Метгемоглобинемия (повышенный метгемоглобин) – причины и лечение

Метгемоглобинемия — состояние с повышенным уровнем метгемоглобина в крови, что снижает способность крови переносить кислород. Причинами могут быть наследственные нарушения, токсичные вещества или некоторые медикаменты. Важно знать механизмы, причины и последствия метгемоглобинемии, а также методы диагностики и лечения для своевременного распознавания и предотвращения осложнений. Эта статья поможет разобраться в заболевании, его симптомах и подходах к терапии, что полезно как для медицинских работников, так и для людей, заботящихся о здоровье.

Общие сведения

Перенос кислорода к клеткам организма осуществляется эритроцитами, в частности, благодаря транспортному белку, содержащему железо, — гемоглобину, который связывает кислород. Гемоглобин состоит из железосодержащей группы гема и белковой части (глобина). В легких гемоглобин соединяется с кислородом, образуя оксигемоглобин. Эта реакция обратима, и в тканях кислород освобождается.

Общий уровень гемоглобина включает также его производные — карбоксигемоглобин и метгемоглобин, которые представляют собой физиологические формы, не способные переносить кислород к клеткам. Метгемоглобин образуется в результате окисления двухвалентного железа в геме до трехвалентного, и этот процесс происходит постоянно, однако уровень метгемоглобина обычно не превышает 1–2%. Такой уровень не влияет на функции эритроцитов как переносчиков кислорода. В норме окисленная форма гемоглобина восстанавливается до гемоглобина с помощью фермента метгемоглобинредуктазы, что позволяет поддерживать его допустимый уровень. Метгемоглобин не может переносить кислород, так как железо в нем находится в трехвалентной форме, и при значительном увеличении его уровня снижается кислородная емкость крови. При определенных обстоятельствах (например, отравление или недостаток восстанавливающих систем в эритроцитах) метгемоглобин может накапливаться в больших количествах, что приводит к развитию метгемоглобинемии.

Это заболевание встречается редко (в мире зарегистрировано всего около 600 случаев), слабо изучено, но иногда может быть фатальным. Метгемоглобинемия может быть как врожденной, так и приобретенной. В первом случае восстановление метгемоглобина до гемоглобина затрудняется из-за врожденного отсутствия или дефицита фермента метгемоглобинредуктазы. Однако большинство случаев метгемоглобинемии связано с воздействием лекарств и токсических веществ. Химические соединения или медикаменты, называемые метгемоглобинобразователями, при попадании в организм приводят к превращению гемоглобина в метгемоглобин.

Клинические проявления возникают при накоплении метгемоглобина свыше 30% и могут варьироваться от легкой слабости и синюшности до потери сознания и комы. Тяжелая метгемоглобинемия представляет собой угрожающее состояние, так как в условиях гипоксии могут развиваться органные нарушения. Не менее опасна и бессимптомная метгемоглобинемия, когда уровень MtHb ниже 10%, поскольку она приводит к гипоксии тканей.

Таким образом, проблема этого клинического синдрома остается актуальной. Особенно это состояние опасно для новорожденных, у которых уровень фетального гемоглобина высок. Диагностика метгемоглобинемии затруднена из-за недостаточной осведомленности о данном заболевании и разнообразия клинических проявлений.

Врачи отмечают, что метгемоглобинемия представляет собой серьезное состояние, при котором уровень метгемоглобина в крови повышается, что приводит к снижению способности крови переносить кислород. Это может вызвать симптомы, такие как одышка, головокружение и синюшность кожи. Специалисты подчеркивают важность ранней диагностики и лечения, так как запущенные случаи могут привести к серьезным осложнениям. Основными причинами повышения метгемоглобина являются воздействие определенных химических веществ, наследственные факторы и некоторые заболевания. Врачи рекомендуют избегать контакта с потенциально опасными веществами и проводить регулярные обследования, особенно для людей, находящихся в группе риска. Лечение может включать применение метиленового синего и других методов, направленных на восстановление нормального уровня гемоглобина.

