что по причине загрязненности вдыхаемого воздуха возникает более 30% случаев пневмоний, острых респираторных заболеваний, более 20% случаев бронхиальной астмы, а удельный вес этого показателя в перечне факторов, способствующих возникновению хронической патологии органов дыхания, достигает 50% [1]. Увлажнение вдыхаемого воздуха происходит за счет слизи, лимфатической и слезной жидкости. Согревается воздух при контакте с громадным количеством сосудов, близко подходящих к поверхности слизистой носа.
Полость носа покрыта псевдомногослойным реснитчатым эпителием. Реснички погружены в слизь, полностью покрывающую весь эпителий [2]. Слизь играет важную роль в функционировании человеческого организма. Слой слизи служит не только смазкой и барьером, защищающим клетки от агрессивного действия факторов внешней среды, но также играет важную функциональную роль: поступающие в организм или выводимые из него вещества должны проходить через этот слой, толщина которого достигает сотни микрон. Основной компонент слизи – особый подкласс гликопротеинов – муцины (от англ. mucus – слизь). У них особые свойства – большая молекулярная масса, высокое содержание углеводов, образующих разветвленные олигосахаридные цепочки, которые связаны с белком.
Около 95% массы слизи составляет вода, 1% – соли и другие диализируемые компоненты, 0,5–2% – свободные белки, нуклеиновые кислоты и липиды и около 3% – муцины. Муцины слизи продуцируются бокаловидными клетками эпителия или клетками слизистых желез. После завершения гликозилирования муцины упаковываются в секреторные гранулы. Секреция муцинов из гранул осуществляется по механизму экзоцитоза. При выходе из гранул объем содержащихся в них муцинов увеличивается в 600 раз всего за 40 мс. Освободившееся и «разбухшее» содержимое гранул и есть та самая слизь, которая покрывает эпителиальные клетки. Секреция муцинов из гранул контролируется как на нейральном, так и на гормональном уровнях. Слизь не растворяется ни в воде, ни в физиологическом растворе и набухает в них достаточно плохо.
Очень важное и очевидное назначение слоя слизи – служить барьером, защищающим лежащие под ним эпителиальные клетки от неблагоприятных воздействий. Слизь предотвращает повреждение клеток вследствие контакта с инородными частицами от проникновения пыли в дыхательные пути и обладает другими важными свойствами. Она служит первым барьером против проникновения в организм бактерий, вирусов и других патогенов. Кроме того, при участии ресничек эпителиальных клеток слизь выводит из организма попавший чужеродный материал и слущивающиеся клетки эпителия.
Слизь является селективным барьером, так как через нее не проходят внутрь молекулы весом более 1 кДа, а из организма через слизь выделяются иммуноглобулин А (IgA), альбумин и другие белки значительно большего размера. Сама слизь обладает высоким бактерицидным эффектом: она содержит лизоцим, секреторный IgA, лактоферрин и другие факторы местной защиты. IgA может блокировать проникновение патогенов и их ферментов, взаимодействуя с ними [3]. Помимо секреторного IgA для антимикробной защиты имеет значение секреторный IgM. Иммунная регуляция определяется взаимодействием макрофагов, дендритных клеток, эпителиальных клеток, Т- и В-лимфоцитов. Иммунное очищение включает задачи распознавания, инактивации, деструкции, обезвреживания и удаления чужеродного антигенного материала, проникшего сквозь эпителий [4, 5, 6]. Неспецифические механизмы биологической защиты включают цитокины, систему комплемента, эозинофилы, нейтрофилы, моноциты/макрофаги, тучные клетки и продуцируемые ими физиологически активные вещества.
В секрете, покрывающем поверхность носа, кроме слизи содержится транссудат из субэпителиальных капилляров, слезных желез, секрет специализированных Боумановых желез из ольфакторной зоны носа [7]. Назальный секрет удаляется из носа с помощью колебательных движений ресничек (мукоцилиарный клиренс). Функция ресничек оптимальна при температуре 28–33 °C, достаточном количестве секрета с рН 5,5–6,5. Потеря влаги, понижение температуры до 7–10 °C, увеличение рН секрета более 6,5 вызывает прекращение колебания ресничек [8, 9]. При вирусных и бактериальных инфекциях, при вдыхании загрязненного, в том числе аллергенами, воздуха организм начинает выделять больше слизи, которая обладает другими физико-химическими свойствами. Первый ответ слизистой на внедрение повреждающего инфекционного или неинфекционного агента – воспалительная реакция с гиперсекрецией слизи бокаловидными клетками и железами подслизистого слоя. При этом имеет место гиперплазия бокаловидных клеток, причем увеличивается не только количество клеток, но и площадь их распространения. При воздействии вирусов и бактерий фагоцитоз и функция реснитчатого эпителия могут оказаться недостаточными.
В этом случае вследствие активной деятельности желез развивается ринорея, вырабатывается секрет с низким уровнем гликопротеинов. Воспалительный процесс при ринорее протекает с продукцией вязкой слизи, повышением вязкоэластичных свойств назального секрета. Скопление измененной слизи нарушает местный иммунологический ответ, то есть происходит ослабление защитного комплекса органов дыхания. Избыточное слизеобразование нарушает носовое дыхание. Трансформация слизистой мокроты в слизисто-гнойную и гнойную сочетается с еще большим повышением вязкости, обусловленным увеличением количества нейтральных муцинов при снижении продукции кислых. Этому также способствует возникновение дисульфидных водородных связей между молекулами муцина с повышением гидрофобности слизи. Наряду с объемом и вязкостью меняются эластические и адгезивные свойства назального секрета вследствие активности протеолитических ферментов бактерий и собственных лейкоцитов, а также в результате нарушения целостности слизистой оболочки.
Соответственно этим звеньям патогенеза ринит проходит 3 стадии своего развития. На 1-й стадии в результате интенсивной агрессии вируса происходит его размножение в эпителии. На 2-й стадии развивается воспаление и происходит активация выработки секреторных иммуноглобулинов, а также медиаторов воспаления. Расширяются сосуды, увеличивается приток крови, слизистая оболочка отекает, выделяется большое количество назального секрета, со временем приобретающего слизисто-гнойный характер. На 3-й стадии острого ринита на фоне вирусного повреждения при нарушении дренажной функции эпителия и образовании густой слизи происходит размножение условно-патогенной флоры, что приводит к различным осложнениям. Возможен переход 2-й стадии в стадию выздоровления, когда включаются механизмы восстановления назального секрета с нормальными физико-химическими свойствами и организм полностью восстанавливает носовое дыхание. При любом неосложненном рините симптомы схожи – вначале возникает сильная заложенность носа, появляются обильные жидкие слизистые выделения, раздражение мускариновых рецепторов приводит к сильному чиханию. На 2-й неделе выделения становятся густыми, на 3-й неделе образуются корочки.
В течение 2–3 недель нарушенное дыхание приводит к гипоксии, которая вызывает ощущение усталости, утомляемости, головной боли, появляются экскориации в преддверии носа. Дыхание через рот вызывает сухость слизистых ротовой полости и губ, вдыхаемый воздух не успевает очиститься, согреться, увлажниться, что приводит к инфицированию нижележащих отделов бронхолегочной системы. Длительный ринит ухудшает вентиляцию придаточных пазух с дальнейшим развитием синуситов, отитов. Таким образом, восстановление носового дыхания является важнейшей задачей для обеспечения нормального функционирования организма в целом. Лечение острого ринита складывается из комбинации этиотропной, патогенетической и симптоматической терапии. В качестве этиотропной терапии назначают противовирусные, противоаллергические топические или системные препараты. В случае острого гнойного ринита – местные или даже системные антибактериальные средства различных групп. Патогенетическая терапия включает различные противовоспалительные препараты.
Симптоматическая терапия заключается в применении средств для восстановления проходимости носовых путей – препаратов, уменьшающих отек слизистой оболочки носа (альфа-адреномиметики или назальные деконгестанты), и средств, очищающих полость носа от патологического содержимого и восстанавливающих работу реснитчатого эпителия. Многие лекарственные средства, распространенные в общей врачебной практике, имеют противопоказания для применения в педиатрии. Например, детям не рекомендуется вводить в нос масляные растворы, так как это может привести к попаданию масел в легкие и развитию пневмонии или олеомы. В отечественных протоколах по лечению ринита сосудосуживающие назальные капли можно назначать только детям старше 6 месяцев, но применять их рекомендуется в течение не более 3 дней. Сосудосуживающие препараты, наиболее часто используемые в педиатрии, включают альфа-1-адреномиметики (фенилэфрин), альфа-2-адреномиметики (оксиметазолин, ксилометазолин, нафазолин).
Терапевтический эффект топических деконгестантов обусловлен активацией альфа-адренорецепторов сосудов слизистой носа, что приводит к сосудосуживающему эффекту. В результате этого купируются гиперемия и отек слизистой, а также нормализуются процессы назальной секреции, улучшается дренаж параназальных синусов и аэрация среднего уха. Однако повышенная проницаемость слизистых оболочек у детей грудного возраста, а также склонность к развитию генерализованных реакций при использовании местных вазоактивных средств делает применение сосудосуживающих средств небезопасным (легко возникающая передозировка препарата, а также развитие тяжелых побочных реакций). Хотя деконгестанты чаще являются безрецептурными формами, в педиатрической практике необходимо, чтобы лечение назначал только врач, который определит правильность выбора и использования лекарства (активное вещество, доза активного вещества, режим дозирования и длительность лечения). Несоблюдение этих указаний может стать причиной возникновения серьезных побочных эффектов: повышенная возбудимость, беспокойство, медикаментозный ринит, атрофия слизистой оболочки носа, угнетение функции головного мозга (вплоть до комы).
Безусловно, необходимо использовать препараты, разрешенные для применения в определенном детском возрасте. Практикуемое иногда родителями разведение более концентрированных растворов, предназначенных для взрослых, строго запрещается, так как это несет опасность передозировки лекарственного средства с риском развития тяжелых осложнений. Использование сосудосуживающих препаратов должно быть крайне редким и краткосрочным и целесообразно только при сильной заложенности носа. Деконгестанты следует использовать с особой осторожностью у детей младше года, так как у пациентов этой возрастной группы терапевтический интервал между лечебной и токсической дозами незначителен. Закономерным и вполне обоснованным направлением профилактики и/или лечения инфекционных и аллергических заболеваний носа и околоносовых пазух в этих условиях является использование возможностей ирригационной терапии, опыт применения которой насчитывает тысячелетия.
В современной практике различные орошения и промывания носовой полости нашли широкое применение для лечения и профилактики различных заболеваний начальных отделов респираторного тракта. При использовании солевых растворов было установлено, что никаких серьезных побочных эффектов они не вызывают. Солевой раствор можно купить в аптеке (отпускается без рецепта) или приготовить в домашних условиях. К сожалению, нарушение техники приготовления – несоблюдение концентрации, возможность контаминации бактериями приготовленного раствора – может привести к непредсказуемым осложнениям. В настоящее время на фармацевтическом рынке представлены в основном изотонические растворы (концентрация соли в этом солевом растворе такая же, как в тканях нашего организма). Они способствуют хорошему увлажнению, очищению полости носа при нормальном составе слизи.
Концентрация соли в назальных спреях, изготовленных на основе гипертонических солевых растворов, выше, чем в тканях организма. Их рекомендуется применять чаще при заболевании ЛОР-органов и/или использовать перед применением лечебных средств (деконгестантов, противовирусных средств, противоаллергических, стероидных и т.д.), так как при наличии большого количества патологического секрета в носу контакт слизистой оболочки с лекарствами значительно затруднен. Учитывая описанные выше свойства слизи, становится понятным, что добиться разжижения слизи изотоническими растворами практически невозможно (слизь не растворяется в физиологических растворах), а для увлажнения и отмывания корочек они эффективны.
Многочисленные исследования показали, что гипертонические растворы помимо увлажнения способствуют разжижению слизи и, как следствие, восстановлению мукоцилиарной активности. Солевые растворы безопасны и не имеют документально подтвержденных серьезных побочных эффектов, что делает возможным их применение как у взрослых, так и у детей при лечении риносинусита и для послеоперационного туалета носовой полости [10]. Эта процедура способствует уменьшению экспозиции на слизистой оболочке носовой полости различных микроорганизмов и повреждающих частиц, содержащихся во вдыхаемом воздухе, затрудняет резорбцию токсинов и аллергенов.
При сравнении солевых растворов и морской воды предпочтение должно быть отдано последней. Ее благотворное влияние на слизистую оболочку носа обусловлено особенностями физико-химического состава, в котором преобладает хлорид натрия (более 70% всех солей) и микроэлементы (Са, Fе, К, Mn, Сu), которые способствуют нормализации функции мерцательного эпителия, повышению противоинфекционной устойчивости слизистой оболочки носа, улучшению субъективных ощущений пациентов. При сравнении влияния гипертонического раствора солей Мертвого моря и гипертонического солевого раствора хлорида натрия на качество жизни больных хроническим риносинуситом было показано, что улучшение наблюдалось в обеих группах пациентов, однако показатели качества жизни были лучше на фоне применения морской воды [11].
В западной медицине использование солевых растворов широко рекомендовано и практикуется именно в качестве первого средства лечения ринита. В США и Западной Европе для оценки эффективности гипертонических растворов у больных острым и хроническим синуситом, аллергическим и острым ринитом выполнено большое количество исследований, причем как среди взрослых, так и среди детей [12]. Так, ученые из Университета Квинсленда (University of Queensland), Австралия, провели серию исследований, посвященных лечению насморка с помощью орошения носа соленой водой. Их результаты были опубликованы в обзоре Кокрановского сотрудничества (The Cochrane Collaboration). В исследованиях принимали участие в общей сложности более 600 взрослых и детей из США и Чехии. Данные исследования показали, что после такого промывания у пациентов быстрее восстанавливается работоспособность, что немаловажно, учитывая немалый экономический ущерб из-за отсутствия сотрудников на работе по причине насморка [13]. По данным доцента семейной медицины Университета штата Висконсин (University of Wisconsin), США, д-ра Дэвида Рабаго (David Rabago), промывание солевым раствором помогает уменьшить количество обострений у больных хроническими заболеваниями носа и аллергией [14].
