Как изменяются показатели газового состава крови?
Накопление метгемоглобина вызывает гемическую гипоксию.
- Кислородная емкость крови (КЕК) — ↓ (снижена). Это ключевой признак наличия метгемоглобина.
- Содержание $O_2$ — снижено как в артериальной ($CaO_2$), так и в венозной ($C_v O_2$) крови. Артериовенозная разница по кислороду ($C_{a-v} O_2$) также падает.
- Парциальное давление $O_2$ — в артерии ($P_a O_2$) и во вдыхаемом воздухе ($P_I O_2$) остается в норме (N), но в венозной крови ($P_v O_2$) снижается.
- Сатурация — при стандартном измерении артериальная сатурация ($S_a O_2$) определяется как нормальная, а венозная ($S_v O_2$) — снижена.
- Кислотно-основное состояние — развивается метаболический ацидоз (pH ↓). Компенсаторно возникает гипервентиляция, из-за чего парциальное давление $CO_2$ в артерии ($P_a CO_2$) находится в норме или снижено.
Что вызывает образование метгемоглобина?
Переход гемоглобина в неактивную форму провоцируют химические вещества — метгемоглобинообразователи.
- Нитраты и нитриты — поступают с загрязненной колодезной или родниковой водой, овощами, а также с колбасными изделиями и мясными консервами, где нитрит натрия используется как пищевая добавка. Нитраты под действием микрофлоры восстанавливаются до нитритов, которые окисляют железо гема.
- Лекарственные препараты — неорганические нитриты (вазодилататоры), местные анестетики, нестероидные противовоспалительные средства (НПВС) и сульфаниламиды, включая дапсон.
- Токсические примеси — кустарные препараты могут содержать марганец, фосфор, йод, уксусную кислоту, бензокаин и другие вещества, вызывающие острые отравления с метгемоглобинемией.
Как эритроциты восстанавливают метгемоглобин?
Процесс образования метгемоглобина обратим. При устранении провоцирующего фактора железо гема переходит обратно в активную форму ($Fe^{2+}$). В эритроцитах за это отвечают ферментные системы:
- Метгемоглобинредуктаза — восстанавливает метгемоглобин в функциональный гемоглобин. Для реакции требуется кофермент $NADH$, который образуется в процессе анаэробного гликолиза при участии фермента глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы.
- Антиоксидантная защита включает супероксиддисмутазу, каталазу и глутатионовую систему. Работа глутатионовой системы зависит от $NADPH$, синтезируемого ферментом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой (Г6ФДГ) в пентозофосфатном пути. Дефицит Г6ФДГ чаще связан с развитием медикаментозной метгемоглобинемии при приеме дапсона.
Клиническое и диагностическое значение
- Токсический цианоз — синюшность губ и кожных покровов, сопровождающаяся одышкой. Наличие метгемоглобина рассматривается как диагноз исключения при центральном цианозе, когда другие причины не подтверждены.
- Водно-нитратная метгемоглобинемия — эндемическое заболевание биогеохимической природы. Наибольшая угроза существует для грудных детей на искусственном вскармливании при разведении смесей водой с избытком нитратов. При выраженной гипоксии возможен летальный исход.
- МРТ-диагностика — метгемоглобин обладает парамагнитным эффектом. Это свойство используется в магнитно-резонансной томографии (МРТ) для визуализации геморрагического компонента при хроническом панкреатите, где он дает гиперинтенсивный сигнал.
Вопросы с занятий и экзамена
Почему при метгемоглобинемии стандартная пульсоксиметрия может показывать норму?
При стандартном измерении сатурация кислорода в артерии ($S_a O_2$) определяется как нормальная, а парциальное давление кислорода в артерии ($P_a O_2$) остается в норме. При этом снижается кислородная емкость крови.
Какая группа населения наиболее уязвима к нитратам в питьевой воде?
Грудные дети, находящиеся на искусственном вскармливании. Разведение молочных смесей водой с высоким содержанием нитратов вызывает у них водно-нитратную метгемоглобинемию с развитием токсического цианоза.
Какой фермент возвращает метгемоглобин в нормальное состояние?
Метгемоглобинредуктаза. Она восстанавливает трехвалентное железо ($Fe^{3+}$) до двухвалентного ($Fe^{2+}$), используя кофермент NADH, который образуется в эритроцитах в процессе гликолиза.
Что ещё разобрать по теме
- Гемическая гипоксия
- Метаболизм эритроцитов и антиоксидантная защита
- Центральный цианоз
- Токсикодинамика нитратов и нитритов
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Метгемоглобин» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 109 видеоуроков по предмету
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.