 |
|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология |
Вода для гемодиализаЗа типичное время проведения каждого сеанса диализа 4-5 часов три раза в неделю мимо крови пациента протекает около 150 литров диализирующего раствора. И в этом отношении диализный пациент оказывается в крайне неравном положении со здоровым человеком, потребляющим около двух литров воды в сутки (за неделю – 14 литров), при этом из желудочно-кишечного тракта всасываются далеко не все загрязнители воды: слизистая оболочка кишечного тракта – селективная мембрана; кроме того, многие токсичные продукты выводятся работающими почками. Мимо крови диализного пациента, отделенные высокопроницаемой неселективной мембраной, протекают в неделю примерно 450 литров воды, и ничего не мешает токсичным химическим веществам и продуктам жизнедеятельности бактерий проникать в кровь, вызывая многочисленные негативные острые и хронические явления (Таблица 5).
Таблица 5. Загрязнители диализирующей жидкости, их происхождение и эффекты
Происхождение загрязнителей в диализирующей жидкости может быть двояким: они могут находиться в воде, используемой для диализа, или поступать в раствор из концентрата. Если ответственность за минимизацию второй возможности лежит полностью на производителях концентрата или солей для его приготовления, то о постоянной чистоте воды должен заботиться каждый диализный центр. Поскольку нигде водопроводная вода по описанным выше причинам не годится для приготовления диализного раствора, доведение ее до необходимых стандартов обеспечивают системы очистки воды. Единого решения такой системы для каждого случая быть не может, и конфигурация системы очистки воды должна учитывать качество источника воды. Необходимо регулярно анализировать эффективность функционирования очистки воды в целом и каждого элемента в отдельности. Особое внимание этим вопросам следует уделить в тех отделениях, где активно используются высокопроницаемые («высокопоточные») диализаторы и гемофильтры (коэффициент ультрафильтрации более 20 мл/(час ×мм рт.ст.× м2) и гемодиафильтрация on-line. Если в обычном диализаторе гидростатическое давление крови выше, чем давление диализата, чем обеспечивается удаление жидкости (ультрафильтрация) в ходе сеанса диализа, то в высокопроницаемом диализаторе ситуация обстоит иначе (рисунок). Поскольку сектора диализатора обладают гидравлическим сопротивлением потоку крови и диализата, давление в каждом из этих секторов на входе выше, чем на выходе: в кровяном секторе это сопротивление преодолевается насосом по крови, стоящем до диализатора, в диализатном секторе – ультрафильтрационным насосом, стоящем после диализатора. Направление потока крови и диализата – противоположное (так обеспечивается эффективная разность концентраций растворенных веществ на протяжении всей длины диализатора). В высокопроницаемых диализаторах достаточно небольшой разности давлений между кровью (на входе в диализатор) и диализатом (на выходе диализата), чтобы обеспечить желаемую скорость ультрафильтрации. При этом в противоположном конце диализатора из-за перепада давления в секторах давление диализата может оказаться выше, чем давление крови. Тогда начинается обратная фильтрация – из диализата в кровь (Рисунок 6).
Рисунок 6. Схема обратной фильтрации
Если диализат совершенно свободен от вредных веществ, ничего плохого в обратной фильтрации нет. Но если в диализирующем растворе присутствуют загрязнители, к медленному диффузионному их проникновению в кровь (присутствующий в любом случае) присоединяется значительно более «эффективный» конвекционный перенос. Все преимущество высокопоточного диализа может быть сведено на нет из-за поступления значительного количества химических и/или бактериальных загрязнителей в кровь. Считается необходимым, чтобы гемодиафильтрация выполнялась на сверхчистой воде (см. ниже), а в гидравлический контур диализного аппарата был включен дополнительный фильтр диализирующего раствора. Кроме химических загрязнителей в диализирующий раствор могут попасть бактерии и эндотоксины – структурные элементы наружной мембраны бактерий. Вызываемые ими воспалительные реакции в организме пациентов способствуют прогрессированию атеросклероза, истощению пациента, утяжелению некоторых осложнений. Сами бактерии, как правило, не могут проникать через диализную мембрану в кровь; однако, заселяя малопоточные участки системы очистки и распределения воды и гемодиализных аппаратов, они способны загрязнять диализирующий раствор продуктами своей жизнедеятельности. Питьевая вода – безопасная для питья, не содержит опасных загрязнителей или патогенных микроорганизмов, эстетически приятна в отношении вкуса, запаха и внешнего вида. Конечно, все источники питьевой воды содержат примеси. В США федеральное агентство Environmental Protection Agency контролирует питьевую воду на соответствие стандарту National Primary Drinking Water Regulations по более чем 80 параметрам. С образованием Европейского Союза с 2000 года действует единый