Карбоксигемоглобин что это такое

Клинически значимые дисгемоглобины. Карбоксигемоглобин

Торшин В. А., к. м. н., доцент кафедры биохимии РМАПО, Москва.

Нормальное функционирование клетки полностью зависит от доставки кислорода. Более 98% кислорода, поглощаемого легкими из вдыхаемого воздуха, переносится к клетке кровью в виде оксигемоглобина. Лишь 1—2% кислорода физически растворены в плазме крови. Следовательно, решающую роль в транспорте кислорода к тканям играет содержащийся в эритроцитах гемопротеин-гемоглобин. В нормальных условиях в крови в небольших количествах содержатся также дериваты гемоглобина, не способные переносить кислород — так называемые дисгемоглобины (сульфгемоглобин, метгемоглобин, карбоксигемоглобин). Клинически наиболее значимым из перечисленных дисгемоглобинов является карбоксигемоглобин (COHb), то есть гемоглобин, связанный с моноксидом углерода (CO).

Эндогенные и экзогенные источники моноксида углерода

Моноксид углерода — бесцветный без запаха газ, эндогенно образующийся при нормальном метаболизме. Более 50 лет назад Sjostrand впервые продемонстрировал образование моноксида углерода при катаболизме гем-содержащих протеинов, например гемоглобина. Эритроциты в конце их 120-дневного жизненного цикла секвестрируются ретикулоэндотелиальной системой, при этом гемоглобин распадается на составляющие части: гем и протеин. Протеин возвращается в сосудистое русло, а гем подвергается дальнейшему превращению под воздействием фермента гем-оксидазы с образованием эквимолярных количеств биливердина, железа и моноксида углерода. Биливердин последовательно конвертируется в желтый пигмент билирубин, экскретируемый с желчью, а железо подвергается рециркуляции. Катаболизм гема из других гем-содержащих протеинов, например, из миоглобина и цитохромов, также вносит вклад в эндогенное образование моноксида углерода. Кроме этого, источником эндогенного образования моноксида углерода является перекисное окисление липидов. Биологическое воздействие эндогенно образуемого моноксида углерода определяется его высоким аффинитетом к гем-содержащим протеинам, особенно к гемоглобину. Тем не менее важно осознавать, что моноксид углерода является не просто потенциально токсическим продуктом метаболизма, а также регулирующим фактором таких физиологических процессов, как дыхание, нейромышечная трансмиссия, регуляция артериального давления, регуляция сократимости матки в течение беременности. Эндогенно образующийся моноксид углерода, связываясь с гемоглобином, обеспечивает содержание 0,5—1,0% COHb в крови в норме. При гемолитических процессах возможно повышение фракции COHb до 10%.

В дополнение к эндогенно образуемому CO, мы вдыхаем CO, образующийся в основном в результате неполного сгорания углеводородов. Выхлопные газы автомобилей, содержащие до 10% CO, ответственны за экологическое неблагополучие в крупных мегаполисах. Вместе с тем, нахождение в закрытом пространстве с автомобилем с включенным двигателем до сих пор является довольно частой и эффективной формой суицида. Юридически узаконенная в некоторых странах необходимость каталитических добавок в топливо, ведет к уменьшению эффективности подобного суицида, но с другой стороны — к увеличению времени экспозиции и повышению риска гибели вследствие гипоксемии. Табачный дым содержит около 4% CO. Поэтому у курильщиков уровень COHb может составлять 3—5%, достигая 10% у злостных курильщиков, выкуривающих более 2—3 пачек сигарет в день. Наиболее серьезные случаи острого или хронического отравления CO связаны с проблемами в домашних отопительных системах, печах, применении угля в брикетах и т. д.

Наиболее неожиданной причиной карбоксигемоглобинемии оказалось вдыхание паров дихлорметана. Этот растворитель широко используется в чистящих агентах, аэрозольных пропеллентах и др. составах. Вдыхаемые пары дихлорметана метаболизируются различными оксидазами до CO₂ и CO. При этом уровень COHb достигает 5—15%, а в отдельных случаях зарегистрировано повышение до 40-50%.

