Ацетон у детей: так ли страшен?

Что такое ацетон?

Синдром ацетонемической рвоты (ацетон) у детей, она же кетотическая гипогликемия (КГ) детского возраста – это не болезнь, а расстройство обмена веществ, которое может начаться с 18 месяцев и до 5 лет, проходит само собой к 8-9 годам жизни. Важно понимать, что во время любой болезни, стрессе, физических нагрузках ребёнка необходимо поить, не ограничивать в сладком, давать глюкозу в растворах и таблетках.

При данном расстройстве уровень кетоновых тел (к ним относится ацетон) в крови, моче и выдыхаемом воздухе повышается, уровень глюкозы в крови снижается. Организм пытается избавиться от избытка ацетона и выводит его с мочой и выдыхаемым воздухом. Это случается, если ребёнок долго голодает или организм потребляет много энергии, тогда глюкоза в крови падает, запасы гликогена истощаются. Так как эти кетоновые тела являются альтернативным источником энергии, то при низком уровне глюкозы они начинают вырабатываться большом количестве, что приводит к интоксикации организма, а это, в свою очередь, ведёт к тошноте и рвоте. Если в норме кетоны определяются лишь в следовых количествах, то при данном синдроме их количество увеличивается в 50-80 раз.

Почему у детей появляется ацетон?

Существует механизм возникновения рвоты, присущий именно детскому возрасту. Попытаемся поверхностно растолковать его суть. Итак, организм человека получает энергию главным образом из глюкозы. Глюкоза накапливается в организме, прежде всего в печени, в виде особого вещества — гликогена. У взрослых запасы гликогена огромные, у детей — незначительные. При физической нагрузке, эмоциональном стрессе, высокой температуре тела, т. е. при любом явлении, требующем от организма ребенка выраженных энергозатрат, может возникнуть ситуация, когда запасы гликогена закончатся.

Что имеем в результате: гликогена уже нет, а энергия по-прежнему очень нужна. Как следствие — организм начинает получать энергию из запасов жира. Интенсивное расщепление жира сопровождается образованием ацетона, который выводится с мочой (т.е. появляется ацетон в моче, который можно определить с помощью специальных тест-полосок). Если при этом имеется дефицит жидкости, ацетон накапливается в крови, раздражает слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта и рвотный центр в головном мозге. Возникает рвота и боли в животе. Описанная ситуация даже получила специальное имя — ацетонемическое состояние, ну а рвота, сопровождающая это состояние, называется, соответственно, ацетонемической рвотой.

Возникнет у ребенка ацетонемическое состояние или нет, определяется индивидуальными особенностями обмена веществ: запасами гликогена, интенсивностью распада жира, способностью почек выводить ацетон. Поэтому есть дети, у которых ацетон не накапливается никогда, даже при очень высокой температуре и очень тяжелом состоянии, а есть такие, у которых ацетонемическое состояние возникает практически при любой болезни — прямо наказание какое-то.

Исследование мочевых кетоновых тел

Кетоновые тела могут быть обнаружены с помощью стрип-тестирования анализа мочи. Сдавать нужно утреннюю мочу среднего потока, когда первая порция мочи поступает в туалет, средняя часть – в специально подготовленный стерильный контейнер, а последняя – снова в туалет.

Тестирование анализа мочи

Прежде чем собирать мочу, нужно помыться. В течение периода, предшествующего общему анализу мочи, не меняйте свою диету и не выполняйте слишком много упражнений.

Нормальный результат теста тела мочи на кетоны отрицательный. Если в моче обнаруживаются кетоновые тела, лечение должно быть начато немедленно.

Симптомы

Как понять, что у ребёнка склонность к ацетонемическому состоянию? После стресса, физических и эмоциональных нагрузок или во время болезни у ребёнка появляются следующие признаки:

запах ацетона или прелыми яблоками изо рта
вдруг появилась боль в животе
рвота
слабость или даже диарея
ребёнок постоянно хочет спать

Это значит, организму нужна глюкоза. Главное, вовремя дать глюкозу и воду, тогда рвоты можно избежать.