европейский стандарт на питьевую воду. В России ныне действующий стандарт водопроводной воды установлен Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 26 сентября 2001 г. N 24 "О введении в действие санитарных правил" СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества". Прежде чем стать питьевой вода из природных источников проходит несколько этапов очистки. Это флокуляция и коагуляция (образование хлопьев с целью агрегации мелких частиц в более крупные) и осаждение. Обычно для этого используется сульфат алюминия, железа или синтетические органические полимеры. Для снижения уровня свинца в некоторых региональных системах могут использоваться такие химикаты как ортофосфорная кислота. Дезинфекция воды достигается использованием хлорных соединений или озонированием. Безопасность питьевой воды в эпидемическомотношении определяется соответствием нормативам по общему микробному числу (общее количество образующих колонии (то есть живых) бактерий) – не более 50 в 1 мл при отсутствии колиформных бактерий (свидетельствующих о фекальном загрязнении) и паразитарных микроорганизмов. Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется ее соответствием нормативам по обобщенным показателям и содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение (Таблица 6)
Таблица 6. Требования к химическому составу воды централизованных систем питьевого водоснабжения (СанПиН 2.1.4.1074-01)
Примечания: суммарно – по всем степеням окисления элемента; * Лимитирующий признак вредности вещества, по которому установлен норматив: "токс. " - санитарно-токсикологический, "органолепт." – органолептический (привкус, запах, прозрачность, цветность). ** Повышенные значения могут быть установлены по постановлению главного государственного санитарного врача для конкретной системы водоснабжения
Каждое предприятие, обеспечивающее работу централизованных систем питьевого водоснабжения, обязано создать рабочую программу контроля качества воды и согласовать ее с Главным государственным санитарным врачом. Рабочая программа разрабатывается на основе информации о характерных и потенциальных загрязнениях в регионе и наряду с обычным перечнем микробиологических и химических анализов может включать в себя анализ содержания вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения (таблица), а также поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека.. По индивидуальным химическим веществам, которые могут присутствовать в питьевой воде и могут быть идентифицированы современными аналитическими методами, в приложении к СанПиН 2.1.4.1074-01 установлены нормативы для: 15 веществ чрезвычайно опасных (класс опасности – 1), 258 веществ высокоопасных (класс опасности – 2), 225 веществ опасных (класс опасности – 3) и для 208 умеренно опасных (класс опасности – 4).
Таблица 7. Нормативы для вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения
В отдельных случаях по согласованию с центром Госсанэпиднадзора может быть допущена повышенная концентрация хлора в питьевой воде . Следует помнить, однако, что водопроводные станции могут менять методы очистки и уровни, например, хлора в водопроводной воде весьма существенно и без предупреждения. Содержание хлора в воде закономерно меняется и в течение года (зимой – больше). К сожалению, параметры, обеспечиваемые стандартом на питьевую воду, часто совсем не соответствуют требованиям к воде для диализа.
Вода для диализа. Исторически первым воздействием на питьевую воду для ее адаптации к потребностям диализа было умягчение воды для предотвращения развития так называемого синдрома жесткой воды (тошнота, рвота, судороги, артериальная гипертензия). Обеспокоенность развивающимися клиническими проблемами с ростом продолжительности жизни пациентов на диализе привела к появлению деионизаторов, реверсивного осмоса, угольных фильтров, - и к разработке национальных и международных стандартов для воды, используемой для приготовления диализирующего раствора. Впервые стандарт, регламентирующий качество воды для диализа, был принят в 1981 году в США Association for the Advancement of Medical Instrumentation [AAMI]. В 2000 году вышло его обновление. Существует стандарт Европейской фармакопеи (European Pharmacopoeia). В 2002 году Международной Организацией по Стандартизации (ISO - International Organization for Standardization) был принят стандарт ISO13959 «Вода для гемодиализа и связанных с ним видов лечения» («Water for haemodialysis and related therapies»). Между ними существует высокий уровень согласия в отношении максимально допустимых уровней примесей. По допустимым уровням примесей в соотношении с питьевой водой все представленные в ISO13959 примеси можно разделить на три группы (Таблица 8, Таблица 9, Таблица 10):
Таблица 8. Вещества, добавляемые в диализат
Хотя эти вещества и добавляются в диализат в высоких концентрациях, исходное высокое содержание, допустимое в питьевой воде, может заметно изменить заданную концентрацию в диализате при неудовлетворительной работе системы очистки воды.
