Анализ крови метгемоглобин норма
Аномальная форма гемоглобина, при которой атомы двухвалентного железа окисляются до трёхвалентного под воздействием токсичных веществ, кислородсодержащих лекарственных препаратов либо по причине наследственных нарушений молекул гемоглобина называется метгемоглобином.
Перевоплощение природного гемоглобина в метагемоглобин происходит путем его окисления, в результате чего формула железа Fe2+ переходит в трехвалентное состояние – Fe3+.
Особенности
Главная отличительная особенность метгемоглобина в том, что он не способен соединяться с молекулами кислорода и переносить его к человеческим органам и тканям, вследствие чего наступает кислородное голодание организма.
В крови здорового человека метгемоглобин присутствует в незначительных количествах. Норма метгемоглобина в крови составляет примерно 1% (с погрешностью до 3%). Если его присутствие превышает указанную норму, наступает заболевание – метгемоглобинемия.
Метгемоглобин: норма в крови, понятие и разновидности
Метгемоглобинемией называют заболевание, при котором в эритроцитах значительная часть гемоглобина содержит окисленное трехвалентное железо. Гемоглобин, как важнейший элемент, отвечает за транспортировку кислорода по организму. Окисляясь до метгемоглобина, он теряет это свойства, что приводит к гипоксии органов и тканей.
Различают три формы метгемоглобинемии:
- Врождённая. Крайне редкая форма заболевания. Не влияет на продолжительность и качество жизни.
- Генетическая. При этой форме заболевания причиной увеличения доли метгемоглобина становится генетическая предрасположенность. В этом случае происходит врождённая метаболическая ошибка, которая приводит организм в состояние метгемоглобинемии. Последствиями этой формы болезни очень серьезные: умственная отсталость, микроцефалия. Продолжительность жизни короткая, как правило, люди умирают в молодом возрасте.
- Приобретенная. Данная форма более распространена. Возникает по причине воздействия на организм веществ, вызывающих метгемоглобинемию. Происходит в результате приема ряда лекарств или под воздействием токсичных веществ.
Диагностика и лечение метгемоглобинемии у взрослых и детей
Симптоматические признаки и последствия метгемоглобинемии зависят от формы и уровня метгемоглобина:
- Уровень 3-15% – появляется характерный бледный, серый либо синюшный оттенок кожи, утолщение ногтевых пластин.
- Уровень 15-20 % – появляется цианоз.
- Уровень 25-50% – отмечаются физиологические последствия: мигрень, общая слабость, одышка, боль в груди, спутанность сознания.
- Уровень 50-70% – обмороки, психические расстройства, судороги, коматозное состояние.
- Уровень более 70% – летальный исход.
Заболеванию метгемоглобинемии подвержены и взрослые, и дети, в том числе новорожденные.
Характерный признак для всех форм метгемоглобинемии – шоколадно-коричневый оттенок крови, при заборе анализов она не меняет свой цвет.
Для диагностики заболевания у взрослого пациента врач оценивает симптомы, назначает лабораторные исследования. При постановке диагноза очень важно выявить причину гипоксии. Если это состояние вызвано отравлением, необходимо исключить возможность попадания в кровь угарного газа. При попадании этого вещества в кровь образуется прочное соединение – карбоксигемоглобин. Как и метгемоглобин, он не способен транспортировать кислород к клеткам и тканям. Отличительным признаком отравления карбоксигемоглобином становится ярко-красный цвет крови.
Чрезмерное количество метгемоглобина в крови может наблюдаться и у женщин, и у мужчин. Однако мужчины подвержены этому заболеванию на 66.59% меньше, чем женщина. Случаи летального исхода при заболевании мужчин метгемоглобинемией не зафиксированы.
Для диагностирования метгемоглобинемии у новорожденных детей врачом проводятся специальные анализы и исследования, позволяющие измерить уровень содержания метгемоглобина в крови.
В частности, к таким исследованиям относится:
- Цвет крови. При заболевания она приобретает насыщенный коричневый цвет.
- Биохимия крови. Повышенный билирубин при биохимическом анализе может свидетельствовать о метгемоглобинемии.
- Анализ на концентрацию метгемоглобина в крови ребенка.
- Общий анализ крови. Если ребенок болен, уровень СОЭ понижается, а гемоглобин и эритроциты повышаются.
