Глюкози моногідрат (декстрозу) застосовують з метою субстратного відновлення клітинних енергозатрат, оскільки результатом включення її до метаболічних процесів є виділення енергії, яка витрачається у процесах життєдіяльності клітин людського організму. Глюкоза у формі р-ну для внутрішньовенних інфузій належить до категорії кристалоїдних кровозамінників та перфузійних р-нів. Р-н глюкози має гідратувальний, плазмозамінний, метаболічний та дезінтоксикаційний ефекти. У результаті введення розчину відновлюється втрачена рідина, що сприяє підтримці ОЦК. Шляхом залучення до метаболічних процесів глюкоза може зменшити вираженість або попередити кетоз (надлишкове утворення кетонових тіл), індукувати відкладення глікогену, зменшити втрату білка та азоту.
Р-ни глюкози поділяються на ізотонічні та гіпертонічні. В ізотонічному р-ні міститься глюкози моногідрат у концентрації 50 мг/мл (5%). Такий розчин застосовують (інструкція МОЗ України):

для відновлення ОЦК (за таких станів, як дегідратація, шок, колапс);
при інтоксикації для покращення антитоксичної функції печінки;
при гіпоглікемічних станах різного ступеня тяжкості;
з метою зменшення гепатотоксичного впливу різних речовин (зокрема, піразинаміду);
як нейтральний розчинник або інфузійне середовище, якщо необхідно краплинно вводити інші сумісні лікарські засоби.

Гіпертонічний р-н може містити глюкози моногідрат у концентрації 10% (100 мг/мл) або 40% (400 мг/мл). При введенні гіпертонічного р-ну глюкози спостерігаються такі ефекти (інструкція МОЗ України):

підвищення осмотичного тиску крові;
переміщення рідини з тканин у кров;
активація метаболічних процесів;
посилення окиснювально-відновних процесів;
покращення антитоксичної функції печінки;
активація відкладення глікогену в печінці;
підвищення скоротливої активності міокарда;
розширення судин;
збільшення діурезу.

Глюкоза: лікарські форми:

дозований порошок для орального розчину 75 г;
таблетки 1 г;
розчин для інфузій 50 мг/мл, випускається в об’ємі 100–3000 мл;
розчин для інфузій 100 мг/мл, випускається в об’ємі 100–400 мл;
розчин для ін’єкцій 400 мг/мл, випускається в об’ємі 10–20 мл.

Основні показання до в/в застосування р-нів глюкози

Р-ни глюкози застосовують в/в при (інструкція МОЗ України):

дегідратації (гіпер- та ізотонічній);
колапсі;
оперативних втручаннях (зокрема у дітей) для запобігання порушенням водно-електролітного балансу;
шоці;
гіпоглікемії;
інтоксикації;
як компонент парентерального харчування;
станах, асоційованих з підвищеним розпадом білка внаслідок гіпоергозу;
для заповнення пулу легкозасвоюваних вуглеводів при розумових та фізичних навантаженнях.

Показання для застосування глюкози в таблетках

пероральне лікування пацієнтів з гіпоглікемією;
заповнення пулу легкозасвоюваних вуглеводів при інтенсивних розумових та фізичних навантаженнях.

Показання до застосування глюкози у формі дозованого порошку для орального р-ну

Глюкозу у формі дозованого порошку для орального р-ну застосовують для проведення тесту на толерантність до глюкози. Цей тест проводиться для виявлення ранніх стадій цукрового діабету та інших порушень толерантності до глюкози. При проведенні тесту слід прийняти перорально р-н глюкози з розрахунку 1 г/кг маси тіла. При цьому у пацієнта беруть аналіз капілярної крові на глюкозу натще та через 2 год після прийому р-ну. У нормі показник глюкози натще має становити 5,5 ммоль/л, а через 2 год після прийому р-ну — 7,8 ммоль/л. Інші показники інтерпретуються як порушення толерантності до глюкози або цукровий діабет залежно від рівнів показників. Важливо враховувати, що при заборі венозної крові цільові показники мають бути занижені приблизно на 1 ммоль/л (інструкція МОЗ України).

