Hämodialyse bei akuten Vergiftungen

Dialyse ist eine Methode zur Entfernung toxischer Substanzen (Elektrolyte und Nichtelektrolyte) aus kolloidalen Lösungen und Lösungen hochmolekularer Substanzen. Sie basiert auf der Eigenschaft bestimmter Membranen, Moleküle und Ionen durchzulassen, kolloidale Partikel und Makromoleküle jedoch zurückzuhalten. Physikalisch gesehen ist Hämodialyse eine freie Diffusion kombiniert mit der Filtration einer Substanz durch eine semipermeable Membran.

Die für die Dialyse verwendeten Membranen lassen sich in zwei Haupttypen unterteilen: künstliche (Zellophan, Cuprophan usw.) und natürliche (Peritoneum, glomeruläre Basalmembran, Pleura usw.). Die Größe der Membranporen (5–10 nm) lässt nur freie, nicht proteingebundene Moleküle, deren Größe der Porengröße der Membran entspricht, durch sie hindurch. Ausschlaggebend für die quantitative Beurteilung der möglichen Wirkung einer Dialyse ist ausschließlich die Konzentration des nicht proteingebundenen Anteils der toxischen Substanz, da sie die Fähigkeit der chemischen Substanz, künstliche oder natürliche Membranen zu passieren, bzw. ihre „Dialysierbarkeit“ charakterisiert. Entscheidend für die Dialysierbarkeit einer chemischen Substanz sind ihre physikochemischen und toxikologischen Eigenschaften, deren Einfluss auf die Effizienz der Hämodialyse wie folgt formuliert wird:

• Das Gift muss ein relativ niedriges Molekulargewicht aufweisen (die Molekülgröße sollte nicht mehr als 8 nm betragen), um ungehindert durch die semipermeable Membran diffundieren zu können.
• Es muss wasserlöslich sein und im Plasma in freiem, nicht proteingebundenem Zustand vorliegen, oder diese Bindung muss leicht reversibel sein, d. h. wenn die Konzentration des freien Giftstoffes während der Dialyse abnimmt, muss dieser durch Freisetzung aus seiner Proteinbindung kontinuierlich wieder aufgefüllt werden.
• Das Gift muss eine gewisse Zeit im Blut zirkulieren, die ausreicht, um den Apparat „künstliche Niere“ anzuschließen und mehrere BCCs durch den Dialysator zu leiten, also mindestens 6–8 Stunden.
• Es muss ein direkter Zusammenhang zwischen der Konzentration des Giftstoffes im Blut und den klinischen Erscheinungen der Vergiftung bestehen, der die Indikationen für die Hämodialyse und ihre Dauer bestimmt.

Trotz der großen Anzahl von Typen künstlicher Nieren hat sich das Funktionsprinzip dieser Geräte bis heute nicht geändert. Es besteht darin, Blut- und Dialysatströme auf beiden Seiten einer semipermeablen Membran zu erzeugen – die Grundlage für die Funktionsweise von Dialysatoren bzw. Stoffaustauschern.

Die Dialysatflüssigkeit wird so aufbereitet, dass ihre osmotischen, elektrolytischen Eigenschaften und ihr pH-Wert im Wesentlichen dem Blutspiegel dieser Indikatoren entsprechen. Bei der Hämodialyse wird sie auf 38–38,5 °C erwärmt, sodass ihre Verwendung nicht zu Homöostasestörungen führt. Die Änderung der Standardparameter der Dialysatflüssigkeit erfolgt nach speziellen Indikationen. Der Übergang des Giftstoffes vom Blut in die Dialysatflüssigkeit erfolgt aufgrund des Konzentrationsunterschieds (Gradienten) auf beiden Seiten der Membran, was ein großes Dialysatvolumen erfordert, das nach dem Durchlaufen des Dialysators ständig entfernt wird.

Die Hämodialyse gilt als hochwirksame Entgiftungsmethode bei akuten Vergiftungen mit vielen Arzneimitteln und chlorierten Kohlenwasserstoffen (Dichlorethan, Tetrachlorkohlenstoff), Schwermetall- und Arsenverbindungen, Alkoholersatzstoffen (Methanol und Ethylenglykol), die aufgrund ihrer physikochemischen Eigenschaften eine ausreichende Dialysierbarkeit besitzen.

Es ist zu beachten, dass bei der Behandlung mit Hämodialyse die Beziehung zwischen den klinischen Manifestationen der Vergiftung und der Konzentration des Giftstoffs im Blut dynamisch bestimmt werden muss. Diese ist bei der Exposition gegenüber psychotropen Substanzen am deutlichsten sichtbar und kann sich wie folgt ändern:

