Электрофорез

Электрофорез лекарственных веществ – особый электрофармакологический метод, основанный на сочетанном использовании постоянного тока и вводимых с его помощью лекарственных веществ. Из электрических токов для лекарственного электрофореза применяются гальванический (в 80-85 %), диадинамические, синусоидальные модулированные (в выпрямленном режиме), прямоугольный импульсный и флюктуирующий (форма № 3) токи.

Теоретическую основу лекарственного электрофореза составляет теория электролитической диссоциации, предложенная в 1887 г. Сванте Аррениусом. Согласно ей электролиты при растворении распадаются (диссоциируют) на положительные (катионы) и отрицательные (анионы) ионы. В электрическом поле ионы перемещаются в соответствии со своей полярностью: катионы двигаются к отрицательному полюсу (катоду), а анионы – к положительному (аноду). Направленное движение ионов под действием сил электрического поля и положено в основу лекарственного электрофореза.

При электрофорезе лекарственные вещества в организм проникают через выводные протоки потовых и сальных желез, межклеточные промежутки, волосяные фолликулы и в меньшей степени – чресклеточно. Патологические процессы и терапевтические воздействия, способствующие разрыхлению межуточного вещества и повышению пористости кожи, ведут к увеличению количества вводимого электрофорезом лекарства.

Во время процедуры лекарственные вещества проникают неглубоко: сразу после элекрофореза основная часть лекарства обнаруживается в эпидермисе и дерме. Более глубокому проникновению лекарств препятствуют барьерные свойства кожи, в особенности ее электрохимическая активность. Разумеется, от процедуры к процедуре глубина электрогенного перемещения вводимого препарата возрастает. К тому же следует иметь в виду, что за счет диффузии часть лекарственных веществ быстро достигает кровеносных и лимфатических сосудов, разносясь ко всем органам и тканям. Весьма важно, что из кровотока лекарственные вещества вторично поступают преимущественно в органы и ткани, расположенные в зоне проведения процедуры. Это обосновывает целесообразность использования лекарственного электрофореза для лечения как поверхностно, так и глубоко расположенных патологических процессов, а также заболеваний внутренних органов.

Барьерные свойства кожи препятствуют свободному передвижению лекарственных ионов, как это имеет место в растворах, а поэтому при чрескожном электрофорезе в организм вводится лишь небольшая часть нанесенного на прокладку лекарственного вещества. Для различных веществ эта величина существенно колеблется (от 1 до 10 %), но чаще составляет 4-6 %. Поэтому при проведении процедур важно строго соблюдать технику и методику лекарственного электрофореза, а также прибегать к дополнительным мероприятиям, способствующим повышению его эффективности. На количество вводимого электрофорезом лекарства влияют многие факторы: возраст пациента, место проведения процедуры, состояние кожи, концентрация вещества в растворе, используемый растворитель, знак заряда и размеры вводимых ионов, сила тока и продолжительность процедуры. При прочих равных условиях при электрофорезе через слизистые оболочки в организм вводится на 25-50 % лекарства больше, чем через кожу. Введению большего количества вещества в организм способствует использование специальных методик (электродрегинг, внутритканевой и пролонгированный электрофорез), особых растворителей (ДМСО) или сочетанных методов (вакуум-, фоно-, магнито-, фотоэлектрофорез и др.).

Действие лекарственного электрофореза как электрофармакологического метода складывается из сочетанного действия физического фактора (гальванический или другие токи) и введенного лекарственного вещества. Ответная реакция организма при этом не является простой суммацией эффектов, вызванных этими двумя факторами, составляющими единый терапевтический комплекс. Она значительно сложнее и разнообразнее. Важно помнить, что действие вводимых электрофорезом лекарств развивается несколькими путями (рефлекторное, местное и гуморальное) и, варьируя технику и методику проведения процедуры, ими можно управлять.

Лекарственный электрофорез как лечебно-профилактический метод обладает рядом особенностей и достоинств, которые и обусловливают неослабевающий к нему интерес не только ученых и врачей, но и пациентов.

