В технике и химической технологии чаще всего встречается абсорбция (поглощение, растворение) газов жидкостями. Но известны и процессы абсорбции газов и жидкостей кристаллическими и аморфными телами (например, абсорбция водорода металлами, абсорбция низкомолекулярных жидкостей и газов цеолитами, абсорбция нефтепродуктов резинотехническими изделиями и т.п.).

Часто в процессе абсорбции происходит не только увеличение массы абсорбирующего материала, но и существенное увеличение его объема (набухание), а также изменение его физических характеристик – вплоть до агрегатного состояния.

На практике абсорбция чаще всего применяется для разделения смесей, состоящих из веществ, имеющих различную способность к поглощению подходящими абсорбентами. При этом целевыми продуктами могут быть как абсорбировавшиеся, так и не абсорбировавшиеся компоненты смесей.

Обычно в случае физической абсорбции абсорбировавшиеся вещества могут быть вновь извлечены из абсорбента посредством его нагревания, разбавления неабсорбирущей жидкостью или иными подходящими способами. Регенерация химически абсорбированных веществ также иногда возможна. Она может быть основана на химическом или термическом разложении продуктов химической абсорбции с высвобождением всех или некоторых из абсорбированных веществ. Но во многих случаях регенерация химически абсорбированных веществ и химических абсорбентов бывает невозможной или технологически/экономически нецелесообразной.

Явления абсорбции широко распространены не только в промышленности, но и в природе (пример - набухание семян), а также в быту. При этом они могут приносить как пользу, так и вред (например, физическая абсорбция атмосферной влаги приводит к набуханию и последующему расслоению деревянных изделий, химическая абсорбция кислорода резиной - к потере ею эластичности и растрескиванию).

Следует отличать абсорбцию (поглощение в объёме) от адсорбции (поглощения в поверхностном слое). Из-за схожести написания и произношения, а также близости обозначаемых понятий эти термины часто путают.

Виды абсорбции

Различают физическую абсорбцию и хемосорбцию.

При физической абсорбции процесс поглощения не сопровождается химической реакцией.

При хемосорбции абсорбируемый компонент вступает в химическую реакцию с веществом абсорбента.

Абсорбция газов

Всякое плотное тело сгущает довольно значительно прилегающие непосредственно к его поверхности частицы окружающего его газообразного вещества. Если такое тело пористо, как, например, древесный уголь или губчатая платина , то это уплотнение газов имеет место и по всей внутренней поверхности его пор, а тем самым, следовательно, и в гораздо более высокой степени. Вот наглядный пример этого: если взять кусок свежепрокалённого древесного угля, бросить его в бутылку, содержащую углекислый или другой газ, и закрыв её сейчас же пальцем, опустить отверстием вниз в ртутную ванну, то мы вскоре увидим, что поднимается и входит в бутылку; это прямо доказывает, что уголь поглотил углекислоту или иначе наступило уплотнение, абсорбция газа.

При всяком уплотнении выделяется тепло; поэтому, если уголь растереть в порошок, что, например, практикуется при фабрикации пороха , и оставить лежать в куче, то от происходящего здесь поглощения воздуха масса так нагревается, что может произойти самовоспламенение. На этом именно согревании, зависящем от абсорбции, основано устройство платиновой горелки Дёберейнера . Находящийся там кусок губчатой платины уплотняет так сильно кислород воздуха и направленную на него струю водорода , что сам постепенно начинает накаливаться и наконец воспламеняет водород. Вещества, которые абсорбируют - поглощают из воздуха водяной пар , сгущают его тоже в себе, образуя воду, и от этого становятся влажными, как, например, нечистая поваренная соль , поташ , хлористый кальций и т. п. Такие тела зовутся гигроскопическими .

Абсорбция газов пористыми телами была впервые замечена и изучена почти одновременно Фонтаном и Шееле в 1777 году , а затем подвергалось исследованию многими физиками, а особенно Соссюра в 1813 году . Последний, как на самых жадных поглотителей, указывает на буковый уголь и пемзу (морская пенка). Один объём такого угля при атмосферном давлении в 724 мил. поглотил 90 объёмов аммиака , 85 - хлористого водорода, 25 - углекислоты, 9,42 - кислорода; пемза при таком же сравнении оказала немного менее поглотительной способности, но во всяком случае это тоже один из лучших абсорбентов.

Чем легче газ сгущается в жидкость, тем сильнее он поглощается. При малом наружном давлении и при нагревании - уменьшается количество поглощаемого газа. Чем мельче поры поглотителя, то есть чем он плотнее, тем большею, в общем, он обладает поглотительной способностью; слишком однако же мелкие поры, как например графита, не благоприятствуют абсорбции. Органический уголь поглощает не только газы, но и мелкие твёрдые и жидкие тела, а потому и употребляется для обесцвечивания сахара, очистки алкоголя и т. д. Вследствие абсорбции всякое плотное тело окружено слоем уплотнённых паров и газов. Эта причина, по Вайделю, может служить для объяснения открытого Мозером в 1842 году любопытного явления так называемых потовых картин, то есть получаемых при дыхании на стекло. А именно, если приложить клише или какой-нибудь рельефный рисунок к полированной стеклянной плоскости, затем, отняв её, подышать на это место, то на стекле получается довольно точный снимок рисунка. Это происходит от того, что при лежании на стекле клише газы близ поверхности стекла распределились неравномерно, в зависимости от нанесённого на клише рельефного рисунка, а потому и водяные пары, при дыхании на это место, распределяются тоже в таком порядке, а охладившись и осев, и воспроизводят данный рисунок. Но если нагреть предварительно стекло или клише, и рассеять таким образом уплотнённый близ них слой газов, то уже таких потовых рисунков получить нельзя.