Применение

Ацетон применяется как сырьё для синтеза многих важных химических продуктов, таких как уксусный ангидрид, кетен, диацетоновый спирт, окись мезитила, метилизобутилкетон, метилметакрилат, дифенилпропан, изофорон, бисфенол А и так далее; пример:

(CH3)2CO + 2C6H5OH ⟶ (CH3)2C(C6H4OH)2

Последний широко применяется при синтезе поликарбонатов, полиуретанов и эпоксидных смол.

Ацетон также является популярным растворителем. В частности он используется как растворитель

в производстве лаков;
в производстве взрывчатых веществ;
в производстве лекарственных препаратов;
в составе клея для киноплёнок как растворитель ацетата целлюлозы и целлулоида;
компонент для очистки поверхностей в различных производственных процессах;
как очиститель инструмента и поверхностей от монтажной пены — в аэрозольных баллонах.

Без ацетона невозможно хранить в компактном (сжиженном и в баллоне) состоянии ацетилен, который под давлением в чистом виде крайне взрывоопасен. Для этого используют ёмкости с пористым материалом, пропитанным ацетоном. 1 литр ацетона растворяет до 250 литров ацетилена.

Ацетон используется также при экстракции многих растительных веществ.

Ацетон служит также сырьём для синтеза уксусного ангидрида, кетена, диацетонового спирта и многих других соединений.

Лабораторное применение

В органической химии ацетон применяется в качестве полярного апротонного растворителя, в частности, в реакции алкилирования

ArOH + RCl + K2CO3 ⟶ ArOR + KCl + KHCO3

для окисления спиртов в присутствии алкоголятов алюминия по Оппенауэру

RR′CH-OH + (CH3)2CO ⟶ RR′CO + (CH3)2CH-OH

Ацетон применяется для приготовления охлаждающих бань в смеси с «сухим льдом» и жидким аммиаком (охлаждает до температуры −78 °C).

В лабораториях используется для мытья химической посуды благодаря низкой цене, малой токсичности, высокой летучести и лёгкой растворимости в воде, а также для быстрой сушки посуды и неорганических веществ.

Для очистки в лабораторных условиях ацетон перегоняют в присутствии небольшого количества перманганата калия (до слабо-розовой окраски раствора).

Что делать?

Не паниковать! Ответственность за состояние ребёнка лежит только на вас!

Итак, ребёнок перенервничал, голоден, у него появился запах ацетона изо рта – напоите его сладким питьём, дайте сладости. Лучше всего кока-колу, потому что в этом напитке много сахара и ребёнок выпьет её с огромным удовольствием. Также в эту категорию относятся различные сладкие лимонады и газировки.

Не сажайте ребёнка на диету, особенно на голодную, тем более, где нет сладкого. Этим можно усугубить ситуацию. Не ограничивайте ребёнка в сладком! Необходимо следить за тем, чтобы расстояния между приёмами пищи у ребёнка были не менее 4 часов.

Также важно помнить, что стрессы в состоянии ацетонимии противопоказаны, точно, как и резкое повышение физических нагрузок. С собой всегда нужно носить 40% глюкозу и конфету.

Если же вы сомневаетесь в том, что у ребёнка ацетон, купите специальные тест-полоски для его определения в моче. Это бумажные полоски с реагентом, который меняет цвет в зависимости от содержания ацетона в моче.

Если же состояние ребёнка более тяжёлое, то необходимо начать отпаивать сладким питьём, солевые растворы в данном случае помогут только от обезвоживания, но не повлияют на самочувствие. А вот давать солевой раствор параллельно со сладким можно.

Иногда бывает такое, что при сильной рвоте дать ребёнку сладкое питьё невозможно. В этом случае глюкозу вводят внутривенно или делают укол противорвотного средства и пока он действует, это где-то 2-3 часа, нужно дать ребёнку выпить как можно больше сладкой жидкости.

Если состояние не улучшается, рвота не прекращается, появляются признаки обезвоживания – вызывайте скорую, так как в этом случае нужна инфузионная терапия. Как только ацетонемический кризис миновал, о нём нужно просто забыть. Не мучать ребёнка диетами, не искать причины, а просто жить и не запрещать ребёнку сладкого, потому что в 100% случаев дети перерастают это состояние.