Механизмы токсичности моноксида углерода

Моноксид углерода обладает сродством к гемоглобину в 200-250 раз выше, чем у кислорода. Это достаточно ярко иллюстрировано примером из монографии Lawrence Martin (1999). При наличии в плазме крови CO, создающего парциальное давление в 0,43 мм. рт. ст. и О₂ с рО₂=100 мм. рт. ст., в крови будет содержаться по 50% O₂Hb и COHb. Помимо вытеснения О₂ из O₂Hb моноксид углерода изменяет аллостерическую структуру гемоглобина, увеличивая аффинитет гемоглобина к кислороду, то есть затрудняя отдачу кислорода в тканях. Вследствие этого снижается как кислород-транспортная функция крови, так и экстракция кислорода тканями. В результате развивается прогрессирующая гипоксия, которой подвержены в большей степени органы с высоким уровнем метаболизма (мозг, сердце, печень, почки). Моноксид углерода оказывает также прямое токсическое воздействие на ткани, конкурируя за О₂ в таких тканевых гемопротеинах, как миоглобин, пероксидаза, каталаза, цитохромы. Например, связывание CO с миоглобином сердечной мышцы приводит к депрессии миокарда и гипотензии, усугубляющих ишемию и гипоксию других органов.

Количество COHb в крови определяется концентрацией CO во вдыхаемом воздухе (ppm — parts per million, количество частиц на миллион) и длительностью экспозиции. При вдыхании фиксированной концентрации CO уровень COHb повышается в течение первых двух часов, затем выходит на плато в течение 3-х часов, достигая равновесия к 4—6 часу экспозиции. Таблица демонстрирует взаимоотношения между концентрацией CO и уровнем COHb при достижении равновесия.

Для поддержания COHb ниже 2,5% при постоянной экспозиции уровень CO не должен превышать 10 ppm.

Концентрация CO составляет:

Клинические эффекты воздействия CO и корреляция с уровнем COhb

Основными клиническими симптомами острого отравления CO являются головная боль, тошнота, нарушение сознания вплоть до комы. Головная боль, тошнота, рвота, слабость являются также признаками хронического отравления, для которого характерны снижение интеллектуальных возможностей, затруднение концентрации внимания и снижение памяти. У более, чем 1/3 пациентов неврологические нарушения сохраняются в течение 3-х лет после хронической экспозиции CO. Состояние достаточно трудно диагностируется и полезным может быть определение уровня COHb в крови. Относительно диагностического и прогностического значения уровня COHb при острых отравлениях CO существует достаточно много противоречивых данных. Например, часто проба крови на COHb отправляется в лабораторию уже на фоне терапии 100% О2. При этом CO вытесняется из связи с гемоглобином и уровень COHb не отражает уровня CO в тканях. Представляется важным отметить, что CO не связывается с гемоглобином достаточно быстро. Например, в эксперименте было показано, что перемешивание эритроцитов в среде со 100% содержанием CO требует для насыщения около 20 минут, а после 5 минутной экспозиции только 25% гемоглобина конвертируется в COHb. Вследствие этого значительное количество вдыхаемого CO, физически растворенного в плазме крови, до связывания с гемоглобином имеет возможность достигнуть жизненно важные органы с риском повреждения клеточных энзимов (каталазы, пероксидазы, цитохромов). CO сохраняется в клетках после нормализации уровня COHb в течение длительного времени и фактически является причиной повреждения клетки. Вышесказанное аргументирует мнение сторонников необходимости проведения гипербарической оксигенации (ГБО), значительно ускоряющей элиминацию COHb. ГБО также увеличивает количество О2, растворенного в плазме крови, способного вытеснить CO из тканей. Период полураспада COHb у пациента, дышащего атмосферным воздухом, составляет 230—320 минут. При дыхании чистым О₂ период полураспада сокращается до 90 минут. На фоне ГБО с давлением О2 в 3 АТА период полураспада COHb сокращается до 22 минут. При этом быстрее освобождается от связи с CO не только гемоглобин, но и клеточные энзимы, что позволяет достигнуть основную цель терапии: профилактику отсроченных неврологических нарушений. Показаниями для ГБО, принятыми в ряде стран (например, в Дании) в случае экспозиции CO, являются:

Несмотря на то, что не существует жесткой корреляции между уровнем COHb и клиникой, тем не менее с ростом уровня фракции COHb отчетливо нарастает тяжесть клинических проявлений острого отравления CO. Данные представлены в таблице 2.

Измерение FCOHb наиболее часто используется для диагностики острого отравления моноксидом углерода.
Другими показаниями являются:

При судебно-медицинском исследовании трупной крови уровень FCOHb свыше 50% подтверждает отравление CO как основную причину смерти. Уровень 10-50% показывает, что вдыхание CO внесло свой вклад в механизм гибели и несомненно погибший был жив в момент начала пожара. Уровень FCOHb ниже 10% означает, что пострадавший либо был мертв к началу пожара, либо умер вскоре после возгорания. Судебно-медицинское исследование уровня COHb помогает в оценке фатальных авто- и авиакатастроф, сопровождавшихся возгоранием.