По закону Дальтона из смеси газов каждый газ растворяется в жидкости пропорционально своему парциальному давлению , вне зависимости от присутствия остальных газов. Степень растворения газов в жидкости определяется коэффициентом, показывающим, сколько объёмов газа поглощается в одном объёме жидкости при температуре газа 0° и давлении в 760 мм. Коэффициенты абсорбции для газов и воды вычисляются по формуле α = А + В t + C t², где α - искомый коэффициент, t - температура газа, А , В и С - постоянные коэффициенты, определяемые для каждого отдельного газа. По исследованиям Бунзена коэффициенты важнейших газов имеют такие

Поверхностные

Сюда в свою очередь входят подвиды:

• поверхностные абсорберы (в них поверхность контакта двух фаз - это зеркало жидкости);
• пленочные абсорберы (в процессе участвует поверхность пленки жидкости);
• насадочные абсорберы (они имеют специальную насадку, по которой из тел разных форм (кусковой материал, кольца и т. д.) стекает жидкость.);
• пленочные механические абсорберы.

В целом, поверхность контакта для такого вида абсорберов определяется геометрическими параметрами поверхности элементов (к примеру, той же насадки), но во многих случаях бывает ей не равна.

Барботажные

В барботажных абсорберах поверхность контакта зависит от режима гидродинамики - (расходов жидкости и газа). В этом варианте поверхность контакта разрабатывается потоками газа, который распределяет жидкость в виде струек и пузырьков. Подобное движение газа называется барботажем, отсюда и пошло название самого прибора. Процесс происходит путем заполнения аппарата жидкостью и пропускания через нее газа. Такие опыты могут проводиться и в двух других разновидностях: насадочных абсорберах и барботажных абсорберах колонного типа, которые имеют специальные тарелки различного типа.

Сюда же входит вариант барботажных абсорберов, в которых жидкости перемешивают механическими мешалками.

Распыляющие

В этих абсорберах поверхность контакта так же, как у барботажных абсорберах, зависит от режима гидродинамики, но отличается способом образования: в этом случае жидкость в общей массе газа распыляется на мелкие капельки.

В свою очередь они тоже делятся на подвиды:

• Форсуночные (жидкость распыляется с помощью форсунок);
• Скоростные прямоточные (жидкость распыляется в токе движущегося с большой скоростью газа);
• Механические (жидкость распыляется с помощью вращающихся механических устройств).

Один и тот же аппарат может оказаться в разных группах, это обычно определяют условия его работы. (К примеру, насадочные абсорберы способны работать как в барботажном, так и в пленочных режимах.)

Диаметр, высоту и прочие параметры абсорбера определяют с помощью расчетов, исходя из степени извлекаемого компонента, производительности и прочих условий задач. Для подобных подсчетов понадобятся сведения по кинетике и статике процесса. Кинетические данные определяются типом и режимом работы аппарата, а статические всегда можно найти в справочных таблицах, затем считают с помощью параметров термодинамики и вычисляют на практике. Если какие-либо данные найти нет возможности, их получают с помощью опытов.

Из всех существующих аппаратов сегодня самое широкое распространение получили барботажные тарельчатые и насадочные абсорберы.

Выбирая подходящий абсорбер, в каждом индивидуальном случае следует исходить из химических и физических факторов проведения процесса, обязательно учитывая и все экономические и технические моменты.

Чтобы лучше понять, как абсорбционные процессы применяются на практике, надо хорошо понимать некоторые способы применения их в химической отрасли промышленности.

Существует несколько таких основных моментов:

1. Готовый продукт получают с помощью процесса поглощения газа жидкостью.

   В качестве примера можно привести абсорбцию оксида серы (SO3) в ходе производства серной кислоты, абсорбцию окисей азота водой при производстве азотной кислоты, абсорбцию растворов щелочи для получения нитратов и НС1 для получения соляной кислоты. В этих случаях абсорбцию проводят без дальнейшей десорбции.

   Улавливание ценных компонентов из газовой смеси для предотвращения их потерь или с целью их удаления в соответствии с санитарными нормативами.

   Чтобы проиллюстрировать это, лучше всего подходит рекуперация спирта, эфира, кетонов и прочих летучих растворителей.

   Для выделения отдельных ценных компонентов разделяют газовые смеси

   В данном случае у поглотителя должна быть большая поглотительная способность в сравнении с извлекаемым компонентом и несколько меньшей для других частей смеси газов (это еще называют селективной или избирательной абсорбцией.) При этом абсорбцию дополнительно сочетают с десорбцией так, чтобы они в своем чередовании образовывали круговой процесс.

   Ярким примером может послужить абсорбция ацетилена из крекинговых либо газов пиролиза или бензола из газа кокса, природного газа, абсорбция бутадиена из газа от разложения этилового спирта и т.п.

2. Необходимость очистки газа от вредных компонентов с целью избавления их от примесей.

В рассматриваемом варианте извлеченный компонент еще и используют, поэтому его выделяют с помощью процесса десорбции и отправляют на дальнейшую переработку. Когда количество извлекаемой составной части очень мало и поглотитель не несет особой ценности, после абсорбции раствор сливают в канализацию.

В качестве примеров можно привести очистку газов нефти и кокса от Н2S, обсушивание сернистого газа при получении серной кислоты, очищение смеси азота и водорода, чтобы синтезировать аммиак. Часто используется очистка по санитарным нормам топочных отходящих газов от SO2, очистка от абгаза (это выделяющаяся парогазовая смесь) после процесса конденсации хлора в жидком виде, от фтористых газов, которые выходят, когда получают минеральные удобрения и многие другие.

Из описаний способов применений в химической отрасли промышленности можно сделать логический вывод, что абсорбцию часто сочетают с десорбцией. Такое сочетание позволяет использовать поглотитель много раз и в чистом виде выделять абсорбированный компонент. Чтобы его получить, раствор после пребывания в абсорбере тут же направляют на процесс десорбции, где и выделяется нужный компонент, а освобожденный от него (регенерированный) раствор опять возвращают для новой абсорбции. При этой схеме кругового процесса поглотитель практически не растрачивается (не считая совершенно незначительных его потерь) и постоянно проходит циркуляцию типа абсорбер — прибор десорбции — абсорбер.