https://youtube.com/watch?v=SKis5nZqLoI

Патогенез

В эритроцитах постоянно протекают две взаимосвязанные реакции: окисление гемоглобина кислородом, в результате которого двухвалентное железо преобразуется в трехвалентное, образуя метгемоглобин, и обратный процесс — восстановление метгемоглобина в активный гемоглобин с помощью системы гемоглобинредуктаз (включая фермент метгемоглобинредуктазу). В результате этих процессов уровень метгемоглобина поддерживается на уровне 1,0–1,5% от общего количества гемоглобина, что не сказывается на способности эритроцитов переносить кислород к тканям.

При наследственных формах наблюдается либо отсутствие, либо недостаточная активность фермента метгемоглобинредуктазы, либо М-гемоглобинопатия, при которой синтезируются аномальные белки с уже окисленным железом. В обоих случаях метгемоглобин прочно связывается с кислородом и не может его высвободить в тканях, что приводит к развитию гипоксии.

Приобретенная эндогенная метгемоглобинемия возникает из-за увеличенной продукции нитритов в организме, которые способствуют образованию метгемоглобина, а также из-за их повышенного всасывания при воспалительных процессах в кишечнике. Экзогенная метгемоглобинемия связана с поступлением метгемоглобинобразователей в организм в результате отравлений или передозировок лекарственными средствами, которые активируют образование метгемоглобина в больших количествах. Хотя метгемоглобин не разрушает эритроциты, он сокращает их жизненный цикл. Это приводит к снижению уровня эритроцитов и гемоглобина, увеличению числа ретикулоцитов, повышению уровня билирубина, увеличению печени и селезенки, а также нарушению функции почек, что может привести к анурии.

Классификация

В области гематологии выделяют следующие типы метгемоглобинемии:

• Наследственная (врожденная) метгемоглобинемия. Это состояние возникает из-за недостатка или полного отсутствия фермента метгемоглобинредуктазы, который отвечает за преобразование метгемоглобина в гемоглобин. У новорожденных установить точный диагноз по результатам биохимического анализа бывает сложно, так как активность фермента формируется только к первому году жизни. При врожденной форме от 20 до 50% гемоглобина может находиться в виде метгемоглобина. Это редкое заболевание чаще встречается у коренных народов Аляски, Гренландии и Индии. Врожденная метгемоглобинемия может проявляться в двух формах: прогрессирующей и доброкачественной. При доброкачественной форме пациенты испытывают головные боли, одышку, головокружение, повышенную утомляемость, учащенное сердцебиение и сонливость. Этот вариант был выявлен как эндемический среди взрослых в Якутии. Гипоксия тканей в этом регионе усугубляется нехваткой витамина С, который поступает с пищей. Прогрессирующая форма характеризуется цианозом, задержкой умственного развития, прогрессирующей микроцефалией и нарушениями в работе нервной системы. На МРТ наблюдаются корковая и подкорковая атрофия.
• Приобретенная метгемоглобинемия. Этот тип возникает под воздействием различных метгемоглобинобразующих веществ. Чаще всего он наблюдается у детей, пожилых людей и у пациентов с повреждениями слизистой оболочки пищеварительного тракта, что способствует быстрому и полному всасыванию токсических веществ, а также у больных с нарушениями функции печени.

По степени тяжести выделяют:

• Легкую степень. При этом уровне содержание метгемоглобина составляет 15–20%. Симптомы включают слабость, цианоз, ухудшение памяти, раздражительность и головные боли.
• Среднюю степень. Здесь содержание метгемоглобина колеблется в пределах 30–40%. Состояние пациентов более тяжелое: выраженные головные боли, одышка, головокружение, тошнота, рвота, боли в области сердца, оглушенность, мышечная слабость и цианоз.
• Тяжелую степень. При этом уровне содержание метгемоглобина достигает 60–70%, и пациент может находиться в бессознательном состоянии или коме. Уровень MetHb выше 70% является критическим и часто приводит к летальному исходу, так как это состояние несовместимо с жизнью.