У детей с наследственным заболеванием нередко наблюдаются следующие внешние признаки болезни:
- Ярко выраженный цианоз на коже и слизистых оболочках.
- Деформация формы черепа.
- Отставание в психомоторном развитии.
Метгемоглобинемии подвержены дети и мужского, и женского пола. Однако новорожденные девочки рискуют приобрести заболевание наследственным или врождённым путем гораздо чаще, чем мальчики.
Токсические вещества, синтезирующие метгемоглобин
Главная причина концентрации в крови метгемоглобина – попадание в организм патогенных химических веществ в результате передозировки лекарственных препаратов на основе анилина и его производных. Вещество, которое способно преобразовать гемоглобин в метгемоглобин, называется метгемоглобинообразователем.
Основные метгемоглобинообразователи:
- местные анестетики,
- нитраты и нитриты,
- оксид азота,
- примахин,
- нафталин,
- производные гидразина,
- сульфаниламиды.
Стоит с особой осторожностью относиться к лекарственным препаратам, произведенным на основе метгемоглобинообразователей. Перед употреблением лекарственного препарата необходимо ознакомиться с инструкцией применения и дозировкой.
Способы предотвращения окисления железа гемоглобина
Для поддержания здоровья стоит знать, как предотвратить образование излишнего метгемоглобина в крови. Для этой цели есть два способа.
- Предотвратить патогенное воздействие, проникших в эритроциты крови окислителей железа до того, как они повредят молекулы гемоглобина. Для этого в кровь вводится энзим глутатионпероксидаза. При этом восстановленный глутатион воздействует на патогенные окислители в крови, обезвреживает их и предотвращает синтез метгемоглобина. Данный способ поможет предотвратить дальнейшее развитие метгемоглобинемии, однако может привести к образованию в крови веществ, полученных в результате денатурации гемоглобина – телец Гейнтца.
- Восстановить повреждённые окисленным железом молекулы гемоглобина. Данный способ применяется при помощи двух ферментативных систем: НАНД-зависимой и НАНДФ-зависимой метгемоглобинредуктазы. В первой системе восстанавливающими повреждённый гемоглобин веществами выступают продукты анаэробного этапа переработки глюкозы (НАНД), во второй – гексозомонофосфатного преобразования (НАНДФ). В результате гексозомонофосфатного превращения при воздействии гексозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6ф-ДГ) синтезируется восстанавливающий агент – никатинамид – адениндинуклеотд фосфат (НАНДФН). Он принимает участие в трансформации метгемоглобина в гемоглобин в присутствии НАДФН-метгемоглобинредуктазы, а также в результате восстановления окисленного трехвалентного железа при участии НАНДФ-зависимой глутатионредуктазы.
Метгемоглобин – опасное для здоровья вещество. Синтезирование гемоглобина в метгемоглобин приводит к серьезным нарушениям состава и качества крови. Во избежание концентрации его в организме необходимо систематически проводить профилактические процедуры и следить за дозировкой применяемых лекарств.
О влиянии нитратов на организм человека рассказывается в представленном видеосюжете:
Загрузка…
© Автор: А. Олеся Валерьевна, к.м.н., практикующий врач, преподаватель медицинского ВУЗа, специально для СосудИнфо.ру (об авторах)
Процесс тканевого дыхания невозможен без участия переносчика кислорода — гемоглобина, который представляет собой особый железосодержащий белок, находящийся внутри эритроцитов. Гемоглобин, транспортирующий кислород, содержит двухвалентное железо. Связанный кислород переносится эритроцитами к тканям, где газ освобождается и проникает в клетки.
В норме допускается содержание в крови следов иных форм гемоглобина (дисгемоглобин), которые лишены способности транспортировать кислородные молекулы: карбоксигемоглобин, сульфгемоглобин и, собственно, метгемоглобин (MetHb). Отличие метгемоглобина от «обычного» состоит лишь в валентности железа, которое в метгемоглобине окислено до трехвалентного.
Метгемоглобин в незначительных количествах образуется при нормальном клеточном обмене, а его безопасная концентрация составляет не более полутора процентов от общего гемоглобина и поддерживается благодаря эндогенным механизмам регуляции — ферментам и антиоксидантам. В случае значимого увеличения концентрации дисгемоглобина в крови (метгемоглобинемия) серьезным образом нарушается транспорт кислорода, из-за чего клетки испытывают гипоксию, подвергаются дистрофическим изменениям и гибнут.