В случае наличия малоценного поглотителя многократное использование поглотителя не проводят при процессе десорбции, после освобожденный в приборе десорбции поглотитель выбрасывают в канализацию, а в абсорбер кладут новый.

Условия, которые очень благоприятны для процесса десорбции, абсолютно противоположны условиям, которые благотворят абсорбции. Чтобы осуществить над раствором десорбцию, необходимо обеспечить довольно сильное давление компонента, чтобы он смог выделиться в процессе газовой фазы. При проведении же абсорбции, особенно когда она дает необратимую химическую реакцию, нужные компоненты не поддаются освобождению от поглотителя путем десорбции. Регенерацию подобных поглотителей возможно производить только еще одним химическим методом.

На сегодняшний день для всех видов приборов пока не существует достаточно надежного способа, который мог бы позволить определять коэффициент массопередачи с помощью расчета или опираясь на лабораторные опыты либо модельные варианты. Тем не менее, для некоторых видов аппаратов постепенно удается их найти даже с помощью довольно простых опытов и достоверной точностью вычислений.

Абсорбция - (absorption) - (в физиологии) поглощение, всасывание жидкости или других веществ тканями человеческого тела. Переваренная пища всасывается пищеварительным трактом и поступает затем в кровь и лимфу. Больше всего питательных веществ всасывается в тонкой кишке - в составляющих ее тощей и подвздошной кишке, однако алкоголь может легко всасываться и из желудка. Тонкая кишка выстлана изнутри мельчайшими пальцевидными выпячиваниями (см. Ворсинка), которые значительно увеличивают площадь ее поверхности, в результате чего всасывание продуктов пищеварения значительно ускоряется. См. также Ассимиляция, Пищеварение.;

Найдено в 39-и вопросах:

И сосудистых поражениях головного мозга (в том числе при цереброваскулярной недостаточности и некоторых формах деменции). 2. Фармакокинетика. Абсорбция при приеме внутрь около 95 %. Проникает через гематоэнцефалический барьер (концентрация в головном...

Абсорбция - (absorption) - (в физиологии) поглощение, всасывание жидкости или других веществ тканями человеческого тела. Глаза закрывать не нужно.Более полную информацию о значении медицинских терминов посмотрите в поисковике.

К облучению, вызывает сенсибилизацию к алкоголю (дисульфирамоподобное действие), стимулирует репаративные процессы. Фармакокинетика Абсорбция - высокая (биодоступность не менее 80%). Обладает высокой проникающей способностью, достигая бактерицидных...

Недостатками такого раствора можно считать слишком малый объём. Это объясняет то, почему некоторые анестезиологи предпочитают использовать стандартный 0,5% раствор бупивакаина без глюкозы для увеличения общего объёма, отказываясь от гиперосмолярного раствора анестетика.

Тетракаин. Раствор тетракаина готовиться смешиванием 20 мг порошка тетракаина и 2 мл дистиллированной воды. Добавление 2 мл 10 % глюкозы создаёт окончательную концентрацию 0,5% тетракаин в 5% глюкозе. Дозировка та же что для гипербарического бупивакаина. Длительность эффекта 70-80 минут.

Лидокаин. Раствор лидокаина (гипербарический лидокаин 5% +глюкоза 7,5% +адреналин) может применяться у детей, но из-за короткой продолжительности действия требуется добавление адреналина. Рекомендуемые дозы 1,5-2,5 мг/кг (вводимый объём 0,03-0,05 мл/кг). Большие дозы создают уровень аналгезии до T6 и выше. Длительность эффекта 45 минут.

Изобарические растворы . Бупивакаин 0,5% с адреналином или без адреналина (Astra, Швеция). Почти изобарический 0,5% раствор бупивакаина с или без адреналина может также использоваться практическими анестезиологами. Однако, этот раствор содержит консерванты и, поэтому, многие анестезиологи отказываются от его применения для спинальных блокад. Дозы рекомендуемые для новорождённых и младенцев приведены ниже:

Вес < 2 кг: 0,6 мг/кг (доза) 0,12 мл/кг (объём раствора)

Вес 2-5 кг: 0.5 мг/кг 0,1 мл/кг

Вес > 5 кг: 0,08 мг/кг 0,08 мл/кг

Иногда данный раствор может давать непредсказуемо высокие уровни аналгезии,что можно связать с его слабой гипотоничностью. Длительность эффекта 60-70 минут.

Добавление адреналина. Добавление вазоконстрикотора к раствору местного анестетика у детей, особенно, новорождённых, кажется оправданным, если принять во внимание относительно больший (к массе тела) объём цереброспинальной жидкости и повышенный локальный объёмный кровоток.

Интратекальное введение морфина .

Показания. Немногочисленные данные об интратекальном введении морфина в основном включают его использование для послеоперационной аналгезии у больных после открытых операций на сердце, а также однократное введение во время индукции при операциях на позвоночнике (коррекция сколиоза и др.).

Преимущества. Большая продолжительность аналгезии (свыше 36 часов у более чем 85% больных). Улучшение показателей респираторной функции (ЧД, ДО, МОВ и др.) почти у всех больных.

Побочные эффекты. Морфин вводится у детей интратекально достаточно редко из-за высокого риска послеоперационного аноэ. Респираторная депрессия носит двухфазный характер: ранняя (до 12 часов) и отсроченная (после 24-30 часов от введения). Это создаёт необходимость длительного респираторного мониторинга пациентов по крайней мере в течение 24 часов после операции.