1. Лекарственные вещества, вводимые электрофорезом, задерживаются в поверхностных слоях кожи и образуют здесь так называемое кожное депо ионов. В нем лекарства могут сохраняться от 12-24 ч до 15-20 суток (адреналин, цинк, медь и др.). Задержка введенных веществ в кожном депо способствует их более длительному действию и медленному выведению из организма.
2. Метод лекарственного электрофореза позволяет создавать высокую локальную (в патологическом очаге) концентрацию препарата, не насыщая им весь организм. Согласно имеющимся данным, после электрофореза содержание лекарств в тканях области воздействия в несколько раз выше, чем после общепринятых способов введения той же дозы препарата.
3. В отличие от инъекционных способов введения электрофорез позволяет доставить лекарства к патологическому очагу, в котором имеются нарушения микроциркуляции и регионарного кровообращения в виде капиллярного стаза, тромбоза сосудов, инфильтрации и некроза. Такие патологические очаги плохо поддаются лечению традиционными фармакотерапевтическими методами, т.к. поступление лекарственных веществ в них затруднено. При электрофорезе же лекарственные вещества могут поступать в патологический очаг не только гематогенным, но и электрогенным путем.
4. При электрофорезе побочные и аллергические реакции наблюдаются во много раз реже, чем при пероральном или парентеральном применении этих же лекарств. Уменьшение или полное отсутствие побочных реакций при электрофорезе обусловлено рядом причин: невысокой концентрацией лекарства в крови; введением их в наиболее чистом виде; положительным влиянием физического фактора на общую реактивность и иммунобиологический статус организма и др.
5. При электрофорезе в организм вводятся только те лекарственные ионы или ингредиенты лекарств, на терапевтическое действие которых рассчитывают. Противоионы и различные примеси, которые могут тормозить действие основного лекарственного иона, в организм при этом не попадают, а остаются на прокладке.
6. В соответствии с сущностью метода при электрофорезе в организм лекарства поступают в виде ионов. И это очень важно, т.к. в ионной форме лекарства значительно активнее, чем в молекулярной, в которой они вводятся при обычных способах их применения.
7. Многих пациентов, прежде всего детей, пожилых пациентов и обожженных больных, привлекает абсолютная безболезненность метода при его правильном проведении.
8. При лекарственном электрофорезе исключается введение в организм растворителя. Это немаловажное достоинство метода, ибо вводимый при других способах лекарственной терапии растворитель деформирует кожу, нарушает микроциркуляцию и метаболизм в ней, может служить причиной развития постинъекционных инфильтратов.
9. При всей важности приведенных выше особенностей метода все же основным достоинством лекарственного электрофореза, думается, является то, что лекарственное вещество здесь действует на фоне различных, имеющих терапевтическое значение изменений, вызываемых используемым электрическим током. Именно благодаря этому отчетливое специфическое и выраженное лечебное действие вводимых электрофорезом лекарств проявляется при более низких концентрациях, которые при обычных путях их введения были бы малоэффективны. Названные преимущества и достоинства лекарственного электрофореза реализуются лишь тогда, когда лекарства правильно подобраны, метод всесторонне обоснован и соблюдаются техника и методика его проведения. При несоблюдении этих простейших требований лекарства или вообще не вводятся в организм, или частично разрушаются, или их действие не потенцируется физическим фактором, что в конечном счете ведет к резкому уменьшению терапевтической эффективности метода.

Для проведения процедур используются аппараты, являющиеся источником токов, которые пригодны для лекарственного электрофореза. Чаще всего используются аппараты для гальванизации и лекарственного электрофореза. Техника лечебного электрофореза состоит в расположении на пути тока (между телом человека и токонесущими электродами) растворов лекарственных веществ (рис. 2). Она зависит от способа лекарственного электрофореза.

Наиболее распространенным является чрескожный способ, осуществляемый с помощью контактно накладываемых электродов. При этом способе раствором лекарственного вещества равномерно смачивается специальная лекарственная прокладка, которая затем помещается на подлежащий воздействию участок тела, указанный врачом. Поверх нее располагается такой же формы и таких же размеров смоченная водопроводной водой гидрофильная прокладка, а затем токонесущий электрод. Все компоненты электрода для электрофореза тщательно укрепляются на теле пациента любым из известных способов. Второй электрод, состоящий из гидрофильной прокладки и токонесущей пластинки, располагается поперечно или продольно (в зависимости от терапевтических задач) по отношению к первому. Электрод, на котором располагается лекарственная прокладка, называют активным. Он подключается к полюсу аппарата, одноименному со знаком заряда вводимого лекарственного иона. Иногда лекарственные вещества наносят на оба полюса: тогда говорят о биполярном электрофорезе (бифорез).

Бифорез проводят в двух случаях:
а) когда одновременно нужно ввести два лекарства, имеющих разную полярность;
б) если для электрофореза используют препараты сложного состава, содержащие как катионы, так и анионы (например, грязевой раствор или экстракт алоэ).

Лекарственная прокладка готовится из одного-двух слоев фильтровальной бумаги или двух – четырех слоев марли. Фильтровальная бумага после употребления выбрасывается, а прокладки из марли обрабатываются как и гидрофильные: тщательно моются, а затем стерилизуются кипячением и сушатся.