Метгемоглобинемия — это состояние, при котором уровень метгемоглобина в крови повышается, что приводит к снижению способности крови переносить кислород. Люди, сталкивающиеся с этой проблемой, часто описывают свои ощущения как усталость, одышку и синеву кожи, особенно на губах и пальцах. Многие отмечают, что симптомы могут проявляться неожиданно, вызывая беспокойство и страх. Важно, что некоторые пациенты связывают свое состояние с определенными лекарственными препаратами или воздействием химических веществ, что подчеркивает необходимость информирования о возможных рисках. Обсуждая лечение, многие упоминают о необходимости консультации с врачом и возможных вариантах терапии, таких как применение метиленового синего. В целом, люди стремятся понять свое состояние и найти пути его коррекции, что делает эту тему актуальной и важной для обсуждения.

https://youtube.com/watch?v=mlOPAsuoIQs

Причины

Врожденные формы метгемоглобинемии связаны с генетическими изменениями в структуре гемоглобина или с врожденным дефицитом фермента NADH-цитохром b5 редуктазы. У недоношенных новорожденных наблюдается повышенный уровень метгемоглобина, что связано с низкой активностью данного фермента. Кроме того, у таких пациентов может быть обнаружен ген, отвечающий за энзимопеническую метгемоглобинемию.

К основным причинам развития метгемоглобинемии можно отнести следующие факторы. Приобретенная форма метгемоглобинемии возникает в результате:

Симптомы

Все клинические проявления данного состояния обусловлены гипоксией. Интенсивность симптомов зависит от концентрации метгемоглобина в крови, а также от компенсаторных возможностей дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Метгемоглобинемия проявляется цианозом в области носогубного треугольника, на пальцах, а также общей слабостью, головокружением, головными болями и одышкой при физической активности. Для всех форм заболевания характерна серая окраска кожи, а акроцианоз усиливается при понижении температуры. Признаки врожденной метгемоглобинемии становятся заметными с момента рождения. Наблюдается посинение носогубного треугольника, слизистых оболочек, ногтевого ложа и мочек ушей. Также могут встречаться и другие врожденные аномалии, такие как недоразвитие конечностей, изменения формы черепа и отсутствие влагалища. Часто дети отстают в психическом развитии.

Степень тяжести заболевания определяется уровнем метгемоглобина. Самым ранним признаком этого состояния является цианоз кожи, который может наблюдаться даже при низком уровне MetHb и бессимптомном течении. Увеличение уровня MetHb приводит к прогрессированию гипоксии тканей, что проявляется нарастанием слабости, одышки, недомогания и головокружения. При уровне MetHb свыше 50% происходит декомпенсация сердечно-сосудистой системы и центральной нервной системы, а при превышении 70% развивается полиорганная недостаточность и возможен летальный исход. В то же время у пациентов с врожденной формой или хронической метгемоглобинемией уровень может достигать 40%, но они могут хорошо переносить это состояние (при этом наблюдается только цианоз).

https://youtube.com/watch?v=jgBy7mIhTBc

Анализы и диагностика

• Бессимптомное течение болезни при низком уровне метгемоглобина затрудняет своевременную и точную диагностику. При опросе пациента важно выяснить наличие контактов с токсичными веществами или использование опасных препаратов, способствующих образованию метгемоглобина. В случае врожденной формы заболевания необходимо изучить семейный анамнез.
• Общий анализ крови. Обнаруживается компенсаторный эритроцитоз (увеличение числа эритроцитов), повышение гемоглобина, а также снижение скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Для хронической метгемоглобинемии характерно наличие в мазках крови телец Гейнца-Эрлиха.
• Биохимический анализ крови. При заборе венозной крови обращают внимание на коричнево-шоколадный оттенок, который придает ей метгемоглобин. Также фиксируется повышенный уровень билирубина за счет непрямой фракции.
• Спектрофотометрия. Этот метод позволяет определить процентное содержание метгемоглобина в крови.
• Электрофорез гемоглобина. Данный скрининговый тест помогает выявить как физиологические, так и патологические формы гемоглобинов.
• Определение активности НАД-зависимой метгемоглобинредуктазы.
• СО-оксиметрия. При помощи данного аппарата в пробе крови вычисляется концентрация метгемоглобина, гемоглобина, оксигемоглобина и карбоксигемоглобина.
• Анализ газового состава крови. В артериальной крови определяются уровни кислорода, углекислого газа и насыщение кислородом. Мониторинг газового состава позволяет отслеживать динамику заболевания и контролировать эффективность терапии.
• Определение кислотно-основного состояния — при этом заболевании наблюдается алкалоз (рН выше 7,5–8).
• ДНК-диагностика для выявления врожденной формы. Этот метод точно определяет наличие заболевания у пациентов и носителей, что помогает избежать нежелательных осложнений.