Доза морфина 0,03 мг/кг вызывала респираторную депрессию у 25% больных после открытых операций на сердце; доза морфина 0,02 мг/кг у тех же пациентов сопровождалась респираторными проблемами в 10% при одновременном снижении длительности аналгезии. На практике спинальную дозу морфина не рекомендуется превышать более 0,01 мг/кг. Dalens и соавт. (4,22) вводят спинально 0,01-0,02 мг/кг морфина однократно при индукции анестезии у больных при операциях на позвоночнике (сколиоз); дополнительно наркотики во время операции не используются. После таких болезненных операций авторы не наблюдали респираторной депрессии у более чем 90% больных. В остальных 10% случаев постоянная инфузия микродоз налоксона (0,5-1 мкгр/кг/час) позволяла легко справляться со сниженной частотой дыхания. Другие побочные эффекты спинальных наркотиков включают кожный зуд, тошноту и рвоту.

Вторичные эффекты и осложнения спинальной анестезии.

Осложнения и побочные эффекты сходны с таковыми при эпидуральной блокаде; наиболее характерные осложнения спинальной анестезии можно отчасти объяснить непредсказуемым верхним уровнем анестезии:

1. Бактериальная контаминация или попадание асептического раствора в субарахноидальное пространство (кожа после асептической обработки и перед выполнением спинальной пункции должна быть асолютно сухой).

2. Тотальная спинальная анестезия является следствием использования чрезмерно высоких доз местных анестетиков или, что более часто, описана при неправильной укладке больного (опущенный головной конец) в течение нескольких минут после инъекции гипербарических растворов. Спинальная анестезия, как и эпидуральная, не оказывает существенного влияния на гемодинамику у новорождённых (термин “парасимпатические организмы” отражает незрелость симпатической нервной системы). Высокая гемодинамическая толерантность спинальной анестезии выражается в незначительных колебаниях кровяного давления даже при высоком верхнем уровне анестезии (выше T4). Однако, развитие тотальной спинальной анестезии у новорождённого ребёнка может потребовать не только респираторной поддержки, но и увеличения преднагрузки ВВ инфузией плазмозаменителей и при необходимости использования вазопрессоров.

3. Респираторная депрессия связана с чрезмерно высоким распространением растворов местных анестетиков в краниальном направлении (выше уровня T4) и развитием паралича межрёберных мышц. Местные анестетики вызывают депрессию дыхания в течение первых нескольких минут после введения; осложнение должно быстро распознаваться и контролироваться нормализацией вентиляции (интубация трахеи). Угнетение дыхания и аноэ связанные с интратекальным введением морфина носят двухфазный отсроченный характер (см. выше).

4. Для детей среднего и подросткового возраста существует доказанная вероятность головных болей после спинальной блокады, что заставляет прежде всего отдавать предпочтение спинальным иглам размера 25-27G.

Процент неудач спинальной анестезии у детей раннего возраста колеблется от 5 до 25 %; это относительно редкая для детской регионарной анестезии методика должна выполняться по ограниченным показаниям и только квалифицированными анестезиологами (4, 22, 23,26).

Эпидуральная анестезия и аналгезия

Показания.

1. Уменьшение концентрации и дозировок ингаляционных.и внутривенных анестетиков, наркотических аналгетиков и мышечных релаксантов при торакальных, абдоминальных, операциях и вмешательнствах на органах малого таза.

2. Обеспечение послеоперационной аналгезии в области торакальных, люмбальных и сакральных дерматомов.

3. Одна из методик лечения хронической боли, включая рефлекторную симпатическую дистрофию и злокачественные новообразования грудной клетки, брюшной полости, таза и нижних конечностей.

4. Обеспечение анестезии/аналгезии и иммобилизации нижних конечностей (травма и ортопедические операции).

Каудальная анестезия - метод однократной болюсной инъекции препаратов.

Показания. Каудальная анестезия - самая популярная регионарная блокада в детской анестезиологии, составляет приблизительно 50% от общего количества выполняемых центральных и периферических блокад (4. 20, 26). Эта методика обеспечивает эффективную интра- и после- операционную аналгезию для всех типов операций на нижних конечностях, промежности, органах малого таза и нижней поверхности живота у детей всех возрастных групп (например, пороки развития уретры, паховые грыжи, крипторхизм, перекрут яичка, водянка, парафимоз и фимоз, ретроперитониальные опухоли, аноректальные операции, травмы и ортопедические операции на нижней конечности и др.). Данная методика является альтернативой спинальной анестезии у новорождённых высокого риска (недоношенных).

Оборудование. Выбор иглы. Надёжность методики и снижение риска осложнений зависят от четырёх важных характеристик иглы: её среза, наружного и внутреннего диаметра, длины и наличия стилета. Иглы с относительно тупым срезом (45-60 градусов) дают хорошее ощущение потери сопротивления в момент прохода через крестцово-кобчиковую связку. Игла с более тупым срезом имеет меньшую площадь среза, что позволяет более точно локализовать весь срез иглы в эпидуральном пространстве и снизить риск подкожной утечки раствора, когда часть среза не проходит в эпидуральное пространство. Острые иглы повышают потенциальный риск пункции крестцовой кости (хрящевой у детей) и повреждения rectum или подвздошных сосудов. Могут использоваться иглы Туохи 18 или 20G, но из-за своей высокой цены их следует использовать для катетеризации каудального пространства. На практике применяют либо иглы с углом среза 45% -60 % (со стилетом) специально выпускаемые для регионарных блокад, или используют обычные инъекционные иглы. Оптимальный диаметр иглы обеспечивает 1) отчётливые тактильные ощущения при прохождении через крестцово-кобчиковую связку, 2) быстрый рефлюкс крови или церебро-спинальной жидкости при случайной пункции сосуда или дурального мешка. Иглы калибра 21 G или 23 G (для детей до 2 лет) представляют наилучший выбор. Длина иглы не должна превышать 30 - 40 мм (снижается риск дуральной пункции). Наличие стилета, помимо всего, снижает потенциальный риск развития эпидермальной опухоли. Использование коротких пластиковых канюль не считается правильным выбором (трудности при введении и перегиб пластиковых канюль).

