Может ли нитроглицерин быть причиной метгемоглобинемии. Все про метгемоглобинемию. Диагностика Отравления метгемоглобинобразователями
Главная функция гемоглобина состоит в транспорте дыхательных газов. В капиллярах лёгких в условиях избытка кислорода последний соединяется с гемоглобином. Током крови эритроциты , содержащие молекулы гемоглобина со связанным кислородом, доставляются к органам и тканям, где кислорода мало, здесь необходимый для протекания окислительных процессов кислород освобождается из связи с гемоглобином. Кроме того, гемоглобин способен связывать в тканях небольшое количество диоксида углерода (CO 2) и освобождать его в лёгких. Монооксид углерода (CO) связывается с гемоглобином крови прочнее, чем кислород, образуя карбоксигемоглобин (HbCO). Некоторые процессы приводят к окислению иона железа в геме до степени окисления +3. В результате образуется форма гемоглобина, известная как метгемоглобин (HbOH) (metHb , от мета… и гемоглобин, иначе гемиглобин или ферригемоглобин , см. Метгемоглобинемия). В обоих случаях блокируются процессы транспортировки кислорода. Впрочем, монооксид углерода может быть частично вытеснен из гема при повышении парциального давления кислорода в легких.
Нормальным содержанием гемоглобина в крови человека считается: у мужчин 130-170 г/л, у женщин 120-150 г/л; у детей - 120-140 г/л.
Строение
Гемоглобин является сложным белком класса хромопротеинов , то есть в качестве простетической группы здесь выступает особая пигментная группа, содержащая химический элемент железо - гем . Гемоглобин является тетрамером, то есть состоит из четырёх субъединиц. У взрослого человека они представлены полипептидными цепями α 1 , α 2 , β 1 и β 2 . Субъединицы соединены друг с другом по принципу изологического тетраэдра. Основной вклад во взаимодействие субъединиц вносят гидрофобные взаимодействия. И α, и β-цепи относятся к α-спиральному структурному классу, так как содержат исключительно α-спирали. Каждая цепь содержит восемь спиральных участков, обозначаемых буквами A-H (От N-конца к C-концу).
Гем представляет собой комплекс протопорфирина IX, относящегося к классу порфириновых соединений , с атомом железа(II) . Эта простетическая группа нековалентно связана с гидрофобной впадиной молекул гемоглобина и миоглобина. Железо(II) характеризуется октаэдрической координацией, то есть связывается с шестью лигандами. Четыре из них представлены атомами азота порфиринового кольца, лежащими в одной плоскости. Две других координационных позиции лежат на оси, перпендикулярной плоскости порфирина. Одна из них занята азотом остатка гистидина в 93 положении полипептидной цепи (участок F). Связываемая гемоглобином молекула кислорода координируется к железу с обратной стороны и оказывается заключённой между атомом железа и азотом ещё одного остатка гистидина, располагающегося в 64 положении цепи (участок E). Всего в гемоглобине четыре участка связывания кислорода (по одному гему на каждую субъединицу), то есть одновременно может связываться четыре молекулы. Гемоглобин в легких при высоком парциальном давлении кислорода соединяется с ним, образуя оксигемоглобин. При этом кислород соединяется с гемом, присоединяясь к железу гема на 6-ю координационную связь.На эту же связь присоединяется и моноксид углерода, вступая с кислородом в конкурентную борьбу за связь с гемоглобином,образуя карбоксигемоглобин.Связь моноксида углерода с гемоглобином более прочная, чем с кислородом.Поэтому часть гемоглобина,образующая комплекс с моноксидом углерода не участвует в транспорте кислорода.В норме у человека образуется 1,2% карбоксигемоглобина. Повышение его уровня характерно для гемолитических процессов, в связи с этим уровень карбоксигемоглобина является показателем гемолиза.