Лечение

При отсутствии симптомов пациенты не нуждаются в специальном лечении. Это характерно для хронической легкой метгемоглобинемии. В других ситуациях терапия определяется степенью выраженности симптомов и включает:

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

Если интоксикация проявляется только цианозом, то антидоты не требуются. При уровне метгемоглобина 20% антидоты вводятся только при наличии симптомов. В случаях, когда уровень метгемоглобина превышает 30%, и у пациента наблюдаются клинические проявления, особенно при наличии тяжелых сопутствующих заболеваний, назначаются препараты, способствующие превращению метгемоглобина в гемоглобин. К таким препаратам относятся метиленовый синий и аскорбиновая кислота. В умеренно тяжелых случаях лечение начинается с внутривенного введения 5% аскорбиновой кислоты, и уже через несколько часов (6–12 часов) можно наблюдать положительные изменения: увеличение сатурации и снижение уровня метгемоглобина.

Лечение тяжелых форм

Тяжелая метгемоглобинемия требует применения метиленового синего (препарат Хромосмон), который демонстрирует более выраженный эффект. В случае токсической метгемоглобинемии эффективна проба с внутривенным введением данного препарата — после инфузии цианоз исчезает, и кожа становится розовой. Препарат вводится внутривенно с физиологическим раствором в дозировке 1–2 мг/кг массы тела. При повторных введениях, после определения уровня метгемоглобина в динамике, дозу снижают до 1 мг/кг массы тела. Максимальная доза, которую можно ввести за сутки, составляет 7 мг/кг веса Хромосмона. Применение больших доз может привести к одышке, дрожи в руках, болям в груди и беспокойству. В случае отравлений также проводится дезинтоксикационная терапия, и может быть рекомендовано введение глюкокортикостероидов.

При наследственной метгемоглобинемии, вызванной дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, применение метиленового синего противопоказано, а в случае гемоглобинопатии М данное лечение оказывается неэффективным. В таких ситуациях более целесообразным является обменное переливание крови, чем использование аскорбиновой кислоты и метиленового синего. При наследственной метгемоглобинемии аскорбиновую кислоту можно принимать ежедневно внутрь.

Оксигенотерапия

В зависимости от уровня гипоксии пациентам может быть рекомендовано вдыхание кислорода через маску или применение искусственной вентиляции легких, что необходимо в более серьезных ситуациях. Оксигенотерапия при токсической метгемоглобинемии не устраняет цианоз. В случаях тяжелой формы заболевания требуется переливание крови.

Лекарства

Аскорбиновая кислота

Антидоты: Аскорбиновая кислота, Хромосмон.

У детей

Наследственная метгемоглобинемия — это редкое заболевание, связанное с недостатком ферментов, необходимых для восстановления метгемоглобина (MetHb). Чаще всего речь идет о ферменте метгемоглобинредуктазе. Существует два типа этого заболевания: при первом типе нарушается функция растворимой формы фермента, а при втором — как растворимой, так и мембраносвязанной. Метгемоглобинемия I типа протекает в легкой и доброкачественной форме, и продолжительность жизни детей не сокращается. В то время как II тип характеризуется более тяжелым течением, приводящим к нарушениям двигательных функций и затруднениям в познании окружающего мира, изучении и осознании информации.