Главное знать, как оказать первую помощь и не пугать ребёнка госпитализацией. Конечно, бывают ситуации, когда стационара не избежать, например, когда интоксикация и обезвоживание организма слишком сильные, тогда ввод глюкозы через вену неизбежен, но такие состояния очень редки и чаще всего удаётся справиться дома самим.

Стоит помнить, что данное состояние может развиться и у абсолютно здорового ребёнка, а также ацетономический синдром без других признаков чаще всего не означает наличие диабета. Но если ацетон появляется у ребёнка часто без причины и сопровождается резким похудением, ребёнок часто мочится и постоянно хочет пить, то стоит провериться на диабет 1 типа.

Готовим солевой раствор от обезвоживания

Метод лечения, направленный на поступление в организм жидкости, называется регидратационная терапия. Регидратация — это, собственно, и есть восполнение потерь жидкости. Существуют два главных способа регидратации — внутривенный, когда необходимые растворы вводят в вену посредством капельницы, и пероральный — когда необходимые растворы человек получает через рот.

Что это такое? Иногда — готовый раствор, но обычно это порошок, или таблетка, или гранулы, в состав которых входят необходимые организму натрий, калий, хлор и другие вещества в специально подобранных сочетаниях и концентрациях, эквивалентных патологическим потерям. Объясняю: потливость — это потеря не только жидкости, но и натрия, и хлора (пот ведь соленый, а школьную формулу NaCl — все помнят наверняка). Если восполнять потери жидкости, но не восполнять потери солей — это чревато серьезными проблемами. А сколько все-таки надо соли? Вот умные ученые и рассчитали оптимальное количество солей на определенный объем воды.

На этих расчетах и построены формулы регидратирующих средств. Помимо солей в состав препаратов часто входит глюкоза, иногда добавляются экстракты лекарственных растений (экстракт ромашки, например), отвары злаков (риса, пшеницы и др.).

Регидратирующие средства для перорального приема — идеальный вариант быстрого и эффективного восполнения физиологических и патологических потерь жидкости.

Именно поэтому регидратирующие средства для перорального приема являются безрецептурными лекарственными препаратами.

Именно поэтому регидратирующие средства для перорального приема должны быть обязательным компонентом домашней аптечки.

Химические свойства

Ацетон является одним из наиболее реакционноспособных кетонов. Так, он один из немногих кетонов образует бисульфитное соединение:
(CH3)2CO + NaHSO3 ⟶ (CH3)2C(OH)SO3Na

Под действием щелочей вступает в альдольную самоконденсацию, с образованием диацетонового спирта:

2(CH3)2CO →OH− (CH3)2C(OH)CH2C(O)CH3

Восстанавливается цинком до пинакона:

2(CH3)2CO →Zn (CH3)2C(OH)C(OH)(CH3)2

При пиролизе (700 °C) образует кетен:

(CH3)2CO ⟶ CH2=C=O + CH4

Легко присоединяет циановодород с образованием ацетонциангидрина:

(CH3)2CO + HCN ⟶ (CH3)2C(OH)CN

Атомы водорода в ацетоне легко замещаются на галогены. Под действием хлора (иода) в присутствии щёлочи образует хлороформ (йодоформ).

Hal2 + 2NaOH ⟶ NaHal + NaOHal + H2O

(CH3)2CO + 3NaOHal ⟶ CH3−CO−CHal3 + 3NaOH

CH3−CO−CHal3+NaOH ⟶ CHHal3↓ + CH3COONa

Качественной реакцией на диметилкетон есть наличие интенсивно-красной окраски с нитропруссидом натрия в щелочной среде. При добавлении CH3COOH окраска переходит в красно-фиолетовую.