Известен и такой вариант, как камерный электрофорез. Он проводится из растворов, которыми заполняют электроды различной конструкции. В такие электродные сосуды погружают часть тела больного (электрофорез по типу камерной гальванизации) или их прикладывают к подлежащей воздействию области тела (ванночковый электрофорез в офтальмологии).

Следующий способ называют внутриполостным электрофорезом. Его используют в основном в гинекологии и гастроэнтерологии. При этом полость органа заполняется раствором лекарственного вещества, затем сюда же вводится электрод (чаще изготовленный из графита и обернутый марлей), который подсоединяют к соответствующему (одноименному с полярностью вводимого иона) полюсу источника электрического тока. Второй простой электрод располагают накожно, обычно поперечно по отношению к активному.

Сегодня получает широкое распространение так называемый внутритканевой электрофорез, основанный на электроэлиминации (выведении) введенных обычным путем (внутривенно, ингаляционно и др.) лекарств из кровотока в ткани патологического очага или какого-либо органа. Впервые научно обоснован в наших исследованиях (B.C. Улащик, 1970-1974).

По сравнению с традиционными этот вариант электрофореза имеет ряд существенных преимуществ:
а) при внутритканевом электрофорезе используется вся терапевтическая доза лекарственного вещества, что позволяет метод назначать в более ранние сроки и при более тяжелом течении патологического процесса;
б) этот способ не требует определения и соблюдения полярности введения лекарственного вещества, что исключительно важно для традиционного варианта проведения лекарственного электрофореза;
в) для внутритканевого электрофореза без особых ограничений могут использоваться многокомпонентные смеси лекарственных веществ;
г) терапевтическая эффективность внутритканевого электрофореза выше, чем его классического варианта, особенно при лечении заболеваний внутренних органов.

Суть метода состоит в том, что одним из известных способов в организм вводится лекарство, а затем в области патологического очага проводится гальванизация (электризация). Чтобы в полной мере реализовать вышеперечисленные преимущества внутритканевого электрофореза, необходимо соблюдать ряд методических условий:
а) гальванизация (электризация) должна проводиться на высоте концентрации лекарства в крови (при внутривенном струйном введении – сразу после инъекции; при внутривенном капельном – после израсходования 1/2-2/3 частей рабочего раствора; при ингаляционном способе введения лекарства – во время или сразу после ингаляции; при других способах применения лекарств – через 1-2 ч);
б) воздействие электрическим током должно осуществляться при поперечном расположении электродов, обеспечивающем его прохождение через патологический очаг;
в) в области патологического очага не должно быть нарушений кровообращения; чем лучше кровоток в патологически измененных тканях, тем активнее будет идти электроэлиминация в них циркулирующих в крови лекарств.

Для электрофореза могут использоваться лекарственные вещества, которые при растворении в воде диссоциируют на ионы.

За рубежом для электрофореза широко применяют и специальные лекарственные гели. Лекарственный раствор (или гель) наносится на прокладку электрода, имеющего ту же полярность, что и подлежащий введению ион. Полярность простых соединений легко определить теоретически: ионы всех металлов имеют положительный заряд и вводятся с анода; ионы всех металлоидов (хлор, бром, йод и др.) и кислотные остатки подлежат введению с катода, т.к. приобретают при диссоциации отрицательный заряд.

Положительный заряд в растворе имеют алкалоиды, местноанестезирующие средства, большинство антибиотиков и сульфаниламидов. Полярность сложных лекарств можно определить только в специальных исследованиях, а поэтому сведения о них всегда приводятся в учебниках, монографиях и руководствах. У некоторых веществ (например, белков или аминокислот), относящихся к амфотерным соединениям, полярность зависит от рН среды: в кислых растворах они приобретают положительный заряд, в щелочных соответственно отрицательный. Поскольку катионы при электрофорезе лучше вводятся через кожу, чем анионы, то амфотерные соединения целесообразнее готовить на кислых растворах и вводить в организм с анода.

Важную роль при проведении лекарственного электрофореза играет растворитель. Для большинства лекарств (водорастворимых) наилучшим растворителем является вода: она ввиду высокой диэлектрической постоянной обеспечивает хорошую их диссоциацию и меньше других растворителей препятствует электрогенному переносу лекарств.