Выбор местного анестетика . Лидокаин - 0,5% - 2% и бупивакаин 0,125% - 0,5% (с или без адреналина 1:200 000 или 1:400 000). Бупивакаин (Astra, Швеция) - препарат выбора для детей всех возрастных групп, создаёт сенсорную блокаду в течение 4-5 часов после однократного каудального введения. Для новорождённых концентрация раствора бупивакаина варьирует от 0.0625% до 0,125%, что позволяет менять объём раствора и оставаться в пределах общей безопасной дозы. У старших детей стандартная концентрация бупивакаина 0,25% (сенсорный блок и невыраженный моторный блок), однако, увеличение концентрации до 0,5% позволяет усиливать моторный блок в зоне аналгезии. Наркотики и клофелин. Данные приведены в разделе продлённая эпидуральная аналгезия.

Определение объёма раствора местного анестетика. Верхний уровень каудальной блокады принципиально определяется объёмом вводимого раствора. В нашей практике мы используем удобный и быстрый расчёт по формуле Armitage: объём раствора 0,3 мл/кг создаёт блокаду сакральных сегментов; объём 0,5 мл/кг блокирует люмбо-сакральные сегменты (до L1-L3); объём 0,75 мл/кг блокирует сегменты до уровня T11-T10 и объём 1 мл/кг создаёт верхний уровень сегментарной блокады между T10 и T6-T5 кожными дерматомами. Объём превышающий 20 мл для каудальной анестезии не используют (логично применить более высокие доступы к эпидуральному пространству). Выбрав объём и концентрацию раствора, необходимо сравнить дозу препарата с максимально допустимой (22).

Положение больного. У ребёнка в условиях общей анестезии пункцию каудального эпидурального пространства выполняют в положении на боку с согнутыми ногами. Ассистент контролирует проходимость дыхательных путей, если пациент не интубирован.

Анатомические ориентиры. Пальпируется кожная проекция hiatus sacralis. На практике необходимо пальпировать три принципиальные ориентира: линию проецирующуюся на сакральные спинальные отростки, основание кобчика (крестцово-кобчиковое сочленение) и рожки крестцовой кости. Причём два последних ориентира являются очень важными, так как у части больных сращение остистых отростков крестцовой кости может быть частичным (опасность в этом случае выполнить пункцию выше уровня рожков сакральной кости). Крестцово-кобчиковая мембрана закрывающая hiatus sacralisпунктируется по средней линии максимально высоко на уровне рожков крестцовой кости (наибольшая толщина мембраны).

Технические замечания.

1. Соответствующее оборудование и раствор местного анестетика приготовить заранее до индукции анестезии.

2. Кожа в проекции крестца и места пункции обрабатывается антисептиком, обкладывается стерильными простынями, использование стерильных перчаток строго обязательно. Техника пункции очень простая: указательной палец левой руки пальпирует hiatus sacralis, другой рукой берётся игла за павильон (как писчее перо), срез её направлен в бок. Игла вводится по средней линии через кресцово-кобчиковую мембрану на уровне рожков кресцовой кости с использованием указанных выше ориентиров.

3. Игла вводится вначале практически под прямым углом к поверхности кожи (75-90 градусов). После ощущения потери сопротивления павильон иглы приближают к поверхности кожи и игла вводится под углом 20-30 градусов на 2-3 мм (не больше) в сакральный канал, чтобы гарантировать что весь срез иглы находится в каудальном эпидуральном пространстве.

4. После введения иглы необходимо в течение 10-15 секунд внимательно осмотреть павильон иглы и убедиться в отсутствии свободного истечения крови или церебро-спинальной жидкости (пункция сосуда или дурального мешка). При появлении крови в павильоне иглы, последняя извлекается и выполняется повторная попытка новой иглой. Затем иглу перехватывают пальцами левой руки и опираясь основанием ладони в поверхность крестца тщательно фиксируют её положение (в течение всего времени введения). Другой рукой подсоединяют шприц, выполняют первую аспирационнцю пробу и начинают введение раствора. Длительность введения должна находится в пределах 60 - 90 секунд (слишком быстрая инъекция - риск повышения внутричерепного давления, медленное введение - латерализация блока). У детей до 5-6 лет латентность местных анестетиков несколько меньше, чем у старших пациентов (например, для бупивакаина от 7-10 до 15 минут).

Эффективность и надёжность методики. Общая частота неудач менее 3%. Высокая надёжность этого метода доказана в отношении детей раннего возраста. Процент неудач отчасти связан с трудностью локализации ориентиров (например, избыточный вес или анатомические особенности).

Продлённая люмбальная, торакальная или каудальная анестезия/аналгезия.

Анатомия.

При пункции и введении торакальных и люмбальных эпидуральных катетеров следует соблюдать чрезвычайную осторожность, так как можно легко травмировать спинной мозг. Методика продлённой люмальной и торакальной анестезии должна проводиться только квалифицированным персоналом для интра- и послеоперационной аналгезии при больших торакоабдоминальных и ортопедических операциях.

Положение. Катетеризация эпидурального пространства выполняется в положении на боку после индукции общей анестезии.

Оборудование. Тип эпидуральной иглы. Безопасность выполнения эпидуральной инъекции у детей во многом зависит от правильного выбора иглы. У детей рутинно используют иглы Туохи (Tuohy) и Крауфорда (Crawford). Короткий срез этих игл позволяет её кончику целиком располагаться в эпидуральном пространстве, наличие стилета предотвращает попадание инородного материала в эпидуральное пространство (клетки кожи и др.). Рекомендуется систематически использовать один тип иглы; предпочтение отдают игле Туохи.