Морская вода увлажняет сухие слизистые оболочки, способствует быстрому размягчению и отделению корок и плотного экссудата. При этом на слизистые оболочки оказывается специфическое трофическое действие солей и микроэлементов, способствующих восстановлению защитной функции оболочки. Исследование, проведенное М.Р. Богомильским и Т.И. Гаращенко (2007), показало, что использование препаратов данной группы позволило снизить заболеваемость детей в эпидемический и межэпидемический периоды за счет уменьшения экспозиции вирусов при контакте с инфекционными больными [15]. При хирургических вмешательствах на полости носа и околоносовых пазухах Г.Д. Тарасовой и соавт. (2008) показано, что в послеоперационном периоде применение стерильного раствора морской соли приводит к ускорению эпителизации, уменьшению зуда, болезненности и ощущения сухости в полости носа [16]. Средства, содержащие раствор морской воды, рекомендуются в качестве элиминационной терапии у детей с персистирующей формой круглогодичного ринита [17].
Заслуживает внимания мнение европейских ученых, отраженное в документах EPOS (European Position Paper on Rhinosinusitis and Nasal Polyposis – Европейский консенсус по риносинуситам и назальным полипам) и ARIA (Allergic Rhinitis and its Impact on Asthma – Аллергический ринит и его влияние на бронхиальную астму), по вопросу применения препаратов морской воды [18, 19]. Считается доказанным, что ирригация полости носа изотоническим или гипертоническим солевым раствором у пациентов с риносинуситами помогает уменьшить симптоматику и эндоскопические признаки заболевания. EPOS однозначно рекомендует применять солевые промывания в следующих клинических ситуациях: при лечении детей с острым и хроническим синуситом, взрослых пациентов с хроническими синуситами, как с полипами, так и без них, а также больных, перенесших операции по поводу хронического синусита. Многочисленные контролируемые исследования доказали, что применение носовых душей – простое, безопасное и достаточно эффективное средство профилактики и лечения разных форм ринитов, прежде всего аллергического [14].
Большинство исследователей, на результатах работ которых основываются рекомендации EPOS, показывают достоверное преимущество гипертонических растворов перед изотоническими, в частности, гипертонические растворы эффективнее улучшают мукоцилиарный клиренс [12, 20]. Двойное слепое рандомизированное контролируемое исследование, проведенное D. Shoseyov и соавт. (1998), показало, что применение гипертонического раствора приводило к улучшению по всем оцениваемым признакам (кашель, выделения из носа, постназальный затек и рентгенологические данные), в то время как использование изотонического раствора влияло только на постназальный затек [12].
Гипертонический раствор в качестве сопутствующей терапии оказался более эффективным при лечении хронических ринитов [21]. Подобный эффект связан с осмотическим влиянием гипертонического раствора на отечные ткани носа. Благодаря осмотическому эффекту жидкость из отечной слизистой оболочки переходит в полость носа. Это способствует уменьшению отека, разжижению слизи, заполняющей нос и затрудняющей дыхание, улучшению ее текучести, а значит, и проходимости носовых пазух, а также облегчению носового дыхания. Бактерицидное действие гипертонического раствора, давно используемое в гнойной хирургии, способствует подавлению микробного воспаления и при рините [22].
Исследование, в котором участвовали 85 пациентов с хроническим синуситом [23], проходивших лечение в Клинике болезней уха, горла и носа Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова, показало, что при использовании спрея Квикс® достоверно уменьшались гиперемия слизистой оболочки полости носа, отечность носовых раковин и отделяемое из полости носа (оценка проводилась с помощью оптического эндоскопического обследования). Спрей применялся согласно рекомендуемой производителем схеме – 1–3 орошения носовых ходов 2–3 раза в день в течение 7 дней. Все пациенты отметили, что конструкция флакона спрея Квикс® достаточно удобна для применения, впрыски легко дозировать, сила и направление струи позволяют орошать большую поверхность слизистой оболочки, не создавая при этом неприятных ощущений. В ходе исследования ни в одном из наблюдений не зафиксировано осложнений и нежелательных явлений.
Квикс® – это назальный спрей, в состав которого входит очищенная вода Атлантического океана в концентрации 2,6% (гипертонический раствор). Спрей содержит целебные минералы и микроэлементы, известные своими противомикробными, противовоспалительными и антиаллергическими свойствами. Гипертонический раствор создает некомфортные условия для существования бактерий, действуя на их мембраны. Спрей также оказывает антисептический эффект за счет содержащихся в нем йода и хлорида натрия. Кроме того, Квикс® способствует повышению местного иммунитета благодаря стимулированию ретикуляции эпителия крипт ионами магния и калия; смыванию вирусов и бактерий с миндалин и задней стенки глотки, что особенно важно при лечении аденоидитов у детей. Таким образом, Квикс®
- уменьшает заложенность и отек носа, а также придаточных пазух при простуде, гриппе или во время аллергии;
- способствует активному очищению носовых ходов;
- увлажняет слизистую оболочку носа, тем самым позволяя восстановить его нормальную функцию.
Квикс® – средство с благоприятным профилем безопасности, его применение практически не сопровождается побочными эффектами, к нему не развивается привыкания или зависимости. Его можно применять в течение длительного периода времени, использовать у младенцев старше 3 месяцев, у беременных и кормящих, а также у пожилых людей. Благодаря отсутствию отрицательных видов взаимодействия с разными препаратами Квикс® может безопасно использоваться параллельно с другими лекарственными средствами.
Растворы гипертонические — Справочник химика 21
Итак, если изотонические растворы не вызывают изменений в клетках, то растворы гипертонические обусловливают явление плазмолиза, а растворы гипотонические — явление тургора. [c.181]Растворы с равными осмотическими давлениями называются изотоническими. Гипертонический раствор имеет большее осмотическое давление, а гипотонический — меньшее относительно другого сравниваемого раствора. [c.202]
В чем заключается явление осмоса Что такое осмотическое давление Какие растворы называются изотоническими, гипотоническими, гипертоническими [c.50]
Явление осмоса широко распространено в природе, так как стенки клеток живых организмов являются полупроницаемыми, пропуская одни и задерживая другие вещества, тем самым осуществляя обмен веществ. Так, стенки эритроцитов (красных кровяных телец) непроницаемы для хлорида натрия, но проницаемы для воды. Если эритроциты ввести в раствор хлорида натрия, осмотическое давление которого больше, чем осмотическое давление внутри клеток (так называемый гипертонический раствор), то вода диффундирует из клеток наружу и клетки сжимаются. В растворе, осмотическое давление которого меньше внутреннего (гипотонический раствор), осмос происходит в противоположном направлении, и клетки набухают. Растворы, которые имеют одинаковые осмотические давления (по отношению к данной мембране по отношению к другой они могут быть не- [c.252]
Используемые в качестве слабительных средств плохо всасывающиеся в желудочно-кишечном тракте соли MgSO и Na2SU4 применяются также в виде гипертонических растворов. Это вызывает переход больших количеств воды из слизистой оболочки в [c.42]
В медицине обычно используют изотонические растворы. Иногда применяют гипертонические, т. е. имеющие большее по сравнению с кровью осмотическое давление. Например, при глаукоме (характеризующейся повышением внутриглазного давления) гипертонический раствор, введенный в вену, оттягивает избыток влаги из передней камеры глаза. [c.146]
Растворы с большим осмотическим давлением называются гипертоническими, с меньшим — гипотоническими. [c.371]
В хирургии широко применяют гипертонические повязки, представляющие собой марлевые полоски, смоченные в гипертонических растворах ЫаС1 и введенные в гнойные раны согласно законам осмоса ток раневой жидкости направляется по марле наружу, что способствует постоянному очищению раны от гноя, микроорганизмов, продуктов распада и пр. [c.28]
Растворы с осмотическим давлением, равным осмотическому давлению раствора, взятого за стандарт, называются изотоническими (изос — по-гречески равный). Растворы с осмотическим давлением более высоким, чем в стандарте, называются гипертоническими, с меньшим — гипотоническими. [c.41]
Растворы, осмотическое давление которых одинаково с осмотическим давлением клеток и тканей, называются изоосмотическими или изотоническими. Растворы, молярная концентрация которых, а стало быть и осмотическое давление, выше, чем внутри клеток и тканей, называются гипертоническими. Растворы, молярная концентрация которых, а следовательно, и осмотическое давление, ниже, чем в клетках и тканях, называются гипотоническими. [c.181]
Огромную роль играет поддержание постоянства осмотического давления в тканях, достигаемого применением растворов электролитов. В зависимости от концентрации электролитов различают три вида растворов 1) гипотонические растворы имеющие меньшее осмотическое давление, чем плазма (жидкая часть крови) 2) гипертонические растворы, имеющие бoJ ьшee осмотическое давление, чем плазма, и 3) изотонические растворы, осмотическое давление которых равно осмотическому давлению плазмы и тканей человеческого организма. [c.70]
Капли глазные должны быть изотоничны со слезной жидкостью. В отдельных случаях допускается применение гипертонических или гипотонических растворов, о чем должно быть указано в частных статьях. [c.138]
В клинической практике применяются и гипертонические растворы. Небольшие количества их вводят внутривенно, например при глаукоме, характеризующейся повышенным внутриглазным давлением, чтобы оттянуть избыточное количество влаги из передней камеры глаза. [c.28]
Гипертонические растворы повышают осмос и диффузию, ткани теряют воду и воспринимают соли (если они проникают через оболочку). Диффузия воды выше, чем солей, поэтому ткани уменьшаются в объеме, а концентрация различных химических веществ в протоплазме увеличивается. Умеренное увеличение концентрации солей в органах, как правило, усиливает их функции, а чрезмерное — подавляет. [c.70]
Концентрация и осмотическое давление различных жидкостей в организме поддерживаются на постоянном уровне действием специальных осморегуляторов. Осмотическое давлегше растворов является следствием теплового движения молекул растворенного вещества, стремящегося занять возможно больший объем. Плазма крови, лимфа, слезная и спинномозговая жидкость имеют постоянное осмотическое давление (гипертонический раствор) в результате разности осмотических давлений внутри эритроцитов и окружающей та плазмы осуществляется движение воды из эритроцитов, идущее до выравнивания осмотических давлений. Эритроциты при этом, лишаясь части водьт, сморщиваются (плазмолиз). Если вводится раствор с малым осмотическим давлением (гипотонический раствор), жидкость проникает внутрь клетки эритроцит разбухает, клеточная оболочка может нарушиться, а клетка погибнуть (гемолиз). Чтобы избежать указанных осмотических сдвигов необходимо изотонизировать раствор до уровня осмотического давления биологических жидкостей оргатшзма. Такие растворы называются изотоническими. [c.635]
Таким образом, при соприкосновении клетки с раствором электролита во всех случаях некоторое количество электролита перейдет в клетку, поэтому осмотическое давление, зависящее от концентрации ионов электролита плюс концентрации белка, всегда будет выше, чем в окружающем растворе. Это обстоятельство способствует поддержанию тургора клеток даже в изотонических растворах. В то же время дополняются представления о процессах осмоса в гипертонических растворах происходит не только потеря клеткой воды, но и переход некоторых количеств соли внутрь ее. [c.195]
Растворы с одинаковым осмотическим давлением называют изотоническими. Если раствор по сравнению с другим имеет более высокое осмотическое давление, то его называют гипертоническим, а с более низким — гипотоническим. [c.192]
Хранят под замком (список А), в хорошо закрытых банках, защищенных от действия света. Высшая доза 0,001 г, суточная — 0,003 г высшая доза под кожу 0,0005 г, суточная — 0,001 Применяют при атонии кишечника и мочевого пузыря, гипертонической болезни, глаукоме, для стимулирования родовой деятельности по 0,0005—0,001 г подкожно и внутримышечно по 0,0001—0.00025 г. При глаукоме применяют 0,5—0,75 о-ные растворы 2—6 раз в день. Выпускают в виде порошка, таблеток по 0,001 г и ампул (по 1 мл 0,01 и 0,025%-ного раствора). [c.250]
Применяют при болезни Аддисона, общей мышечной слабости и других заболеваниях внутримышечно в масляных растворах по 5 Л1г 3 раза в неделю до 10 мг ежедневно. Препарат вызывает задержку ионов натрия и повышение выделения калия противопоказан при гипертонической болезни, сердечной недостаточности, атеросклерозе и др. [c.619]
СНз)зН+(СН,)5 (СНз)з. 21- — бесцветные кристаллы, солоновато-горького вкуса хорошо растворим в воде, плохо растворяется в спирте и ацетоне, т. пл. 278° С. Г. получают взаимодействием 1,6-гексаметилендиамина с муравьиной кислотой и формалирюм. Г. применяют при лечении заболеваний, связанных с нарушением нервной регуляции спазмах периферических сосудов, гипертонии, гипертонических кризах, язве желудка, бронхиальной астме и др. [c.67]
В хирургии применяют гипертонические повязки, представляющие собой марлю, смоченную в гипертонических растворах Na I. Их вводят в гнойные раны. Согласно законам осмоса ток раневой жидкости направляется по марле наружу. Рана очищается от микроорганизмов, продуктов распада, гноя и т. д. [c.146]
Используемые в качестве слабительных средств плохо всасывающиеся в желудочно-кишечном тракте соли MgS04 и N82804 применяются также в виде гипертонических растворов. Это вызывает переход больших количеств воды из слизистой оболочки в просвет кишечника, что способствует послабляющему действию сульфатов. [c.28]
Випер ал ГИИ. Стерильный, стабилизированный раствор яда гадюки (Vipera ammodytes). Являете анальгетиком при самых различных болях п в отличие от морфия и других наркотиков не вызывает привыкания, поэтому пмсет очень широкие показания. Рекомендуется при атеросклерозе, ранней стадии гипертонической болезни, тромбофлебите, мигрени, неврозах, бронхиальной аетме, эпилепсии (В. И. Морозов, 1970 М. Н. Султанов, 1972). [c.181]
