Аэрозоли и их применение в медицине

АЭРОЗОЛИ их применение в медицине Термин "аэрозоли" был впервые использован англ. химиком Ф. Дж. Доннаном в конце 1-й мировой войны для обозначения облаков, состоящих из частиц мышьяковистых соед., применявшихся как отравляющие в-ва немецкими войсками. Аэрозоли (aerо — воздух, solucio — раствор) — это дисперсные системы, состоящие из газовой среды, в которой взвешены твердые или жидкие частицы. В природе существуют естественные аэрозоли — воздух приморских курортов, фитонциды и терпены, выделяемые растениями. А также они образуются при самых различных процессах – взрывах, горении, ударах, размоле, сверлении, шлифовке, трении, дроблении и др. В медицине чаще применяют искусственные аэрозоли, которые получают посредством создания дисперсионных смесей с жидкой или твердой фазой. Аэрозоли – одна из форм лекарственных веществ ( аэрозоль медицинский ). Различные аэрозоли обладают рядом общих свойств. Им присуща кинетическая и агрегатная устойчивость. Кинетическая устойчивость их велика, что обеспечивается малыми размерами частиц и небольшой плотностью воздушной среды. Агрегатная устойчивость аэрозолей мала вследствие небольшого электрического заряда на частицах (не более 10 элементарных частиц заряда). Почти каждое столкновение частиц приводит к их слипанию (коагуляции). Лишенные заряда аэрозоли не способны к электрофорезу, но способны к термофорезу и фотофорезу. Термофорез – самопроизвольное удаление частиц аэрозоля от источника тепла, фотофорез – самопроизвольное перемещение аэрозольных частиц от источника (положительный фотофорез) или к источнику (отрицательный фотофорез) света. Оптические свойства аэрозолей зависят от размера, формы и природы частиц. Если размер частиц меньше половины длины волны падающего света, то аэрозоли рассеивают свет и подчиняются закону Релея (интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна л/4 длине световой волны). В зависимости от размеров частиц различают: 1) пыль (величина частиц дисперсной фазы более 10 мкм); 2) облака (10-0,1 мкм) и 3) дымы (0,1-0,001 мкм). Чем выше степень дисперсности и больше частиц в единице объема, тем быстрее идет коагуляция с последующим осаждением. Размер частиц определяет и способность их проникать в дыхательные пути ( аэрозольтерапия ). Aэрозольтерапия — один из древнейших методов лечения: народная медицина широко использовала аэрозоли в виде паров разнообразных бальзамических веществ и ароматических растений, а также дыма при сжигании твердых веществ (так называемого окуривания) для лечения органов дыхания. Основы научно-практического использования аэрозолей были заложены Л. Дотребандом в 1951 году. Аэрозоли являются наиболее оптимальным способом введения лекарственных средств в дыхательные пути, что обусловлено быстрым поступлением вещества непосредственно в бронхиальное дерево, его местной активностью, снижением частоты и выраженности системных побочных эффектов. Благодаря очень малым размерам частиц аэрозоли проникают в наиболее глубоко расположенные отделы бронхов и легких, осаждаясь непосредственно на их слизистой оболочке и всасываясь в кровь; тем самым лекарственные вещества действуют более быстро и эффективно. Ингаляционные методы признаны лучшими для лечения больных бронхиальной астмой и используются для доставки бронхолитиков, муколитических препаратов, ингаляционных кортикостероидов, кромогликата и недокромила натрия в бронхи (Сальбутамол, Беродуал, Назонекс и др.). Активность аэрозолей усиливается при придании им электрического заряда (электроаэрозоли) По величине аэрозольные частицы разделяют на пять групп: высокодисперсионные (величиной до 5 мкм), среднедисперсионные (5-25 мкм), низкодисперсионные (25-100 мкм), мелкокапельные (100-250 мкм), крупнокапельные (250-400 мкм) [6]. Размер частиц, произведенных ингаляционным устройством, определяет качество стабильности аэрозоля. Важной характеристикой аэрозоля является его плотность, которой в медицинской практике принято называть отношение количества диспергируемого лекарственного вещества к объему воздуха, в котором находятся аэрозольные частицы. Она весьма существенно зависит от способа генерации аэрозоля. Аэрозоли, которые вырабатываются с применением пневматических аппаратов, имеют более низкую плотность, чем ультразвуковые. Плотность аэрозоля определяют путем пропускания его через различные фильтры, после чего их взвешивают и по разнице до и после исследования рассчитывают искомую величину. Для определения спектра частиц и плотности аэрозоля используют также микроскопические, ультрамикроскопические, фотометрические и нефелометрические методы. Для получения лекарственных аэрозолей применяют следующие способы : 1) струйный (при помощи выходящего из узкого сопла сжатого воздуха, распыляющего лекарство); 2) центробежный (за счет отрыва капель аэрозоля от вращающегося барабана); 3) ультразвуковой (механические колебания ультравысокой частоты разбивают лекарственный раствор на частицы); 4) пропеллентный (диспергирование частиц лекарственного вещества при помощи возгонки пропеллентов эвакуирующих газов в сжиженном состоянии); 5) паровой (пар при движении захватывает растворенные в емкости лекарственные вещества).При этом струйным и пропеллентным способами получают крупнодисперсный аэрозоль, центробежным – полидисперсный, а ультразвуковым и паровым – средне- и мелкодисперсный. аэрозоль, центробежным – полидисперсный, а ультразвуковым и паровым – средне- и мелкодисперсный. В медицине некоторые лекарственные вещества используют в виде аэрозолей для лечения ран, при некоторых поражениях кожных покровов. Например успешно применяются такие аэрозоли для быстрого обезболивания и лечения солнечных ожогов (Пантенол, Де-пантол). Нет ни одной стороны жизни человека или его деятельности, которая не зависела бы от аэрозолей.С помощью аэрозолей осуществляются металлическое покрытие (плазменное напыление), окраска машин и других предметов и поверхностей. Аэрозоли применяют для борьбы с насекомыми – переносчиками болезней животных и человека, с вредителями сельскохозяйственных культур и др. Аэрозоли – эффективный и единственный метод экстренной профилактической защиты от действия бактериологического оружия. Оправдал себя аэрозольный способ профилактики профессиональных заболеваний на пылевых производствах. Аэрозоли считаются лучшим методом санации бациллоносителей. Они также находят все более широкое применение для дезинфекции, дезинсекции, для увлажнения и дезодорации воздуха. Следует, однако, подчеркнуть, что применение аэрозолей в медицине может быть успешным лишь при сотрудничестве медицинских работников, физиков и химиков, поскольку оно предполагает глубокое знание физиологических особенностей дыхательного аппарата, его патологических изменений при различных заболеваниях, а также физико-химических законов образования аэрозолей и их свойств. Литература: 1. Полунов М. Я. «Основы ингаляционной терапии». Киев, 1962. 2. Эйдельштейн С. И. «Основы аэротерапии» М., 1967.  3. Фукс Н. А., «Механика аэрозолей», М., 1955 4. Грин X., Лейн В., «Аэрозоли - пыли, дымы и туманы», пер. с англ.. Л., 1969; 5. Медников Е. П., «Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей», М., 1981.