stringtranslate.com

Метгемоглобинемия

Метгемоглобинемия , или метгемоглобинемия , — это состояние повышенного содержания метгемоглобина в крови. [2] Симптомы могут включать головную боль, головокружение, одышку, тошноту, нарушение координации мышц и посинение кожи (цианоз). [2] Осложнения могут включать судороги и сердечные аритмии . [3] [4]

Метгемоглобинемия может быть вызвана приемом определенных лекарств, химических веществ или продуктов питания, а также может передаваться по наследству. [2] В число задействованных веществ могут входить бензокаин , нитриты или дапсон . [3] Основной механизм заключается в преобразовании части железа в гемоглобине из двухвалентной [Fe 2+ ] в трехвалентную [Fe 3+ ] форму. [3] Диагноз часто подозревают на основании симптомов и низкого уровня кислорода в крови , который не улучшается при кислородной терапии . [3] Диагноз подтверждается анализом газов крови . [3]

Лечение обычно заключается в кислородной терапии и применении метиленового синего . [3] Другие методы лечения могут включать витамин С , обменное переливание крови и гипербарическую оксигенотерапию . [3] Результаты лечения в целом хорошие. [3] Метгемоглобинемия встречается относительно редко, причем в большинстве случаев она является приобретенной, а не генетической. [3]

Признаки и симптомы

Шоколадно-коричневая кровь из-за метгемоглобинемии

Признаки и симптомы метгемоглобинемии (уровень метгемоглобина выше 10%) включают одышку, цианоз , изменения психического статуса (~50%), головную боль, утомляемость, непереносимость физической нагрузки , головокружение и потерю сознания. [5]

У людей с тяжелой метгемоглобинемией (уровень метгемоглобина выше 50%) могут наблюдаться судороги , кома и смерть (уровень выше 70%). [6] Здоровые люди могут не иметь многих симптомов, если уровень метгемоглобина ниже 15%. Однако люди с сопутствующими заболеваниями, такими как анемия , сердечно-сосудистые заболевания, заболевания легких, сепсис или люди с аномальными видами гемоглобина (например, карбоксигемоглобин , сульфгемоглобинемия или серповидный гемоглобин ), могут испытывать симптомы от умеренной до тяжелой степени при гораздо более низких уровнях (всего 5–5). 8%). [ нужна цитата ]

Причина

Приобретенный

Метгемоглобинемия может быть приобретенной. [7] Классические лекарственные причины метгемоглобинемии включают различные антибиотики ( триметоприм , сульфонамиды и дапсон [8] ), местные анестетики (особенно артикаин , бензокаин , прилокаин [9] и лидокаин [ 10] ) и анилиновые красители, метоклопрамид , расбуриказа . , умбеллулон , хлораты , броматы и нитриты . [11] Предполагается, что нитраты вызывают метгемоглобинемию. [12]

У здоровых людей защитные ферментные системы, обычно присутствующие в эритроцитах, быстро восстанавливают метгемоглобин обратно в гемоглобин и, следовательно, поддерживают уровень метгемоглобина на уровне менее одного процента от общей концентрации гемоглобина. Воздействие экзогенных окисляющих препаратов и их метаболитов (таких как бензокаин, дапсон и нитраты) может привести к тысячекратному увеличению скорости образования метгемоглобина, подавляя защитные ферментные системы и резко повышая уровень метгемоглобина. [ нужна цитата ]

Младенцы в возрасте до 6 месяцев имеют более низкие уровни ключевого фермента, восстанавливающего метгемоглобин ( НАДН-цитохром b5-редуктаза ) в эритроцитах. Это приводит к серьезному риску метгемоглобинемии, вызванной попаданием нитратов в питьевую воду, [13] обезвоживанию (обычно вызываемому гастроэнтеритом с диареей), сепсису или местным анестетикам, содержащим бензокаин или прилокаин, что приводит к синдрому голубого ребенка . Нитраты, используемые в сельскохозяйственных удобрениях, могут просачиваться в землю и загрязнять колодезную воду. Действующий стандарт Агентства по охране окружающей среды (EPA) по содержанию нитрата азота в питьевой воде в размере 10 ppm специально установлен для защиты младенцев. [13] Бензокаин , нанесенный на десны или горло (обычно используемый в гелях для прорезывания зубов или пастилках от боли в горле ), может вызвать метгемоглобинемию. [14] [15]

Генетический

Врожденная форма метгемоглобинемии имеет аутосомно-рецессивный тип наследования.