Многие из фиксаторов, используемых для растровой электронной микроскопии, были заимствованы из просвечивающей электронной микроскопии. Однако имеется много важных принципиальных моментов, которые нужно иметь в виду при выборе фиксатора. Если исследователь собирается изучать естественную поверхность объекта или ткани или поверхность, которая была открыта и очищалась перед фиксацией, тогда важно, чтобы фиксирующий раствор был приблизительно изотоническим жидкостям клетки или ткани. В данном контексте термин фиксирующий раствор относится ко всем другим компонентам, нежели сам фиксатор. Он включает компоненты водного буфера, компенсирующие ионы, электролиты и неэлектролиты, такие, как сахароза. В работе [330] показано, что осмотичность фиксирующего раствора также важна при получении удовлетворительной фиксации, как и реальная концентрация фиксатора. Если образец или блок ткани после фиксации должен разрезаться или разламываться, то фиксирующий раствор должен быть гипертоническим. Время фиксации в первом случае обычно может быть достаточно коротким, но во втором случае оно должно быть достаточно продолжительным, чтобы фиксатор мог проникнуть в центр образца. Более продолжительные вре- [c.228]
Оболочки клеток, составляющих физиологические жидкости, в состоянии жизнедеятельности обладают свойством нолупро-ницаемости, т. е., пропуская воду, в то же время не пропускают растворенные в ней вещества. При введении раствора с большим осмотическим давлением (гипертонический) в результате разности осмотических давлений вода выделяется из контактирующих с раствором клеток, что приводит к их сморщи- [c.301]
Ионы натрия и хлора. В норме около 90% принятых с пищей хлоридов вьщеляется с мочой (8—15 г КаС1 в сутки). При ряде патологических состояний (хронический нефрит, диарея, острый суставной ревматизм и др.) выведение хлоридов с мочой может быть снижено. Максимальная концентрация ионов Ма и СГ (в моче по 340 ммоль/л) может наблюдаться после введения в организм больших количеств гипертонического раствора. [c.621]
Гипертонические (концентрированные 10-40%) растворы глюкозы используются в качестве поставщиков углеводов в парентеральном питании кроме того, они повышают осмотическое давление крови, оказывают дегидротационное и диуретическое действие, активируют метаболические процессы, улучшают антитоксическую функцию печени, оказывают дезинтоксикационное действие. [c.338]
Концентрация и осмотическое давление различных жидкостей в организме поддерживаются на постоянном уровне действием специальных осморегуляторов. Осмотическое давление растворов является следствием теплового движения молекул растворенного вещества, стремящегося занять возможно больший объем. Плазма крови, лимфа, слезная и спинномозговая жидкость имеют постоянное осмотическое давление (гипертонический раствор) в результате разности осмотических давлений внутри эритроцитов и окружающей их плазмы осуществляется движение воды из эритроцитов, идущее до выравнивания осмотических давлений. Эритроциты при этом, лишаясь воды, сморщиваются (плазмолиз). Если вводится раствор с малым осмотическим давлением (гипотонический раствор), жидкость проникает внутрь клетки эритроцит разбухает, клеточная оболочка может нарушиться, а [c.371]
В концентрированном состоянии глицерин ведет себя как гипертонический раствор электролитов, извлекает воду из тканей и сушит их. В соответственно разбавленных водных растворах (содержащих не более 30% глицерина) впитывается в ткань и, слабо раздражая экстерорецепторы кожи, привлекает к ней жидкую составную часть крови, которая и смягчаег кожу. Поэтому после удаления глицерина при умывании кожа все же остается мягкой. [c.52]
Место гипертонического раствора хлорида натрия в терапии муковисцидоза
Н. Ю. Каширская 1, В. Д. Шерман 1, Н. И. Капранов 1, Е. И. Кондратьева 1, С. А. Красовский 1–3, Е. Л. Амелина 2 1 — ФГБУ «Медико-генетический научный центр» РАН: 115478, Москва, ул. Москворечье, 1;2 — ФГБУ «НИИ пульмонологии» ФМБА России: 105077, Москва, ул. 11-я Парковая, 32, корп. 4;3 — ГБУЗ Москвы «Городская клиническая больница им. Д. Д. Плетнева» ДЗ г. Москвы: 105077, Москва, ул. 11-я Парковая, 32
Резюме
Прогноз заболевания при муковисцидозе (МВ) в подавляющем большинстве случаев определяется выраженностью поражения бронхолегочной системы. Именно поэтому изучению новых методов терапии бронхолегочной системы уделяется самое пристальное внимание. Помимо антибактериальных средств и кинезитерапии, важную роль играют муколитические препараты, среди которых все большее значение придается применению гипертонического раствора хлорида натрия (ГРХН), который было бы более корректно отнести к регидратантам мокроты. В статье представлен систематический обзор литературы, посвященный безопасности и клинической эффективности применения ингаляций ГРХН (в комбинации с гиалуроновой кислотой или без таковой), а также возможности его длительного приема в качестве базисной терапии в сочетании с муколитическим препаратом дорназа альфа больными МВ разных возрастных групп.
Ключевые слова: муковисцидоз, ингаляционная терапия, муколитические препараты, гипертонический раствор хлорида натрия, гиалуроновая кислота, Гианеб.
Муковисцидоз (МВ) — аутосомно-рецессивное наследственное заболевание, наиболее распространенное в популяции европеоидов, без адекватного лечения резко сокращающее продолжительность и качество жизни (КЖ) пациентов. Клинически МВ проявляется поражением дыхательной системы, экзокринной недостаточностью поджелудочной железы, гепатобилиарными осложнениями, нарушением процессов пищеварения и всасывания в кишечнике, а также снижением репродуктивной функции. Прогноз заболевания в подавляющем большинстве случаев определяется выраженностью поражения бронхолегочной системы. Именно поэтому изучению новых методов терапии бронхолегочной системы уделяется самое пристальное внимание. Помимо антибактериальных средств и кинезитерапии, важное место занимают муколитические препараты, среди которых все большее значение придается гипертоническому раствору хлорида натрия (ГРХН), который было бы более корректно отнести к регидратантам мокроты [1, 2].
Мукоцилиарный клиренс как в норме, так и при патологии является основным механизмом очищения респираторной системы от вдыхаемых частиц и других веществ, содержащихся в бронхах. Основ- ными составляющими этого механизма являются цилиарный эпителий и покрывающая его жидкость — бронхиальный секрет (БС). БС представляет собой гетерогенное вещество, состоящее из легкораство- римых в воде компонентов (растворимая фаза) — 89–95% состава и нерастворимой в воде фибрилляр- ной фазы, состоящей в основном из гликопротеидов с высокой молекулярной массой. Макромолекулярными компонентами фибриллярной фазы трахеобронхиального секрета являются протеины, муцины, гликопротеиды, липиды, нуклеиновые кислоты [3].
Физико-химические характеристики БС, в т. ч. его реология и вязкость, определяются качественным и количественным содержанием в ней муцинов. Муцины (гликопротеиды) являются главными макромолекулярными составляющими мокроты и в основном определяют ее вязкость [3]. Состав муцинов (60–80% углеводов и 20–40% белков) определяется экспрессией 4 основных генов, реализующих себя в экзокринных тканях, в т. ч. респираторном эпителии. [4]. Ген MUC4 определяет синтез трахеобронхиальных муцинов. Эпителиальные клетки дыхательных путей выделяют 3 гелеобразующих муцина, включая MUC2, MUC5AC и MUC5B, последние 2 считаются основными гелеобразующими муцинами респираторной системы у здоровых лиц [5].
У больных МВ вследствие дефекта CFTR слизь респираторного тракта существенно меняет свои физические и химические свойства, и кроме пониженной влажности, обладает рядом биохимических изменений, включая снижение pH [6]. При повышении вязкости БС у больных МВ удаляется перициллиарный слой БС, что приводит к деструкции цилиарного эпителия, вязкая слизь блокирует эпителий, замедляя движение слизи [7]. Движение нейтрофилов также нарушается, и местные антибактериальные вещества, такие как лактоферрин и лизоцим, не могут остановить инфицирование респираторной системы патогенными бактериями.
Показано, что концентрация муцинов MUC5AC и MUC5B в мокроте больных МВ снижена [4, 5]. При этом железами респираторного тракта и бокаловидными клетками выделяется очень вязкий секрет с повышенным содержанием муцинов, белка, что вызывает обструкцию бронхов и нарушает процесс самоочищения легких. В субмукозных железах больных МВ повышен уровень CFTR, mRNA и белка [8]. Выявлено повышенное содержание сополимеров ДНК и F-актина в БС [9]. Кроме того, в образцах мокроты больных МВ обнаружены повышенные концентрации анионных гликозаминогликанов [10, 11]. Имеются данные о значительно больших уровнях гиалуроновой кислоты (ГК) [9], хондроитина [12] и гепарансульфата [13]. Выявлено, что различные патогенные бактерии, например Pseudomonas aeruginosa, способны вызывать выход гликозоаминогликанов с поверхности эпителия [14].
Мукоактивная терапия
Мукоактивная терапия проводится препаратами 2 групп — муколитическими и регидратантами, или гиперосмолитическими.
Целью муколитической терапии является нормализация вязкоэластических свойств секрета и оптимизация мукоцилиарного транспорта, обеспечивающего эвакуацию секрета из легких и придаточных пазух носа. В России применяются муколитические препараты различных групп, часто в сочетании, особенно при тяжелых состояниях. Традиционно назначаются муколитические препараты из группы тиолов (N-ацетилцистеин), амброксол и дорназа альфа [1]. Возможна комбинация способов введения (ингаляционный, внутривенный, пероральный). Однако в большинстве зарубежных исследований дорназа альфа считается единственным муколитическим препаратом, положительное действие которого доказано в контролируемых исследованиях при длительном применении у больных МВ различной тяжести течения всех возрастных групп. Показано, что при использовании дорназы альфа улучшается легочная функция, снижается частота бронхолегочных обострений, а прогрессирование патологического процесса в легких замедляется [15, 16].
По другим муколитическим препаратам, включая N-ацетилцистеин и амброксол, достаточных доказательств их эффективности при МВ до сих пор нет [2, 17–19]. Регидратанты (гиперосмолярные препараты). В последнее время появились препараты особой группы, при воздействии которых, как и при терапии муколитическими препаратами, мокрота разжижается и улучшается ее клиренс. Это т. н. гиперосмолярные препараты, или регидратанты. При воздействии указанных препаратов увеличивается водная составляющая БС, компенсируя дефект хлорных каналов, обусловленный геном МВ. Наиболее хорошо изученным препаратом этой группы является ГРХН, рекомендованный к применению больными МВ [19]. Маннитол в форме сухого порошка для ингаляций, проходящий в настоящее время клинические испытания III фазы, обладает осмотическим действием, задерживая жидкость в БС, покрывающем слизистую оболочку бронхов. В исследованиях [1, 18, 20, 21] сообщается, что при воздействии препарата улучшается функция легких у некоторых больных МВ; препарат применяется в случае отсутствия у больных значимого эффекта при лечении дорназой альфа и плохой переносимости ГРХН.
Гипертонический раствор хлорида натрия
Экспериментальные данные по применению ГРХН начались еще в 1970-е годы. Одним из пионеров явился С. В. Рачинский, отметивший успешное применение повышенной концентрации ингаляционного раствора натрия хлорида у детей с МВ [22]. При краткосрочных исследованиях подтвердилась способность ГРХН улучшать реологические свойства и транспортабельность мокроты [23, 24], увеличивать влажность поверхности дыхательных путей с тенденцией к нормализации перициллиарного слоя на эпителии бронхов [25], улучшать мукоцилиарный клиренс и функцию легких у пациентов с МВ [26–29]. Тогда же были определены возможные для использования концентрации ГРХН — от 3, но не выше 12% [26].
По результатам последующих исследований подтвердилось, что повышение концентрации соли в БС приводит к его активному увлажнению и улучшению функции мукоцилиарного транспорта, сни- жая частоту обострений бронхолегочного процесса, риск инфицирования и улучшая КЖ у больных МВ старше 6 лет [30, 31]. Первоначальные опасения, что для поддержания эффекта терапии потребуются частые ингаляции ГРХН [26], не подтвердились. В исследовании S.Donaldson et al. показано, что достоверное повышение мукоцилиарного клиренса продолжается как минимум в течение 8 ч после ингаляции 7%-го раствора [32]. Разработанные схемы ингаляций ГРХН обязательно включают сочетанное назначение бронхолитических препаратов короткого действия, препятствующих развитию бронхоспазма [2, 10, 32–34]. В дальнейшем установлено, что ГРХН не только увлажняет БС, но и обладает противовоспалительным действием [10]. Такой эффект опосредуется электростатическим взаимодействием ГРХН с катионным провоспалительным цитокином интерлейкином (IL) 8, являющимся нейтрофильным хемоаттрактантом, а также с катионным мультифункциональным иммуномодулятором кателицидином LL-37, обладающим антимикробной активностью, которые связаны с анионными гликозоаминогликанами [35–37]. Таким образом, достоверно доказано, что у взрослых больных при воздействии ГРХН улучшается мукоцилиарный клиренс [32], однако вопрос об эффективности и безопасности его применения у детей остается не до конца решенным. Так, в работе B.Laube et al. (средний возраст пациентов — 10,5 го- да) статистически значимого улучшения мукоцилиарного клиренса при ГРХН не выявлено [38]. В 48-недельном исследовании М.Rosenfeld et al. в группе больных младше 6 лет достоверного преимущества ГРХН перед изотоническим раствором в отношении частоты обострений бронхолегочного процесса не получено [39]. В работе [40] при сравнении эффективности гипертонического и изотонического растворов хлорида натрия у детей младше 6 лет по результатам индивидуального анализа показано небольшое увеличение объема форсированного выдоха за 1-ю секунду у больных, получавших лечение ГРХН, и улучшение индекса клиренса легкого, что свидетельствовало о снижении неоднородности вентиляции легких. Различия между взрослыми и детьми в терапевтической эффективности ГРХН, возможно, связаны со степенью поражения дыхательных путей.