Метгемоглобин очень стойкий, он не распадается в тканях и не может снабдить их нужным для метаболических реакций кислородом, поэтому при высокой метгемоглобинемии стремительно нарастает гипоксия, которая может оказаться смертельно опасной.
Причины развития метгемоглобинемии
Все причины, которые могут привести к нарастанию концентрации метгемоглобина в крови, можно разделить на несколько групп:
- Врожденные (генетически детерминированные) факторы;
- Экзогенные — интоксикации химикатами, лекарствами, промышленными ядами и др.;
- Эндогенные — нарушение регуляторных механизмов, микрофлоры кишечника, ацидоз.
Врожденная метгемоглобинемия развивается при циркуляции так называемого гемоглобина М либо из-за нехватки фермента метгемоглобинредуктазы. В случае, когда патология проявляется из-за мутации гена, кодирующего фермент, говорят о наследственной форме метгемоглобинемии. Это заболевание передается аутосомно-рецессивным путем и дает первые клинические проявления в виде синюшности кожи и слизистых уже в первые дни жизни новорожденного.
Гемоглобин М — особая форма белка, образующаяся в результате генетической мутации и способная соединяться лишь с окисленной, трехвалентной формой железа. Такая форма гемоглобина плохо связывает кислород и не обеспечивает потребности тканей в оксигенации. Патология передается аутосомно-доминантным путем.
пример семьи с наследственной метгемоглобинемией из-за генетической мутации
Влияние экзогенных факторов способствует развитию приобретенной метгемоглобинемии. В первую очередь, речь идет о лекарственных препаратах — новокаин и некоторые другие анестетики, дапсон, нитроглицерин, натрия нитропруссид, парацетамол, церукал, окись азота, фенацетин (в большинстве стран мира запрещен к применению из-за побочных эффектов), амилнитрит. В случае приема этих лекарств важно не только контролировать уровень гемоглобина крови, но и своевременно осведомлять хирургов и анестезиологов во избежание нежелательных лекарственных взаимодействий или негативных последствий наркоза при проведении хирургических операций.
Помимо лекарств, к повышению концентрации метгемоглобина в крови могут привести некоторые химикаты: анилиновые красители, тринитротолуол, нитрофенол, хлорбензол и др., которые можно встретить на химических производствах и в лабораториях.
Известно про негативное влияние пищевых продуктов и воды, содержащей высокие концентрации нитратов и нитритов, на содержание метгемоглобина в эритроцитах. Эта проблема актуальна для сельской местности и регионов, где отсутствует централизованное водоснабжение.
образование метгемоглобина под действием химических веществ и обратное восстановление в гемоглобин под действием фермента метгемоглобинредуктазы. (Её недостаточность объясняет генетическую обусловленность некоторых случаев экзогенных метгемоглобинемий)
Эндогенные факторы развития метгемоглобинемии особенно ярко демонстрируют свое влияние в период новорожденности и на протяжении первого года жизни малыша. К ним относят:
- почти вдвое меньшую в сравнении со взрослыми активность фермента метгемоглобинредуктазы в первые 4 месяца жизни;
- диарею — на фоне пищевой аллергии, недостаточности ферментов пищеварительной системы, инфекционного воспаления тонкой кишки и др.;
- состояния, сопровождающиеся закислением внутренней среды организма (ацидоз);
- заселение кишечника микроорганизмами, выделяющими нитраты либо способными превращать нитраты в нитриты.
Окислители, поступающие из вне либо образующиеся в ходе метаболических реакций в организме ребенка, могут как прямым путем окислять железо гемоглобина, переводя его в трехвалентное состояние, так и опосредованно через образование свободных радикалов. Следует также учитывать, что так называемый фетальный гемоглобин, циркулирующий в крови новорожденных, быстрее и легче окисляется, нежели гемоглобин «взрослого» типа.
У новорожденных детей довольно высокая склонность к поносам, которые могут быстро привести к ацидозу, подавляющему активность ферментов, восстанавливающих гемоглобин. Микроорганизмы, пищевая непереносимость отдельных белков только усугубляют ситуацию, приводя к накоплению нитратов в просвете кишечника.
