Метгемоглобинемия (повышенный метгемоглобин)

Общие сведения

Перенос кислорода к тканям выполняют эритроциты, в частности транспортный железосодержащий белок эритроцитов гемоглобин, который связывает кислород. Гемоглобин состоит из железосодержащего гема и белкового компонента (глобина). В лёгких гемоглобин соединяется с кислородом и образуется оксигемоглобин. Эта реакция обратима и в тканях кислород высвобождается.

Общий уровень гемоглобина включает и его производные — карбоксигемоглобин и метгемоглобин, которые являются его физиологическими формами, не способными переносить кислород к тканям. Метгемоглобин — продукт окисления двухвалентного железа в геме до трехвалентного и в этот процесс происходит постоянно, но при этом уровень метгемоглобина не больше 1–2%. Такой уровень не сказывается на функции эритроцитов, как переносчиков кислорода. В норме окисленная форма гемоглобина восстанавливается до гемоглобина под действием фермента метгемоглобинредуктазы, поэтому постоянно поддерживается допустимый его уровень . Метгемоглобин не переносит кислород, поскольку железо в нем находится в трехвалентной форме и при значительном повышении его уровня снижается кислородная емкость крови. При определенных условиях (отравление, недостаточность восстанавливающих систем в эритроцитах) метгемоглобин накапливается в большом количестве и развивается метгемоглобинемия.

Это заболевание является редким (в мире описано только 600 случаев), малоизученным, но иногда фатальным. Метгемоглобинемия может быть врожденной и приобретенной. В первом случае затрудняется восстановление метгемоглобина до гемоглобина из-за врожденного отсутствия/дефицита фермента метгемоглобинредуктазы. Но большинство случаев метгемоглобинемии связано с воздействием лекарственных средств и токсических агентов. Химические вещества или лекарственные препараты (их называют метгемоглобинобразователи) при попадании в организм вызывают превращение гемоглобина в метгемоглобин.

Клинические симптомы развиваются при накоплении метгемоглобина более 30% и включают состояние от легкой слабости и синюшности до потери сознания и комы. Тяжелая метгемоглобинемия является угрожающим состоянием, поскольку в условиях гипоксии развиваются органные нарушениями. Не менее опасна и бессимптомная метгемоглобинемия, когда уровень MtHb меньше 10%, потому что она вызывает гипоксию тканей.

В связи с этим проблема этого клинического синдрома является актуальной. Особенно опасно это состояние для новорожденных, имеющих высокий уровень фетального гемоглобина. Диагностика метгемоглобинемии затруднена из-за отсутствия настороженности в отношении этого заболевания и разнообразной клинической картины.

Патогенез

В эритроцитах постоянно происходят две реакции, уравновешивающие друг друга: окисление гемоглобина кислородом, при котором двухвалентное железо превращается в трехвалентное с образованием метгемоглобина, и обратный процесс — восстановление метгемоглобина в активный гемоглобин под действием гемоглобинредуктазной системы (с помощью фермента метгемоглобинредуктазы). В итоге фракция метгемоглобина поддерживается на уровне 1,0–1,5% от общего гемоглобина, что не влияет на транспортную функцию эритроцитов по доставке кислорода к тканям.

При наследственных формах выявляется отсутствие или неактивность фермента метгемоглобинредуктазы или М-гемоглобинопатия (синтезируются аномальные белки, которые уже содержат окисленное железо). В том и другом случае метгемоглобин устойчиво связывается с кислородом и не высвобождает его в тканях — это влечет развитие гипоксии.

Приобретенная эндогенная метгемоглобинемия связана с повышенной продукцией нитритов в организме, которые являются метгемоглобинобразователями, и всасыванием их в большом количестве при воспалении кишечника. Экзогенная метгемоглобинемия связана с приемом метгемоглобинобразователей при отравлениях или передозировке лекарственных препаратов, которые запускают реакцию образования метгемоглобина в большом количестве. Метгемоглобин не разрушает эритроциты, однако сокращает их жизнь. В связи с этим содержание эритроцитов и гемоглобина снижается, число ретикулоцитов увеличивается, растет содержание билирубина, увеличиваются печень и селезенка, функция почек нарушается и может развиться анурия.