Исходя из предположения, что ГРХН улучшает мукоцилиарный клиренс, воздействует на основной дефект гидратации и поддерживает в рабочем состоянии респираторный эпителий, тем самым сохраняя легкие, перспективным методом лечения является назначение ГРХН в самые ранние сроки жизни ребенка. С этой целью M.Rosenfeld et al. (2011) в исследовании, в котором принимали участие дети в возрасте 12–30 мес. (n = 18), получавшие 7%-ный ГРХН 2 раза в день в течение 14 дней, показано, что ГРХН хорошо переносился пациентами этой возрастной группы [39]. С 2011 г. в московском отделении Российского центра муковисцидоза начато активное применение ГРХН в комплексной терапии бронхиальной обструкции наряду с дорназой альфа. К апрелю 2013 г. 57,4% больных МВ детей и подростков (n = 190) постоянно получали ингаляции ГРХН 3–7%-ной концентрации. Особое клиническое значение представляло его применение у детей раннего возраста, т. к. ГРХН стимулирует кашлевой рефлекс во время ингаляций, что способствует отхождению мокроты у малышей. Пациентам первого года жизни (n = 20) постоянно проводились ингаляции ГРХН 3–7%-ной концентрации. В большинстве случаев 7%-ный раствор переносился хорошо, однако у 5 (25%) больных, у которых лечение начато 7%-ным раствором, концентрация была снижена по причине индивидуальной непереносимости [41]. Важным вопросом остается комбинированное ингаляционное применение мукоактивных препаратов, тем более что ГРХН и дорназа альфа, воздействуя на разные звенья патогенеза, логически должны взаимно усиливать отхаркивающий эффект. В отечественном консенсусе комбинированное использование ГРХН и дорназы альфа не обсуждается, но при этом не рекомендуется их смешивать в одном ингаляторе [18]. В США в 2014 г. среди больных старше 6 лет применение дорназы альфа составило 86,0%, а ГРХН — 65,7%, при этом убедительно продемонстрировано, что как минимум у 50% больных МВ в США применялся и тот, и другой препарат [42]. К странам с высокой долей комбинированной терапии относятся Бельгия, Израиль, Румыния [43]. По данным национального Регистра больных муковисцидозом, в 2014 г. 45,9% больных ингалировали ГРХН и 92,8% — дорназу альфа, что, безусловно, говорит о существенной доли комбинированной мукоактивной терапии в России [44, 45].
И международный, и собственный опыт указывает на то, что при применении 7%-го ГРХН, несмотря на сочетанное применение бронхолитических препаратов, довольно часто (по разным данным — от 8 до 30%) возникают побочные эффекты в виде сильного кашля, фарингита и бронхоспазма; многие пациенты отмечают длительно сохраняющийся неприятный соленый вкус вдыхаемого раствора, при этом комплаентность значительно снижается [1, 18, 30, 46].
Гипертонический раствор хлорида натрия и ГК
Для улучшения комплаенса при использовании ГРХН в оптимальной терапевтической концентрации 7% исследованы в т. ч. различные добавки, в частности ГК — полисахарид, присутствующий в тканях человека. ГК — компонент внеклеточного матрикса, является высокомолекулярным гликозаминогликаном, который состоит из повторяющихся дисахаридов N-ацетилглюкозамина и глюкуроновой кислоты. Интересные исследования по применению ГК проведены не только при МВ, но и при бронхиальной астме, и при эмфиземе легких [47–49]. На мышиных моделях МВ получено снижение легочного воспаления после 3 дней ингаляционного введения ГРХН [50]. Показано, что ГК не только блокирует возникновение бронхоспазма, вызываемого нейтрофильной эластазой [51], но и облегчает вентиляцию и газообмен, регулируя баланс жидкости в интерстиции легких. Кроме того, вдыхание ГРХН с добавлением 0,1%-го раствора ГК оказалось значительно приятнее по вкусу, чем без таковой [52, 53]. В Российской Федерации 7%-ный ГРХН в сочетании с 0,1%-ной ГК в 2015 г. зарегистрирован под торговым названием Гианеб.
Печатных сообщений о клиническом применении ГРХН в сочетании 0,1%-ным раствором ГК достаточно, чтобы результаты считать обнадеживающими [52–56]. В открытом исследовании, проведенном группой испанских врачей под руководством L.Maiz Carro, сравнивалась немедленная переносимость 7%-го ГРХН и ГРХН в сочетании с 0,1%-ной ГК у больных МВ (n = 81) в возрасте от 6 лет до 51 года. До получения терапии ГРХН все пациенты вдыхали 400 мг сальбутамола. У 21 (26%) пациента ингаляцию 7%-ным ГРХН сразу же пришлось отме- нить в основном из-за сильного кашля, причем 81% указанных больных смогли получать терапию с до- бавлением ГК [56]. Дети и подростки лучше переносили ингаляции ГРХН, чем взрослые. В работе M.Ros (Италия) сообщается о мультицентровом контролируемом двойном слепом рандомизированном исследовании с участием пациентов (n = 40) в возрасте старше 8 лет. Ингаляции проводились 2 раза в день в течение 28 дней. Получены достоверные данные о лучшей переносимости комбинированного препарата ГРХН + ГК [53]. Интересно, что в недавно завершенной пилотной работе группы специалистов не удалось выявить выраженного вли- яния на воспалительный процесс ни при изолиро- ванном применении ГРХН, ни при добавлении к не- му ГК [57], хотя противовоспалительный эффект описан в более ранних работах [10]. В исследовании A.Brivio et al. в качестве маркеров воспаления в мок- роте изучались интерлейкины — IL-8, IL-1b, IL-6, IL-10, фактор некроза опухоли-α и сосудистый эн- дотелиальный фактор роста до начала и после 28-дневного курса терапии; при этом сделано пред- положение, что такие несоответствия могут быть связаны с различиями в дизайне исследований [57].
Заключение
Таким образом, в систематическом обзоре, посвященном применению ГРХН у больных МВ, показано, что при ингаляционном его введении улучшаются мукоцилиарный транспорт, функции легких и КЖ больных в возрасте старше 6 лет по сравнению с контрольной группой, снижаются частота обострений бронхолегочного процесса и риск инфицирования. Отмечено, что помимо неприятных вкусовых ощущений, при лечении ГРХН имеет место высокая вариабельность результатов в зависимости от возраста пациентов и значительная (до 30%) частота побочных эффектов в виде кашля и бронхоспазма, несмотря на обязательное использование бронхо-спазмолитических препаратов. При использовании комбинированного препарата ГРХН + ГК снижается число побочных явлений и улучшается приверженность терапии. В настоящее время обсуждается эффективность длительного приема ингаляций ГРХН больными МВ разных возрастных групп (в комбинации с ГК или без таковой) в качестве базисной терапии в сочетании с муколитическим препаратом дорназа альфа [19, 58].
Литература
1. Капранов Н.И., Каширская Н.Ю., ред. Муковисцидоз. М.: Медпрактика-М; 2014.
2. Mogayzel P.J., Naureckas E.T., Robinson K.A. et al. Cystic Fibrosis Pulmonary Guidelines. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2013; 187: 680–689.
3. Кобылянский В.И. Мукоцилиарная система. Фундамен- тальные и прикладные аспекты. М.: Бином; 2008.
4. Coakley R.D., Boucher R.C. Pathophysiology: epithelial cell biology and ion channel function in the lung, sweat gland and pancreas. In: Hodson M., Geddes D., Bush A., eds. Cystic fibrosis. London: Hodder Arnold; 2007: 59–68.
5. Horsley A., Rousseau K., Ridley C. et al. Reassessment of the importance of mucins in determining sputum properties in cystic fibrosis. J. Cyst. Fibros. 2014; 13: 260–266.
6. Abou Alaiwa M.H., Launspach J.L., Sheets K.A. et al. Repurposing tromethamine as inhaled therapy to treat CF air- way disease. JCI Insight. 2016; 1 (8): e87535. DOI:10.1172/ jci.insight.87535.
7. Matsui H., Grubb B.R., Tarran R. et al. Evidence for pericil- iary liquid layer depletion, not abnormal ion composition, in the pathogenesis of cystic fibrosis airways disease. Cell. 1998; 95: 1005–1015.
8. Kater A., Henke M.O., Rubin B.K. The role of DNA and actin polymers on the polymer structure and rheology of cys- tic fibrosis sputum and depolymerization by gelsolin or thy- mosin beta 4. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2007; 1112: 140–153.
9. Hilliard T.N., Regime N., Shute J.K. et al. Airway remodeling in children with cystic fibrosis. Thorax. 2007; 62 (12): 1074–1080.
10. Shoseyov D., Cohen-Cymberknoh M., Kerem E. Could you please pass the salt? Am. J. Respire. Crit. Care Med. 2011; 183: 1444–1446.
11. Schulz T., Schumacher U., Prante C. et al. Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator can export hyaluro- nan. Pathobiology. 2010; 77 (4): 200–209.
12. Rahmoune H., Lamblin G., Lafitte J.J.et al. Chondroitin sul- fate in sputum from patients with cystic fibrosis and chronic bronchitis. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1991; 5 (4): 315–320.
13. Solic N., Wilson J., Wilson S.J., Shute J.K. Endothelial activation and increased heparan sulfate expression in cystic fib- rosis. Am. J. Respire. Crit. Care Med. 2005; 172 (7): 892–898.
14. Park P., Pier G., Preston M. et al. Syndecan-1 shedding is enhanced by LasA, a secreted virulence factor of Pseudo- monas aeruginosa. J. Biol. Chem. 2000; 275: 3057–3064.
15. Jones A.P., Wallis C.E. Dornase alfa for cystic fibrosis. Cochrane Database Syst. Rev. 2010; (3): CD001127. DOI: 10.1002/14651858.CD001127.pub2.
16. Konstan M.W., Wagener J.S., Pasta D.J. et al. Clinical use of dornase alfa is associated with a slower rate of FEV1 decline in cystic fibrosis. Pediatr. Pulm. 2011; 46: 545–553. DOI: 10. 1002/ppul.21388.
17. Tam J., Nash E.F., Ratjen F. et al. Nebulized and oral thiol derivatives for pulmonary disease in cystic fibrosis. Cochrane Database Syst. Rev. 2013; (7): CD007168. DOI: 10.1002/ 14651858.CD007168.pub3.
18. Амелина Е.Л., Ашерова И.К., Волков И.К. и др. Проект национального консенсуса «Муковисцидоз: определение, диагностические критерии, терапия». Раздел «Ингаляционная терапия» (печатается с сокращениями). Вопросы современной педиатрии. 2014; 13 (6): 89–95.
19. Smyth A.R., Bell S.C., Bojcin S.et al. European Cystic Fibrosis Society Standards of Care: Best Practice guidelines. J. Cyst. Fibrosis. 2014; 13 (Suppl. 1): 23–42.
20. Bilton D., Robinson P., Cooper P. et al. Inhaled dry powder mannitol in cysticfibrosis: an efficacy and safety study. Eur. Respir. J. 2011; 38: 1071–1080.
21. Nolan S.J., Thornton J., Murray C.S., Dwyer T. Inhaled mannitol for cystic fibrosis. Cochrane Database Syst. Rev. 2015; (10): CD008649. DOI: 10.1002/14651858.CD008649. pub2.
22. Рачинский С.В. Актовая речь. Современные проблемы пульмонологии детского возраста. М.: Типография мет- роснаба; 1970.
23. King M., Dasgupta B., Tomkiewicz R.P., Brown N.E. Rheology of cystic fibrosis sputum after in vitro treatment with hypertonic saline alone and in combination with recombinant human deoxyribonuclease I. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1997; 156: 173–177.
24. Wills P.J., Hall R.L., Chan W., Cole P.J. Sodium chloride increases the ciliary transportability of cystic fibrosis and bronchiectasis sputum on the mucus-depleted bovine trachea. J. Clin. Invest. 1997; 99: 9–13.
25. Tarran R., Grubb B.R., Parsons D. et al. The CF salt contro- versy: in vivo observations and therapeutic approaches. Mol. Cell. 2001; 8: 149–158.
26. Robinson M., Regnis J.A., Bailey D.L. et al. Effect of hyper- tonic saline, amiloride, and cough on mucociliary clearance in patients with cystic fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1996; 153: 1503–1509.
27. Robinson M., Hemming A.L., Regnis J.A. et al. Effect of increasing doses of hypertonic saline on mucociliary clearance in patients with cystic fibrosis. Thorax. 1997; 52: 900–903.
28. Eng P.A., Morton J., Douglass J.A. et al. Short-term efficacy of ultrasonically nebulized hypertonic saline in cystic fibrosis. Pediatr. Pulm. 1996; 21: 77–83.
29. Ballmann M., von der Hardt H. Hypertonic saline and recom- binant human DNase: a randomised cross-over pilot study in patients with cystic fibrosis. J. Cyst. Fibros. 2002; 1: 35–37.
30. Elkins M.R., Robinson M., Rose B.R. et al. A controlled trial of long-term inhaled hypertonic saline in patients with cystic fibrosis. N. Engl. J. Med. 2006; 354: 229–240.
31. Henkel M.O., Ratjen F. Mucolytics in cystic fibrosis. Pediatr. Respire. Rev. 2007; 8: 24–29.
32. Donaldson S.H., Bennett W.D., Zeman K.L. et al. Mucus clearance and lung function in cystic fibrosis with hypertonic saline. N. Engl. J. Med. 2006; 354: 241–250.
33. Flume P.A., O’Sullivan B.P., Robinson K.A. et al. Cystic fibrosis pulmonary guidelines: chronic medications for maintenance of lung health. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2007; 176: 957–969.
34. Wark P., McDonald V.M. Nebulised hypertonic saline for cystic fibrosis. Cochrane Database Syst. Rev. 2009; (2): CD001506. DOI: 10.1002/14651858.CD001506.pub3.
35. Reeves E.P., Williamson M., O’Neill S.J et al. Nebulised hypertonic saline decreases interleukin-8 in sputum of patients with cystic fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2011; 183: 1517–1523.
36. Bergsson G., Reeves E.P., McNally P. et al. LL-37 complexation with glycosaminoglycans in cystic fibrosis lungs inhibits antimicrobial activity, which can be restored by hypertonic saline. J. Immunol. 2009; 183: 543–551.