(CH3)2CO + Na2[Fe(CN)5NO] + 2NaOH ⟶ Na4[Fe(CN)5ON=CHCOCH3] + 2H2O

Профилактика

Для профилактики КГ рекомендуется высокоуглеводная (хлеб, злаки, рис, макароны, кукурузные лепёшки) и высокобелковая пища (красное мясо, курица и индейка, рыба, бобы, яйца, орехи). Не допускайте длительных перерывов в приёме пищи у ребёнка (максимум 6 часов); желательно чтобы у ребёнка было не менее 5 приёмов пищи в день. Обязателен перекус перед сном (молоко, булочка, злаки, бананы)!
При остром инфекционном заболевании, при лихорадке, тошноте, рвоте, снижении аппетита нужно немедленно начинать отпаивать ребёнка сладким питьём (соки, лимонады, сладкий чай, кока-кола). Не нужно и бесполезно пытаться выпаивать ребёнка с КГ только боржоми/нарзаном/ессентуками/солевыми растворами: они могут предотвратить обезвоживание, но без сладкого питья вывести ребёнка из КГ не получится, поэтому солевые растворы – лишь дополнительная мера к сладкому питью.
При постоянной рвоте и невозможности восполнить потери жидкости в домашних условиях следует немедленно обратиться за помощью к врачу. Только если домашнее выпаивание не дало эффекта, следует капать растворы внутривенно – не следует использовать этот метод лечения как базовый.

Чем точно не является КГ:

КГ не является болезнью, а лишь нарушением переносимости длительного голодания
КГ – это не «нервно-артритический диатез» (нет такого заболевания). КГ это реальная проблема, «нервно-артритический диатез» — это мифическое животное, следовательно, эти две вещи между собой не связаны. То, что не существует, не следует и лечить.
КГ не ведёт к диабету и никак с ним не связана.
КГ не является и никогда не являлась «нарушением пуринового обмена». Если кто-то утверждает обратное – он вообще не разбирается ни в обмене пуринов, ни в обмене углеводов, ни в обмене веществ в принципе. КГ не является нарушением обмена мочевой кислоты и не связана с подагрой. Ограничительная диета не показана, опасна и вредна при КГ, а люди, рекомендующие детям с КГ избегать мяса и углеводов, абсолютно не разбираются в этом состоянии.
«Перегиб желчного пузыря» это вариант нормы строения желчного пузыря, причём очень распространённый, данная особенность никак не связана с КГ. Кстати, при перегибе желчного диета тоже не нужна.
КГ не является заболеванием почек.
КГ не является заболеванием печени.

Итак, ацетонемическое состояние/ кетотическая гипогликемия – это не болезнь, а особенность обмена веществ, которая требует от родителя не мучать ребёнка диетами и бесконечными поисками причины, а внимания, чтобы не пропустить и не допустить начало кризиса. Своевременное отпаивание и «сладкая диета» позволит благополучно перерасти это состояние ребёнку.

Получение

Мировое производство ацетона составляет более 6,9 миллионов тонн в год (по данным на 2012 г.) и устойчиво растёт.

В промышленности получается напрямую или косвенно из пропена.

Кумольный способ

Основную часть ацетона получают как сопродукт при получении фенола из бензола по кумольному способу. Процесс протекает в 3 стадии.

На первой стадии бензол алкилируется пропеном с получением кумола, на второй и третьей (реакция Удриса — Сергеева) полученный кумол окисляется кислородом воздуха до гидропероксида, который при действии серной кислоты разлагается на фенол и ацетон:

C6H6 + CH3CH=CH2 ⟶ C6H5CH(CH3)2 C6H5CH(CH3)2 + O2 ⟶ C6H5C(OOH)(CH3)2 C6H5C(OOH)(CH3)2 ⟶ C6H5OH + (CH3)2CO Из изопропанола

По данному методу изопропанол окисляют в паровой фазе при температурах 450—650 °C на катализаторе (металлические медь, серебро, никель, платина). Ацетон с высоким выходом (до 90 %) получают на катализаторе «серебро на пемзе» или на серебряной сетке:

(CH3)2CH-OH + O2 ⟶ (CH3)2CO + H2O2 Метод окисления пропена

Ацетон получают также прямым окислением пропена в жидкой фазе в присутствии PdCl2 в среде растворов солей Pd, Cu, Fe при температуре 50-120 °C и давлении 50-100 атм:

CH3CH=CH2 + PdCl2 + H2O ⟶ (CH3)2CO + Pd + 2HCl 2Pd + 4HCl + O2 ⟶ 2PdCl2 + 2H2O

Некоторое значение имеет метод брожения крахмала под действием бактерий Clostridium acetobutylicum с образованием ацетона и бутанола. Метод характеризуется малыми выходами. Используются также методы получения из изопропилового спирта и ацетилена.