Длина и размеры эпидуральных игл. Оптимальная длина и диаметр эпидуральной иглы важны для придания ей определённой жёсткости, предотвращения её сгибания, лучшего ощущения связок (жёлтая связка), быстрого получения обратного рефлюкса крови или церебро-спинальной жидкости и минимальной травмы тканей. Калибр иглы связан с её длиной, которая зависит от веса, роста и среднего расстояния от кожи до эпидурального пространства. Рекомендуются следующие размеры эпидуральных игл:

· Для новорождённых и детей младше 1 года: 22 G (калибр), длиной 30 мм

· Для детей от 1 года до 8-10 лет: 20 G, длиной 50 мм

· Для пациентов старше 10 лет: 18 или 19 G, длиной 90 мм.

Однако, большинство авторов у детей до 3 лет и даже у грудных младенцев используют иглы Туохи 18 G с эпидуральным катетером 20 G; осложнений и трудностей при введении не отмечены. Использование эпидуральных катетеров со стилетом не принято из-за риска травмы тканей и морфологических особенностей эпидуральной жировой клетчатки у детей до 5-6 лет. Использование эпидуральных микрокатетеров 24 G (для игл 22 G) у новорождённых характеризуется выраженным сопротивлением введению растворов и высокой частотой перегиба катетера. Оригинально эпидуральные микрокатетеры были созданы для продлённой спинальной анестезии.

Методические соображения.

1. Технические аспекты выполнения продлённой каудальной блокады идентичны методики каудальной блокады методом однократной инъекции. Единственное отличие состоит в использовании иглы Туохи 18 G или 20-22 G (новорождённый и ребёнок 1 года жизни) с соответствующим эпидуральным катетером. Катетер должен вводиться на определённую заранее глубину, так чтобы кончик как располагался в середине блокируемых дерматомов для снижения количества местного анестетика необходимого для эффективной аналгезии. У детей до 3-4 лет обычный (без стилета) эпидуральный катетер можно легко ввести через hiatus sacralis в краниальном направлении до люмбального и средне-торакального уровня без риска повреждения спинного мозга (катетер вводится ниже места его окончания). Рыхлая эпидуральная жировая клетчатка и отсутствия фиброзных тяжей в этом возрасте обеспечивают лёгкое и безопасное введение катетера. Глубина введения катетера измеряется индивидуально от hiatus sacralis до желаемого уровня линейкой. Однако, только рентгенологический контроль даёт точную информацию о локализации кончика катетера. Использование этого доступа требует использования надёжных асептических наклеек позволяющих предотвращать бактериальную контаминацию этой области в течение 24-36 часов. Использование этого метода для послеоперационной аналгезии не следует применять у больных с плохим контролем функции сфинктеров (22, 25).

2. Пункция и катетеризация люмбального и торакального эпидурального пространства идентично технике применяемой у взрослых. Жёлтая связка у детей младшей возрастной группы очень тонкая, располагается очень близко к поверхности кожи. Идентификация эпидурального пространства у детей младшего возраста более надёжна при введении иглы с присоединённым шприцом. Глубину эпидурального пространства приблизительно можно рассчитать по формулеDohi: Глубина (мм)= 18 + 1,5 + возраст (годы).

3. Идентификация эпидурального пространства. Специальный шприц из эпидурального набора заполняется 1 - 3 мл физиологического раствора, или воздуха, или медицинского CO2. В последнее время для выполнения теста “потери сопротивления” рекомендуется использовать стерильный физиологический раствор, но не воздух. Использование жидкости для этого теста у новорождённого по-видимому несколько снижает концентрацию раствора, симулирует ложный рефлюкс церебро-спинальной жидкости. Однако, использование воздуха в шприце для теста потери “сопротивления” создаёт риск воздушной эмболии паравертебральных венозных сплетений, компрессию спинного мозга, взаимодействовать с распространением местного анестетика. Дети с внутрисердечными шунтами имеют риск парадоксальной воздушной эмболии. Ряд авторов, полагая, что газ эффективнее для теста “потери сопротивления”, используют медицинский CO2.

4. Глубина введения катетера должна быть заранее рассчитана так, чтобы уровень кончика катетера соответствовал середине блокируемой зоны кожных дерматомов. Подтверждение правильной локализации катетера можно получить рентгенологически при контрастировании катетера небольшими инъекциями рентгеноконтрастного препарата (Omnipaque) или использовании рентгеноконтрастного катетера.

5 Выбор дозы и объёма раствора местного анестетика для люмбальной и торакальной эпидуральной анестезии (ЭА). Выбор местного анестетиков определяется такими факторами как время начала действия, продолжительность эффекта и местноанестетической активностью. В последние несколько лет наличие в арсенале отечественных детских анестезиологов по крайне мере двух амидных анестетиков средней (лидокаин) и высокой продолжительности действия (бупивакаин) обеспечили возможность гибкого подхода при различных операциях. Бупивакаин (Astra, Швеция), несомненно, является препаратом выбора из-за длительности эффекта (120-360 минут при эпидуральном введении) и возможности, варьируя концентрацией, изменять степень сенсорного или моторной блока. Для детей используют в основном 0,125% или 0,25% раствор бупивакаина (0,125% - 0,0625% у новорождённого); это позволяет получить преобладание сенсорной блокады с минимальной моторной блокадой или ёе отсутствием в первые часы после операции.

Объём раствора местного анестетика (при условии, что уровень пункции и глубина введения эпидурального катетера близко соответствуют сегментарной зоне операции):

* для люмбальной ЭА рассчитывают на 10 сегментов;

* для торакальной ЭА - высокой торакальной ЭА (уровень пункции Th5-Th7) на 6 - 7 сегментов; для низкой торакальной ЭА (Th 10-Th12) на 8 сегментов.