37. Bucki R., Byfield F.J., Janmey P.A. Release of the antimicro- bial peptide LL-37 from DNA/F-actin bundles in cystic fibrosis sputum. Eur. Respir. J. 2007; 29: 624–632.
38. Laube B.L., Sharpless G., Carson K.A. et al. Acute inhalation of hypertonic saline does not improve mucociliary clearance in all children with cystic fibrosis. BMC Pulm. Med. 2011; 11: 45. DOI: 10.1186/1471-2466-11-45.
39. Rosenfeld M., Ratjen F., Brumback L. et al. Inhaled hyper- tonic saline in infants and children younger than 6 years with cystic fibrosis: the ISIS randomized controlled trial. JAMA. 2012; 307 (21): 2269–2277. DOI: 10.1001/jama. 2012.5214.
40. Subbarao P., Stanojevic S., Brown M. et al. Lung clearance index as an outcome measure for clinical trials in young chil- dren with cystic fibrosis. A pilot study using inhaled hyper- tonic saline. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2013; 188 (4): 456–460. DOI:10.1164/rccm.201302-0219OC.
41. Шерман В.Д., Каширская Н.Ю., Капранов Н.И. Ингаляционное применение гипертонического раствора хлорида натрия в комплексной терапии муковисцидоза. В кн.: XI Национальный конгресс по муковисцидозу «Муковисцидоз у детей и взрослых. Взгляд в будущее»: сборник тезисов. М.; 2013: 92–93.
42. Cystic Fibrosis Foundation, Patient Registry 2014 Annual Re- port. Cystic Fibrosis Foundation, Bethesda, Md, USA, 2015
43. ECFS Patient Registry. Annual Data Report, 2013.
44. Красовский С.А., Черняк А.В., Каширская Н.Ю. и др. Муковисцидоз в России: создание национального регистра. Педиатрия. Журнал им. Г.Н.Сперанского. 2014; 93 (4): 44–55.
45. Регистр больных муковисцидозом в Росссийской Феде- рации. 2014 год. М.: Медпрактика-М; 2015.
46. Ratjen F. Inhaled hypertonic saline produces small increases in lung function in patients with cystic fibrosis. J. Pediatr. 2006; 149: 142.
47. Kunz L.I., van Rensen E.L., Sterk P.J. Inhaled hyaluronic acid against exercise-induced bronchoconstrinction in asth- ma. Pulm. Pharmacol. Ther. 2006; 19: 286–291.
48. Cantor J.O., Shteyngart B., Cerreta J.M. et al.The effect of hyaluronan on elastic fiber injury in vitro and elastase-induced airspace enlargement in vivo. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 2000; 225: 65–71.
49. Cantor J.O., Turino G.M. Can exogenously administered hyaluronan improve respiratory function in patients with pul- monary emphysema? Chest. 2004; 125: 288–292.
50. Gavina M., Luciani A., Villella V.R. et al. Nebulized hyaluro- nan ameliorates lung inflammation in cystic fibrosis mice. Pediatr. Pulm. 2013; 48: 761–771.
51. Scuri M., Abraham W.M. Hyaluronan blocks human neu- trophil elastase (HNE)-induced airway responses in sheep. Pulm. Pharmacol. Ther. 2003; 16: 335–340.
52. Buonpensiero P., De Gregorio F., Sepe A. et al. Hyaluronic acid improves “pleasantness” and tolerability of nebulized hypertonic saline in a cohort of patients with cystic fibrosis. Adv. Ther. 2010; 27: 870–878.
53. Ros M., Casciaro R., Lucca F. et al. Hyaluronic Acid impro- ves the tolerability of hypertonic saline in the chronic treat- ment of cystic fibrosis patients: a multicenter, randomized, controlled clinical trial. J. Aerosol. Med. Pulm. Drug Deliv. 2014; 27 (2): 133–137.
54. Furnari M., Termini L., Traverso G. et al. Nebulized hyperton- ic saline containing hyaluronic acid improves tolerability in patients with cystic fibrosis and lung disease compared with nebulized hypertonic saline alone: a prospective, randomized, double-blind, controlled study. Ther. Adv. Respir. Dis. 2012; 6 (6): 315–322. DOI: 10.1177/1753465812458984.
55. Cresta F., Naselli A., Favilli F. et al. Inhaled hypertonic saline+hyaluronic acid in cystic fibrosis with asthma-like symptoms: a new therapeutic chance. BMJ Case Rep. Published online 2013. DOI: 10.1136/bcr-2013-009042.
56. Máiz Carro L., Lamas Ferreiro A., Ruiz de Valbuena Maiz M. et al. Tolerance of two inhaled hypertonic saline solutions in patients with cystic fibrosis. Med. Clin. (Barc.). 2012; 138 (2): 57–59.
57. Brivio A., Conese M., Gambazza S. et al. Pilot randomized controlled trial evaluating the effect of hypertonic saline with and without hyaluronic acid in reducing inflammation in cys- tic fibrosis. J. Aerosol. Med. Pulm. Drug Deliv. 2016. [Epub ahead of print]. PMID: 27149365.
58. Bilton D., Stanford G. The expanding armamentarium of drugs to aid sputum clearance: how should they be used to optimize care? Curr. Opin. Pulm. Med. 2014; 20 (6): 601– 606. DOI: 10.1097/MCP.0000000000000104.
References
1. Kapranov N.I., Kashirskaya N.Yu., eds. Cystic Fibrosis. Moscow: Medpraktika-M; 2014 (in Russian).
2. Mogayzel P.J., Naureckas E.T., Robinson K.A. et al. Cystic Fibrosis Pulmonary Guidelines. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2013; 187: 680–689.
3. Kobylyanskiy V.I. Mucociliary system. Basic and applied aspects. Moscow: Binom; 2008 (in Russian).
4. Coakley R.D., Boucher R.C. Pathophysiology: epithelial cell biology and ion channel function in the lung, sweat gland and pancreas. In: Hodson M., Geddes D., Bush A., eds. Cystic fibrosis. London: Hodder Arnold; 2007: 59–68.
5. Horsley A., Rousseau K., Ridley C. et al. Reassessment of the importance of mucins in determining sputum properties in cystic fibrosis. J. Cyst. Fibros. 2014; 13: 260–266.
6. Abou Alaiwa M.H., Launspach J.L., Sheets K.A. et al. Repurposing tromethamine as inhaled therapy to treat CF air- way disease. JCI Insight. 2016; 1 (8): e87535. DOI: 10.1172/ jci.insight.87535.
7. Matsui H., Grubb B.R., Tarran R. et al. Evidence for periciliary liquid layer depletion, not abnormal ion composition, in the pathogenesis of cystic fibrosis airways disease. Cell. 1998; 95: 1005–1015.
8. Kater A., Henke M.O., Rubin B.K. The role of DNA and actin polymers on the polymer structure and rheology of cystic fibrosis sputum and depolymerization by gelsolin or thymosin beta 4. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2007; 1112: 140–153.
9. Hilliard T.N., Regime N., Shute J.K. et al. Airway remodeling in children with cystic fibrosis. Thorax. 2007; 62 (12): 1074–1080.
10. Shoseyov D., Cohen-Cymberknoh M., Kerem E. Could you please pass the salt? Am. J. Respire. Crit. Care Med. 2011; 183: 1444–1446.
11. Schulz T., Schumacher U., Prante C. et al. Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator can export hyaluronan. Pathobiology. 2010; 77 (4): 200–209.
12. Rahmoune H., Lamblin G., Lafitte J.J.et al. Chondroitin sul- fate in sputum from patients with cystic fibrosis and chronic bronchitis. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1991; 5 (4): 315–320.
13. Solic N., Wilson J., Wilson S.J., Shute J.K. Endothelial acti- vation and increased heparan sulfate expression in cystic fibrosis. Am. J. Respire. Crit. Care Med. 2005; 172 (7): 892–898.
14. Park P., Pier G., Preston M. et al. Syndecan-1 shedding is enhanced by LasA, a secreted virulence factor of Pseudomonas aeruginosa. J. Biol. Chem. 2000; 275: 3057–3064.
15. Jones A.P., Wallis C.E. Dornase alfa for cystic fibrosis. Cochrane Database Syst. Rev. 2010; (3): CD001127. DOI: 10.1002/14651858.CD001127.pub2.
16. Konstan M.W., Wagener J.S., Pasta D.J. et al. Clinical use of dornase alfa is associated with a slower rate of FEV1 decline in cystic fibrosis. Pediatr. Pulm. 2011; 46: 545–553. DOI: 10.1002/ ppul.21388.
17. Tam J., Nash E.F., Ratjen F. et al. Nebulized and oral thiol derivatives for pulmonary disease in cystic fibrosis. Cochrane Database Syst. Rev. 2013; (7): CD007168. DOI:10.1002/ 14651858.CD007168.pub3.
18. Amelina E.L., Asherova I.K., Volkov I.K. et al. A project of the National Consensus on Cystic Fibrosis (definition, diagnostic criteria, therapy). The chapter «Inhaled Therapy» (abridged). Voprosy sovremennoy terapii. 2014; 13 (6): 89–95 (in Russian).
19. Smyth A.R., Bell S.C., Bojcin S.et al. European Cystic Fibrosis Society Standards of Care: Best Practice guidelines. J. Cyst. Fibrosis. 2014; 13 (Suppl. 1): 23–42.
20. Bilton D., Robinson P., Cooper P. et al. Inhaled dry powder mannitol in cysticfibrosis: an efficacy and safety study. Eur. Respir. J. 2011; 38: 1071–1080.
21. Nolan S.J., Thornton J., Murray C.S., Dwyer T. Inhaled man- nitol for cystic fibrosis. Cochrane Database Syst. Rev. 2015; (10): CD008649. DOI: 10.1002/14651858.CD008649. pub2.
22. Rachinskiy S.V. Current problems of pediatric pulmonology. A commencement speech. Moscow: Tipografiya metrosnaba; 1970 (in Russian).
23. King M., Dasgupta B., Tomkiewicz R.P., Brown N.E. Rheology of cystic fibrosis sputum after in vitro treatment with hypertonic saline alone and in combination with recombinant human deoxyribonuclease I. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1997; 156: 173–177.
24. Wills P.J., Hall R.L., Chan W., Cole P.J. Sodium chloride increases the ciliary transportability of cystic fibrosis and bronchiectasis sputum on the mucus-depleted bovine trachea. J. Clin. Invest. 1997; 99: 9–13.
25. Tarran R., Grubb B.R., Parsons D. et al. The CF salt controversy: in vivo observations and therapeutic approaches. Mol. Cell. 2001; 8: 149–158.
26. Robinson M., Regnis J.A., Bailey D.L. et al. Effect of hypertonic saline, amiloride, and cough on mucociliary clearance in patients with cystic fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1996; 153: 1503–1509.
27. Robinson M., Hemming A.L., Regnis J.A. et al. Effect of increasing doses of hypertonic saline on mucociliary clearance in patients with cystic fibrosis. Thorax. 1997; 52: 900–903.
28. Eng P.A., Morton J., Douglass J.A. et al. Short-term efficacy of ultrasonically nebulized hypertonic saline in cystic fibrosis. Pediatr. Pulm. 1996; 21: 77–83.
29. Ballmann M., von der Hardt H. Hypertonic saline and recom- binant human DNase: a randomised cross-over pilot study in patients with cystic fibrosis. J. Cyst. Fibros. 2002; 1: 35–37.
30. Elkins M.R., Robinson M., Rose B.R. et al. A controlled trial of long-term inhaled hypertonic saline in patients with cystic fibrosis. N. Engl. J. Med. 2006; 354: 229–240.
31. Henkel M.O., Ratjen F. Mucolytics in cystic fibrosis. Pediatr. Respire. Rev. 2007; 8: 24–29.
32. Donaldson S.H., Bennett W.D., Zeman K.L. et al. Mucus clearance and lung function in cystic fibrosis with hypertonic saline. N. Engl. J. Med. 2006; 354: 241–250.
33. Flume P.A., O’Sullivan B.P., Robinson K.A. et al. Cystic fib- rosis pulmonary guidelines: chronic medications for maintenance of lung health. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2007; 176: 957–969.
34. Wark P., McDonald V.M. Nebulised hypertonic saline for cys- tic fibrosis. Cochrane Database Syst. Rev. 2009; (2): CD001506. DOI: 10.1002/14651858.CD001506.pub3.
35. Reeves E.P., Williamson M., O’Neill S.J et al. Nebulised hypertonic saline decreases interleukin-8 in sputum of patients with cystic fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2011; 183: 1517–1523.
36. Bergsson G., Reeves E.P., McNally P. et al. LL-37 complexation with glycosaminoglycans in cystic fibrosis lungs inhibits antimicrobial activity, which can be restored by hypertonic saline. J. Immunol. 2009; 183: 543–551.
37. Bucki R., Byfield F.J., Janmey P.A. Release of the antimicro- bial peptide LL-37 from DNA/F-actin bundles in cystic fibrosis sputum. Eur. Respir. J. 2007; 29: 624–632.
38. Laube B.L., Sharpless G., Carson K.A. et al. Acute inhalation of hypertonic saline does not improve mucociliary clearance in all children with cystic fibrosis. BMC Pulm. Med. 2011; 11: 45. DOI: 10.1186/1471-2466-11-45.
39. Rosenfeld M., Ratjen F., Brumback L. et al. Inhaled hyper- tonic saline in infants and children younger than 6 years with cystic fibrosis: the ISIS randomized controlled trial. JAMA. 2012; 307 (21): 2269–2277. DOI: 10.1001/jama. 2012.5214.
40. Subbarao P., Stanojevic S., Brown M. et al. Lung clearance index as an outcome measure for clinical trials in young children with cystic fibrosis. A pilot study using inhaled hypertonic saline. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2013; 188 (4): 456–460. DOI: 10.1164/rccm.201302-0219OC.
41. Sherman V.D., Kashirskaya N.Yu., Kapranov N.I. Inhaled hypertonic saline solution in therapy of cystic fibrosis. In: «Cystic Fibrosis in Adults and Children. A Look to the Future». The 11th Russian National Congress on cystic fibro- sis. Abstract Book. Moscow; 2013: 92–93 (in Russian).