Методы исследования уровня COHb

Среди множества методов измерения уровня COHb в настоящее время превалируют два метода:

Первый метод как наиболее точный, но технически достаточно сложный и медленный, применяется наиболее широко в судебно-медицинских исследованиях трупной крови, либо в производственной практике при определении невысоких концентраций COHb. Метод ко-оксиметрии нашел применение в диагностике острых и хронических отравлений моноксидом углерода. В настоящее время ко-оксиметры входят в состав современных анализаторов газов крови и кислотно-основного баланса, то есть являются компонентов основных анализаторов в лабораторной экспресс-диагностике неотложных состояний.

Источник

Карбоксигемоглобин

Прием биоматериала по данному исследованию может быть отменен за 2-3 дня до официальных государственных праздников, в связи с технологической особенностью производства! Информацию уточняйте в контакт-центре.

Добавить в корзину

Вдыхаемые с воздухом вещества могут серьезно вредить человеку. Если в легкие поступает большое количество угарного газа, то он присоединяется к гемоглобину и необратимо блокирует его. Такой белок в отличие от нормального не способен выполнять свою функцию.

Карбоксигемоглобин не переносит кислород от легких к органам и тканям. В результате развивается гипоксия организма. Это проявляется головокружением, тошнотой и рвотой. Если содержание патологического глобулина в крови небольшое, он самостоятельно распадается и не вредит пациенту. Когда нормы вещества превышены в несколько раз, то его можно вывести только медицинским путем.

Отравления угарным газом происходят не только при пожарах и других чрезвычайных ситуациях. Его количество во вдыхаемом воздухе превосходит все возможные нормы у курильщиков с большим стажем. При этом симптомы интоксикации могут быть неправильно интерпретированы, они имеют неспецифический характер, напоминают респираторное заболевание.

В этих условиях очень важным становится анализ на содержание карбоксигемоглобина в теле. Для этого исследуют венозную кровь человека.

Интерпретация результатов

При анализе проверяют процентное соотношение патологической фракции относительно всего гемоглобина у пациента. Расшифровкой занимается врач, поскольку он может оценить симптомы у больного и сопоставить их с полученными данными.

С возрастом уровень белка возрастает, поэтому возможны ложноположительные анализы у пожилых людей.

Показания к проведению анализа на карбоксигемоглобин

Приглашаем вас сдать венозную кровь на анализ по доступной цене в одном из медицинских центров сети «МобилМед». Оформите предварительно заказ на удобное для вас время. Обращайтесь!

ОБЩИЕ ПРАВИЛА ПОДГОТОВКИ К АНАЛИЗАМ КРОВИ

Кровь берется из вены. Необходимо соблюдать общие рекомендации:

Источник

Что надо знать о гемоглобине и как он влияет на самочувствие

Материал прокомментировал и проверил Иван Ромасов, врач-терапевт и кардиолог сети клиник «Семейная»

Что такое гемоглобин

Гемоглобин — белок из красных кровяных телец, переносящий по организму железо. Оно удерживает кислород, необходимый для всех функций организма. На уровень гемоглобина влияют различные факторы, включая возраст, пол и возможные заболевания.

Отклонение от нормы в показателях — признак множества диагнозов, хотя у некоторых пациентов это индивидуальная особенность. Поэтому только врач может определить, требует ли коррекции каждый конкретный случай [1].

Когда стоит сдать анализ на гемоглобин

Главная функция гемоглобина — дыхательная. При его нехватке может происходить гипоксия — кислородное голодание. Обычно анализ крови на гемоглобин назначают при общем обследовании и диспансеризации либо для отслеживания реакции организма на лечение и назначенные препараты.

Это один из базовых показателей при любом течении болезней. Кроме того, гемоглобин важно отслеживать в период беременности. Если вы заметили у себя следующие симптомы, запишитесь к терапевту, который назначит сдачу анализа крови:

Контроль уровня гемоглобина позволяет выявить многие опасные заболевания на ранних стадиях, чтобы скорее приступить к лечению. К тому же длительные отхождения от нормы показателей крови могут привести к серьезным осложнениям. Например, независимо от причин повышения гемоглобина, увеличивается гематокрит — объем красных кровяных телец — в результате чего снижается проходимость тонких капилляров, ухудшается питание всех органов и тканей организма. Этот процесс влияет на ухудшение иммунитета, появление отечности и замедление процессов регенерации.