Физиология
Гемоглобин является одним из основных белков, которыми питаются плазмодии малярии , и в эндемичных по малярии районах земного шара весьма распространены наследственные аномалии строения гемоглобина, затрудняющие малярийным плазмодиям питание этим белком и проникновение в эритроцит. В частности, к таким имеющим эволюционно-приспособительное значение аномалиям относится серповидно-клеточная анемия . Однако, к несчастью, эти аномалии, как и аномалии строения гемоглобина не имеющие явно приспособительного значения, сопровождаются нарушением кислород-транспортирующей функции гемоглобина, снижением устойчивости эритроцитов к разрушению, анемией и другими негативными последствиями. Аномалии строения гемоглобина называются гемоглобинопатиями .
Гемоглобин высоко токсичен при попадании значительного его количества из эритроцитов в плазму крови (что происходит при массивном внутрисосудистом гемолизе , геморрагическом шоке , гемолитических анемиях , переливании несовместимой крови и других патологических состояниях). Токсичность гемоглобина, находящегося вне эритроцитов, в свободном состоянии в плазме крови, проявляется тканевой гипоксией - ухудшением кислородного снабжения тканей, перегрузкой организма продуктами разрушения гемоглобина - железом, билирубином , порфиринами с развитием желтухи или острой порфирии, закупоркой почечных канальцев крупными молекулами гемоглобина с развитием некроза почечных канальцев и острой почечной недостаточности .
Смотри также
Литература
- Mathews, CK; KE van Holde & KG Ahern (2000), Biochemistry (3rd ed.) , Addison Wesley Longman, ISBN 0-8053-3066-6 .
- Levitt, M & C Chothia (June 17, ), "Structural patterns in globular proteins", Nature . doi 10.1038/261552a0.
При постановке диагноза метгемоглобинемии, что это такое интересует каждого больного. Этот недуг предполагает окисление гемоглобина в составе эритроцитов либо повышение уровня метгемоглобина.
Это приводит к нарушению поступления кислорода в кровь, а вместе с этим и его транспортировки к тканям и органам организма. Выражается заболевание в недомогании наряду с появлением одышки и головных болей. При этом кровь окрашивается в ярко-коричневый тон.
Если лечение заболевания не будет своевременно, начнется развитие осложнений. Важно своевременно обращаться к врачу.
Синюшность кожи (цианоз)
Метгемоглобинемия: особенности
Одна из составляющих эритроцитов – гемоглобин. Он представляет сложный белок, в составе присутствует железо. Он отвечает за транспортировку кислорода по всему организму.
При развитии патологического процесса, как метгемоглобинемия, отмечается увеличение уровня гемоглобина в крови, который насыщен уже окисленным железом.
Метгемоглобин является одной из форм указанного белка, которая не в состоянии осуществлять доставку кислорода к клеткам. При нормальном течении в организме процесса обмена веществ, он образуется в небольших количествах. В этом случае он не влияет на выполнение эритроцитами транспортной функции. Если же его доля начинает возрастать в силу действия тех или иных факторов, отмечается недостаток кислорода в организме, что является причиной серьезных негативных последствий.
Причины
Специалисты называют несколько причин, которые могут спровоцировать развитие такого заболевания, как метгемоглобинемия. Они относятся, как к врожденным, так и к приобретенным.
Среди самых распространенных причин, которые могут привести к развитию недуга, стоит выделить:
- дисбактериоз кишечника;
- чрезмерное потребление воды и различных продуктов, в которых высоко содержание нитратов и нитритов (в наибольшей степени это характерно для овощей и фруктов, а также колбасных изделий);
- проблемы с активностью ферментов, непосредственно участвующих в процессе синтеза метгемоглобина, имеющие генетическую природу;
- прием некоторых лекарств, у которых вышел срок годности;
- метаболический ацидоз;
- врожденный синтез белка, содержащего в своем составе железо в окисленном виде;
- отравление некоторыми химическими веществами;
- прием и злоупотребление лекарствами, относящихся к категории хинина и сульфаниламидов.