При метгемоглобинемии I типа уровень MetHb до 10% не вызывает значительных симптомов. Однако, когда этот показатель повышается до 10–20%, у детей могут проявляться цианоз, периодические головные боли, головокружение, сонливость, одышка, тахикардия и утомляемость. Дети могут отставать в физическом развитии, их вес и рост оказываются ниже средних значений, и этот дефицит увеличивается с возрастом.

Лечение наследственного заболевания I типа включает в себя прием аскорбиновой кислоты. Патогенетическая терапия аскорбиновой кислотой способствует улучшению состояния: уровень метгемоглобина снижается, и цианоз практически полностью исчезает. Раннее начало лечения помогает поддерживать уровень MetHb на низком уровне, что позволяет избежать гипоксии мозга. Лечение II типа также сосредоточено на поддержании нормальной концентрации MetHb и устранении цианоза.

Диета

Диета 15 стол

• Результативность: оздоровительный эффект наблюдается уже через 14 дней
• Продолжительность: на постоянной основе
• Цена продуктов: от 1600 до 1800 рублей в неделю

Рацион пациентов остается привычным и соответствует Столу № 15.

Профилактика

Для предотвращения врожденных метгемоглобинемий людям, собирающимся создать семью, рекомендуется обратиться за консультацией к генетику и провести тестирование на наличие гетерозиготных родителей-носителей. У таких носителей симптомы заболевания могут отсутствовать, однако после взаимодействия с веществами или медикаментами, способствующими образованию метгемоглобина, существует риск развития токсической метгемоглобинемии. Важно, чтобы пациенты были осведомлены об этом и старались избегать переохлаждений, а также контактов с опасными для них веществами.

Последствия и осложнения

Опасность заключается в бессимптомном течении метгемоглобинемии, когда отсутствуют цианоз и нарушения со стороны сердца и дыхательной системы. Важно своевременно выявлять такие формы заболевания и начинать антидотное лечение, что помогает предотвратить серьезные осложнения. К ним относятся:

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

Прогноз

В большинстве случаев течение заболевания, как наследственного, так и вызванного лекарственными средствами, имеет доброкачественный характер. Негативный прогноз наблюдается лишь при тяжелых формах с высоким уровнем метгемоглобина, когда возникают осложнения. При значительном увеличении концентрации метгемоглобина (60–70%) существует риск летального исхода. В тяжелых случаях наследственной формы заболевания могут проявляться такие симптомы, как микроцефалия, задержка психомоторного развития, декомпенсация сердечной функции и полиорганная недостаточность, что может привести к смерти детей в раннем возрасте. При легком течении заболевания продолжительность жизни пациентов остается в пределах нормы.

Список источников

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

Методы исследования и мониторинга состояния пациента

Для диагностики метгемоглобинемии и оценки состояния пациента применяются различные методы исследования, которые позволяют определить уровень метгемоглобина в крови, а также выявить возможные причины его повышения.

1. Клинический осмотр и анамнез

Первым шагом в диагностике метгемоглобинемии является тщательный сбор анамнеза и клинический осмотр пациента. Врач должен выяснить наличие симптомов, таких как одышка, головная боль, усталость, синюшность кожи и слизистых оболочек. Важно также узнать о возможных факторах риска, таких как контакт с химическими веществами (например, нитратами, анилинами), наличие наследственных заболеваний или прием определенных медикаментов.

2. Лабораторные исследования

Основным методом диагностики метгемоглобинемии является лабораторное исследование крови. Для этого используются следующие методы:

• Спектрофотометрия: Этот метод позволяет измерить уровень метгемоглобина в крови, основываясь на его способности поглощать свет в определенных диапазонах. Обычно используется спектрофотометр с длиной волны 630 нм.
• Цианметгемоглобиновый метод: Этот метод включает превращение гемоглобина в цианметгемоглобин, который затем измеряется спектрофотометрически. Он позволяет точно определить уровень метгемоглобина в образце крови.
• Электрофорез гемоглобина: Этот метод позволяет разделить различные формы гемоглобина, включая метгемоглобин, и оценить их относительное содержание в крови.