Нормы гемоглобина

Норма для мужчин — не менее 130 г гемоглобина на 1 л крови, для женщин — не менее 120 г/л [2]. У пожилых людей уровень гемоглобина может быть ниже из-за хронических воспалений, недостаточного питания и побочных эффектов от принимаемых лекарств. У младенцев эти показатели выше, чем у взрослых, потому что им нужно больше кровяных телец для транспортировки кислорода. По мере взросления уровень гемоглобина меняется, достигая стандартных показателей к 18 годам.

Повышенный гемоглобин

Высокий уровень гемоглобина обычно сопровождает повышение эритроцитов. Чем больше красных кровяных телец, тем больше гемоглобина, и наоборот. Высокие показатели часто указывают на возможные заболевания и проблемы со здоровьем.

Высокие показатели гемоглобина также встречаются в результате курения, нарушения чувствительности к кислороду, недавнего переливания крови. Основными симптомами могут быть головная боль, непроходящие синяки, кровотечения, потливость, аномальная потеря веса, желтоватый оттенок белка глаз и отечность суставов.

Низкий гемоглобин

Низкий уровень гемоглобина обычно наблюдается при недостатке эритроцитов. Его причины:

Симптомы низкого гемоглобина включают в себя бледность кожи, одышку, учащенное сердцебиение, опухание конечностей.

Гемоглобин А1с

При сдаче анализа крови можно посмотреть результаты на гемоглобин A1c (HbA1c), его называют гликированным. Это гемоглобин, к которому присоединена глюкоза. Врачи часто назначают тест HbA1 пациентам с диабетом. Он помогает получить более четкую картину среднего уровня глюкозы в крови в течение двух-четырех месяцев. Глюкоза, также называемая сахаром в крови, циркулирует по ней и присоединяется к гемоглобину. Чем больше глюкозы в крови, тем вероятнее, что у вас повышенный уровень гликозилированного гемоглобина. Глюкоза остается прикрепленной к гемоглобину около 120 дней.

Высокий уровень HbA1c указывает на то, что уровень сахара в крови был высоким в течение нескольких месяцев. В большинстве случаев больным диабетом следует стремиться к уровню HbA1c не более 7%. У людей без диабета уровень HbA1c обычно составляет около 5,7%. Если у вас диабет и высокий уровень HbA1c, возможно, вам потребуется изменить схему приема лекарств.

Когда надо обратиться к врачу

Помимо систематического обследования и тревожных симптомов, тест на гемоглобин есть смысл проводить, если:

Чем раньше будут выявлены аномальные уровни гемоглобина, тем лучше. Это повысит шансы на успешное лечение.

Как повысить гемоглобин

После консультации с врачом вам могут назначить препараты для повышения гемоглобина. В любом случае определить отклонения от нормы может только врач. Он же подберет лечение, исходя из индивидуальных особенностей пациента. Не пытайтесь исправить ситуацию с помощью продуктов, если анализы показали серьезное повышение или понижение уровня гемоглобина.

Терапевт может назначить добавки, содержащие железо. Крайне важно соблюдать прописанную дозу, потому что переизбыток вещества приводит к гемохроматозу, следствием которого становятся заболевания печени и ЖКТ. Управление пищевых добавок Национального института здравоохранения рекомендует мужчинам получать до 8 мг железа в день, а женщинам — до 18 мг в день [3]. Дозировка для беременных женщин может быть увеличена до 27 мг в день. Улучшение самочувствия и показателей крови отмечают в срок от одной недели до месяца с начала приема препаратов.

Продукты, повышающие гемоглобин

Если у врача нет особых рекомендаций, можно поддерживать уровень гемоглобина, употребляя пищу с высоким содержанием железа и фолиевой кислоты. Эти продукты не могут считаться полноценной заменой препаратам, но станут хорошим дополнением для сбалансированного разнообразного рациона:

Учитывайте, что железо в основном содержится в мясе и субпродуктах. Несмотря на то что содержание железа в шпинате достигает 3,8 мг на 100 г, съесть такое количество зелени за день довольно сложно. Для сравнения: в 100 г печени содержится 6,9 мг железа, а это 49% от дневной нормы.