Формы и стадии заболевания
Специалисты выделяют всего две формы метгемоглобинемии, а именно:
- Врожденную или первичную, когда на метгемоглобин приходится до 50% от общего числа гемоглобина крови.
- Приобретенную или вторичную – уровни его могут быть самыми разными.
Приобретенная форма может иметь экзогенное или эндогенное происхождение. Если заболевание вызвано влиянием неких внешних факторов, диагностируют ее конкретные разновидности, в том числе водно-нитратную метгемоглобинемию на фоне чрезмерного потребления продуктов и воды с высокой долей нитратов в ее составе.
Если недуг вызван влиянием внутренних факторов, то он является следствием проблемы с выработкой и всасыванием нитратов, что характерно для энтероколитов и прочих схожих патологий.
Вне зависимости от формы заболевания, выделяются стадии развития патологического процесса:
- Доля метгемоглобина составляет 3%, появляются первые проявления – серость кожи.
- На второй стадии его присутствие возрастает до 30%, при этом кровь обретает темное окрашивание, появляется цианоз.
- Третья стадия предполагает его присутствие в количестве до 50%. Симптомами метгемоглобинемии в таком случае будет головная боль, одышка и регулярные обмороки.
- Четвертый этап развития недуга предполагает реальную опасность, так как его присутствие увеличивается до 70%. Это предполагает развитие коматозного состояния человека, дополненное серьезными нарушениями в работе ЦНС.
- Пятая стадия – самая тяжелая. Присутствие метгемоглобина может доходить до 100%, что чревато внезапной смертью на фоне недостаточности кислорода.
Лечение заболевания наиболее эффективно на его ранних стадиях. Поэтому так важно при возникновении подозрительной симптоматики незамедлительно обращаться к специалисту.
Симптомы метгемоглобинемии
Проявления данного заболевания могут быть весьма разнообразными. Они меняются в зависимости от наличия хронических недугов, общего состояния организма человека, а также стадии развития данного заболевания. Нередко симптоматика носит неявный характер или вовсе отсутствует. Выявить его в таких случаях можно только посредством выполнения общего исследования крови.
Характерные проявления заболевания такие:
- общее недомогание;
- частые головные боли и головокружения;
- учащенное дыхание;
- нарушения сна, частая диарея;
- нервозность;
- проблемы с ориентированием на местности;
- серый оттенок кожи;
- нарушенное дыхание, в том числе одышка;
- возможны обмороки;
- судороги в области нижних конечностей;
- проблемы с функционированием опорно-двигательного аппарата;
- резкие перепады настроения, проблемы с памятью.
Среди признаков заболевания специалисты называют диарею, которая является одним из сигналов о повышении доли метгемоглобина.
Если заболевание носит врожденную форму, его можно заметить по цвету кожи, сопряженному с отставанием в умственном и физическом развитии. В дальнейшем возможно появление сонливости и необоснованного плача.
При первых подозрительных проявлениях, нужно обращаться к врачу. Подтвердить или опровергнут его развитие можно посредством комплексной диагностики. При раннем обнаружении заболевания, прогноз складывается наиболее благоприятно.
Диагностика
Внешний признак заболевания – это неестественный темно-коричневый цвет крови, который не меняется на нормальный. К числу специфических лабораторных исследований относится определение концентрации MtHb наряду с активность НАД-зависимой метгемоглобинредуктазы и спектроскопией.
По результатам общего анализа крови отмечается сокращение численности СОЭ в совокупности с компенсаторным эритроцитозом. После проведения биохимического исследования, становится очевидна билирубинемия. Также могут появляться тельца Гейнца-Эрлиха в эритроцитах.
Еще одно специфическое исследование при таком заболевании – это терапевтическая проба, предполагающая внутривенное введение метиленового синего. После выполнения инъекции стремительно пропадает цианоз, а кожа окрашивается в розовый цвет.
