Соединение нитратов с гемоглобином

Отравление нитратами из овощей или фруктов провоцирует специфическое состояние, называемое метгемоглобинемией. В этой статье подробно разберем, как она возникает и что делать, чтобы от нее избавиться.

Метгемоглобинемия (Код МКБ-10 D74)

Это заболевание крови, при котором в клетки начинает поступать слишком мало кислорода. Он транспортируется к тканям благодаря красным кровяным тельцам (эритроцитам). Основная их составляющая – белок гемоглобин. Именно он высвобождает кислород после доставки его к клеткам.

Однако в крови есть некоторый процент метгемоглобина (HbOH) – окисленного гемоглобина. Это такая разновидность белка, которая лишь транспортирует кислород, но не высвобождает его в клетках. Норма его содержания в крови должна составлять не более 10%. 

Если организм по каким-то причинам начинает вырабатывать слишком много метгемоглобина, он начинает замещать собой обычный гемоглобин. Как следствие – ткани и внутренние органы начинают страдать от недостатка кислорода

Известно две разновидности метгемоглобинемии: приобретенная и врожденная.

Симптомы метгемоглобинемии

Симптомы метгемоглобинемии варьируются от типа заболевания. Но есть два общих признака:

• цианоз – характерный голубоватый цвет кожи, синюшность губ и пальцев;

• кровь шоколадного оттенка.

Из-за цианоза врожденную метгемоглобинемию иногда называют “синдром синего ребенка”.

Тяжесть симптомов метгемоглобинемии зависит от того, сколько связанного гемоглобина находится в крови. По мере повышения они приобретают все более серьезный характер:

1. головная боль;

2. трудности с дыханием, одышка;

3. тошнота и рвота;

4. учащение пульса;

5. сильная усталость;

6. спутанность сознания и ступор;

7. потеря сознания, летаргия и кома.

Врожденная метгемоглобинемия

Врожденная метгемоглобинемия – это результат генетического дефекта, который приводит к нехватке ферментов, преобразующих метгемоглобин в обычный гемоглобин. Это крайне редкая патология.

Существует три вида врожденной метгемоглобинемии

Тип 1

Самый распространенный среди случаев врожденной метгемоглобинемии. Носителями дефектных генов являются оба родителя, которые сами не имеют признаков болезни. Поражает только эритроциты и обычно единственным симптомом является цианоз без каких-то других серьезных проблем со здоровьем. 

Однако такие люди имеют гораздо больше шансов пострадать от отравления нитратами. Синий оттенок кожи обычно исправляется с помощью косметических средств

Синдром гемоглобина М

Это генетическая мутация, при которой красные кровяные тельца имеют аномальную форму. Обычно не имеет никаких симптомов и не нуждается в лечении.

Тип 2

Эта разновидность также известна как дефицит цитохрома b5-редуктазы. Редчайшая форма метгемоглобинемии, которая влияет на все клетки организма. Носителем гена является один из родителей. Болезнь приводит к серьезным проблемам с развитием, дети с этим типом метгемоглобинемии обычно умирают в первый год жизни.

Приобретенная метгемоглобинемия

Известная также как острая метгемоглобинемия. Это наиболее распространенный тип заболевания, причинами являются отравление лекарствами или нитратами из продуктов питания.

Почему именно нитраты? Это соли азотистой кислоты, которые в организме восстанавливаются до нитритов. Те в свою очередь связываются гемоглобином и окисляют его до метгемоглобина. Если вовремя не оказать помощь, то возможна гибель пациента

Есть и другие источники метгемоглобинемии (включая лекарства). Для наглядности мы изобразили их в виде таблицы

Метгемоглобинемия у детей

Дети, особенно младенцы, наиболее восприимчивы к токсинам. У новорожденных может развиться приобретенная метгемоглобинемия. Источниками могут стать нитраты в пище, загрязненная вода, безрецептурные препараты с бензокаином. Ни в коем случае НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ их для лечения ребенка младше 2 лет!