3. Мониторинг состояния пациента

Мониторинг состояния пациента с метгемоглобинемией включает регулярное измерение уровня метгемоглобина, а также оценку клинических симптомов. Важно следить за изменениями в состоянии пациента, особенно в случае острых состояний или при начале лечения. Для этого могут использоваться следующие методы:

• Пульсоксиметрия: Этот неинвазивный метод позволяет быстро оценить уровень кислорода в крови и может быть полезен для мониторинга состояния пациента. Однако следует учитывать, что пульсоксиметр может давать ложные результаты при наличии метгемоглобина.
• Повторные лабораторные исследования: Регулярные анализы крови необходимы для оценки динамики уровня метгемоглобина и эффективности проводимого лечения.

4. Генетическое тестирование

В случаях наследственной метгемоглобинемии может потребоваться генетическое тестирование для выявления мутаций в генах, отвечающих за синтез гемоглобина. Это может помочь в определении прогноза заболевания и выборе оптимальной стратегии лечения.

Таким образом, диагностика и мониторинг метгемоглобинемии требуют комплексного подхода, включающего клинический осмотр, лабораторные исследования и, при необходимости, генетическое тестирование. Это позволяет не только точно установить диагноз, но и эффективно управлять состоянием пациента.

Вопрос-ответ

Когда повышается метгемоглобин?

Метгемоглобин повышается в результате воздействия определённых химических веществ, таких как нитраты, а также при некоторых заболеваниях, например, при наследственном метгемоглобинемии или при интоксикации анестетиками. Это состояние также может возникать при недостатке фермента метгемоглобинредуктазы, который отвечает за восстановление метгемоглобина в гемоглобин.

Что такое метгемоглобинемия?

Ме́тгемоглобинеми́я — состояние, характеризующееся появлением в крови повышенного (свыше 10 %) количества метгемоглобина. Врождённая ме́тгемоглобинеми́я — доминантно наследуемое заболевание, при котором до 20—50 % всего гемоглобина находится в форме метгемоглобина, в котором железо трёхвалентно.

Может ли метиленовый синий вызвать метгемоглобинемию?

Поэтому сложно точно определить, является ли метиленовый синий причиной гемолиза у лиц с дефицитом G6PD, получающих лечение от приобретенной метгемоглобинемии, или же он является ее предшественником. Хотя метиленовый синий указан как вещество, способное вызывать гемолитическую анемию у лиц с дефицитом G6PD, и как вещество.

Чем отличается гемоглобин от метгемоглобина?

Гемоглобин — сложный железосодержащий белок, который находится внутри эритроцитов (красных кровяных телец) и выполняет жизненно важную функцию: доставляет кислород от лёгких к тканям, а обратно в лёгкие уносит углекислый газ. Метгемоглобин — это вид гемоглобина, в котором железо находится в окисленной форме.

Советы

СОВЕТ №1

Регулярно проверяйте уровень метгемоглобина, особенно если у вас есть предрасположенность к метгемоглобинемии или если вы принимаете лекарства, которые могут вызывать это состояние. Раннее выявление поможет избежать серьезных осложнений.

СОВЕТ №2

Избегайте контакта с химическими веществами, такими как анилиновые красители и некоторые лекарства (например, нитраты), которые могут способствовать образованию метгемоглобина. Если ваша работа связана с такими веществами, используйте средства индивидуальной защиты.

СОВЕТ №3

Обратите внимание на симптомы метгемоглобинемии, такие как синюшность кожи, одышка и головокружение. При их появлении немедленно обратитесь к врачу для диагностики и лечения.

СОВЕТ №4

Поддерживайте здоровый образ жизни, включая сбалансированное питание и регулярные физические нагрузки. Это поможет укрепить вашу иммунную систему и снизить риск развития различных заболеваний, включая метгемоглобинемию.