Застосування глюкози в інтенсивній терапії у дітей

Питання про необхідність в/в введення глюкози при педіатричній анестезії залишається спірним. Опубліковано велику кількість повідомлень про періодичні концентрації глюкози в крові у здорових пацієнтів педіатричного профілю. Існує інформація, що інфузії р-нів, що містять 2% глюкози або менше, можуть бути достатніми для підтримання відповідних концентрацій глюкози в плазмі крові та запобігання компенсаторному збільшенню мобілізації ліпідів у дітей без супутньої соматичної патології. Тим не менш, існують обмежені дані щодо інтраопераційної необхідності інфузії глюкози у немовлят, які можуть мати велику потребу в екзогенній глюкозі на 1 кг маси тіла. Увага анестезіологів була зосереджена на небезпеках гіперглікемії та гіпоглікемії, пов’язаних з дитячою хірургією. У порівнянні з нормоглікемією гіперглікемія, пов’язана з церебральною гіпоксією, призводить до накопичення лактату в головному мозку. Це розцінюється як фактор ризику неврологічного ушкодження. Крім того, гіперглікемія викликає осмотичний діурез, який може впливати на об’єм циркулюючої крові, особливо у немовлят.
Відомо, що у дорослих пацієнтів хірургічне втручання підвищує концентрацію глюкози у крові, незважаючи на застосування безглюкозних розчинів під час операції. Внаслідок деяких досліджень було продемонстровано, що більшість дітей також реагує на операційну травму підвищенням рівня глюкози в крові. Також достовірно відомо, що у дітей без супутньої соматичної патології, які отримували безглюкозний розчин або 2% розчин глюкози, не відзначали гіпоглікемії в периопераційний період. Окрім того, у цих пацієнтів не спостерігається мобілізація ліпідів для підтримки фізіологічних концентрацій глюкози в плазмі крові. Однак, за даними деяких дослідників, концентрація глюкози в плазмі крові знижується у 40% немовлят, які отримували безглюкозний розчин, і у більшості дітей у цій групі відбувається ліполіз. Ці результати можуть бути пояснені тим фактом, що хоча запасів глікогену, ймовірно, достатньо для запобігання ліполізу у здорових дітей під час тривалої операції (6 год), у немовлят було недостатньо глікогену для запобігання мобілізації ліпідів навіть під час операції більш короткої тривалості (1,5 год).
Добре відомо, що значний дефіцит надходження глюкози посилює ліполіз, що призводить до кетогенезу. Недостатнє надходження глюкози на додаток до низьких запасів глікогену, ймовірно, спричиняє мобілізацію ліпідів для підтримання нормоглікемії, про що свідчить підвищення рівня кетонових тіл у плазмі крові. Накопичення кетонових тіл у крові може зумовлювати зниження надлишку основного буфера та рН у новонароджених під час анестезії.
Було показано, що кортизол інгібує вивільнення інсуліну та запускає каскад катаболічних змін, що призводять до гіперглікемії під час та після операції. Підвищення концентрації кортизолу в плазмі крові під час операції не інгібує вивільнення інсуліну та не підвищує концентрацію глюкози в плазмі крові. З іншого боку, вивільнення інсуліну у відповідь на в/в введення р-ну глюкози не знижує рівень глюкози в плазмі крові значною мірою. Передбачається, що кортизол і катехоламіни, що вивільняються ушкоджуючими подразниками, змінюють конформацію рецептора інсуліну, що призводить до резистентності до інсуліну в периферичних тканинах, тобто до недостатньої дії інсуліну.
Таким чином, введення рідин, що містять глюкозу, запобігає прогресу ацидозу, ймовірно, за рахунок пригнічення кетогенезу. Для запобігання ліполізу р-ни, що містять глюкозу, майже завжди рекомендуються як периопераційна інфузійна терапія в дитячій хірургії (Kahoru Nishina, 1995).