Многие фрукты и овощи содержат слишком много нитратов, чтобы кормить ими младенцев во время прикорма. Примеры:

1. свекла;

2. морковь;

3. стручковая фасоль;

4. шпинат;

5. дыня;

6. арбуз.

Это одна из причин, по которой педиатры запрещают родителям кормить твердой пищей детей до 4 месяцев

Опасной дозой нитратов для детей от 3 лет считается свыше 300 мг нитратов в сутки, для младенцев – свыше 100 мг.

Метгемоглобинемия у взрослых

Метгемоглобинемия у взрослых – гораздо более редкое явление, чем у детей. Им тяжелее отравиться нитратами. Опасной дозой считается более 600 мг в сутки.

Гораздо чаще метгемоглобинемия развивается во время медицинских процедур или лечения с использованием местных анесттиков (бензокаина, лидокаина):

• заморозка гортани перед бронхоскопией или эндоскопией;

• анестезия перед операциями, либо установкой катетеров и кардиостимуляторов.

Диагностика метгемоглобинемии

Чтобы провести диагностику метгемоглобинемии, потребуются:

1. полный анализ крови на эритроциты;

2. визуальное обследование цвета крови;

3. замеры уровня нитритов и лекарств;

4. пульсоксиметрия (определение насыщенности крови кислородом);

5. секвенирование ДНК (при врожденной форме болезни).

Лечение метгемоглобинемии

Метгемоглобинемия – это чаще всего неотложное состояние, которое требует немедленного лечения.

• Вливание метиленового синего (тетраметилтионихлорида). Это антидот для нитритов. При отсутствии реакции может понадобиться переливание крови.

• Очистка пищеварительного тракта, если вещества затрудняют опорожнение.

• Людям с наследственной метгемоглобинемией 1-го типа обычно назначают аспирин.

Осложнения после метгемоглобинемии

Прием препаратов с бензокаином при нескольких видах заболеваний может спровоцировать серьезные осложнения. В списке:

• астма;

• бронхит;

• эмфизема легких;

• заболевания сердца.

Некоторые лекарства на основе бензокаина и дапсона вызывают явление, известное как эффект отскока. Это означает, что после вливания метиленового синего спустя 4–12 часов может вновь повыситься уровень метгемоглобина. Поэтому при метгемоглобинемии пациент должен находиться под наблюдением врачей.

Перспективы выздоровления после метгемоглобинемии

Люди с врожденной метгемоглобинемией первого типа обычно живут нормальной жизнью и не нуждаются в лечении. Тем более что эффективной терапии не существует. Однако из-за повышенной чувствительности они должны избегать любых лекарств с бензокаином и лидокаином, быть более осторожными при выборе свежих овощей и фруктов.

Пострадавшие от отравления нитратами или лекарствами полностью выздоравливают при надлежащем лечении.

Профилактика метгемоглобинемии

Чтобы предотвратить приобретенную метгемоглобинемию, необходимо:

• по возможности избегать обезболивающих с бензокаином и не давать их детям младше 2 лет.

• взрослым запрещено употреблять препараты с бензокаином более четырех раз в день.

• избегайте лекарств с ним при астме, бронхите, болезнях сердца, курении;

• давайте детям и употребляйте в пищу только сезонные овощи и фрукты. Особенно это относится к арбузам и дыням, отравиться которыми легче всего.

Нитраты в питьевой воде

В частном доме, чтобы избежать загрязнения воды нитратами, хорошо герметизируйте скважины. Также бурите источники воды вдали от септиков и канализационных систем, коровников и свинарников.

Кипячение колодезной воды не только не фильтрует, но и концентрирует нитраты. Смягчение, фильтрация и прочие способы очистки также не снижают их содержание.

Лечение метгемоглобинемии при отравлении нитратами, нитритами

Необходимо обеспечить нормальное дыхание. В случае необходимости применять 100 % кислород и искусственную вентиляцию легких. Вводить внутривенно метиленовый синий.