Формула Schulte-Steinberg позволяет в 80-90% случаев достаточно точно рассчитать объём раствора местного анестетика необходимого для блокады одного сегмента: V (мл / дерматом) = 1/10 х возраст (годы).

На практике применимы альтернативные способы определения объёма раствора: при люмбальной ЭА (доступ L 2 - L 5) нагрузочная доза в объёме 0,5 - 0,75 мл/кг (максимально 20 мл) создаёт верхний уровень сегментарной аналгезии между Th 4 и Th 12; в среднем на уровне Th 9-Th10. Поддерживающие дозы в послеоперационном периоде вводятся через равные промежутки времени (с учётом фармакокинетики используемого анестетика). Концентрация раствора = 1/2 от исходной; объём раствора зависит от необходимого верхнего уровня аналгезии. Могут использоваться и более низкие концентрации местного анестетика (разведение до 1/5 от исходной дозы) вводяимые через равные промежутки времени.

При торакальной ЭА (доступ Th 6 - Th 7) используются меньшие объёмы м. анестетика. Формула Schulte-Steinberg или ~ не более 0,3 мл/кг.

6. В условиях галотановой или изофлурановой анестезии эпидуральная тест доза раствора местного анестетика с адреналином может иметь имеет высокий процент ложно отрицательных результатов. Растворы всех местных анестетиков должны вводиться медленно (3-4 минуты), дробными дозами, даже, если тест доза не выявила токсических реакций (отсутствие аритмий на ЭКГ, тахикардии или брадикардии через 45-60 секунд после введения 0,5 - 1,0 мл раствора с адреналином).

7. Постоянная эпидуральная инфузия растворов может использоваться для поддержания эпидуральной аналгезии в послеоперационном периоде, обеспечивая относительно постоянную степень сенсорного, симпатического и моторного блока. Постоянная эпидуральная инфузия может начинаться в конце операции или после восстановления сознания; возможно периодически использовать небольшие эпидуральные болюсы (не чаще 1 раза в час вводимого раствора в дозе 1/2 от часовой) для поддержания адекватной зоны блокады. Практическая реализация этого метода требует наличия обученной команды врачей и сестёр, а также мониторинга частоты дыхания и гемодинамики больного в течение всего периода инфузии. Растворы для послеоперационной постоянной эпидуральной инфузии приведены в Таблице 2.

Таблица 2. Растворы для послеоперационной эпидуральной инфузии

Внутривенный (в/в) способ, а также редко внутриартериальный применяют при введении препаратов, не всасывающихся в кишечнике или обладающих сильным раздражающим свойством на его слизистую; препараты, быстро разрушающиеся (с периодом полувыведения в несколько минут), которые можно вводить длительно путем инфузии, обеспечивая тем самым их стабильную концентрацию в крови. Таким способом достигается немедленный эффект; причем 100% введенного лекарства, попадая в системное кровообращение, достигает тканей и рецепторов. Этот способ позволяет дозировать поступление лекарства, облегчает введение больших объёмов и раздражающих слизистую веществ, если они растворимы в воде и не оказывают повреждающего действия на эндотелий сосудов. Однако при таком способе введения лекарств увеличен риск побочных эффектов. Лекарства вводят либо болюсом, либо с помощью медленной инфузии. Такой способ введения непригоден для масляных или нерастворимых в воде лекарств.

Подкожный (п/к) способ обеспечивает быструю абсорбцию из водных растворов немедленную из некоторых, в основном, масляных растворов. Иногда п/к вводят нерастворимые суспензии или имплантируют твердые таблетки. Нельзя вводить п/к большие объёмы лекарств, а также раздражающие вещества. Абсорбция снижается при недостаточности периферического кровообращения. Повторные инъекции в одно и то же место могут привести к липоатрофии и неравномерной абсорбции (например, при п/к инъекции инсулина).

Внутримышечный (в/м) способ обеспечивает абсорбцию почти так же, как и при п/к введении. Способ пригоден для введения умеренных объёмов масляных растворов и некоторых раздражающих веществ.

Приём внутрь приводит к колебаниям величины абсорбции в зависимости от многих факторов: приём пищи; одновременный приём других препаратов, усиливающих перистальтику; разрушение препарата в кишечнике; задержка препарата в пищеводе при приёме его в положении лежа с небольшим количеством воды, тогда как надо принимать лекарства внутрь только в положении сидя и запивать 3-4 глотками воды. В результате этого даже в портальную систему, а затем и в системное кровообращение поступает лишь какая-то часть лекарства, принятого внутрь.

Важное значение имеет при этом механизм "кишечно-печеночной циркуляции" лекарства (повторная реабсорбция того же лекарства из кишечника). Лекарственное вещество, попадая в печень, образует конъюгаты, например с глюкуроновой кислотой, и в таком виде экскретируется с желчью в просвет кишечника. Будучи ионизированным соединением, этот конъюгат в просвете кишечника подвергается действию ферментов и бактерий, которые разрушают конъюгат и тем самым высвобождают из него свободное лекарство. После этого лекарственное вещество вновь всасывается через слизистую кишечника, после чего повторно абсорбируется (рсабсорбцпя) через слизистую кишечника и опять попадает в печень, где цикл повторяется с образования конъюгатов с глюкуроновой кислотой и т. д. При таких повторных циркуляциях лекарственное вещество каждый раз частично мстаболизируется и постепенно в виде метаболитов выводится с фекалиями. И все же такой механизм "кишечно-печеночной циркуляции" способен более длительно поддерживать эффект ряда препаратов (индометацин и др.).

Способ приёма лекарства внутрь наиболее удобный, относительно безопасный и экономичный. Однако при таком способе требуется активное участие больного в соблюдении режима частоты приёма назначенной дозы лекарства, притом часто нескольких лекарств одновременно. Абсорбция лекарства бывает неполной и нестабильной, если лекарство плохо растворимо и медленно абсорбируется. Она также зависит от времени прохождения через желудочно-кишечный тракт.