При возникновении подозрений на развитие метгемоглобинемии, определяется возможность приема больным определенные лекарственные препараты, а также его контакта с веществами с токсической природой.
Лечение заболевания
Лечением метгемоглобинемии занимается врач гематолог. Как только присутствие метгемоглобина превышает отметку в 15 нм, начинается лечение. Если имеет место заболевание в наследственной форме, лечение может не проводиться.
В основе лечения лежит перевод железа из окисленной формы к нормальной. Для этого пациенту вводят метиленовый синий. Это позволяет полностью избавиться от патологии в считанные часы.
Важно выбрать дозировку лекарственного препарата. Если его количество окажется чрезмерным, это может спровоцировать развитие анемии гемолитического типа.
Лечение корректируется по итогам выполнения динамического обследования. В рамках терапии могут применяться методики:
- кислородная терапия при синюшности кожи;
- введение витамина В12 путем внутримышечных инъекций;
- переливание крови;
- лекарственная терапия, направленная на трансформацию метгемоглобина;
- введение аскорбиновой кислоты;
- прием глюкозы.
Если имеет место токсическое поражение, назначается пассивная оксигенотерапия в совокупности с выполнением комплексной обработки слизистых оболочек. Также при острых токсических формах важно в кратчайший срок устранить поражающий фактор.
Профилактика метгемоглобинемии
Чтобы минимизировать вероятность развития метгемоглобинемии, важно соблюдать несколько правил, а именно:
- принимать много витаминов;
- прилагать усилия для укрепления иммунитета;
- исключать переохлаждения;
- проводить закаливающие процедуры;
- соблюдать рекомендации здорового питания.
При ранней диагностике недуга он имеет благоприятный прогноз. Важно регулярно отслеживать колебание уровня метгемоглобина в организме, так как, если он перевалит за отметку в 70%, это может стать причиной летального исхода.
Человеку с таким диагнозом требуется щадящий режим, как в жизни, так и в работе. Он предполагает ограниченную физическую нагрузку, исключение контактов с окислителями.
Своевременно принимать меры по обеспечению организма кислородом – гулять на свежем воздухе и проветривать комнату.
Метгемоглобинемия сопровождается тяжелым проявлением, а именно общей слабостью организма вследствие недостатка кислорода. Наблюдается учащенное сердцебиение, одышка при малейших физических нагрузках. При повышении уровня метгемоглобина в крови функции кровеносной и кроветворной систем существенно нарушаются. В норме объем метгемоглобина в структуре гемоглобина находится на уровне 1,5%. Данный недуг может возникнуть в результате тяжелых токсических отравлений или передозировки медикаментами. Данное состояние требует тщательного анализа специалиста, а также поэтапной терапии. Очень важно вовремя определить вид болезни, ее форму и особенности течения, чтобы подобрать правильный курс лечения.
Причины
Метгемоглобинемия может быть вызвана как врожденными, так и приобретенными факторами.
Основными причинами болезни являются:
- дисбактериоз кишечника;
- врожденный синтез белков, которые содержат окисленное железо;
- употребление воды (из водопровода или колодца) и продуктов (овощей, фруктов, баночных консервов, колбасы с содержанием нитратов);
- отравление химическими веществами (например, селитрой, нитроглицерином и т.д.);
- генетические нарушения активности ферментов, которые принимают участие в выработке метгемоглобина;
- прием лекарственных препаратов из группы сульфаниламидов и хинина;
- прием медицинских препаратов с истекшим сроком годности.
Классификация
В зависимости от происхождения метгемоглобинемия может быть врожденная или приобретенная.
Врожденная форма подразделяется на две основные группы:
- ферментопатия (отмечается резкое сокращение метгемоглобинредуктазы, в результате чего возникает цианоз кожи, а также видимых слизистых, на фоне скрытой тканевой гипоксии проявляется так называемая «скрытая анемия»);
- М-гемоглобинопатия (происходит синтез аномальных глобинов, проявляется у детей до шести месяцев).