а) Стабилизация состояния. Внимание должно быть направлено прежде всего на улучшение поступления кислорода с помощью искусственной вентиляции, если это необходимо, и 100 % кислорода, пока готовится метиленовый синий для внутривенного введения. Обеспечить мониторинг сердечной деятельности, особенно пациентам с ишемической болезнью сердца или легочным заболеванием.

При гипотензии должны помогать положение Тренделенбурга и внутривенные вливания. В других случаях может возникнуть необходимость в дофамине. Если подозревается многократное проглатывание, следует ввести налоксон, глюкозу и тиамин.

б) Очистка пищеварительного тракта. Очистка пищеварительного тракта по прошествии 4 ч эффективна в том случае, если проглочены вещества, которые задерживают опорожнение желудка или вызывают непроходимость кишечника. Применение обычных доз активированного угля и слабительных средств после ипекакуаны и лаважа теоретически целесообразно. Обязательно нужно снять одежду и вымыть загрязненную кожу.

в) Усиление выведения. В случаях одной только метгемоглобинемии гемодиализ, форсированный диурез и гемоперфузия теоретически неэффективны, но их можно применить в качестве вспомогательного лечения при отравлении анилином, когда поддерживающая терапия не дает удовлетворительных результатов. Опыты на животных не позволяют считать, что гипербарический кислород, безусловно, благоприятен.

В случаях, когда метиленовый синий неэффективен или когда известно, что у пациентов недостаточность Г-6-ФД или НАДФН метгемоглобинредуктаз, могут быть полезны обменное переливание крови и/или переливание эритроцитной массы. Безусловный риск использования больших объемов крови для взрослых пациентов ограничивает применимость этого метода.

г) Антидоты нитратов и нитритов. В случаях тяжелой метгемоглобинемии метиленовый синий (тетраметилтионихлорид) — противоядие выбора.

– Механизм действия. Метиленовый синий действует как кофактор, способствующий увеличению эритроцитной редукции метгемоглобина в присутствии НАДФН. Метиленовый синий окисляется до лейкометиленового синего, который является электронной донорной молекулой для неферментативного восстановления метгемоглобина до оксигемоглобина.

– Токсикокинетика. Метиленовый синий (синий, окисленная форма) плохо всасывается в желудочно-кишечном тракте, и поэтому его следует вводить внутривенно. Лейкометилен (бесцветный, восстановленная форма) выводится с мочой, хотя моча может приобретать синий цвет, если почки экскретируют также достаточное количество метиленового синего. При высоких концентрациях метгемоглобина (выше 70 %) метиленовый синий снижает период полужизни метгемоглобина с 15 — 20 ч (в среднем) до 40 – 90 мин.

Следовательно, благоприятное действие лечения с применением метиленового синего должно сказываться в течение 1 ч после его введения. Пациенты, проглотившие анилин, могут быть менее восприимчивы к терапевтическому действию метиленового синего, поскольку токсичная интермедиата, фенилгидроксиламин, может конкурентно блокировать поглощение метиленового синего эритроцитами.

– Неблагоприятные эффекты. Большие дозы внутривенно вводимого метиленового синего вызывают боли в груди, одышку, беспокойство и тремор. Раздражающее действие на мочевые пути вызывает дизурию и повышение частоты мочеиспускания. Высокие дозы (выше 7 мг/кг) имеют эндогенные окисляющие свойства. В опытах на животных такие низкие дозы, как 5 мг/кг, вызывают метгемоглобинемию.

Денатурация гемоглобина окислителем может индуцировать легкий гемолиз, проявляющийся не сильной анемией, ретикулоцитозом и гипербилирубинемией. Тяжелые гемолитические реакции редко наблюдаются у нормальных пациентов, но характерны для пациентов с Г-6-ФД-недостаточностью. Метиленовый синий способен окрасить кожу в голубоватый цвет, что напоминает цианоз.