Из-за дефицита фермента диафоразы I ( цитохром b5-редуктазы ) уровень метгемоглобина повышается, а в крови пациентов с мет-Hb снижается способность переносить кислород. Вместо красного цвета артериальная кровь пациентов с мет-Hb имеет коричневый цвет. В результате кожа белых пациентов приобретает синеватый оттенок. Наследственный мет-Hb вызывается рецессивным геном . Если этот ген есть только у одного родителя, у потомства будет кожа нормального оттенка, но если оба родителя несут этот ген, есть вероятность, что у потомства кожа будет синего оттенка. [ нужна цитата ]

Другая причина врожденной метгемоглобинемии наблюдается у пациентов с аномальными вариантами гемоглобина, такими как гемоглобин M (HbM) или гемоглобин H (HbH) , которые не поддаются восстановлению , несмотря на интактные ферментные системы. [ нужна цитата ]

Метгемоглобинемия также может возникнуть у пациентов с дефицитом пируваткиназы из-за нарушения выработки НАДН  – важнейшего кофактора диафоразы I. Аналогичным образом, у пациентов с дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы может наблюдаться нарушение выработки другого кофактора – НАДФН . [16]

Патофизиология

Сродство трехвалентного железа к кислороду нарушено. Связывание кислорода с метгемоглобином приводит к увеличению сродства к кислороду в остальных сайтах гема, находящихся в двухвалентном состоянии внутри той же тетрамерной единицы гемоглобина. [17] Это приводит к общему снижению способности эритроцитов выделять кислород тканям, в результате чего соответствующая кривая диссоциации кислорода и гемоглобина смещается влево. При повышении концентрации метгемоглобина в эритроцитах может возникнуть тканевая гипоксия . [18]

В норме уровень метгемоглобина составляет <1% по данным CO-оксиметрического теста . Повышенный уровень метгемоглобина в крови возникает, когда механизмы, защищающие от окислительного стресса внутри эритроцитов, перегружены и переносящий кислород ион двухвалентного железа (Fe 2+ ) гемовой группы молекулы гемоглобина окисляется до трехвалентного состояния ( Fe 3+ ) . Это превращает гемоглобин в метгемоглобин, что приводит к снижению способности выделять кислород тканям и, как следствие, к гипоксии. Это может придать крови голубоватый или шоколадно-коричневый цвет. Спонтанно образующийся метгемоглобин обычно восстанавливается (регенерируя нормальный гемоглобин) с помощью защитных ферментных систем, например, НАДН-метгемоглобинредуктазы ( цитохром-b5-редуктазы ) (основной путь), НАДФН-метгемоглобинредуктазы (второстепенный путь) и, в меньшей степени, фермента аскорбиновой кислоты и глутатиона. системы. Нарушения в работе этих ферментных систем приводят к метгемоглобинемии. Гипоксия возникает из-за снижения кислородсвязывающей способности метгемоглобина, а также увеличения кислородсвязывающего сродства других субъединиц в той же молекуле гемоглобина, что не позволяет им выделять кислород при нормальном уровне кислорода в тканях. [ нужна цитата ]

Диагностика

Цветная шкала для определения количества метгемоглобина в крови

Диагноз метгемоглобинемии ставится на основании типичных симптомов, подозрительного анамнеза, низкой сатурации кислорода по данным пульсоксиметрии (SpO2) и этих симптомов (цианоза и гипоксии), которые не улучшаются при лечении кислородом. Окончательным тестом будет определение уровня CO-оксиметра или уровня метгемоглобина при анализе газов артериальной крови . [3] Артериальная кровь с повышенным уровнем метгемоглобина имеет характерный шоколадно-коричневый цвет по сравнению с нормальной ярко-красной кислородсодержащей артериальной кровью; цвет можно сравнить со справочными таблицами. [6]

Расчет SaO2 при анализе газов артериальной крови является ошибочно нормальным, поскольку он рассчитывается исходя из предположения, что гемоглобин является либо оксигемоглобином , либо дезоксигемоглобином . Однако кооксиметрия позволяет определить концентрацию метгемоглобина и процентное содержание гемоглобина. [3] В то же время концентрация SpO2, измеренная с помощью импульсного OX, является ложно высокой, поскольку метгемоглобин поглощает импульсный OX-свет на двух длинах волн, которые он использует для расчета соотношения оксигемоглобина и дезоксигемоглобина. Например, при уровне метгемоглобина 30–35% этот коэффициент светопоглощения равен 1,0, что соответствует ложно высокому значению SpO2, равному 85%. [3]