• Eine positive Dynamik der klinischen Daten während der Hämodialyse geht mit einer signifikanten Abnahme der Konzentration des Giftstoffes im Blut einher, was auf einen günstigen Krankheitsverlauf hinweist, der normalerweise bei der frühen Anwendung von HD am ersten Behandlungstag beobachtet wird.
• Eine positive klinische Dynamik geht nicht mit einer parallelen Abnahme der Giftkonzentration im Blut einher. Die Verbesserung der klinischen Daten bei dieser Patientengruppe lässt sich durch den günstigen Effekt des „künstlichen Nierenapparates“ auf den Sauerstofftransport erklären, was durch entsprechende Untersuchungen der Gaszusammensetzung des Blutes bestätigt wird. Bei einigen Patienten dieser Gruppe wird 1–5 Stunden nach der Hämodialyse eine gewisse Verschlechterung des klinischen Zustands und ein paralleler leichter Anstieg der Giftkonzentration festgestellt. Dies ist offensichtlich auf den fortgesetzten Eintritt des Giftes aus dem Magen-Darm-Trakt oder den Ausgleich seiner Konzentration im Blut mit der Konzentration in anderen Körpergeweben zurückzuführen.
• Eine spürbare Abnahme der Giftstoffkonzentration im Blut geht nicht mit einer positiven klinischen Dynamik einher. Es tritt mit der Entwicklung eines Multiorganversagens auf.

Filtrationsmodifikationen der Hämodialyse im toxikogenen Stadium werden in der Regel bei einer späten Aufnahme von Patienten eingesetzt, wenn neben der Entfernung von Giftstoffen aus dem Blut auch Veränderungen der Homöostaseparameter korrigiert werden müssen, die als Folge langfristiger hypoxischer und metabolischer Störungen auftreten.

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Hämodialysetechnik bei akuter Vergiftung

Ausrüstung	Künstliche Niere
Stoffaustauschgerät	Dialysator
Autobahnsystem	Einweg-Spezial
Gefäßzugang	Katheterisierung der Hauptvene mit einem Doppellumenkatheter über die Vena subclavia – anschließend Röntgenuntersuchung der Brustorgane
Vorbereitende Vorbereitung
Hämodilution	12-15 ml Flüssigkeit pro 1 kg Körpergewicht des Patienten, bis der Hämatokrit um 35-40 % sinkt und der zentrale Venendruck etwa 80-120 mmHg erreicht
Heparinisierung	500-1000 IE/h Natriumheparin pro 1 kg Körpergewicht des Patienten. Bei Blutungsgefahr - dosierte Heparinisierung mit 1,5- bis 2-facher Reduktion der Natriumheparindosis mit konstanter intravenöser Infusion in isotonischer Glukose- oder Elektrolytlösung oder regionale Heparinisierung mit Inaktivierung von Natriumheparin mit Protaminsulfat am Ausgang des Dialysators
Blutperfusionsrate	150–200 ml/min (innerhalb der doppelten Clearance der toxischen Substanz) mit einer allmählichen Erhöhung der Perfusionsrate auf das erforderliche Niveau über 10–15 Minuten
Blutperfusionsvolumen	Von 36 bis 100 l pro Hämodialysesitzung (5-15 BCC)
Anwendungsgebiete	Klinische Vergiftung mit dialysierbaren Giften, Medikamenten, chlorierten Kohlenwasserstoffen, Methanol, Ethylenglykol, Schwermetallen, Arsen. Labornachweis kritischer Konzentrationen dialysierbarer Gifte im Blut, ausgeprägtes klinisches Bild einer Vergiftung mit Giften, die lange Zeit im Blut zirkulieren.
Kontraindikationen	Hypotonie, die auf die Therapie und Gabe von Vasopressoren nicht anspricht. Gastrointestinale und viszerale Blutungen.
Empfohlene Modi	Die Dauer einer Hämodialysesitzung beträgt mindestens 6–8 Stunden. Bei einer Barbituratvergiftung kann sie aufgrund von Labordaten oder einer positiven neurologischen Dynamik vor dem Einsetzen eines oberflächlichen Stupors (auf bis zu 12–14 Stunden) verlängert werden. Bei schwerer Vergiftung mit Schwermetallverbindungen und Arsen wird die Hämodialyse zur vollständigen Blutreinigung 10–12 Stunden fortgesetzt. Der Verbrauch von Unithiol beträgt bei mittelschwerer Vergiftung mit Schwermetallverbindungen und Arsen 20–30 ml/h, bei schwerer Vergiftung 30–40 ml/h einer 5%igen Lösung, Ethanol bei Ethylenglykol- und Methanolvergiftung 2–3 ml einer 96%igen Lösung pro 1 kg Körpergewicht des Patienten (in zehnfacher Verdünnung in 5- oder 10%iger Glucoselösung). Bei Vergiftungen mit blattorganischen Substanzen werden die Dosen der Gegenmittel (Atropin, Cholinesterase-Reaktivatoren) um das 2- bis 3-fache erhöht. Sofern eine Laborkontrolle möglich ist, wird das Gegenmittel so dosiert, dass sein Gehalt im Blut den Giftgehalt übersteigt. Steigt die Konzentration der toxischen Substanz im Blut oder bleibt das klinische Bild der Vergiftung nach Beendigung der Hämodialyse bestehen, werden die Sitzungen wiederholt. Bei einer Vergiftung mit FOI erreicht die Anzahl der Hämodialysen 4-10 – bis das Blut von toxischen Metaboliten gereinigt ist und eine stabile Wiederherstellung der AChE beginnt. Bei schweren Vergiftungen ist eine verlängerte Hämodialyse (mehrere Tage – eine Woche) die Methode der Wahl.