Симптоматика метгемоглобинемии
Симптоматика метгемоглобинемии зависит от концентрации метгемоглобина в крови, которая определяется при помощи многоволнового ко-оксиметра. Чем выше содержание метгемоглобина, тем более выражены будут признаки кислородного голодания тканей. Клиническими признаками метгемоглобинемии считаются:
- бледность, синюшность кожных покровов и слизистых оболочек;
- нарушение дыхания, одышка;
- головокружение, слабость;
- потеря сознания;
- нарушение ритма сердца;
- судороги.
При концентрации метгемоглобина до 3% симптоматика отсутствует, от 3 до 15 % – кожа приобретает сероватый оттенок. Начиная с 15% и до 30 пациент становится синюшным, а его кровь приобретает шоколадный цвет. При содержании метгемоглобина в крови свыше 30% происходит нарушение дыхания, начинает болеть голова, нарастает слабость, возможны головокружения и эпизоды потери сознания, при этом уровень кислорода крови падает до 85%.
При превышении метгемоглобином значения в 50% становится выраженной одышка, возрастает частота дыхания, проявляются признаки закисления внутренней среды организма (ацидоз) — нарушения сердечного ритма, судорожный синдром, кома. Уровень метгемоглобина в крови 70% и выше считается смертельным, так как в этом случае происходит резкое угнетение деятельности коры головного мозга, гипоксия становится максимальной, в тканях развиваются необратимые изменения, и пациент гибнет.
У малышей первых месяцев жизни метгемоглобинемия может возникнуть из-за диареи, которая довольно часто происходит в первые полгода жизни ребенка. Даже при сильной диарее заметный цианоз возникает далеко не у каждого ребенка, поэтому метгемоглобинемия может остаться не диагностированной. Симптомами патологии у детей считают синюшность носогубного треугольника, пальчиков, ушей, сонливость, возможно отставание в развитии при хроническом течении патологии.
Нужно помнить о влиянии на детский организм и других окислителей, которыми сегодня пользуются многие молодые родители: зубные гели, местно анестезирующие средства для облегчения симптомов прорезывания зубов. Кроме того, метгемоглобин может повыситься при пищевой аллергии с непереносимостью белка питательной смеси.
Метгемоглобинемия может возникнуть при отравлении нитрофенолом на производстве. Описаны случаи, когда такое происходило не только при вдыхании паров химиката, но и при попадании его на кожные покровы с защитной одежды. Признаки патологии становятся заметны спустя 2-3 часа после контакта с фенолом и состоят в слабости, боли в голове, головокружении, синюшности кожи лица, нарушении дыхания, тахикардии, рвоте и тошноте.
При осмотре врач фиксирует не только цианоз, но и глухость тонов сердца, учащение пульса, снижение артериального давления, значительную лихорадку (до 40ºС и выше), увеличение печени и селезенки, возможно — хрипы в легких. Анализ крови покажет наличие в ней метгемоглобина, снижение уровня эритроцитов, возможно — повышение билирубина и небольшой лейкоцитоз.
Нитратная метгемоглобинемия
Отдельно следует сказать о так называемой нитратной метгемоглбинемии, возникающей из-за попадания в организм нитратов, содержащихся в питьевой воде. Верхним порогом концентрации нитратов в питьевой воде считается цифра в 50 мг на литр, свыше этого показателя вода может быть опасной.
Вопрос нитратной интоксикации очень актуален для грудных детей, которые растут на искусственном вскармливании и ежедневно пьют смеси, приготовленные на воде плохого качества. Кроме того, специалисты обеспокоены качеством воды, добываемой из скважин и колодцев в сельской местности, поскольку она не проходит должный санитарный контроль.
Масштаб проблемы нитратной интоксикации и связанной с ней метгемоглобинемии пока точно не ясен, однако Всемирная Организация Здравоохранения занимается сбором сведений для проведения такого исследования. Состояние воды в сельской местности развивающихся стран и даже в некоторых городах по-прежнему оставляет желать лучшего.
Наиболее часто нитраты попадают в питьевую воду из почвы при применении в сельском хозяйстве азотистых удобрений. В некоторых регионах отмечается естественный, природный высокий уровень азота в почве, из-за чего и вода, и выращенные овощи насыщены нитратами выше допустимого предела.
Нитраты, которые попадают в организм с водой, метаболизируются и становятся нитритами, которые и образуют метгемоглобин в эритроцитах крови. В группе повышенного риска груднички, склонные к поносу и кишечным инфекциям, пожилые люди вследствие снижающейся с возрастом секреции соляной кислоты в желудке, лица с генетической склонностью к метгемоглобинемии, больные язвой желудка или хроническим гастритом, а также пациенты на гемодиализе.