Дифференциальная диагностика

Другие состояния, которые могут вызвать синюшную кожу, включают аргирию , сульфгемоглобинемию , сердечную недостаточность , [3] индуцированную амиодароном синеватую пигментацию кожи и энтеропатический акродерматит . [3]

Уход

Цианоз при метгемоглобинемии
Решено после метиленового синего

Метгемоглобинемию можно лечить с помощью дополнительного кислорода и метиленового синего . [19] Метиленовый синий назначается в виде 1% раствора (10 мг/мл) в дозе 1–2 мг/кг внутривенно медленно в течение пяти минут. Хотя ответ обычно быстрый, дозу можно повторить через час, если уровень метгемоглобина все еще остается высоким через час после первоначальной инфузии. Метиленовый синий ингибирует моноаминоксидазу , и при приеме с лекарством СИОЗС ( селективный ингибитор обратного захвата серотонина ) может возникнуть токсичность серотонина . [20]

Метиленовый синий восстанавливает железо в гемоглобине до нормального ( восстановленного ) кислородсодержащего состояния. [4] Это достигается путем предоставления искусственного акцептора электронов (например, метиленового синего или флавина) для НАДФН- метгемоглобинредуктазы (в эритроцитах его обычно нет; присутствие метиленового синего позволяет ферменту функционировать на уровне, в 5 раз превышающем нормальный). [21] НАДФН генерируется через гексозомонофосфатный шунт .

Генетически индуцированную хроническую метгемоглобинемию низкого уровня можно лечить пероральным приемом метиленового синего ежедневно. Кроме того, витамин С может иногда уменьшать цианоз, связанный с хронической метгемоглобинемией, и может быть полезен в условиях, когда метиленовый синий недоступен или противопоказан (например, у человека с дефицитом G6PD). [22] Диафораза (цитохром b5-редуктаза) обычно способствует лишь небольшому проценту восстановительной способности эритроцитов, но может фармакологически активироваться экзогенными кофакторами (такими как метиленовый синий) в пять раз по сравнению с нормальным уровнем активности. [ нужна цитата ]

Эпидемиология

Метгемоглобинемия чаще всего поражает детей в возрасте до 6 месяцев (особенно детей младше 4 месяцев) из-за низкой продукции метгемоглобинредуктазы в печени . [23] [24] Наибольшему риску подвергаются группы населения с источниками воды с высоким содержанием нитратов , такими как колодцы и другая вода, которая не контролируется и не очищается на водоочистных сооружениях. Нитраты могут быть опасны для младенцев. [25] [26] Связь между синдромом голубого ребенка у младенцев и высоким уровнем нитратов хорошо известна для вод, концентрация которых превышает нормальный предел в 10 мг/л. [27] [28] Однако есть также доказательства того, что грудное вскармливание защищает группы населения, подвергшиеся воздействию вируса. [29]

Общество и культура

Синие Фугаты

Фугейты, семья, жившая на холмах Кентукки, имела наследственную форму. Они известны как «Голубые Фугаты». [30] Мартин Фьюгейт и Элизабет Смит, которые поженились и поселились недалеко от Хазарда, штат Кентукки , около 1800 года, оба были носителями рецессивного гена метгемоглобинемии (met-H), как и соседний клан, с которым потомки Фугейтов вступили в брак. В результате многие потомки Фугейтов родились с мет-H. [31] [32] [33] [34]