42. Cystic Fibrosis Foundation, Patient Registry 2014 Annual Re- port. Cystic Fibrosis Foundation, Bethesda, Md,
43. ECFS Patient Registry. Annual Data Report, 2013.
44. Krasovskiy S.A., Chernyak A.V., Kashirskaya N.Yu. et al. Cystic fibrosis in Russia: development of the national register. Pediatriya. Zhurnal im. G.N.Speranskogo. 2014; 93 (4): 44–55 (in Russian).
45. A register of cystic fibrosis patients in Russian Federation, 2014. Moscow: Medpraktika-M; 2015 (in Russian).
46. Ratjen F. Inhaled hypertonic saline produces small increases in lung function in patients with cystic fibrosis. J. Pediatr. 2006; 149: 142.
47. Kunz L.I., van Rensen E.L., Sterk P.J. Inhaled hyaluronic acid against exercise-induced bronchoconstrinction in asth- ma. Pulm. Pharmacol. Ther. 2006; 19: 286–291.
48. Cantor J.O., Shteyngart B., Cerreta J.M. et al.The effect of hyaluronan on elastic fiber injury in vitro and elastase-induced airspace enlargement in vivo. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 2000; 225: 65–71.
49. Cantor J.O., Turino G.M. Can exogenously administered hyaluronan improve respiratory function in patients with pul- monary emphysema? Chest. 2004; 125: 288–292.
50. Gavina M., Luciani A., Villella V.R. et al. Nebulized hyaluro- nan ameliorates lung inflammation in cystic fibrosis mice. Pediatr. Pulm. 2013; 48: 761–771.
51. Scuri M., Abraham W.M. Hyaluronan blocks human neu- trophil elastase (HNE)-induced airway responses in sheep. Pulm. Pharmacol. Ther. 2003; 16: 335–340.
52. Buonpensiero P., De Gregorio F., Sepe A. et al. Hyaluronic acid improves “pleasantness” and tolerability of nebulized hypertonic saline in a cohort of patients with cystic fibrosis. Adv. Ther. 2010; 27: 870–878.
53. Ros M., Casciaro R., Lucca F. et al. Hyaluronic Acid improves the tolerability of hypertonic saline in the chronic treatment of cystic fibrosis patients: a multicenter, randomized, controlled clinical trial. J. Aerosol. Med. Pulm. Drug Deliv. 2014; 27 (2): 133–137.
54. Furnari M., Termini L., Traverso G. et al. Nebulized hyperton- ic saline containing hyaluronic acid improves tolerability in patients with cystic fibrosis and lung disease compared with nebulized hypertonic saline alone: a prospective, randomized, double-blind, controlled study. Ther. Adv. Respir. Dis. 2012; 6 (6): 315–322. DOI: 10.1177/1753465812458984.
55. Cresta F., Naselli A., Favilli F. et al. Inhaled hypertonic saline+hyaluronic acid in cystic fibrosis with asthma-like symptoms: a new therapeutic chance. BMJ Case Rep. Published online 2013. DOI: 10.1136/bcr-2013-009042.
56. Máiz Carro L., Lamas Ferreiro A., Ruiz de Valbuena Maiz M. et al. Tolerance of two inhaled hypertonic saline solutions in patients with cystic fibrosis. Med. Clin. (Barc.). 2012; 138 (2): 57–59.
57. Brivio A., Conese M., Gambazza S. et al. Pilot randomized controlled trial evaluating the effect of hypertonic saline with and without hyaluronic acid in reducing inflammation in cystic fibrosis. J. Aerosol. Med. Pulm. Drug Deliv. 2016. [Epub ahead of print]. PMID: 27149365.
58. Bilton D., Stanford G. The expanding armamentarium of drugs to aid sputum clearance: how should they be used to optimize care? Curr. Opin. Pulm. Med. 2014; 20 (6): 601– 606. DOI: 10.1097/MCP.0000000000000104. Received October 25, 2016 UDC [616.24-003-004]-085.2 Информация об авторах Каширская Наталия Юрьевна – д. м. н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории генетической эпидемиологии ФГБУ «Медико-генетический научный центр» РАН; тел.: (499) 320-60-90; Шерман Виктория Давидовна – к. м. н., старший научный сотрудник научно-клинического отдела муковисцидоза ФГБУ «Медико-генетический научный центр» РАН; тел.: (499) 137-01-97; e- Капранов Николай Иванович – д. м. н., профессор, главный научный сотрудник научно-клинического отдела муковисцидоза ФГБУ «Медико-генетический научный центр» РАН; тел.: (499) 137-01-97; Кондратьева Елена Ивановна – д. м. н., профессор, главный научный сотрудник научно-клинического отдела муковисцидоза ФГБУ «Медико- генетический научный центр» РАН; тел.: (499) 137-01-97; Красовский Станислав Александрович – к. м. н., старший научный сотрудник научно-клинического отдела муковисцидоза ФГБУ «Медико- генетический научный центр» РАН, старший научный сотрудник лаборатории муковисцидоза ФГБУ «НИИ пульмонологии» ФМБА России, врач-пульмонолог 2-го пульмонологического отделения ГБУЗ города Москвы «Городская клиническая больница им. Д.Д.Плетнева» ДЗМ города Москвы; тел.: (495) 965-23-24; Амелина Елена Львовна – к. м. н., заведующая лабораторией муковис- цидоза ФГБУ «НИИ пульмонологии» ФМБА России; тел.: (499) 780-08-06; Author information Kashirskaya Nataliya Yur’evna, MD, Professor, Principal Researcher at Laboratory of Genetic Epidemiology, Federal Medical and Genetic Academic Center, Russian Academy of Science; tel.: (499) 320-60-90; Sherman Viktoriya Davidovna, PhD, Senior Researcher at Research and Clinical Division of Cystic Fibrosis, Federal Medical and Genetic Academic Center, Russian Academy of Science; tel.: (499) 137-01-97; Kapranov Nikolay Ivanovich, MD, Professor, Principal Researcher at Re- search and Clinical Division of Cystic Fibrosis, Federal Medical Genetic Aca- demic Center, Russian Academy of Medical Science; tel.: (499) 137-01-97; Kondrateva Elena Ivanovna, MD, Professor, Principal Researcher at Research and Clinical Division of Cystic Fibrosis, Federal Medical Genetic Academic Center, Russian Academy of Science; tel.: (499) 137-01-97; Krasovskiy Stanislav Aleksandrovich, PhD, Senior Researcher at Research and Clinical Division of Cystic Fibrosis, Federal Medical Genetic Academic Center, Russian Academy of Science; Senior Researcher at Laboratory of Cystic Fibrosis, Federal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia; pneumologist at the 2nd Pulmonology Department of D.D.Pletnev City Clinical Hospital, Moscow Healthcare Department; tel.: (495) 965-23-24; Amelina Elena L’vovna, PhD, Head of Laboratory of Cystic Fibrosis, Federal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia; tel.: (499) 780-08-06;
Производство, состав и действие препаратов Аква Марис®
Состав и действие
Аква Марис®
После прохождения бактериологической ультрафильтрации насыщенная микроэлементами вода Адриатического моря, забранная в природном заповеднике, приобретает стерильность, полностью сохраняя структуру и целебные свойства. Каждый минерал и микроэлемент в составе Аква Марис® играет свою роль, определяя лечебные свойства препарата.
Ионы кальция и магния способствуют улучшению отхождения носовой слизи и улучшают обменные энергетические процессы, усиливая двигательную активность мерцательных клеток и повышая устойчивость слизистой оболочки к внедрению вирусов и бактерий. Благодаря их работе воздух, полный пыли и химических веществ, поступает в наши легкие очищенным, словно пройдя через фильтр. Это особенно важно для жителей мегаполиса и промышленных районов, для людей, работающих на вредных предприятиях. Ионы кальция обладают также противоаллергическим действием.
Ионы цинка и селена стимулируют местный иммунитет слизистой оболочки носоглотки и околоносовых пазух.
Большинство людей испытывают ощущение сухости и дискомфорта слизистой носа в кондиционированных помещениях, а также в период работы центрального отопления. Йод, ионы натрия и хлорид-ионы оказывают антисептический эффект, а также активируют выработку защитной назальной слизи специальными клетками, в результате чего вдыхаемый воздух увлажняется.
Карбонаты, сульфаты, хлориды нормализуют выработку назальной слизи.
Изотонический, гипотонический и гипертонический раствор
Эффекты изотонической, гипотонической и гипертонической внеклеточной среды на клетки растений и животных одинаковы. Однако из-за клеточных стенок растений видимые эффекты различаются. Хотя некоторые эффекты можно увидеть, жесткая клеточная стенка может скрыть масштабы того, что происходит внутри.
Осмос и диффузия
Осмос имеет разные значения в биологии и химии. Для биологов это относится к движению воды через полупроницаемую мембрану.Химики используют этот термин для описания движения воды, других растворителей и газов через полупроницаемую мембрану. И биологи, и химики определяют диффузию как перемещение частиц растворенного вещества (растворенных материалов) из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие.
Как работает осмос
Осмос — это пассивная транспортная система, то есть она не требует энергии. Это заставляет воду входить и выходить из клеток в зависимости от концентрации растворенного вещества в окружающей среде.Это движение вызвано градиентом концентрации, создаваемым, когда внутри и снаружи клетки присутствуют разные концентрации растворенных веществ. Не имеет значения, какие растворенные вещества составляют растворенное вещество, важна только его общая концентрация. Важно отметить, что клетки не регулируют движение молекул воды внутрь и наружу внутриклеточной жидкости. Они полагаются на другие системы организма (такие как почки), чтобы обеспечить изотоническую внешнюю среду (см. Ниже).
Изотонический раствор
Клетка в изотоническом растворе находится в равновесии с окружающей средой, что означает, что концентрации растворенных веществ внутри и снаружи одинаковы ( iso означает равно на латыни).В этом состоянии нет градиента концентрации и, следовательно, нет большого движения воды внутрь или наружу. Однако молекулы воды свободно входят и выходят из клетки, и скорость движения одинакова в обоих направлениях.
Гипотонический раствор
Гипотонический раствор имеет более низкую концентрацию растворенного вещества, чем внутри клетки (префикс hypo на латыни означает ниже или ниже ). Разница в концентрации между отсеками приводит к попаданию воды в ячейку.Клетки растений переносят эту ситуацию лучше, чем клетки животных. У растений большая центральная вакуоль заполняется водой, и вода также поступает в межклеточное пространство. Комбинация этих двух эффектов вызывает тургорное давление, которое давит на клеточную стенку, вызывая ее выпячивание. Клеточная стенка помогает удерживать клетку от разрыва. Однако, если оставить ее в растворе с высоким уровнем гипертонуса, клетка животного будет набухать, пока не лопнет и не умрет.
Hypertonic Solution
На латыни префикс hyper означает над или над .Гипертонические растворы имеют более высокую концентрацию растворенных веществ, чем внутри клетки. Это приводит к тому, что вода вырывается наружу, заставляя клетки сморщиваться или сморщиваться. Это ясно видно в красных кровяных тельцах, подвергающихся процессу, называемому зазубринами. Клетки растений в гипертоническом растворе могут выглядеть как подушечка для булавок из-за того, что происходит внутри. Клеточная мембрана отрывается от клеточной стенки, но остается прикрепленной в точках, называемых плазмодесмами. Плазмодесмы — это крошечные каналы между растительными клетками, которые используются для транспорта и связи.Когда внутренняя мембрана сжимается, она сужает плазмодесмы, что приводит к состоянию, называемому плазмолизом.
Сравнительная таблица
| Изотонический раствор | Гипотонический раствор | Гипертонический раствор | |
|---|---|---|---|
| Высокий уровень растворенных веществ вне ячейки | Нет | Нет | Да |
| Низкий уровень растворенных веществ снаружи ячейки | Нет | Да | Нет |
| Движение воды зависит от типа растворенного вещества | Нет | Нет | Нет |
| В неконтролируемом случае может привести к гибели клетки | Нет | Да | Да |
| Может вызвать сморщивание / сморщивание ячейки | Нет | Нет | Да |
| Может вызвать набухание / взрыв ячейки | Нет | Да | Нет |
| У растений приводит к плазмолизу | Нет | Нет | Да |
| У растений приводит к тургорному давлению внутри клетки | Нет | Да | Нет |
| Вызывает движение воды посредством осмоса | Нет | Да | Да |
| Представляет гомеостатическое состояние | Да | Нет | Нет |
На изображении выше показано, что происходит с клеткой в изотонических, гипертонических и гипотонических растворах.
Список литературы
- OpenStax College. (2018). Анатомия и физиология . Хьюстон, Техас. OpenStax CNX. Получено с http://cnx.org/contents/[email protected]
- Тоничность. (нет данных). В Википедия . Получено 17 апреля 2018 г. с https://en.wikipedia.org/wiki/Tonicity
8.4: Осмос и диффузия — Chemistry LibreTexts
.Результаты обучения
- Определите осмос и диффузию.
- Различают гипотонические, гипертонические и изотонические растворы.
- Опишите полупроницаемую мембрану.
- Прогнозирование поведения клеток крови в различных типах растворов.
- Опишите поток молекул растворителя через мембрану.
- Определите полярные и неполярные области клеточной мембраны.
- Объясните компоненты, присутствующие в фосфолипиде.
Клетки рыб, как и все клетки, имеют полупроницаемые мембраны.В конце концов, концентрация «всякой всячины» по обе стороны от них выровняется. Рыба, которая живет в соленой воде, будет иметь внутри несколько соленую воду. Поместите его в пресную воду, и пресная вода через осмос попадет в рыбу, заставив ее клетки набухнуть, и рыба погибнет. Что будет с пресноводной рыбой в океане?
Осмос
Представьте, что у вас есть чашка с \ (100 \: \ text {mL} \) водой, и вы добавляете в воду \ (15 \: \ text {g} \) столового сахара. Сахар растворяется, и смесь, которая сейчас находится в чашке, состоит из растворенного вещества (сахар), растворенного в растворителе (вода).Смесь растворенного вещества в растворителе называется раствором .