Застосування глюкози в неонатології

Немовлята, народжені на терміні гестації 30–33 тиж, становлять близько 2–3% малечої популяції та велику частку госпіталізацій новонароджених. Цій популяції недоношених дітей часто потрібна тимчасова респіраторна підтримка, вони схильні до ризику гіпоглікемії та харчової непереносимості, тому на ранніх етапах догляду за ними часто вводять внутрішньовенні рідини. Хоча рекомендації щодо раннього парентерального введення амінокислот та ліпідної підтримки у глибоконедоношених дітей (гестація <32 тиж) зрозумілі, потреби в харчуванні помірно недоношених дітей (32–33 тиж гестації) встановлені менш чітко. Незважаючи на відмінності в клінічних підходах, у багатьох лікувальних закладах помірно недоношеним дітям призначають 10% розчин глюкози з використанням периферичної в/в канюлі в перший тиждень життя паралельно з налагодженням ентерального харчування (Hiroki Suganuma, 2020).

Застосування глюкози в абдомінальній хірургії

Дедалі більше уваги приділяється протоколам прискореного відновлення після операції (enhanced recovery after surgery — ERAS) для різних великих хірургічних втручань, спрямованих на прискорення відновлення та скорочення тривалості перебування у стаціонарі. Одним з наріжних каменів протоколів ERAS є периопераційне управління інфузійною системою з уникненням сольового та водного навантаження.
За даними проспективного рандомізованого дослідження встановлено, що відновлення нормальної функції ШКТ (вторинна кінцева точка) прискорюється при периопераційному введенні збагаченого калієм безхлоридного 5% кристалоїдного р-ну глюкози. Крім того, при цьому знижується потреба у післяопераційному в/в відновленні запасів калію та магнію, що свідчить про меншу кількість периопераційних зрушень електролітів у цій групі.
Ізотонічний 0,9% р-н натрію хлориду, який, як і раніше, є найчастіше застосовуваним кристалоїдним розчином у всьому світі, містить надмірну кількість хлориду і натрію. Введення великих кількостей сольового р-ну було пов’язане з підвищеною післяопераційною захворюваністю порівняно з більш фізіологічно збалансованими кристалоїдами. Перевантаження р-ном натрію хлориду призводить до метаболічного ацидозу зі зниженням ниркового кровотоку, нирковою дисфункцією, тривалим часом відновлення ШКТ і підвищеною частотою інфекційних ускладнень порівняно збалансованими р-нами кристалоїдів.
Внутрішньоклітинне поглинання глюкози з 5% р-ну та одночасне поглинання води за рахунок осмосу, імовірно, призводить до менш вираженого інтерстиціального набряку в ШКТ. А інтерстиціальний набряк, спричинений перевантаженням рідиною або неправильним вибором кристалоїдів (фізіологічний розчин), є ще одним відомим фактором, що впливає на функцію ШКТ.
Введення збагаченого калієм безхлоридного 5% кристалоїдного р-ну глюкози в якості периопераційного підтримувального р-ну в поєднанні з нульовим периопераційним балансом рідини істотно не впливає на час до першої дефекації, але прискорює відновлення нормальної функції ШКТ (Lukas M. Löffel, 2016).