Классификация

В гематологии выделяются:

• Наследственная (врожденная) метгемоглобинемия. Она обусловлена снижением или полным отсутствием фермента метгемоглобинредуктазы, восстанавливающего метгемоглобин в гемоглобин. Поставить точный диагноз по биохимическому исследованию у новорожденных бывает трудно, поскольку становление активности фермента завершается к первому году. От 20 до 50% гемоглобина при врожденной форме находится в форме метгемоглобина. Это очень редкое заболевание, распространенное среди коренных жителей Аляски, Гренландии, Индии. Врожденная метгемоглобинемия протекают в двух вариантах: прогрессирующем и доброкачественном. При доброкачественном варианте больных беспокоит головная боль, одышка, головокружение, утомляемость, учащенное сердцебиение, сонливость. Этот вариант в виде эндемического очага среди взрослых выявлен в Якутии. Гипоксия тканей в условиях Якутии усугубляется дефицитом витамина С, поступающего с пищей. При прогрессирующем варианте выявляется цианоз, задержка интеллекта, прогрессирующая микроцефалия и нарушение функции нервной системы. На МРТ выявляют корковую и подкорковую атрофию.
• Приобретенная. Этот вид связан с воздействием на организм метгемоглобинобразователей различного происхождения. Чаще выявляется у детей, стариков, у лиц с повреждением слизистой пищеварительного канала, поэтому токсические вещества быстро и полностью всасываются, у больных с нарушением функции печени.

По тяжести течения:

• Легкая степень. Соответствует содержанию метгемоглобина на уровне 15–20%. Проявляется слабостью, цианозом, ухудшением памяти, раздражительностью и головной болью.
• Средняя тяжесть. Содержание метгемоглобина в данном случае 30–40%. Состояние больных более тяжелое: выраженная головная боль, одышка, головокружение, тошнота, рвота, боли в сердце, оглушенность, слабость в мышцах, цианоз.
• Тяжелое течение. Содержание метгемоглобина 60–70%, больной без сознания или в состоянии комы. Содержание MetHb выше 70% заканчивается фатально, поскольку это несовместимо с жизнью.

Причины

Врожденные формы связаны с генетически обусловленными изменениями гемоглобина или врожденный дефицитом фермента NADH-цитохром b5 редуктазы. У недоношенных новорожденных повышенный уровень MtHb связан с низкой активностью этого фермента. Также у пациентов выявляется ген энзимопенической метгемоглобинемии.

Основные причины развития метгемоглобинемии нижеследующие. Приобретенная метгемоглобинемия развивается при:

• Токсическом воздействии медикаментов при их передозировке. К таким препаратам относятся сульфаниламиды длительного действия, анальгетики, нитраты (нитроглицерин, амилнитрит, нитропруссид), Викасол, жаропонижающие, местные анестетики (лидокаин, бензокаин, новокаин), противомалярийные препараты, антибиотики, циклофосфан, резорцин, метоклопрамид, противоопухолевые препараты. Зарегистрированы случаи токсического воздействия при передозировке Алмагеля А (содержит бензокаин), который принимается бесконтрольно. Нитроглицерин, нитропруссид вызывают метгемоглобинемию вследствие соединения иона нитрита и гемоглобина. Это осложнение чаще наблюдается у детей, а у взрослых даже длительное введение этих препаратов не увеличивает метгемоглобин в крови.
• У детей метгемоглобинемия развивается при применении местных анестетиков — геля для десен при прорезывании зубов. В большинстве они содержат метгемоглобинобразующие вещества (прокаин, прилокаин, бензокаин или лидокаин): Дентол Беби, Дентинокс, Камидент, Эмла (лидокаин и прилокаин). У новорожденных выведение лидокаина удлиняется, кроме того, у них незрелая ферментативная система печени. В связи с этим у младенцев имеется повышенный риск метгемоглобинемии даже при соблюдении дозировок местных анестетиков.
• Бензокаинсодержащие спреи применяются при проведении эндоскопии, бронхоскопии и интубации. Травмирование слизистой при этом увеличивает всасывание бензокаина и развитие метгемоглобинемии. Через 1–2 часа после обработки спреем у больного развивается цианоз.
• Токсическое воздействие химических агентов, которые являются окислителями. К таким веществам относятся: анилиновые красители, нитрат серебра, тринитротолуол, хлорбензол, хлораты, гербициды, мышьяковистый водород, нитроэтан, нафталин, окись азота. Все эти вещества вызывают окисление гемоглобина в метгемоглобин. Установлено, что наиболее подвержены неблагоприятным воздействиям производственной среды женщины.

Симптомы

Все клинические проявления этого состояния связаны с гипоксией. Степень выраженности проявлений зависит от уровня метгемоглобина в крови и компенсаторных способностей дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Метгемоглобинемия сопровождается цианозом носогубного треугольника, пальцев, слабостью, головокружением, головными болями, одышкой при нагрузке. Для любых форм характерна серая окраска кожи и акроцианоз усиливается при охлаждении. Признаки врожденной метгемоглобинемии заметны с самого рождения. Отмечается посинение носогубного треугольника, слизистых, ногтевого ложа и мочек ушей. Возможны и другие врожденные аномалии — недоразвитие рук и ног, изменение конфигурации черепа, отсутствие влагалища. Часто дети отстают в психическом развитии.