Таблица 9. Вещества с доказанной токсичностью у диализных пациентов
Эти вещества (таблица) могут содержаться в водопроводной воде в неприемлемо высоких концентрациях; настолько высоких, что один стандартный каскад системы очистки воды может с ними не справиться. В первую очередь, это относится к алюминию, которым вода насыщается в процессе осветления. К счастью, во многих городах уровень алюминия в водопроводной воде существенно ниже предельно допустимого, и обычной селективности мембраны реверсивного осмоса в 85-90% (для алюминия) может оказаться достаточно для достижения безопасного уровня в воде для диализа (0,01мг/мл). Все же близость критического значения и зависимость селективности мембраны для алюминия от рН делает действительно безопасным только два уровня осмоса.
Таблица 10. Вещества с общей токсичностью
Для данной группы веществ (таблица) и в питьевой воде устанавливаются строгие пределы, для некоторых из них требования к питьевой воде и воде для диализа близки.
ISO13959 регламентирует методы измерения содержания загрязнителей в воде для диализа (Таблица 11):
Таблица 11.Методы измерения неорганических примесей по ISO13595
ISO13959 устанавливает ясные стандарты микробиологической чистоты: 1 мл воды для диализа не должен содержать более 100 колонии образующих единиц (colony forming units – CFU), то есть, живых бактерий. Российский стандарт питьевой воды устанавливает этот показатель (микробное число) на уровне 50 в 1 мл. Следует помнить, что после угольной колонки системы очистки воды, которая снижает до незначительных уровни хлора и хлорамина, бактерии могут быстро размножиться, особенно, в зонах с малой скоростью тока воды: колонки ионообменника, бак чистой воды и т.п. Стандарт ISO13959 регламентирует технику выполнения микробиологических анализов (не реже 1 раза в месяц): образцы должны быть посеяны в течение 30 минут от времени взятия пробы или немедленно помещены на хранение при tº 1 – 5ºC на срок не более суток. Посев выполняется обычными микробиологическими. Оптимальной средой для посевов является триптический соевый агар, кровяные среды не подходят. Подсчет колоний производится через 48 часов инкубации при tº 35 – 37ºC; при отсутствии роста – контроль через 72 часа. Для оптимального высевания водных микроорганизмов предлагается также фильтрация 500 – 1000 мл воды с культивированием на низкопитательных средах (таких как R2A агар) в течение 5 дней при tº 28 – 32ºC Вторым важнейшим показателем микробиологической чистоты является уровень эндотоксинов. Эндотоксины определяются при помощи LAL-теста (Limulus Amoebocyte Lysate). Суть метода состоит в том, что при наличии эндотоксинов – фрагментов лиидно-полисахаридного комплекса клеточной стенки бактерий специально приготовленный субстрат из амебоцитов, полученных от моллюска Limulus, меняет свое состояние, превращаясь в гель, что и фиксируется или визуально, или в специальном аппарате (рисунок 5). Содержание эндотоксина в воде для диализа по ISO13959 не должно превышать 5 МЕ/мл, причем это относится к петле распределения воды, а на выходе системы очистки уровень не должен превышать 1 МЕ/мл. Обследование 69 отделений диализа в 14 странах Европы в 2000 году показало, что только 50% обеспечивают выполнение требований по соответствию стандартам чистоты воды, контролируя себя самостоятельно, тогда как в США Centers for Medicare & Medicaid Services (CMS), финансирующие отделения диализа, требуют соответствия стандартам как условие оплаты счетов за проведение диализа. Рассмотрим отдельно некоторые важнейшие загрязнители диализирующей жидкости. Алюминий. Как уже было сказано, сульфат алюминия используется в очистке водопроводной воды от взвешенных частиц. Допустимый уровень в питьевой воде – 0,5 мг/л, в диализирующем растворе – 0,01 мг/л. В противном случае алюминий накапливается в костях, препятствуя нормальной минерализации и приводя к плохо срастающимся переломам; в головном мозге, вызывая деменцию; в костном мозге, препятствуя кроветворению. Алюминий присутствует в воде в разных формах в зависимости от кислотности среды: при щелочном рН – в анионной форме, при нейтральном – в незаряженной или коллоидной форме и потому не удаляется деионизаторами. Даже реверсивный осмос удаляет алюминий в значительно меньшей