Застосування глюкози при операціях на серці

З моменту першого застосування розчину з комбінацією глюкози, інсуліну та калію (ГІК) при ішемічній хворобі серця у 1960-х роках підходи до інфузійної терапії значно змінилися. Встановлено, що після операцій на відкритому серці ГІК покращує гемодинамічні характеристики: знижується частота синдрому малого серцевого викиду, знижується потреба в інотропній підтримці та покращенні фракції викиду лівого шлуночка після операції.
Під час фаз ішемії та реперфузії в міокарді швидко вичерпуються запаси ендогенного глікогену. Встановлено, що якщо інфузію ГІК починали приблизно за 10 хв до загальної анестезії, це сприяло збільшенню запасів глікогену в міокарді. Тривала інфузія ДІК під час ішемії продовжувала посилювати міокардіальний гліколітичний потік. Усі ці дії збільшують продукцію гліколітичного АТФ, запобігають зниженню загального рівня клітинного АТФ нижче критичного порога і, таким чином, уповільнюють настання незворотного пошкодження міокарда. Крім того, стимуляція метаболізму глюкози за допомогою ГІК підвищує ефективність використання кисню при ішемії, оскільки окислення глюкози як субстрату відбувається більш ефективно, ніж окислення жирних кислот (Kun Zhao, 2020).

Застосування глюкози в комплексному лікуванні при цирозі печінки

Відомо, що у пацієнтів із цирозом печінки запас глікогену у печінці знижений. Підтримання адекватного рівня глюкози в цій ситуації здебільшого пов’язане з посиленням печінкового глюконеогенезу з аланіном як важливим субстратом. Нирки людини можуть вивільняти глюкозу в системний кровотік за допомогою глюконеогенезу. У пацієнтів з цирозом печінки підвищений рівень глюкагону і передбачається тим, що гіперглюкагонемія при декомпенсованому цирозі печінки сприяє глюконеогенезу в інших органах, щоб компенсувати низькі запаси глікогену в печінці.
Основна фізіологічна роль глюкагону полягає у підвищенні рівня глюкози за рахунок посилення глюконеогенезу. Глюконеогенез регулюється на рівні перетворення пірувату на фосфоенолпіруват. Руйнування гепатоцитів, зниження активності ферментів та втрата метаболічної зональності призводять до підвищення швидкості ліполізу, печінкового кетогенезу та глюконеогенезу у пацієнтів з цирозом печінки, що свідчить про прискорену метаболічну реакцію на голодування при цирозі. При цьому у пацієнтів спостерігається гіперамоніємія, особливо якщо основне захворювання ускладнюється кровотечею з варикознорозширених вен стравоходу.
Оскільки печінковий уреагенез є побічним продуктом глюконеогенезу з амінокислот та посилюється глюкагоном, було висловлено припущення, що тривалі інфузії глюкози (протягом 12 год безперервно в/в) сприяють переключенню метаболізму. У дослідженні було підтверджено, що за такого режиму інфузійної терапії у пацієнтів знижується потреба у стимуляції глюконеогенезу. Також існує досвід лікування хворих з гіперамоніємією пероральним прийомом глюкози (L. Mpabanzi, 2012).

Інші способи застосування глюкози

Р-н глюкози можна застосовувати для проведення перитонеального діалізу. І хоча він поступається за характеристиками таким спеціалізованим розчинам, як, наприклад, ікодекстрин (Käthe Goossen, 2020), все ж таки його застосування широко розповсюджене, особливо за відсутності доступу до альтернативних розчинів.
Гіпертонічний р-н глюкози (33 або 50%) можна вводити болюсно в/в як допоміжний метод знеболювання в онкологічних хворих. За даними дослідження встановлено, що після введення гіпертонічного р-ну глюкози післяопераційний біль не усувається повністю, але його інтенсивність знижується до помірної (Nikola C Jovanović, 2003). В іншому дослідженні показано, що застосування глюкозовмісних р-нів (наприклад солодкі напої) знижує суб’єктивну інтенсивність больових відчуттів при деяких медичних процедурах, наприклад вакцинації (Vibhuti Shah, 2015).

Висновок: глюкоза

Незважаючи на простоту, препарати глюкози потрібні в різних напрямках медицини, особливо в інтенсивній терапії. Р-ни глюкози дозволяють компенсувати енергетичні витрати внаслідок операційної травми або дисфункції ферментативних систем організму, а отже, запобігти значним порушенням метаболізму та гомеостазу.