Тяжесть заболевания зависит от уровня метгемоглобина. Самый ранний признак этого состояния — цианоз кожи, который есть даже при низком уровне MetHb и бессимптомном течении. Прогрессирование гипоксии тканей при повышении уровня MetHb проявляется нарастанием слабости, одышки, недомоганием и головокружением. При уровне MetHb более 50% наступает декомпенсация сердечно-сосудистой системы и ЦНС, а при уровне больше 70% развивается полиорганная недостаточность и летальный исход. В то же время у больных с врожденной формой или хронической метгемоглобин может быть 40%, но хорошо переносится (присутствует только цианоз).

Анализы и диагностика

• Бессимптомное течение заболевания при низком уровне метгемоглобина влияет на своевременную и правильную диагностику. При опросе больного выясняют контакт с токсическими веществами или прием опасных метгемоглобинобразующих препаратов. При врожденной форме изучается родословная.
• Общий анализ крови. Отмечается компенсаторный эритроцитоз (увеличение количества эритроцитов), увеличение гемоглобина, снижение СОЭ. Для хронической метгемоглобинемии характерно появление в мазках крови телец Гейнца-Эрлиха.
• Биохимический анализ крови. При заборе венозной крови обращают внимание на коричнево-шоколадный цвет, который придает ей метгемоглобин. Определяется повышенный уровень билирубина за счет непрямой фракции пигмента.
• Спектрофотометрия. Определяет содержание метгемоглобина в крови в процентах.
• Электрофорез гемоглобина. Это скрининговый тест выявляет физиологические и патологические формы гемоглобинов.
• Определение уровня НАД-зависимой метгемоглобинредуктазы.
• СО-оксиметрия. Аппарат в пробе крови вычисляет концентрацию метгемоглобина, гемоглобина, оксигемоглобина и карбоксигемоглобина.
• Определение газового состава крови. В артериальной крови определяют давление кислорода, углекислого газа, насыщение кислородом. Анализ газового состава отслеживается в динамике, что позволяет следить за заболеванием и контролировать эффективность лечение.
• Определение кислотно-основного состояния — при данном заболевании отмечается алкалоз (рН больше 7,5–8).
• ДНК-диагностика для выявления врожденной формы. ДНК-диагностика точно выявляет больных и носителей заболевания, а это позволит избегать нежелательных осложнений.

Лечение

Больные при отсутствии проявлений в специальном лечении не нуждаются. Обычно так протекает хроническая легкая метгемоглобинемия. В остальных случаях лечение зависит от тяжести проявлений и предусматривает:

• Неспецифическую терапию (кислородотерапия).
• Специфическую терапию (введение антидотов — аскорбиновая кислота и метиленовый синий).

Интоксикация, проявляющаяся только цианозом, не требует введения антидотов. При уровне MetHb 20% введение антидитов проводится при наличии симптомов. Если метгемоглобин повышен более 30%, есть клинические проявления и у больного имеются тяжелые сопутствующие заболевания, назначаются препараты, превращающие метгемоглобин в гемоглобин. Такими препаратами являются метиленовый синий и аскорбиновая кислота. В средне тяжелых случаях лечение начинают с внутривенного введения 5% аскорбиновой кислоты и уже через несколько часов (6–12 часов) отмечается положительная динамика: повышение сатурации, снижение метгемоглобина.

Лечение тяжелых форм

Тяжелая метгемоглобинемия требует введения метиленового синего (препарат Хромосмон), который оказывает больший эффект. При токсической метгемоглобинемии показательна проба с внутривенным введением этого препарата — после инфузии цианоз исчезает, и кожа приобретает розовую окраску. Препарат вводится внутривенно с физиологическим раствором в дозе 1–2 мг/кг веса. При повторных введениях после того, как определен уровень метгемоглобина в динамике, дозу уменьшают до 1 мг/кг веса. За сутки можно ввести не больше 7 мг/кг веса Хромосмона. Большие дозы вызывают одышку, дрожь в руках, боль в груди, беспокойство. При отравлениях также проводится дезинтоксикационная терапия и практикуется введение глюкокортикостероидов.

При наследственной метгемоглобинемии, связанной с дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, метиленовый синий противопоказан, а при гемоглобинопатии М это лечение неэффективно. В данном случае эффективно обменное переливание крови, нежели введение аскорбиновой кислоты и метиленового синего. При наследственной метгемоглобинемии аскорбиновую кислоту можно ежедневно принимать внутрь.

Оксигенотерапия

В зависимости от степени гипоксии больным назначается вдыхание кислорода через лицевую маску или искусственная вентиляция легких, которая проводится в тяжелых случаях. Оксигенотерапия при токсической метгемоглобинемии не устраняет цианоз. Тяжелая форма — это показание к переливанию крови.