Как лечить ацетонемический синдром

При развитии ацетонемического криза ребенка необходимо госпитализировать. Проводят диетическую коррекцию: рекомендовано употреблять легкоусвояемые углеводы, строго ограничивают жирную пищу, обеспечивают дробное питье в большом количестве. Неплохой эффект от очистительной клизмы с гидрокарбонатом натрия, раствор которого способен нейтрализовать часть попавших в кишечник кетоновых тел. Показано проведение оральной регидратации при помощи комбинированных растворов (орсоль, регидрон и др.), а также щелочной минеральной воды.

Основные направления лечения недиабетического кетоацидоза у детей:

1) Диета (обогащённая жидкостью и легкодоступными углеводами с ограничением жиров) назначается всем пациентам.

2) Назначение прокинетиков (мотилиум, метоклопрамид), ферментов и кофакторов метаболизма углеводов (тиамин, кокарбоксилаза, пиридоксин) способствует более раннему восстановлению толерантности к пище и нормализации обмена жиров и углеводов.

3) Инфузионная терапия:

быстро устраняет обезвоживание (дефицит внеклеточной жидкости), способствует улучшению перфузии и микроциркуляции;
содержит ощелачивающие средства, ускоряет восстановление уровня бикарбонатов плазмы (нормализует кислотно-щелочное равновесие);
содержит достаточное количество легкодоступных углеводов, которые метаболизируются различными путями, в том числе и независимыми от инсулина;

4) Этиотропная терапия (антибиотики и противовирусные препараты) назначается по показаниям.

В случаях умеренновыраженного кетоза (ацетонурия до ++), не сопровождающегося существенным обезвоживанием, водно-электролитными нарушениями и неукротимой рвотой, показана диетотерапия и оральная регидратация в сочетании с назначением прокинетиков в возрастных дозах и этиотропной терапией основного заболевания.

При лечении ацетонемического синдрома главными методами являются те, которые направлены на борьбу с кризами. Очень важно поддерживающее лечение, которое помогает снизить обострения.

Обнаружение

В химико-токсикологическом анализе для обнаружения ацетона применяют реакции с растворами йода, нитропруссида натрия, фурфурола, ο

-нитробензальдегида и метод микродиффузии.

Реакция на образование йодоформа

При взаимодействии ацетона с раствором йода в щелочной среде образуется трииодметан (йодоформ):

I2 + 2OH− ⟶ IO− + I− + H2O 3IO− + CH3COCH3 ⟶ I3C-CO-CH3 + 3OH− I3C-CO-CH3 + OH− ⟶ CHI3 + CH3COO−

К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл 10%-го раствора аммиака и несколько капель раствора йода в йодиде калия (йодной настойки). В присутствии йода образуется желтый осадок трииодметана с характерным запахом, а его кристаллы имеют характерную гексалучевую форму. Предел обнаружения — 0,1 мг ацетона в пробе.

Реакция с нитропруссидом натрия (проба Легаля)

Ацетон с нитропруссидом натрия в щелочной среде дает интенсивно-красную окраску. При подкислении уксусной кислотой окраска переходит в красно-фиолетовую. Кетоны, в молекулах которых отсутствуют метильные группы, непосредственно связанные с кетоновыми (СО—) группами, не дают такой реакции. Соответственно такие кетоны как метилэтилкетон, метилпропилкетон и другие — также дадут красную окраску с нитропруссидом.

CH3COCH3 + Na2[Fe(CN)5NO] + 2NaOH ⟶ Na4[Fe(CN)5ON=CHCOCH3] + 2H2O

К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл 10%-го раствора гидроксида натрия и 5 капель 1%-го свежеприготовленного раствора нитропруссида натрия. При наличии ацетона в пробе появляется красная или оранжево-красная окраска. При прибавлении 10%-го раствора уксусной кислоты до кислой реакции через несколько минут окраска переходит в красно-фиолетовую или вишнёво-красную. Следует заметить, что бутанон дает аналогичную окраску с нитропруссидом натрия.

Вторичный ацетонемический синдром в практике врача гастроэнтеролога