Если лекарственное вещество плохо растворимо в воде, то при его электрофорезе в качестве растворителя можно использовать спирты и особенно диметилсульфоксид (димексид, ДМСО). Димексид: = 0 – препарат, обладающий уникальными физико-химическими свойствами: способностью растворять многие соединения, высокой проникающей способностью, выраженными транспортными свойствами и др. ДМСО не изменяет полярности других веществ, содействует их лучшему проникновению через кожу и слизистые оболочки, в т.ч. и при электрофорезе (И.Е. Оранский, 1977). При оценке ДМСО как растворителя обязательно следует иметь в виду, что ему также присущи противовоспалительное, спазмолитическое, дегидратирующее, антикоагулянтное и бактериостатическое действие. При приготовлении лекарственных растворов для электрофореза используется ДМСО, разбавленный водой. Если лекарство не растворимо в воде, то применяют 25-50%-ные водные растворы аптечного димексида; если же лекарство растворимо или плохо растворимо в воде, то можно использовать более разбавленные растворы ДМСО – 10-25%-ные. Особенно целесообразно использование электрофореза из среды ДМСО при заболеваниях, при которых диметилсульфоксид показан как фармпрепарат (ушибы, растяжения связок, отеки воспалительные, гнойные раны, болевые синдромы, трофические язвы и др.).

В отдельных случаях (при электрофорезе белков, ферментов, реже аминокислот) в качестве растворителя разрешается использовать буферные растворы с определенным рН.

Однако всегда нужно помнить, что любой буфер уменьшает (по сравнению с водой) введение лекарственного препарата в организм.

Не должны использоваться для приготовления рабочих лекарственных растворов неполярные растворители, а также растворы электролитов (NaCl, NаНСО3 и др.).
Лекарственные вещества, предназначенные для электрофореза, должны быть максимально чистыми, свободными от примесей и содержать только подлежащие введению препараты. Присутствие в рабочих растворах других веществ или электролитов растворителя препятствует введению основного лекарственного иона и снижает терапевтическую эффективность метода. Поэтому не следует применять для лекарственного электрофореза препараты в виде таблеток или других лекарственных форм, содержащих заполняющие и связующие вещества.

Лекарственные растворы для электрофореза рекомендуется заготавливать не более чем на 7-10 дней. Растворы неустойчивых лекарств (прежде всего ферментов) лучше готовить непосредственно перед процедурой и хранить в холодильнике. Количество расходуемого лекарства определяется из расчета 5-10 мл на каждые 100 см2 площади матерчатой лекарственной прокладки (для прокладки из фильтровальной бумаги соответственно 2-3 мл) и учета количества и характера проводимых процедур. Сильнодействующие лекарства наносятся на прокладку в количестве, не превышающем его высшей разовой дозы.

Дозируют лекарственный электрофорез, как и другие электротерапевтические методы, по плотности тока и длительности процедуры. Дозирование по количеству вводимого лекарственного вещества (B.C. Улащик, 1974), как более сложное, в практической медицине не применяют. Плотность тока при электрофорезе зависит от вида используемого электрического тока и полностью соответствует подходам, принятым для его дозирования при применении в чистом виде, т.е. при гальванизации, диадинамотерапии или флюктуоризации. При дозировании тока обязательно учитывают и ощущения больного. Например при использовании постоянного тока во время процедуры больной должен испытывать легкое покалывание в области наложенных электродов.

Продолжительность процедуры зависит от локализации воздействия и вида используемого тока. При общих и сегментарно-рефлекторных методиках она обычно не превышает 15-20 мин, а при местных процедурах – 30-40 мин. Использование флюктуирующих или синусоидальных модулированных токов (в выпрямленном режиме) требует некоторого уменьшения продолжительности лекарственного электрофореза, а при проведении его по методике электросна длительность воздействия, наоборот, обычно удлиняется. Курс лечения лекарственным электрофорезом в зависимости от тяжести состояния больного может быть различным по продолжительности: от 10-12 до 16-20 процедур, проводимых ежедневно или через день.

Показания для лекарственного электрофореза определяются фармакотерапевтическими свойствами вводимого препарата, а также показаниями к использованию физического фактора (гальванического или других постоянных токов). В связи с широким перечнем лекарств, пригодных для электрофореза, и разнообразием используемых электрических токов показания для назначения метода весьма разнообразны. В принципе трудно найти заболевание, при котором не мог бы быть назначен лекарственный электрофорез. Наиболее целесообразно лекарственный электрофорез применять при тех заболеваниях, при которых показаны как лекарственные вещества, так и используемый при этом электрический ток.

Противопоказаниями для лекарственного электрофореза являются индивидуальная непереносимость лекарственного вещества, противопоказания к использованию лекарства и самого электрического тока (см. Гальванизация, Диадинамотерапия, Флюктуоризация).

