Historia płynoterapii – w poszukiwaniu idealnego płynu infuzyjnego

Obecnie prowadząc płynoterapię, możemy wybierać spośród wielu różnych rodzajów płynów infuzyjnych, w zależności od potrzeb konkretnego pacjenta. Skład idealnego roztworu do infuzji jest jednak wciąż przedmiotem debaty, która trwa już od ponad stu lat.

Spis treści

• Historia płynoterapii – w poszukiwaniu idealnego płynu infuzyjnego
• Pierwsze płyny infuzyjne
• Płyn Ringera
• Modyfikacje płynu Ringera
• Sól fizjologiczna
• Podsumowanie 

Pierwsze płyny infuzyjne

Gdy w latach trzydziestych XIX wieku w Anglii wybuchła epidemia cholery, wśród lekarzy narodził się pomysł, aby próbować leczyć pacjentów za pomocą dożylnych infuzji roztworów soli. Płyny stosowane przez pionierów płynoterapii nie miały jednak jednego, stałego składu. Doktor Thomas Latta oraz inni współcześni mu lekarze stosowali roztwory złożone z chlorku sodu i węglanu sodu rozpuszczonych w gorącej wodzie. Proporcje nie były ściśle ustalone i ulegały zmianom lub modyfikacjom, takim jak dodanie albumin lub zastosowanie wody nasyconej podtlenkiem azotu. Roztwory te miały w zamyśle swoim składem odpowiadać osoczu krwi, jednak wszystkie pozostawały hipotoniczne. W późniejszych pracach dotyczących prób płynoterapii w składzie stosowanych płynów pojawiały się także jony potasu, jony siarczaonowe, jony fosforanowe, a nawet etanol.[1]

Płyn Ringera

Tak jak do wielu przełomowych odkryć w nauce, do opracowania składu płynu Ringera doszło przez przypadek. W 1883 roku profesor Sidney Ringer przeprowadzał razem ze swoim asystentem eksperymenty dotyczące wpływu różnych składników krwi na kurczliwość komór żabiego serca. W trakcie badań doszło jednak do pomyłki i jeden ze stosowanych przez niego roztworów został przygotowany z użyciem wody kranowej. Powtarzając ten sam eksperyment z zastosowaniem wody destylowanej, Ringer zaobserwował, że kurczliwość serca nie była zachowana w takim samym stopniu, jak przy poprzedniej próbie. Wyciągnął z tego wniosek, że obecne w wodzie wodociągowej składniki nieorganiczne musiały przyczynić się do utrzymania dłuższej kurczliwości komór żabiego serca.[2],[3]

Zainspirowany wynikami profesor przeprowadził analizę składu wody wodociągowej i odkrył, że zawierała ona jony wapnia, magnezu, sodu i potasu. Stwierdził także, że roztwór zawierający chlorek sodu, węglan sodu, chlorek wapnia i chlorek potasu jest „wspaniałym sztucznym płynem krążącym, przy którym serce może dalej doskonale bić”.[4]

Stosowany obecnie w Polsce roztwór nazywany Płynem Ringera zawiera w 1000 ml:

• 147,2 mmol Na+,
• 4 mmol K+,
• 2,25 mmol Ca2+,
• 155,7 mmol Cl-.[5]

Skład ilościowy Płynu Ringera w różnych krajach i u różnych producentów może się jednak nieco różnić, a sam roztwór posiada także wiele modyfikacji.[6]

Modyfikacje płynu Ringera

W oparciu o skład płynu Ringera powstało wiele późniejszych roztworów:

• roztwór Ringera-Locke’a – zawiera dodatkowo dwuwęglan sodu i glukozę,
• roztwór Tyrode’a – składem przypomina płyn Ringera-Locke’a, jednak zawiera niewielką ilość chlorku magnezu oraz diwodorofosforanu sodu,[6]
• octan Ringera – w którym część jonów chlorkowych została zastąpiona jonami octanowymi.[7]

Najbardziej znana modyfikacja powstała jednak w 1932 roku w wyniku pracy amerykańskiego doktora Alexisa Hartmanna. Zauważył on konieczność podawania dożylnie proporcjonalnie większej ilości jonów sodu niż chlorków w leczeniu kwasicy u odwodnionych dzieci z biegunką lub oligurią. Razem ze swoim współpracownikiem, dr. Miltonem Sennem, poszukiwał izotonicznego roztworu o działaniu alkalizującym. W taki sposób powstał roztwór znany obecnie jako Mleczan Ringera lub Roztwór Hartmanna, w którego składzie część chlorku sodu została zastąpiona mleczanem sodu.[1],[6],[8]

Sól fizjologiczna

Chociaż obecnie 0,9% roztwór chlorku sodu stosuje się powszechnie, jego pochodzenie nie jest jasne. Przyjmuje się, że może pochodzić od holenderskiego fizjologa Hartoga Jakoba Hamburgera. Zaobserwował, że roztwór o stężeniu 0,9% miał ten sam punkt zamarzania co krew ssaków i był z nią izotoniczny.[1] Pomimo pewnych obaw co do jej stosowania, roztwory tzw. soli fizjologicznej w ciągu zaledwie trzech pierwszych dekad XX wieku stały się najczęściej stosowanym płynem podawanym pacjentom na świecie.[9] Więcej na temat 0,9% roztworu NaCl i jego zastosowań pisaliśmy już w poświęconym mu artykule.

Podsumowanie

Płynoterapia to nadal dość młoda gałąź medycyny, która wciąż się rozwija. Obecnie można zauważyć pewien powrót do korzeni, bo coraz więcej mówi się o korzyściach wynikających ze stosowania płynów zbalansowanych. Ilość rodzajów płynów używanych do infuzji wciąż rośnie, a na rynku pojawiają się nowe receptury.

Wykaz źródeł

[1] Awad, S et al: The history of 0.9% saline, 2008, Clinical Nutrition, 27(2), 179–188.

[2] Gordon, D, Spiegel, R: Fluid Resuscitation, 2020, Emergency Medicine Clinics of North America, 38(4), 783–793.

[3] Baskett, T F: Sydney Ringer and lactated Ringer’s solution, 2003, Resuscitation, 58(1), 5–7.

[4] Ringer S: A further Contribution regarding the influence of the different Constituents of the Blood on the Contraction of the Heart, 1883, The Journal of physiology, 4(1), 29–42.3.

[5] ChPL: PŁYN RINGERA FRESENIUS (8,6mg+0,3mg+0,33mg)/ml, roztwór do infuzji, nr pozwolenia na dopuszczenie do obrotu: 21992

[6] Lee, J. A. (1981). Sydney Ringer (1834-1910) and Alexis Hartmann (1898-1964). Anaesthesia, 36(12), 1115–1121.

[7] Svensén, C, Rodhe P: Chapter 33 – Intravascular Volume Replacement Therapy, Pharmacology and Physiology for Anesthesia, W.B. Saunders, 2013, 574-592.

[8] ChPL: PŁYN RINGERA Z MLECZANAMI FRESENIUS, roztwór do infuzji, produkt złożony, nr pozwolenia na dopuszczenie do obrotu: 21991

[9] Semler, M W, & Kellum, J A: Balanced Crystalloid Solutions, 2019, American journal of respiratory and critical care medicine, 199(8), 952–960