Представьте, что у вас есть вторая чашка с \ (100 \: \ text {mL} \) водой, и вы добавляете в нее \ (45 \: \ text {g} \) столового сахара. Как и в первой чашке, сахар является растворенным веществом, а вода — растворителем. Но теперь у вас есть две смеси с разными концентрациями растворенных веществ. При сравнении двух растворов с неодинаковой концентрацией растворенного вещества раствор с более высокой концентрацией растворенного вещества имеет гипертонический , а раствор с более низкой концентрацией растворенного вещества — гипотонический .Растворы с одинаковой концентрацией растворенных веществ являются изотоническими . Первый сахарный раствор является гипотоническим по отношению ко второму раствору. Второй раствор сахара гипертоничен первому.
Теперь вы добавляете два раствора в химический стакан, разделенный полупроницаемой мембраной с порами, которые слишком малы для прохождения молекул сахара, но достаточно велики для прохождения молекул воды. Гипертонический раствор находится с одной стороны мембраны, а гипотонический раствор — с другой.Гипертонический раствор имеет более низкую концентрацию воды, чем гипотонический раствор, поэтому теперь существует градиент концентрации воды через мембрану. Молекулы воды будут перемещаться со стороны с более высокой концентрацией воды в сторону от с более низкой концентрацией до тех пор, пока оба раствора не станут изотоническими. В этот момент равновесие достигнуто.
Эритроциты ведут себя точно так же (см. Рисунок ниже). Когда эритроциты находятся в гипертоническом растворе (с более высокой концентрацией), вода вытекает из клетки быстрее, чем поступает внутрь.Это приводит к зазубринам, (усыханию) клетки крови. С другой стороны, гипотонический эритроцит (более низкая концентрация вне клетки) приведет к тому, что в клетку будет поступать больше воды, чем наружу. Это приводит к набуханию клетки и возможному гемолизу (разрыву) клетки. В изотоническом растворе поток воды в ячейку и из нее происходит с одинаковой скоростью.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): эритроциты в гипертонических, изотонических и гипотонических растворах.Осмос — это диффузия молекул воды через полупроницаемую мембрану из области раствора с более низкой концентрацией (то есть с более высокой концентрацией воды) в область раствора с более высокой концентрацией (то есть с более низкой концентрацией воды). Вода проникает в клетки и выходит из них путем осмоса.
- Если клетка находится в гипертоническом растворе, раствор имеет более низкую концентрацию воды, чем цитозоль клетки, и вода выходит из клетки, пока оба раствора не станут изотоническими.
- Клетки, помещенные в гипотонический раствор, будут поглощать воду через свои мембраны, пока и внешний раствор, и цитозоль не станут изотоническими.
При помещении в гипотонический раствор эритроцит набухает и подвергается гемолизу (взрыву). При помещении в гипертонический раствор эритроцит теряет воду и претерпевает зубчатость , (сморщивание). Клетки животных, как правило, лучше всего работают в изотонической среде, где поток воды в клетку и из клетки происходит с одинаковой скоростью.
Распространение
Пассивный транспорт — это способ перемещения небольших молекул или ионов через клеточную мембрану без передачи энергии клеткой. Три основных вида пассивного транспорта — это диффузия (или простая диффузия), осмос и облегченная диффузия. Простая диффузия и осмос не связаны с транспортными белками. Для облегчения диффузии требуется помощь белков.
Диффузия — это перемещение молекул из области с высокой концентрацией молекул в область с более низкой концентрацией.Для клеточного транспорта диффузия — это движение небольших молекул через клеточную мембрану. Разница в концентрациях молекул в двух областях называется градиентом концентрации . Кинетическая энергия молекул приводит к случайному движению, вызывающему диффузию. При простой диффузии этот процесс протекает без помощи транспортного белка. Это случайное движение молекул, которое заставляет их перемещаться из области с высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией.
Распространение будет продолжаться до тех пор, пока градиент концентрации не будет устранен. Поскольку диффузия перемещает материалы из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией, она описывается как перемещение растворенных веществ «вниз по градиенту концентрации». Конечным результатом является равная концентрация или равновесных молекул по обе стороны мембраны. В состоянии равновесия движение молекул не прекращается. В состоянии равновесия материалы движутся одинаково в обоих направлениях.
Не все может попасть в ваши клетки.У ваших клеток есть плазматическая мембрана, которая помогает защитить ваши клетки от нежелательных вторжений.
Плазменная мембрана и цитозоль
Если внешняя среда клетки основана на воде, а внутренняя часть клетки также в основном состоит из воды, что-то должно гарантировать, что клетка останется неповрежденной в этой среде. Что бы произошло, если бы клетка растворилась в воде, как сахар? Очевидно, клетка не могла выжить в такой среде. Таким образом, что-то должно защищать клетку и позволять ей выжить в водной среде.Все клетки окружены барьером, который отделяет их от окружающей среды и других клеток. Этот барьер называется плазматической мембраной , или клеточной мембраной.
Плазменная мембрана
Плазматическая мембрана (см. Рисунок ниже) состоит из двойного слоя специальных липидов, известных как фосфолипиды . Фосфолипид представляет собой молекулу липида с гидрофильной («водолюбивой») головкой и двумя гидрофобными («водоненавистническими») хвостами. Из-за гидрофильной и гидрофобной природы фосфолипида молекула должна располагаться в определенном порядке, поскольку только определенные части молекулы могут физически контактировать с водой.Помните, что вне клетки есть вода, и цитоплазма внутри клетки также в основном состоит из воды. Таким образом, фосфолипиды расположены в виде двойного слоя (двухслойного), чтобы клетка была отделена от окружающей среды. Липиды не смешиваются с водой (напомним, что масло — это липид), поэтому фосфолипидный бислой клеточной мембраны действует как барьер, удерживая воду вне клетки и удерживая цитоплазму внутри клетки. Клеточная мембрана позволяет клетке оставаться структурно нетронутой в водной среде.
Функция плазматической мембраны — контролировать то, что входит и выходит из клетки. Некоторые молекулы могут проходить через клеточную мембрану, входить в клетку и покидать ее, а некоторые нет. Следовательно, клетка не полностью проницаема. «Проницаемый» означает, что все может преодолеть барьер. Открытая дверь полностью проницаема для всего, что хочет войти или выйти через дверь. Плазматическая мембрана полупроницаема , что означает, что некоторые вещи могут проникать в клетку, а некоторые нет.
Молекулы, которые не могут легко проходить через бислой, включают ионы и небольшие гидрофильные молекулы, такие как глюкоза, и макромолекулы, включая белки и РНК. Примеры молекул, которые могут легко диффундировать через плазматическую мембрану, включают двуокись углерода и газообразный кислород. Эти молекулы свободно диффундируют в клетку и из клетки в соответствии с их градиентом концентрации. Хотя вода является полярной молекулой, она также может диффундировать через плазматическую мембрану.
Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Плазменные мембраны в основном состоят из фосфолипидов (оранжевый).Показаны гидрофильная («водолюбивая») голова и два гидрофобных («ненавидящих воду») хвоста. Фосфолипиды образуют бислой (два слоя). Середина бислоя — это область без воды. По обе стороны от бислоя может быть вода. По всей мембране много белков.Цитозоль
Внутри всех клеток также содержится желеобразное вещество, называемое цитозоль . Цитозоль состоит из воды и других молекул, в том числе ферментов , которые являются белками, ускоряющими химические реакции клетки.Все в клетке находится в цитозоле, как фрукты в желе. Термин «цитоплазма» относится к цитозолю и всем органеллам, специализированным компартментам клетки. Цитоплазма не включает ядра. Поскольку прокариотическая клетка не имеет ядра, ДНК находится в цитоплазме.
Авторы и авторство
Фонд CK-12 Шэрон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.
Эллисон Соулт, Ph.D. (факультет химии, Университет Кентукки)
Изотонический, гипотонический и гипертонический раствор для внутривенного введения
Изотонические, гипотонические и гипертонические растворы широко используются в медицинских учреждениях, и, будучи медсестрой, вы должны знать, как каждый из растворов действует на организм и почему их назначают.
В школе медсестер и на экзамене NCLEX вам необходимо знать, какой тип жидкости IV считается изотоническим, гипотоническим или гипертоническим.В этой статье я дам вам простой обзор каждого решения и того, как они работают на клеточном уровне.
Кроме того, у меня есть изотонический, гипотонический и гипертонический тест, который вы можете пройти, чтобы проверить свои знания по этому содержанию.
Видеоурок по изотоническим, гипотоническим и гипертоническим растворам
Не забудьте подписаться на мой канал на YouTube, чтобы получать больше учебных пособий.
Изотонические, гипотонические и гипертонические жидкости для студентов-медсестер
Во-первых, давайте познакомимся с клеткой и тем, как тоничность работает через осмос.
Клетка делится на две части: ( внутриклеточная и внеклеточная). Каждая часть состоит из раствора, и в зависимости от тоничности жидкости вы можете перемещать жидкости снаружи клетки внутрь посредством осмоса .
Клетка любит находиться в изотоническом состоянии, и когда что-то делает ее неравномерной (например, при гипотонических или гипертонических состояниях), она будет использовать осмос, чтобы попытаться выровнять ее.
Осмос позволяет молекулам растворителя проходить через полупроницаемую мембрану из менее концентрированного раствора в более более концентрированного раствора .Здесь важно помнить, что все будет двигаться от концентрации НИЗКАЯ к концентрации ВЫСОКАЯ .
Помните, когда мы говорим об изотонике и гипо / гипертонике, мы говорим о том, как она выглядит вне клетки по сравнению с внутренней.
Простой обзор изотонических, гипотонических и гипертонических растворов
Изотонический
Iso : то же / равно
Тоник : концентрация раствора
Клетка имеет одинаковую концентрацию внутри и снаружи, при этом в нормальных условиях внутриклеточные и внеклеточные клетки являются изотоническими.
Важно знать, какие жидкости изотоничны и когда их дают.
Изотонические жидкости
- 0,9% физиологический раствор
- 5% раствор декстрозы в воде (D5W) ** также используется в качестве гипотонического раствора после введения, потому что организм абсорбирует декстрозу, НО он считается изотоническим)
- 5% декстроза в 0,225% физиологическом растворе (D5W1 / 4NS)
- Лактат Рингера
Изотонические растворы используются: для увеличения объема ВНЕКЛЕТОЧНОЙ жидкости из-за кровопотери, хирургического вмешательства, обезвоживания, потери жидкости, которая была потеряна внеклеточно .
Гипотонический
Hypo : «под / под»
Тоник : концентрация раствора
Клетка имеет низкое внеклеточное количество растворенного вещества, и она хочет перемещаться внутри клетки, чтобы вернуть все в норму посредством осмоса. Это вызовет КЛЕТОЧНЫЙ НАБУШЕНИЕ , который может вызвать взрыв или лизис клетки.
Гипотонические растворы
- 0,45% физиологический раствор (1/2 NS)
- 0,225% физиологический раствор (1/4 NS)
- 0.33% физиологический раствор (1/3 нс)
Гипотонические растворы используются, когда клетка обезвожена и жидкости необходимо вернуть внутриклеточно. Это происходит, когда у пациентов развивается диабетический кетоацидоз (ДКА) или гиперосмолярная гипергликемия.
Важно : Остерегайтесь истощения системы кровообращения жидкостью, поскольку вы пытаетесь протолкнуть внеклеточную жидкость в клетку, чтобы восстановить ее. Никогда не давайте гипотонические растворы пациентам, которые находятся в группе риска повышенного черепного давления (может вызвать переход жидкости в ткани головного мозга), обширных ожогов , травм (уже гиповолемических) и т. Д.потому что вы можете исчерпать их объем жидкости.
Гипертонический
Hyper : чрезмерно
Тоник : концентрация раствора
Клетка имеет чрезмерное количество растворенного вещества во внеклеточной среде, и осмос вызывает выброс воды из клетки внутриклеточно во внеклеточную область, что приводит к сокращению КЛЕТКИ .
Гипертонические решения
- 3% физиологический раствор
- 5% физиологический раствор
- 10% декстроза в воде (D10W)
- 5% декстрозы в 0.9% физиологический раствор
- 5% декстроза в 0,45% физиологическом растворе
- 5% декстроза в лактатном растворе Рингера
При использовании гипертонических растворов (очень осторожно…. Скорее всего, будет назначаться в отделении интенсивной терапии из-за быстро возникающих побочных эффектов отека легких / перегрузки жидкостью). Кроме того, предпочтительно вводить гипертонические растворы через центральную линию из-за того, что гипертонический раствор оказывает везикантное действие на вены и риск инфильтрации.
Пройдите тест на изотонический, гипотонический и гипертонический раствор
Примеры гипертонических растворов
Гипертонический раствор — это особый тип раствора, который имеет более высокую концентрацию растворенных веществ на внешней стороне клетки по сравнению с внутренней частью клетки.Это приводит к тому, что вода покидает ячейку и перетекает в раствор вокруг нее. Может показаться, что вы найдете эти растворы только в химической лаборатории, но это неправда! Продолжайте читать, чтобы узнать о примерах решений от гипертонии, которые вы можете найти в своей повседневной жизни.
Морская вода
Морская вода содержит большое количество частиц соли по сравнению с пресной водой, что делает ее гипертоническим раствором. Пресноводные рыбы не могут жить в морской воде, потому что вода устремляется из их клеток в окружающую соленую воду.Скоро они умрут от обезвоживания. С другой стороны, морские рыбы приспособились к своим гипертоническим растворам и полагаются на соленую воду для регулирования своих клеток. То же самое касается морских растений; в то время как обычным растениям нужна вода, чтобы проникать в их клетки, морские растения, такие как мангры и водоросли, содержат соль из окружающей среды.
Сладкие напитки
Вы когда-нибудь пробовали сладкий сладкий напиток, от которого морщилось во рту? Это потому, что в напитке было больше сахара, чем в воде, что делало его гипертоническим раствором.Ваши губы сморщились, потому что вода из вашего рта хлынула в напиток, что обезвожило ваш рот. Сладкие напитки также могут вытягивать воду из клеток кишечника, препятствуя усвоению питательных веществ. Вот почему спортивные напитки менее сладкие, чем другие напитки.