Существует шесть основных стадий заболевания в зависимости от уровня концентрации метгемоглобина в крови:
- стадия I - уровень метгемоглобина находится на уровне менее 3% (симптомы практически отсутствуют, кожа приобретает серый оттенок);
- стадия II - уровень вещества находится в промежутке от 15 до 30%, развивается цианоз , кровь приобретает темно-коричневый цвет;
- стадия III - уровень метгемоглобина – от 30 до 50%, пациента мучают головные боли , нарушается ритм сердца, возникают обморочные состояния, одышка при малейших физических нагрузках;
- стадия IV - концентрации метгемоглобина составляет от 50 до 70%, появляется аритмия , судороги , состояние сопровождается проблемами ЦНС, вплоть до потери сознания, впадения в кому;
- стадия V - уровень вещества в крови превышает 70%. Наблюдается нехватка воздуха , на фоне гипоксии наступает смерть.
Симптомы
Тип проявлений при таком диагнозе зависит от возраста, пола , наличия патологий сердечно-сосудистой системы, а также этиологии метгемоглобинемии. Например, при концентрации метгемоглобина в крови на уровне 20% симптомы могут не проявляться вообще, и без анализа крови диагностировать недуг у пациента не представляется возможным.
Основными симптомами заболевания являются:
- цианоз кожных покровов (кожа приобретает аномальный оттенок – от серого до земляного тонов);
- резкое нарушение дыхания;
- слабость организма;
- сильные головные боли и частые головокружения;
- внезапная потеря сознания;
- возникновение судорог;
- нарушение ритма сердца;
- дезориентация в пространстве;
- нарушение работы опорно-двигательного аппарата;
- повышенная утомляемость;
- нарушение сна;
- перепады настроения;
- повышенная плаксивость.
В тяжелых случаях возможна , а также выраженная гипоксия.
Повышение концентрации метгемоглобина до 70% вызывает смерть.
Диагностика
Для диагностики метгемоглобинемии необходимы:
- осмотр у терапевта;
- спектроскопия крови;
- общий и клинический анализы крови;
- проба с внутренним введением метиленового синего;
- электрофорез гемоглобинов;
- консультация генетика (при необходимости).
Спектроскопия крови проводится так: на лист наносится капля крови здорового человека и капля крови пациента, у которого диагностируется заболевание. Как правило, у здорового человека венозная кровь приобретает красный цвет, а при метгемоглобинемии она остается темно-коричневой .
Исследование крови направлено на исключение возникновения пороков сердца, болезней надпочечников, легких, которые также сопровождаются синюшностью кожи и изменением цвета, текстуры слизистых оболочек.
Лечение
При отсутствии яркой симптоматики лечение может и не потребоваться , но очень важно проводить динамическое обследование пациента. Если недуг был вызван лекарственным препаратом, прием медикаментов отменяется, симптомы исчезают.
Для эффективного лечения метгемоглобинемии назначается:
- лекарственная терапия, направленная на превращение метгемоглобина в гемоглобин (прием аскорбиновой кислоты – сначала в больших дозах, а затем в поддерживающем объеме, рекомендовано введение метиленового синего из расчета 1 мг на 1 кг веса пациента);
- кислородная терапия (при выраженном цианозе кожи, когда она приобретает земляной оттенок с синюшностью);
- введение аскорбиновой кислоты (примерный объем – 2 г);
- внутримышечное введение витамина В12;
- прием глюкозы из расчета 50 мл в сутки;
- переливание крови.
При токсическом поражении назначается комплексная обработка кожи, слизистых, рекомендована пассивная оксигенотерапия.
Профилактика
- строго избегать контакта с метгемоглобинобразующими веществами;
- не допускать переохлаждения организма;
- регулярно принимать витамины;
- практиковать закаливание;
- укреплять иммунитет;
- придерживаться принципов здорового и регулярного питания;
- для будущих родителей актуально проведение медико-генетической экспертизы с целью выявления гетерозиготного носителя.
