Wprowadzenie do właściwości farmakokinetycznych

Benelyte to złożony roztwór do infuzji zawierający elektrolity oraz glukozę. Właściwości farmakokinetyczne tego preparatu koncentrują się głównie na zachowaniu glukozy oraz octanu w organizmie, ponieważ są to substancje podlegające przemianom metabolicznym. Pozostałe składniki (jony sodu, potasu, wapnia, magnezu i chlorku) podlegają standardowej dystrybucji zgodnie z zasadami gospodarki wodno-elektrolitowej organizmu.¹

Dystrybucja

Po podaniu dożylnym, glukoza w pierwszej kolejności jest dystrybuowana w przestrzeni wewnątrznaczyniowej, a następnie przechodzi do przestrzeni wewnątrzkomórkowej. Ten dwuetapowy proces zapewnia stopniowe wykorzystanie glukozy przez tkanki.²

Podobnie octan, będący ważnym składnikiem preparatu (30 mmol/l), początkowo dystrybuuje się w przestrzeni wewnątrznaczyniowej, po czym następuje jego przejście do przestrzeni śródmiąższowej. Ta dystrybucja umożliwia efektywne wykorzystanie octanu jako prekursora wodorowęglanów.³

Metabolizm

Metabolizm glukozy

Glukoza stanowi naturalny substrat energetyczny dla komórek organizmu i jest powszechnie metabolizowana. W warunkach fizjologicznych jest najważniejszym węglowodanem energetycznym, dostarczającym około 17 kJ/g (4 kcal/g) energii. Jest niezbędna dla prawidłowej funkcji komórek ośrodkowego układu nerwowego, erytrocytów oraz komórek rdzenia nerki.⁴

Prawidłowe stężenie glukozy we krwi na czczo mieści się w zakresie 50-95 mg/100 ml (2,8-5,3 mmol/l). Glukoza pełni w organizmie kilka istotnych funkcji:⁵

• Służy do wytwarzania glikogenu jako formy zapasowej węglowodanów
• Ulega glikolizie do pirogronianu i mleczanu w celu produkcji energii komórkowej
• Umożliwia utrzymanie stałego stężenia cukru we krwi
• Uczestniczy w biosyntezie istotnych składników organizmu

W regulacji stężenia glukozy we krwi główną rolę odgrywają hormony: insulina, glikokortykosteroidy oraz katecholaminy.⁶

Przemiany biochemiczne glukozy

W procesie glikolizy glukoza jest metabolizowana do pirogronianu lub mleczanu. Mleczan może częściowo powracać do metabolizmu glukozy w ramach cyklu Corich. W warunkach tlenowych pirogronian ulega całkowitemu utlenieniu do dwutlenku węgla i wody.⁷

Produkty końcowe pełnego utlenienia glukozy są wydalane przez:⁸

• Płuca – dwutlenek węgla
• Nerki – woda

Należy podkreślić, że optymalne wykorzystanie podawanej glukozy wymaga zachowania równowagi elektrolitowej i kwasowo-zasadowej. Kwasica może być oznaką zaburzenia tlenowego metabolizmu glukozy.⁹

Metabolizm octanu

Octan zawarty w preparacie Benelyte, w warunkach fizjologicznych, ulega przemianie do wodorowęglanu i dwutlenku węgla. Stężenia wodorowęglanu i octanu w osoczu są regulowane przez nerki, natomiast stężenie dwutlenku węgla w osoczu regulowane jest przez płuca.¹⁰

Interakcje metaboliczne

Istnieje wyraźna zależność między metabolizmem elektrolitów a metabolizmem węglowodanów, szczególnie w odniesieniu do potasu. Wykorzystanie glukozy wiąże się ze zwiększonym zapotrzebowaniem na potas. Jeśli ta zależność nie jest uwzględniana, mogą wystąpić poważne zaburzenia metabolizmu potasu, potencjalnie prowadzące do znaczących zaburzeń rytmu serca.¹¹

Patologiczne aspekty metabolizmu glukozy

Zaburzenia wykorzystania glukozy

W warunkach patologicznych mogą wystąpić zaburzenia wykorzystania glukozy, określane jako nietolerancja glukozy. Do stanów tych należą:¹²

• Cukrzyca – pierwotne zaburzenie metabolizmu glukozy
• Hormonalnie wywołane zmniejszenie tolerancji glukozy wynikające ze stresu metabolicznego:
  • Podczas i po operacji
  • W przebiegu poważnych chorób
  • W następstwie urazów

Stany te mogą powodować hiperglikemię nawet bez dostarczania glukozy z zewnątrz. Hiperglikemia, zależnie od nasilenia, może prowadzić do:¹³

• Osmotycznej utraty płynu przez nerki
• Odwodnienia hipertonicznego
• Zaburzeń hiperosmolarnych
• Śpiączki hiperosmolarnej (w skrajnych przypadkach)

Nadmierna podaż glukozy w stanach traumatycznych

Szczególnie istotny jest wpływ nadmiernej podaży glukozy w zespole pourazowym, gdzie może ona znacząco nasilić zaburzenia wykorzystania glukozy i przyczynić się do nasilonej konwersji glukozy w tkankę tłuszczową z powodu zaburzeń tlenowego metabolizmu. Konsekwencje tego procesu obejmują:¹⁴

• Zwiększone obciążenie organizmu dwutlenkiem węgla (trudności z odłączeniem pacjenta od respiratora)
• Odkładanie się tłuszczu w tkankach, szczególnie w wątrobie

Specyfika pacjentów neurologicznych

Pacjenci z urazem wewnątrzczaszkowym i obrzękiem mózgu są szczególnie narażeni na wystąpienie zaburzeń homeostazy glukozy. U tych chorych nawet minimalne zaburzenia stężenia glukozy i związany z tym wzrost osmolarności osocza (surowicy) mogą przyczynić się do znacznego nasilenia uszkodzenia mózgu.¹⁵

Wydalanie

W warunkach prawidłowych glukoza praktycznie nie jest wydalana przez nerki. Jednakże w stanach zaburzeń metabolicznych, takich jak:¹⁶

• Cukrzyca
• Zespół pourazowy

którym towarzyszy hiperglikemia (stężenie glukozy we krwi powyżej 120 mg/100 ml lub 6,7 mmol/l), glukoza może być wydalana przez nerki w postaci cukromoczu. Zjawisko to występuje, gdy stężenie glukozy przekracza maksymalny transport cewkowy, który wynosi 180 mg/100 ml (10 mmol/l).¹⁷