Синие люди Лургана

«Синие люди Лургана » представляли собой пару мужчин Лургана, страдающих от так называемой «семейной идиопатической метгемоглобинемии», которых лечил доктор Джеймс Дини в 1942 году. Дини, который позже стал главным врачом Ирландской Республики. Прописали курс аскорбиновой кислоты и натрия гидрокарбоната . В первом случае к восьмому дню лечения произошло заметное изменение внешнего вида, а к двенадцатому дню лечения цвет лица пациента стал нормальным. Во втором случае цвет лица пациента нормализовался за месяц лечения. [35]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Метгемоглобинемия». Медицинская энциклопедия MedlinePlus . Национальная медицинская библиотека США . Проверено 8 июня 2019 г.
  2. ^ abcd «Словарь терминов рака NCI». Национальный институт рака . 2 февраля 2011 года . Проверено 21 декабря 2019 г.
  3. ^ abcdefghijklmnopqrst Ладлоу Дж. Т., Вилкерсон Р. Г., Nappe TM (январь 2019 г.). «Метгемоглобинемия». StatPearls [Интернет] . Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing. ПМИД  30726002.
  4. ^ аб Веттштейн З.С., Ярид Н.А., Шах С. (декабрь 2022 г.). «Смертельная метгемоглобинемия из-за преднамеренного приема нитрита натрия». Отчеты о случаях BMJ . 15 (12): e252954. doi : 10.1136/bcr-2022-252954. PMC  9748921. PMID  36524260.
  5. ^ Ойсет С., Джонс Л., Маза Э. (ред.). «Метгемоглобинемия». Библиотека медицинских концепций Lecturio . Проверено 10 августа 2021 г.
  6. ^ аб Ханапара Д.Б., Захер Р.А., Кумар М.Деншоу-Берк М., Спаситель округ Колумбия, Карран А.Л., ДельДжиакко Э., Абуэлезз К.Ф. (7 декабря 2023 г.). Беса ЕС (ред.). «Метгемоглобинемия». Электронная медицина . Проверено 13 сентября 2008 г.
  7. ^ Эш-Бернал Р., Уайз Р., Райт С.М. (сентябрь 2004 г.). «Приобретенная метгемоглобинемия: ретроспективная серия из 138 случаев в 2 клинических больницах». Лекарство . 83 (5): 265–273. дои : 10.1097/01.md.0000141096.00377.3f . PMID  15342970. S2CID  40957843.
  8. ^ Зосель А, Рихтер К, Лейкин Дж.Б. (2007). «Метгемоглобинемия, вызванная дапсоном: отчет о случае и обзор литературы». Американский журнал терапии . 14 (6): 585–587. дои : 10.1097/MJT.0b013e3180a6af55. PMID  18090884. S2CID  24412967.
  9. ^ Адамс В., Марли Дж., МакКэрролл С. (ноябрь 2007 г.). «Прилокаин вызвал метгемоглобинемию у пациента с медицинскими нарушениями. Было ли это неизбежным последствием введенной дозы?». Британский стоматологический журнал . 203 (10): 585–587. дои : 10.1038/bdj.2007.1045 . ПМИД  18037845.
  10. ^ Бараш М., Райх К.А., Радемейкер Д. (февраль 2015 г.). «Метгемоглобинемия, вызванная лидокаином: клиническое напоминание». Журнал Американской остеопатической ассоциации . 115 (2): 94–98. дои : 10.7556/jaoa.2015.020 . ПМИД  25637615.
  11. ^ Титов В.Ю., Петренко Ю.М. (апрель 2005). «Предлагаемый механизм метгемоглобинемии, вызванной нитритами». Биохимия. Биохимия . 70 (4): 473–483. дои : 10.1007/s10541-005-0139-7. PMID  15892615. S2CID  22906218.
  12. ^ Паулсон Д.С., Аддискотт Т.М., Бенджамин Н., Кассман К.Г., де Кок Т.М., ван Гринсвен Х. и др. (2008). «Когда нитраты становятся опасными для человека?». Журнал качества окружающей среды . 37 (2): 291–295. Бибкод : 2008JEnvQ..37..291P. дои : 10.2134/jeq2007.0177. PMID  18268290. S2CID  14097832.
  13. ^ ab «Основная информация о нитратах в питьевой воде». Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 10 мая 2013 г.
  14. ^ «Сообщение FDA о безопасности лекарств: сообщения о редких, но серьезных и потенциально смертельных побочных эффектах при использовании продаваемых без рецепта (OTC) бензокаиновых гелей и жидкостей, наносимых на десны или рот». Управление по контролю за продуктами и лекарствами США . 7 апреля 2011 года . Проверено 10 мая 2013 г.