Прогноз
При своевременной диагностике и оптимальном лечении метгемоглобинемии прогноз благоприятен . Особенно важно отслеживать состояние пациента в динамике, так как при резком повышении содержании метгемоглобина в эритроцитах крови высок риск внезапной смерти. Если уровень концентрации метгемоглобина в крови превышает 70%, наступает гипоксия и летальный исход.
Пациенты, у которых диагностирована метгемоглобинемия, нуждаются в щадящем режиме на работе и в повседневной жизни. Необходимо ограничить физические нагрузки , избегать контактов с веществами окисляющего характера. Также рекомендовано регулярно проветривать помещения, чтобы избежать гипоксии на фоне недостатка кислорода.
Диагностикой и лечением болезни должен заниматься опытный специалист, под контролем которого следует производить комплексную терапию с последующим наблюдением.
Нашли ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Метгемоглобинемия — одно из серьёзных нарушений состава и функций крови. Симптомы этой болезни могут пройти за несколько часов, а могут привести к летальному исходу. Это зависит от разновидности и стадии болезни, своевременной диагностики и адекватной терапии.
Метгемоглобинемия – это заболевание, связанное с высоким уровнем метгемоглобина (MtHb) в крови и вызывающее недостаток кислорода в тканях организма.
В составе гемоглобина присутствует двухвалентное, железо (Fe2+). В отличие от него, метгемоглобин содержит окисленное, трёхвалентное, железо (Fe3+) и не способен снабжать ткани кислородом. MtHb преобразуется в «правильный» гемоглобин с помощью специального фермента — метгемоглобинредуктазы. Количество этого вещества у здорового человека не превышает 1,5 % от общего уровня гемоглобина.
При метгемоглобинемии процессы восстановления метгемоглобина нарушаются, его уровень может превышать 70 %. Способность крови снабжать ткани кислородом при этом ухудшается, вызывая различные осложнения. Патология может быть наследственной и приобретённой.
Распространённость
Наследственная метгемоглобинемия особенно часто встречается среди представителей коренных народов Аляски, Гренландии, индейцев североамериканского племени навахо. В России этот недуг чаще всего выявляют у жителей республики Саха (Якутия): по статистике примерно каждый 37-й якут является носителем заболевания. Распространённость приобретённых форм болезни не связана с географическим фактором.
Высокое содержание метгемоглобина наблюдается у всех новорожденных, это является нормой. Однако под влиянием ряда патогенных факторов даже у здоровых доношенных детей может развиться патология. В зоне повышенного риска находятся дети в возрасте до 4-х месяцев в связи с низкой продуктивностью метгемоглобинредуктазы. У взрослых более распространена приобретённая метгемоглобинемия, возникающая из-за попадания внутрь токсичных веществ или передозировки лекарств.
Задайте свой вопрос врачу клинической лабораторной диагностики
Анна Поняева. Закончила нижегородскую медицинскую академию (2007-2014) и Ординатуру по клинико-лабораторной диагностике (2014-2016).
Вероятность возникновения врождённой формы заболевания у девочек выше, чем у мальчиков. Недуг также может развиваться у беременных женщин под воздействием токсикоза. В этих случаях наблюдение за состоянием пациентки и своевременная терапия особенно важны, так как длительная гипоксия может вызвать серьёзные нарушения развития плода, выкидыш.
В остальных случаях специалисты не отмечают связи между полом и распространённостью такого диагноза.Виды
В зависимости от причин возникновения различают несколько типов патологии:
- наследственная (врождённая) — в этих случаях уровень аномального гемоглобина колеблется в пределах 20-50 %;
- приобретённая (вторичная) — показатели метгемоглобина могут быть минимальными, а могут достигать критических для жизни человека цифр;
- смешанная — недуг возникает под воздействием внешних факторов у генетически предрасположенных к нему лиц.