– Факторы, обусловливающие неэффективность терапии с применением метиленового синего:

1. Недостаточность Г-6-ФД, вызванная низкими эндогенными уровнями НАДФН.

2. Немногочисленные пациенты с недостаточностью НАДФН-метгемоглобинредуктазы, в организме которых не может активизироваться альтернативный путь восстановления метгемоглобина.

3. Наличие сульфгемоглобинемии, при которой метиленовый синий неэффективен.

4. Избыточные дозы метиленового синего вызывают парадоксальное образование метгемоглобина.

5. Непрерывная желудочно-кишечная абсорбция или образование метгемоглобина (некоторые лекарственные средства, например анилин, индуцируют циклическое образование метгемоглобина).

– Показания. Симптоматичные пациенты с концентрациями метгемоглобина, превышающими 30 %, должны получать метиленовый синий. Симптомы, требующие лечения, выявляются при концентрациях ниже 30 % при наличии анемии, легочного заболевания или процессов, которые снижают коронарное или мозговое кровообращение. Цианоз сам по себе не является показанием к лечению без симптоматических признаков гипоксии.

– Противопоказания:

1. Сверхчувствительность.

2. Недостаточность Г-6-ФД вследствие предрасположенности к обострению тяжелой гемолитической анемии и отсутствие эффективности у таких пациентов.

3. Недостаточность НАДФН-метгемоглобинредуктазы — относительное противопоказание.

– Дозы. Обычная доза метиленового синего — 1—2 мг/кг (25— 50 мг/м2) 1 % раствора (10 мг/мл), вводимого внутривенно в течение 5 мин. Такую же дозу можно повторно ввести в течение 1 ч, если симптомы гипоксии не исчезают. Для химических веществ, которые, подобно анилину, образуют активные метаболиты, могут потребоваться повторные дозы, но суммарная доза не должна превышать 7 мг/кг. Введение аскорбиновой кислоты (от 100 до 500 мг 2 раза в сутки перорально или внутривенно) безвредно, но, по-видимому, мало влияет на усиление восстановления метгемоглобина.

д) Поддерживающая терапия при метгемоглобинемии из-за отравления нитратами, нитритами:

1. Пациентам с предшествующим заболеванием легких или сердца необходим тщательный мониторинг сердечной деятельности, и следует диагностировать возможные бессимптомный инфаркт миокарда и застойную сердечную недостаточность.

2. Необходимо повторно определить концентрации метгемоглобина через 1 – 2 ч после лечения с тем, чтобы оценить эффективность мер по восстановлению метгемоглобина. Следует убедиться, что есть корреляция между симптомами и концентрациями метгемоглобина, и нужно помнить, что большие дозы метиленового синего вызывают окрашивание кожи в голубой цвет после того, как концентрации метгемоглобина снова нормализуются. Если пациенту не становится лучше в течение 1 ч после лечения метиленовым синим, необходимо пересмотреть диагноз и обдумать причины неэффективности лечения.

3. Для выявления гемолиза следует провести клинический анализ крови и определить число ретикулоцитов. Необходимость переливаний крови с целью коррекции анемии, вызванной гемолизом, определяется способностью больного противостоять снижению способности переносить кислород (например, при наличии сердечно-сосудистого заболевания) и степенью восстановления гемоглобина.

– Вернуться в оглавление раздела “Токсикология”

Оглавление темы “Отравления при вдыхании токсинов”:

1. Отравление ацетонитрилом и его побочные эффекты
2. Лечение отравления ацетонитрилом
3. Отравление акрилонитрилом и его лечение
4. Отравление диметиламинопропионитрилом (ДМАПН) и его лечение
5. Схема лечения отравления цианидом
6. Отравление сероводородом и его побочные эффекты
7. Лечение отравления сероводородом
8. Отравление газом и другими летучими веществами
9. Отравление нитратами, нитритами и их побочные эффекты
10. Лечение метгемоглобинемии при отравлении нитратами, нитритами