  15. ^ «Риск серьезного и потенциально смертельного заболевания крови побуждает FDA принять меры в отношении пероральных безрецептурных продуктов с бензокаином, используемых при прорезывании зубов и боли во рту, а также рецептурных местных анестетиков» . FDA США . 23 мая 2018 года . Проверено 24 мая 2018 г.
  16. ^ Ойсет С., Джонс Л., Маза Э., ред. (3 сентября 2020 г.). «Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (G6PD)». Библиотека медицинских концепций Lecturio . Проверено 23 июля 2021 г.
  17. ^ Дарлинг RC, Роутон FJ (1942). «Влияние метгемоглобина на равновесие между кислородом и гемоглобином». Am J Physiol . 137 :56. дои :10.1152/ajplegacy.1942.137.1.56.
  18. ^ Умбрейт Дж (февраль 2007 г.). «Метгемоглобин - это не просто синий: краткий обзор». Американский журнал гематологии . 82 (2): 134–144. дои : 10.1002/ajh.20738. PMID  16986127. S2CID  29107446.
  19. ^ Юсим Ю., Ливингстон Д., Сиди А. (июнь 2007 г.). «Синие красители, синие люди: системные эффекты синих красителей при введении разными путями». Журнал клинической анестезии . 19 (4): 315–321. doi :10.1016/j.jclinane.2007.01.006. ПМИД  17572332.
  20. ^ Гиллман ПК (октябрь 2006 г.). «Метиленовый синий связан с потенциально смертельной токсичностью серотонина». Анестезия . 61 (10): 1013–1014. дои : 10.1111/j.1365-2044.2006.04808.x . ПМИД  16978328.
  21. ^ Юбисуи Т., Такешита М., Ёнеяма Ю. (июнь 1980 г.). «Восстановление метгемоглобина через флавин в физиологической концентрации НАДФН-флавинредуктазой эритроцитов человека». Журнал биохимии . 87 (6): 1715–1720. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a132915. ПМИД  7400118.
  22. ^ Прчал Дж.Т. Бернс М.М., Такемото К.М. (ред.). «Метгемоглобинемия». До настоящего времени .
  23. ^ Ричард А.М., Диас Дж.Х., Кэй А.Д. (1 января 2014 г.). «Пересмотр рисков нитратов питьевой воды для здоровья населения». Журнал Окснера . 14 (3): 392–398. ПМЦ 4171798 . ПМИД  25249806. 
  24. ^ «Нитраты и питьевая вода». www.bfhd.wa.gov . Проверено 10 декабря 2016 г.
  25. ^ Манассарам DM, Бэкер LC, Молл DM (1 марта 2007 г.). «Обзор нитратов в питьевой воде: воздействие на мать и неблагоприятные последствия для репродуктивной системы и развития». Сьенсия и Сауде Колетива . 12 (1): 153–163. дои : 10.1590/S1413-81232007000100018 . ПМЦ 1392223 . ПМИД  17680066. 
  26. ^ Фан А.М., Стейнберг В.Е. (февраль 1996 г.). «Последствия нитратов и нитритов в питьевой воде для здоровья: обновленная информация о возникновении метгемоглобинемии, а также о токсичности для репродуктивной системы и развития». Нормативная токсикология и фармакология . 23 (1 Пт 1): 35–43. дои : 10.1006/rtph.1996.0006. ПМИД  8628918.
  27. ^ «Нитраты и нитриты в питьевой воде» (PDF) . www.who.int . ВОЗ Пресс. 2011 . Проверено 10 декабря 2016 г.
  28. ^ «Таблица регулируемых загрязнителей питьевой воды» . www.epa.gov . 30 ноября 2015 года . Проверено 12 декабря 2016 г.
  29. ^ Поллок JI (май 1994 г.). «Долгосрочные связи с вскармливанием младенцев у клинически благополучной популяции младенцев». Медицина развития и детская неврология . 36 (5): 429–440. doi :10.1111/j.1469-8749.1994.tb11869.x. PMID  8168662. S2CID  41483123.
  30. ^ «Семья синекожих ставила в тупик науку на протяжении 150 лет» . МСН . 24 февраля 2012 года. Архивировано из оригинала 22 января 2013 года . Проверено 10 мая 2013 г.
  31. ↑ Адамс С (24 июля 1998 г.). «Существует ли на самом деле раса синих людей?». Прямо допинг .
  32. ^ "Голубые люди Аппалачей". Три Городской Вестник . 7 ноября 1974 г. с. 32.
  33. ^ Фугейты Кентукки: кожа синее, чем у озера Луиза
  34. ^ "Мартин Фукатенин нəсли: генетическая проблемаə görə dünyaya gələn mavi uşaqlar — Mavi Fuqatelər" [Поколение Мартина Фугатена: Синие дети, рожденные в соответствии с генетической проблемой - синие фукаты]. YouTube (на азербайджанском языке).
  35. ^ Дини Дж (1995). Конец эпидемии . Дублин: А. и А. Фармар. ISBN 978-1-899047-06-2.

Внешние ссылки