Несмотря на сравнительную простоту техники и методики лекарственного электрофореза, при его проведении нередко допускаются ошибки, что снижает эффективность лечения, а иногда оборачивается и неприятностями для пациента. Ошибки могут быть вызваны упущениями врача, оформляющего физиотерапевтический рецепт, или допущены медсестрами при выполнении процедур.

Остановимся на ошибках, которые наиболее часто встречаются в практической физиотерапии.
1. Сестра физиотерапевтического кабинета периодически должна проверять полярность клемм аппарата (особенно нового или поступившего из ремонта). Понятно, что при перепутывании полярности зажимов аппарата в организм будут вводиться не те ионы, которые назначены врачом.
2. В аппаратах для гальванизации и лекарственного электрофореза (особенно импортных), а также в аппаратах для амплипульстерапии иногда некачественно работает система выпрямления, и тогда ими генерируется частично переменный ток. Последний, разумеется, не обеспечивает введения в организм терапевтически значимого количества лекарственного вещества.
3. Иногда для лекарственного электрофореза используются немаркированные или плохо обработанные прокладки. В таких прокладках со временем накапливаются различные (паразитарные) ионы и при проведении очередной процедуры в организм наряду с лекарственными ионами будут вводиться и паразитарные, что совершенно недопустимо. Такие прокладки часто вызывают чрезмерное раздражение кожи и ее аллергизацию.
4. При лекарственном электрофорезе образуются продукты электролиза (чаще всего кислота или щелочь), которые могут достигать лекарственной прокладки и отрицательно влиять на лекарственное вещество. Поэтому при электрофорезе лекарств, чувствительных к рН среды (антибиотики, белки, ферменты и др.), необходимо принимать защитные меры. С этой целью пользуются: защитными целлофановыми пленками; приготовлением рабочих растворов на буферных смесях; увеличением толщины гидрофильных прокладок или применением защитной прокладки, смоченной 5%-ным раствором глюкозы или 1%-ным раствором гликокола.
5. При проведении многих процедур (особенно на область сустава) нередко слишком сближают края прокладок или пользуются прокладками излишне большой площади. В этом случае значительная часть тока проходит по краям сустава, и лекарственное вещество не поступает в полость сустава (в глубь тканей). То же самое происходит и при пользовании чрезмерно смоченными водой и лекарственным раствором прокладками.
6. Часто допускаются ошибки при выборе и расположении электродов на теле больного. Например при электрофорезе на воротниковую область индифферентный электрод берут слишком малых размеров и он, по существу, оказывается активным. При проведении процедур в области головы (глазнично-затылочная или лобно-затылочная методики) индифферентный электрод располагают не на задней поверхности шеи, как следует делать, а в межлопаточной области и т.д.
7. По просьбам лечащих врачей в лечебной практике нередко используются случайные или мало обоснованные методики. Делать этого не следует, ибо без тщательных предварительных исследований, проводимых по определенному алгоритму, нельзя быть уверенным, что используемое вещество вводится в организм, не разрушается током, сохраняет свою специфическую фармакологическую активность и т.д.
8. Несмотря на кажущуюся ясность в вопросе выбора растворителя для электрофореза, во многих клиниках и сегодня продолжают использовать для этих целей физиологический раствор, растворы глюкозы, бикарбоната натрия или других электролитов. Ионы этих растворителей будут являться паразитарными по отношению к вводимым лекарствам и многократно уменьшать их электрофоретическое введение в организм.
9. Не всегда должное внимание уделяется выбору формы препарата. Например вместо норсульфазола натрия используют норсульфазол, вместо этазол-натрия – этазол, растворимого фурагина – фурагин и т.д. Ошибочным является и использование для электрофореза растворов, приготовленных из таблетированных форм препарата (интал, бутадион, аминалон и др.).
10. Во многих клиниках злоупотребляют использованием для электрофореза сложных лекарственных смесей, нередко составленных произвольно. Во-первых, при этом часто нарушаются правила совместимости (химической, физической или фармакологической) лекарств. Во-вторых, нанесение на прокладку смеси лекарств ведет к заметному уменьшению электрофоретической подвижности каждого из них, что снижает в итоге терапевтический результат.
11. Встречаются нарушения техники и методики электрофореза, обусловленные несоблюдением полярности введения лекарств. В одних случаях эта ошибка обусловлена тем, что полярность того или иного вещества неправильно либо определена, либо описана в книге (руководстве). Еще более грубой ошибкой считаются те случаи, когда полярность введения лекарств не соблюдается по халатности или незнанию.