степени, чем, например, натрий (по которому – фактически, по проводимости – оценивается эффективность мембраны реверсивного осмоса). Поэтому считается, что в некоторых регионах с высоким уровнем алюминия в природных источниках или водопроводной воде однократным прохождением мембраны реверсивного осмоса добиться безопасного уровня алюминия в воде для диализа невозможно. Фториды. Высокий уровень фторидов способен привести к патологии костей и риску переломов. Фториды могут присутствовать в природных источниках или добавляться в питьевую воду для профилактики их дефицита (фториды требуются для сохранности зубов). Безопасным уровнем считается 0,2 мг/л. Этот уровень, как правило, достигается реверсивным осмосом. Хлор и хлорамины. Для дезинфекции питьевой воды широко используются хлорсодержащие соединения, как правило – хлорамины – продукты замещения хлором водорода в аммиаке: NH2Cl, NHCl2 и NCl3. Эти соединения, взаимодействуя с биологическими соединениями, вызывают освобождение так называемых свободных радикалов – исключительно реактогенных частиц, вызывающих повреждение многих тканей, в том числе – разрушение эритроцитов – гемолиз. Хлорамины – низкомолекулярные вещества без электрического заряда, поэтому ни деионизатором, ни реверсивным осмосом эффективно не удаляются. Наиболее практичный способ очищения воды от хлора и хлораминов – фильтрация через угольные колонки. Поскольку в водопроводной воде наблюдаются значительные колебания уровня хлораминов, а абсорбционная емкость угольной колонки ограничена, оптимальным считается следующая схема работы угольного фильтра: две колонки устанавливаются последовательно, а мониторирование уровня хлорамина производится после первого фильтра (периодическим забором проб или встроенным проточным датчиком); если уровень хлорамина поднимается, первый фильтр заменяется новым (регенерация угольных фильтров невозможна!). Микробиологическое загрязнение. Микробное загрязнение природной воды имеет, как правило, фекальное происхождение (от человека и животных). В системах водоснабжения оно постоянно мониторируется и поддерживается ниже принятых стандартов. Вода может содержать также сине-зеленые водоросли (cyanobacteria). Генетически далекий биологический вид определяет и обилие необычных для человеческих обезвреживающих ферментных систем веществ, продуцируемых этими микробами. Эти токсины могут вызывать разнообразную патологию – от неврологической до рака печени. Смерть 60 гемодиализных пациентов в одном из городов Бразилии связали с таким токсином (микроцистин). Даже после хлорирования в муниципальных системах в воде сохраняется определенное количество бактерий, что допускается стандартами а питьевую воду. После удаления хлораминов из воды в системе очистки уже ничто не мешает им свободно расти, переживая даже регулярные дезинфекции под создаваемой бактериями биопленками, через которые плохо проникают дезинфектанты. Этим объясняется требование максимально сокращать длину трубопроводов, избегать застойных зон в системе циркуляции, использовать более тонкие трубы для ускорения тока по ним. Звучат предложения выполнять разводку воды по аппаратам из нержавеющей стали; нельзя, однако забывать, что кроме дороговизны встает и вопрос о тех элементах, которые обеспечивают «нержавеемость» стали (никель), но могут оказаться небезразличными для организма. Пока присутствие биопленок продемонстрировано как в системе распределения воды, так и в гидравлическом контуре аппарата. Однажды допустив их появление, их трудно удалить. Тепловая дезинфекция трубопровода на ежедневной основе скорее окажется эффективной, чем периодическая химическая дезинфекция. Под биопленками могут скрываться самые разнообразные микробы - бактерии, грибки, водоросли – которые могут выделять эндотоксины, пептиды, полисахариды в воду. Молекулярная масса таких компонентов от 500 до 200 000 дальтон, что позволяет им проникать через диализные мембраны в кровь. Осознание важности качества воды для долгосрочных исходов лечения гемодиализом привело к созданию концепции ультрачистой воды, определяемой как стерильная и апирогенная, или вода качества внутривенного раствора, получаемая стерилизующей фильтрацией.
Дата добавления: 2015-11-28 | Просмотры: 1191587 | Нарушение авторских прав |