Для предупреждения развития метгемоглобинемии из-за нитратов и нитритов необходим регулярный санитарный контроль за качеством питьевой воды, в которой нитратов не должно быть более 50 мг в литре, а нитритов — всего 3 мг/л.
Легче контролировать эти показатели при наличии централизованного водоснабжения, поэтому проблема более актуальна для небольших населенных пунктов и деревень, в отличие от городов, в которых, как правило, все благополучно. Профилактической мерой для малышей первого года жизни можно считать грудной вскармливание. Важно помнить, что ни кипячение, ни другие манипуляции с водой не устраняют из нее нитросоединения.
Диагностика и лечение метгемоглобинемии
У здорового человека в крови может присутствовать некоторое количество метгемоглобина. Нормой показателя считается 0,04 — 1,52% от общего содержания всех фракций гемоглобина. Приобретенная метгемоглобинемии требует проведения лабораторных тестов, а врожденная форма — еще и консультации генетика.
При подозрении на метгемоглобинемию (наличие цианоза, одышки, предрасполагающих факторов в виде диареи у малыша) у пациента возьмут анализ крови для определения содержания в ней газов, общего гемоглобина и его фракций. Главный тест — ко-оксиметрия, а не пульсоксиметрия, поскольку последняя может показать неверные результаты. «Золотой стандарт» в диагностике метгемоглобинемии — газовая хроматография, проводимая в специализированной лаборатории.
цвет крови при метгемоглобинемии и в норме
Кровь на анализ берут в первую половину дня, с 8 до 12 часов, натощак или не ранее, чем через 4 часа после последнего приема пищи. Специфической подготовки анализ не требует, возможно питье обычной воды без газа и сахара.
Чтобы отличить метгемоглобинемию от патологии органов дыхания и сердечно-сосудистой системы, которые тоже протекают с одышкой и синюшностью кожи, необходимо определение содержания кислорода крови и соответствие этого показателя выраженности клиники. Так, при дыхательной или сердечной недостаточности парциальное давление кислорода в крови будет заметно снижено, тогда как при метгемоглобинемии этого не наблюдается.
Еще один дифференциально-диагностический тест — это вдыхание кислорода, которое уменьшит цианоз при сердечной и дыхательной недостаточности, но не повлияет на таковой при метгемоглобинемии, ведь для его связывания будет недостаточно нормального гемоглобина.
При повышении метгемоглобина кровь темнеет, и даже опытный специалист, пунктирующий артерию, может принять артериальную кровь за венозную. В таких случаях рекомендуют применять специальные самозаполняющиеся шприцы, которые не наполняются венозной кровью из-за недостаточного ее давления.
Цель лечения метгемоглобинемии состоит в восстановлении трехвалентного железа в двухвалентное, для чего применяют метиленовую синь, вводимую в вену из расчета до 2 мг на кг веса пациента, медленно, на протяжении 5 минут. При наличии признаков гипоксии лечение начинают с концентрации метгемоглобина 20%, а если симптомов нет, то при 30%. Уже в первый час должно наступить улучшение.
Если после введения первой дозы метиленового синего состояние пациента не улучшилось, вводят дополнительно препарат в дозировке 1 мг на килограмм веса. Нельзя превышать допустимое количество препарата из-за риска разрушения эритроцитов и развития анемии.
В некоторых случаях описанное лечение не дает эффекта, тогда наиболее вероятно, что у пациента есть дефицит фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Альтернативой для таких больных будет обменное переливание крови, введение N-ацетилцистеина и аскорбиновой кислоты в количестве 1-2 грамма (с антиоксидантной целью).
Предупредить образование излишка метгемоглобина можно, если исключить контакт с возможными провокаторами (красители, злоупотребление некоторыми лекарствами и т. д.), своевременно ликвидировать диарею у детей, правильно подбирать смеси для их кормления. В случае врожденных форм и наличия кровных родственников с данной патологией, целесообразна консультация генетика во время планирования или при уже наступившей беременности.
Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.
На ваш вопрос в форму ниже ответит один из ведущих авторов сайта.
В данный момент на вопросы отвечает: А. Олеся Валерьевна, к.м.н., преподаватель медицинского вуза
Поблагодарить специалиста за помощь или поддержать проект СосудИнфо можно произвольным платежом по ссылке.