Внеклеточная жидкость при гипертонической дегидратации
Здоровые клетки крови содержат такое же количество воды, как и жидкость вокруг них. Но если вы сильно потеете или теряете больше воды, чем натрия, ваша внеклеточная жидкость теперь гипертоническая, и вы обезвожены.Осмос происходит между жидкостью и эритроцитами, который истощает ваши кровяные клетки и не позволяет им переносить кислород. Гипертоническое обезвоживание может быть легким (жажда, сухость во рту, усталость) или тяжелым (низкое кровяное давление, нарушение функции почек, мышечные спазмы).
Капельницы и инъекции для внутривенных вливаний
Гипертонические растворы часто вводят в виде инъекций и внутривенных капельниц. Их назначают пациентам с накоплением жидкости в организме (известным как отек), чтобы отвести воду из опухших тканей и вернуть ее в кровоток.Они также используются для замены электролитов в организме больного и травмированного человека, который сам не может употреблять пищу или жидкости. Вот несколько растворов для внутривенного вливания, которые считаются гипертоническими.
2% и 3% гипертонический раствор
Гипертонический солевой раствор описывает любой солевой раствор с содержанием хлорида натрия более 0,9% (который известен как физиологический раствор). Врачи часто назначают 2% или 3% гипертонический раствор пациентам, которым требуется помощь в разжижении густой слизи. К таким пациентам относятся пациенты с муковисцидозом и тяжелым бронхитом.
7% и 23% гипертонический раствор
Гипертонический раствор, особенно 7% или 23% гипертонический раствор, используется для лечения пациентов с черепно-мозговой травмой. Он вытягивает жидкость из клеток, чтобы предотвратить отек мозга. Обычно гипертонический раствор с концентрацией более 3% вводится через центральную линию, а не через стандартную капельницу.
10% декстроза в воде (D10W)
Вода с большим количеством декстрозы может быть эффективным способом восполнения жидкости и калорий в капельнице.Этот гипертонический раствор полезен для детей, которые подвержены риску гипогликемии (низкого уровня сахара в крови).
Гипертонический против гипотонического против изотонического
Может возникнуть некоторая путаница в терминах гипертонический, гипотонический и изотонический . Все они связаны с понятием тоничности, которое представляет собой концентрацию раствора по сравнению с другим раствором. Три типа тонуса:
- гипертонический — растворенных веществ больше, чем воды (вода течет из клетки в раствор; клетка сжимается)
- гипотоническая — больше воды, чем растворенных веществ (вода поступает в клетку из раствора; клетка набухает)
- изотонический — уровни воды между клеткой и раствором стабильны (нет движения воды)
Большинство здоровых систем организма изотоничны, что означает, что они работают в равновесии без значительного движения воды.Другим примером изотонического раствора является физиологический раствор, различные формы которого используются для восполнения потери жидкости в организме и очистки контактных линз. К гипотоническим растворам относятся растворы с большим количеством воды, включая спортивные напитки, сильно разбавленную соленую воду и водопроводную воду.
Повседневные решения для всех нас
Если вы хотите увидеть гипертонический раствор у себя дома, добавьте ломтик моркови в чашку с соленой водой. Вы обнаружите, что он скоро сморщится, когда вода покидает клетки моркови и превращается в гипертоническую соленую воду.Ознакомьтесь с другими примерами повседневных решений, которые вы можете найти у себя дома, на работе или в классе. Или, если вас интересуют другие медицинские термины, взгляните на эти распространенные медицинские сокращения.
Новая секция мембраны
МембраныИ животные, и растительные клетки окружены мембраной. Эта мембрана избирательно проницаема , что означает, что некоторые химические вещества (например, вода и кислород) могут свободно перемещаться через мембрану, тогда как другие химические вещества (часто крупные, такие как белки и ДНК) блокируются мембраной.
Внутри клетки находится в основном вода, и в любой жидкости или газе молекулы перемещаются беспорядочно. Это подпрыгивание означает, что молекулы имеют тенденцию распространяться (простой пример — запах духов, распространяющийся по комнате).
Распространение означает постепенное распространение молекул из областей с высокой концентрацией (флакон духов) в области с более низкой концентрацией (комната). Другой пример диффузии — чернила, постепенно рассеивающиеся через стакан с водой.Скорость диффузии зависит от температуры: по мере увеличения температуры диффузия ускоряется (чернила быстрее растекаются в горячей воде, чем в холодной).
Некоторые химические вещества, особенно с электрическим зарядом, такие как ионы натрия (Na + ) или ионы хлора (Cl — ), не могут диффундировать через мембрану. Вместо этого они движутся через белковые каналы (например, маленькие дырочки в мембране). Это называется облегченной диффузией . Как и при обычной диффузии, для этого не требуется никакой внешней энергии.
Осмос — это диффузия воды через мембрану. Вода всегда переходит от высокой концентрации к более низкой. Это очень важно для вашего тела, потому что контролирует количество воды в ваших клетках. Например, если вы пьете воду, она перемещается из желудка в кровь и, наконец, в клетки путем осмоса. Очевидно, вы бросаете пить, когда больше не хотите пить, но животным не всегда так везет.
На некоторых сельскохозяйственных ярмарках проводятся соревнования, скажем, на самую тяжелую свинью, и иногда люди, отчаянно пытающиеся победить, берут свою свинью и прямо перед взвешиванием протыкают ее горло из шланга и заполняют ее желудок галлонами воды, чтобы сделать свинью. свинья больше весит.Это вызывает прилив воды путем осмоса в кровь несчастного животного, что чрезвычайно болезненно и может даже убить свинью.
Интересно, что эта техника насильственного кормления людей водой была одним из видов пыток, применяемых в XIII и XIV веках инквизицией, а также, по общему мнению, голландцами ( голландский совет по туризму утверждает, что Голландия сейчас очень цивилизованная нация, и туристы вряд ли будут так обращаться ).
Хотя заставлять людей пить слишком много воды уже не принято, бывают случаи, когда спортсмены выпивают слишком много воды и падают в обморок или даже умирают.Да, верно, слишком много воды может тебя убить! . Но не верьте мне на слово, прочтите эту статью из New York Times:
Когда избыток воды может убить бегуна.
Возвращаясь к осмосу, можно выделить три основных типа решений:
Изотонические растворы имеют одинаковую концентрацию воды с обеих сторон клеточной мембраны. Кровь изотонична.
Гипертонические растворы содержат меньше воды (и больше растворенных веществ, таких как соль или сахар), чем клетки.Морская вода гипертоническая. Если поместить животную или растительную клетку в гипертонический раствор, клетка сожмется, потому что она теряет воду (вода переходит от более высокой концентрации внутри клетки к более низкой концентрации снаружи). Так что, если вы испытываете жажду на пляже, употребление морской воды делает вас еще более обезвоженным.
Гипотонические растворы содержат больше воды, чем клетка. Водопроводная вода и чистая вода являются гипотоническими. Одиночная животная клетка (например, эритроцит), помещенная в гипотонический раствор, заполнится водой, а затем лопнет.Вот почему поливание водой окровавленного предмета одежды ухудшает пятно. Растительные клетки имеют клеточную стенку снаружи, которая не дает им разорваться, поэтому растительная клетка набухает в гипотоническом растворе, но не разрывается.
ВОЗВРАТ НА СТРАНИЦУ БИОЛОГИИ В ИНТЕРНЕТЕОбъясните эти 3 термина в отношении клеток и осмоса: изотонический, гипертонический и гипотонический?
Эти 3 термина все описывают 3 возможные концентрации раствора по отношению к водному потенциалу , окружающему ячейку. Изотонический раствор (Iso = такой же и тонический = сила) — это то место, где внеклеточная жидкость имеет такую же осмоляльность , что и клетка (т.е. раствор снаружи клетки равен раствору внутри клетки). Это означает, что, хотя вода все еще диффундирует через мембрану, происходит ли это одинаково в обоих направлениях, так что нет чистого потока воды , сохраняя ячейку в ее нормальном, обычном состоянии. Гипертонические растворы означают, что в воде больше растворенных веществ, что означает более низкий водный потенциал.Другими словами, внеклеточная жидкость имеет более высокую осмоляльность, чем цитоплазма клеток (гипер означает больше, чем). Это означает, что ячейка сжимается на из-за диффузии воды вниз по градиенту ее концентрации от высокого водного потенциала (внутри ячейки) к более низкому водному потенциалу (вне ячейки). Гипотонические растворы. , с другой стороны, противоположен, в результате чего концентрация растворенных веществ меньше и, следовательно, выше водный потенциал. Это означает, что внеклеточная жидкость имеет более низкую осмоляльность, чем жидкость внутри клетки (гипо означает меньше, чем).Таким образом, чистый поток воды будет поступать в ячейку (посредством осмоса) от более высокого водного потенциала на внешней стороне электролизера к более низкому водному потенциалу внутри электролизера. Это фактически приводит к тому, что клетка становится набухшей и иногда может вызвать ее «взрыв» посредством процесса, называемого осмотическим лизисом . Примечание: при использовании этих терминов мы описываем растворенные вещества, которые не могут пересечь мембрану. Эти 3 термина также являются относительными терминами à они описывают, как один раствор сравнивается с другим с точки зрения осмоляльности.Например, если клеточная жидкость имеет более высокую осмолярность (концентрацию растворенного вещества), чем внеклеточная жидкость, жидкость внутри является гипертонической по отношению к внеклеточной жидкости, а внеклеточная жидкость является гипотонической для внутренней части клетки. легко различать эти термины, создав небольшую ассоциацию между буквами в термине и тем, что происходит с ячейкой в этом растворе. Это означало, что я мог определить, был ли водный потенциал во внеклеточной жидкости более высоким или более низким.Это может сработать, а может и не сработать, но я предлагаю попытаться придумать что-то, что работает, или убедиться, что вы полностью знаете эти термины, поскольку их легко перепутать (особенно в панике перед экзаменом). Растворы Hypertonic означают, что ячейка становится на меньше из-за более высокой на концентрации растворенного вещества (следовательно, более низкого водного потенциала) снаружи ячейки. Гипотонический раствор à означает, что клетка становится на набухшей из-за более низкой концентрации растворенного вещества (следовательно, более высокого водного потенциала) вне клетки.
Что такое гипертонический раствор?
Гипертонический относится к раствору с более высоким осмотическим давлением, чем другой раствор. Другими словами, гипертонический раствор — это раствор, в котором концентрация или количество растворенных частиц больше вне мембраны, чем внутри нее.
Ключевые выводы: гипертоническое определение
- Гипертонический раствор — это раствор, который имеет более высокую концентрацию растворенного вещества, чем другой раствор.
- Примером гипертонического раствора является внутренняя часть эритроцита по сравнению с концентрацией растворенного вещества в пресной воде.
- Когда два раствора находятся в контакте, растворенное вещество или растворитель перемещаются, пока растворы не достигнут равновесия и не станут изотоническими по отношению друг к другу.
Пример гипертонии
Эритроциты — классический пример, используемый для объяснения тонуса. Когда концентрация солей (ионов) внутри клетки крови такая же, как и вне ее, раствор изотоничен по отношению к клеткам, и они принимают свою нормальную форму и размер.
Если вне клетки меньше растворенных веществ, чем внутри нее, например, если бы вы поместили эритроциты в пресную воду, раствор (вода) является гипотоническим по отношению к внутренней части эритроцитов.Клетки набухают и могут лопнуть, когда вода устремляется в клетку, чтобы попытаться сделать одинаковую концентрацию внутреннего и внешнего растворов. Между прочим, поскольку гипотонические растворы могут вызывать взрыв клеток, это одна из причин, по которой человек с большей вероятностью утонет в пресной воде, чем в соленой. Это также проблема, если вы пьете слишком много воды.
Если вне клетки концентрация растворенных веществ выше, чем внутри нее, например, если бы вы поместили эритроциты в концентрированный солевой раствор, то солевой раствор является гипертоническим по отношению к внутренней части клеток.Красные кровяные тельца претерпевают зазубрины, что означает, что они сжимаются и сжимаются, когда вода покидает клетки, пока концентрация растворенных веществ не станет одинаковой как внутри, так и снаружи красных кровяных телец.
Использование гипертонических растворов
Управление тоничностью раствора имеет практическое применение. Например, обратный осмос может использоваться для очистки растворов и опреснения морской воды.
Гипертонические растворы помогают сохранить пищу. Например, упаковка пищи в соль или ее маринование в гипертоническом растворе сахара или соли создает гипертоническую среду, которая либо убивает микробы, либо, по крайней мере, ограничивает их способность к размножению.
Гипертонические растворы также обезвоживают пищу и другие вещества, поскольку вода покидает клетки или проходит через мембрану, чтобы попытаться установить равновесие.
Почему студенты запутались
Термины «гипертонический» и «гипотонический» часто сбивают с толку студентов, потому что они пренебрегают системой отсчета. Например, если вы поместите клетку в солевой раствор, солевой раствор будет более гипертоническим (более концентрированным), чем клеточная плазма. Но если вы посмотрите на ситуацию изнутри клетки, вы можете считать, что плазма является гипотонической по отношению к соленой воде.
Кроме того, иногда необходимо учитывать несколько типов растворенных веществ. Если у вас есть полупроницаемая мембрана с 2 молями ионов Na + и 2 молями ионов Cl — с одной стороны и 2 молями ионов K + и 2 молями ионов Cl — с другой стороны, определение тоничности может сбивать с толку. Каждая сторона перегородки изотонична по отношению к другой, если учесть, что на каждой стороне находится 4 моля ионов. Однако сторона с ионами натрия является гипертонической по отношению к этому типу ионов (другая сторона является гипотонической для ионов натрия).Сторона с ионами калия гипертонична по отношению к калию (а раствор хлорида натрия гипотоничен по отношению к калию). Как вы думаете, как ионы будут перемещаться через мембрану? Будет ли движение?
Вы ожидаете, что ионы натрия и калия будут пересекать мембрану до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие, причем обе стороны перегородки будут содержать 1 моль ионов натрия, 1 моль ионов калия и 2 моля ионов хлора.