Приём пищи может повлиять:

на растворимость и абсорбцию препаратов, что приводит к повышению биоусвояемости ряда препаратов (пропранолол, метопролол, гидралазин, фенитоин, спиронолактон и др.) или к задержке абсорбции других препаратов (дигоксин, фуросемид, ацетилсалициловая кислота и др.);

на "эффект первого прохождения лекарства через печень";

на скорость элиминации (выведения из организма) лекарства. Например, богатая белком пища повышает, а богатая углеводами понижает скорость элиминации эуфиллина.

Сублингвальный (с/л) метод приёма может привести к более высокой абсорбции лекарства через слизистую рта и к более высокой концентрации препарата в крови, по сравнению с этими параметрами при приёме внутрь по следующим причинам:

большая часть лекарства при с/л приёме не проходит через печень и не метаболизируется в ней; не разрушается секретами желудочно-кишечного тракта; не связывается в нем составом пищи. Однако таким способом нельзя принимать лекарства неприятного вкуса или запаха, а также раздражающие слизистую оболочку или быстро разрушающиеся в полости рта. С/л приём в принципе возможен для нитроглицерина, нифедипина (предварительно разжевывая обычную таблетку; при этом абсорбция, по-видимому, осуществляется дистальнее, а не в полости рта), морфина, атропина, стрихнина, строфантина, а также, возможно, стероидных препаратов, гепарина и некоторых ферментов. Однако некоторые из указанных лекарств, к сожалению, либо обладают нежелательными органолептическими свойствами, либо быстро разрушаются в полости рта.

Буккальный метод приёма, или аппликация лекарства на слизистую оболочку полости рта, отличается от с/л приёма тем, что специальную лекарственную форму, например полимерную пленку (пластинку) с нитроглицерином (тринитролонг) или с изосорбида динитратом (динитросорбилонг) наносят на определенные участки слизистой рта (см. подробно в гл. II), где благодаря адгезивным свойствам она фиксируется на участке слизистой. При последующем медленном "рассасывании" лекарственной пленки быстро начинается абсорбция лекарства через слизистую полости рта непосредственно в системное кровообращение, минуя печень и неизбежный в этом органе метаболизм при первом прохождении. Положительные стороны способа, а также его ограничения подобны таковым для способа с/л приёма лекарств. Однако в отличие от с/л приёма этот способ может быть использован для пролонгирования действия лекарств, например нитроглицерина и изосорбида динитрата, а также, возможно для замены парентерального введения некоторых лекарств, в частности нитратов.

Ингаляционный способ позволяет некоторым сердечно-сосудистым средствам, например нитроглицерину, значительно быстрее абсорбироваться через слизистую полости рта, чем при с/л приёме. Этот способ больше всего пригоден для введения аэрозолей и порошков в бронхи при бронхолегочных заболеваниях для достижения в них высоких концентраций препарата. Однако сердечно-сосудистые препараты в виде аэрозолей, напротив, не должны попадать в бронхи из-за угрозы нежелательной резкой гипотонии при таком введении, например нитратов. Поэтому при их применении следует задержать дыхание, а струю лекарства направлять в сторону щеки или под язык. С экологической точки зрения неприемлемы аэрозоли с фреоном. Ингаляционный способ введения лекарств намного дороже с/л способа приёма, например нитроглицерина или изосорбида динитрата. При этом способе не исключена опасность передозировки препарата при быстрых повторных нажатиях клапана, а также попадания аэрозоля или порошка в помещение, где могут находиться люди, которым противопоказаны препараты подобного рода.

Трансдермальный (накожный) способ введения через неповрежденную кожу приемлем для небольшого числа лекарств. Абсорбция при таком способе пропорциональна растворимости лекарства в липидах, так как эпидермис представляет собой липоидный барьер. Она также зависит от площади аппликации трансдермальной формы в виде пластыря, диска или менее современной формы в виде мази. Этот способ применения нитроглицерина в настоящее время не столь популярен, как в 80-х годах, из-за нестабильности абсорбции, а также местного раздражающего действия и повышенной частоты развития толерантности (и даже тахифилаксии) к нитратам.

Ректальный способ применяют у больных с рвотой, в бессознательном состоянии, при застойных явлениях в области желудочно-кишечного тракта. После абсорбции в прямой кишке лекарство поступает в системное кровообращение, минуя печень.

Однако при таком приёме абсорбция лекарств нерегулярная и неполная, а многие препараты вызывают раздражение слизистой прямой кишки.

Связывание лекарственных веществ с белками крови и тканей.

Многие лекарственные вещества обладают выраженным физико-химическим сродством к различным белкам плазмы крови, прежде всего к альбумину. Связывание лекарственных веществ с белками плазмы приводит к снижению их концентрации в тканях и месте действия, так как только свободный (несвязанный) препарат проходит через мембраны.

Вещество, находящееся в комплексе с белком, лишено специфической активности. Свободная и связанная части лекарственного средства находятся в состоянии динамического равновесия. Иногда лекарственные вещества накапливаются в тканях в больших концентрациях, чем можно было бы ожидать, исходя из диффузионного равновесия. Этот эффект зависит от градиента рН, связывания лекарственного средства с внутриклеточными элементами и его распределения в жировой ткани. Клиническое значение имеют случаи, когда с белками крови связывается более 90% лекарственного вещества.

Нарушение связывания лекарственных веществ наблюдается при снижении концентрации альбуминов в крови (гипоальбуминемия) и связывающей способности белков крови при некоторых заболеваниях печени и почек. Даже снижение уровня альбуминов в крови до 30 г/л (в норме 33-55 г/л) может привести к значительному повышению содержания свободной фракции фенитоина. Клинически значимое увеличение уровня свободной фракции фуросемида происходит при снижении количества альбумина до 20 г/л.