Доктора

специализация: Гематолог

Родионова Мая Николаевна

10 отзывовЗаписаться

Снежко Ирина Викторовна

нет отзывовЗаписаться

Усова Елена Викторовна

3 отзываЗаписаться

Подобрать врача и записаться на прием

Лекарства

Аскорбиновая кислота

Антидоты: Аскорбиновая кислота, Хромосмон.

У детей

Наследственная метгемоглобинемия — редкое заболевание, которое связано с дефицитом ферментов для восстановления MetHb. Наиболее часто это касается фермента метгемоглобинредуктазы. При первом типе заболевания нарушается функция растворимой формы фермента, а при втором типе нарушается функция растворимой формы и мембраносвязанной. Метгемоглобинемия I типа протекает мягко и доброкачественно, продолжительность жизни детей не снижается, а II тип протекает более тяжело с нарушением двигательных функций и неспособностью ребенком познавать окружающее, изучать и осознавать его, запоминать и использовать информацию.

При метгемоглобинемии I типа повышение MetHb до 10% не дает выраженных проявлений. При повышении этого показателя до 10–20 % у детей появляется цианоз, периодически беспокоят головные боли, головокружение, сонливость, одышка, тахикардия, утомляемость. Дети отстают в физическом развитии. Вес и рост ниже средних показателей и дефицит увеличивается с возрастом.

Лечение наследственного заболевания I типа включает прием аскорбиновой кислоты. Патогенетическое лечение аскорбиновой кислотой улучшает состояние: снижается уровень метгемоглобина и практически полностью исчезает цианоз. Раннее начало лечения удерживает MetHb на низком уровне, что позволяет избежать гипоксии мозга. Лечение II типа также направлено на поддержание нормальной концентрации MetHb и устранение цианоза.

Диета

Диета 15 стол

• Эффективность: лечебный эффект через 2 недели
• Сроки: постоянно
• Стоимость продуктов: 1600-1800 рублей в неделю

Питание пациентов не отличается от привычного и соответствует Столу № 15.

Профилактика

Для профилактики врожденных метгемоглобинемий лицам, планирующим создать семью, необходима консультация генетика и выявление гетерозиготных родителей-носителей. У гетерозиготных носителей симптомы отсутствуют, но после контакта с метгемоглобинобразующими веществами или лекарствами имеется риск появления токсической метгемоглобинемии. Пациенты должны знать об этом и избегать переохлаждений и контакта с вредными для них веществами.

Последствия и осложнения

Опасность представляет бессимптомное течение метгемоглобинемии при отсутствии цианоза и кардиальных и респираторных нарушений. Такие формы важно вовремя выявлять и назначать антидотное лечение, что позволяет избежать серьезных осложнений. К таковым относятся:

• Артериальная гипотензия.
• Клонико-тонические судороги.
• Паралич дыхательного центра.
• Гемолитическая анемия.
• Токсическое поражение почек и печени.
• Кома в тяжелых случаях.
• Остановка кровообращения.

Прогноз

Течение заболевания (наследственной формы и лекарственной) в большинстве случаев доброкачественное. Неблагоприятный прогноз отмечается только при тяжелых формах с высоким содержанием MtHb, при которых отмечаются осложнения. При значительном повышении уровня метгемоглобина (60–70%) возможен летальный исход. В тяжелых случаях наследственного заболевания отмечается микроцефалия, задержка психомоторного развития, декомпенсация сердечной деятельности, полиорганная недостаточность, поэтому дети могут умереть в первые годы жизни. При легком течении продолжительность жизни больных не изменяется.

Список источников

• Модель Г.Ю., Токовая И.А., Еремина О. В., Савв А.П., Шабанова Н. Е., Бойков С. А. Клиническое наблюдение тяжелой метгемоглобинемии у недоношенного новорожденного // Неонатология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7. № 2. С. 52–58.
• Клейменова И. С., Швырев А.П., Середняк В.Г. Сотникова Н.А. и др. Врожденная энзимопеническая метгемоглобинемия II типа // Российский вестник перинатологии и педиатрии, 2011. № 6. С. 80–87.
• Казанец Е.Г Метгемоглобинемии // Детская больница. 2009. № 1. С. 38–42.
• Артамонова А.А., Фомин А.М. Метгемоглобинемия, связанная с приемом белластезина, у пациентки с альвеококкозом /Вестник анестезиологии и реаниматологии,2022, №4, С. 103-105.
• Боев К. В., Василенко Д. В., Винокуров А. А., Попова Л. И., Хамбуров В. В. Взаимосвязь между уровнем общего гемоглобина и метгемоглобина у работников металлургического производства/ Universum: медицина и фармакология, 2015, №5.

Комментарии