Фолиевая кислота — витамин группы B, который организм использует для производства части красных кровяных телец, содержащей гемоглобин. Без достаточного количества фолиевой кислоты эритроциты не созревают. Это может привести к анемии и низкому уровню гемоглобина. Компенсировать недостаток фолиевой кислоты помогут определенные продукты:

Что влияет на усвояемость железа

Важный вопрос, насколько хорошо железо усваивается организмом. Самый простой вариант улучшить этот показатель — употреблять богатые микроэлементом продукты с добавлением витамина С. Например, заправить салат лимонным соком, добавить в него побольше темной листовой зелени или клубники. Витамин А также участвует в процессах усвоения железа. Он содержится в продуктах животного происхождения — рыбе и печени, а также в сливочном и растительном масле.

Учитывайте, что кальций ухудшает усвояемость железа. Это не значит, что нужно исключить богатые им молочные продукты, инжир, семена и соевые бобы. Но постарайтесь есть их отдельно от добавок железа, назначенных врачом. И наоборот — не ешьте железосодержащие продукты незадолго до и после употребления кальция. Еще одно вещество, ухудшающее всасываемость железа, — фитиновая кислота, которая содержится в грецких и бразильских орехах, кунжуте.

Комментарий эксперта

Иван Ромасов, врач-терапевт и кардиолог сети клиник «Семейная»

Различают три вида гемоглобина:

Также есть четыре формы гемоглобина:

Недостаток гемоглобина во время беременности может грозить осложнениями ее течения, а также задержками в развитии ребенка впоследствии. Что касается посещения врача, то не любое плохое самочувствие требует сдачи общего анализа крови — только затяжной астенический синдром, не объясняемый другими причинами.

Снижение уровня гемоглобина всегда требует приема медикаментозных препаратов. Изменение вторичных лабораторных показателей по типу объема эритроцитов или насыщения их гемоглобином на первом этапе можно корректировать только изменением питания. При снижении уровня гемоглобина ниже лабораторной нормы всегда требуется прием препаратов железа, а включение в диету железосодержащих продуктов (в первую очередь мяса и субпродуктов) позволяет лишь закрепить результаты лечения.

Ни в коем случае нельзя принимать препараты без назначения. Это может грозить серьезными осложнениями — сидерозом внутренних органов, то есть отложением в них солей железа. Но если препараты прописал врач, то следуйте его инструкциям.

Единственное побочное действие, которое часто наблюдается при приеме прописанных препаратов железа, — проблемы с пищеварением. Объясняется это тем, что наиболее часто в состав данных лекарств входит аскорбиновая кислота, раздражающая слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта. Люди часто бросают прием препаратов, столкнувшись с данными проблемами, потому что не знают, что их можно скорректировать. К тому же существуют новые поколения препаратов, у которых данных побочных действий не возникает. Когда нужно быстро поднять уровень гемоглобина (например перед проведением плановой операции при выраженной анемии), используют внутривенные инфузии препаратов железа, но данный процесс проходит только под наблюдением врача.

Источник

Клиническое значение и современные методологические аспекты определения уровня карбокси- и метгемоглобина в крови

1 Башкирский государственный медицинский университет, 450000, г. Уфа, ул. Ленина, д. 3

2 НПП «Техномедика», 127081, г. Москва, п/я 1

Фаткуллин Ким Вилевич — аспирант кафедры лабораторной диагностики ИПО, тел. +7-965-922-19-92, e-mail: kimf@mail.ru 1

Гильманов Александр Жанович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой лабораторной диагностики ИПО, тел. +7-927-237-55-82, e-mail: alex_gilm@mail.ru 1

Костюков Дмитрий Владимирович — инженер, ведущий специалист, тел. (495) 966-08-81, e-mail: tm@technomedica.com 2

В статье описаны механизмы образования карбокси- и метгемоглобина в организме в норме, основные причины повышения их концентрации в крови при патологических состояниях (отравлениях), патогенез, особенности клинической картины и диагностики развивающейся интоксикации. Приведена сравнительная характеристика традиционных и современных лабораторных методов определения концентрации указанных дериватов гемоглобина в крови: показаны их принципы, особенности, преимущества и недостатки.

Ключевые слова: карбоксигемоглобин, метгемоглобин, интоксикация, лабораторные методы.

1 Bashkir State Medical University, 3 Lenina St., Ufa, Russian Federation 450000

2 Research and Production Enterprise TEKHNOMEDICA, P.O. Box 1, Moscow, Russian Federation 127081

Clinical importance and modern methodological aspects of determining the level of carboxy-and methaemoglobin in blood

Phatkullin K.V. — postgraduate student of the Department of laboratory diagnostics of Institute of Postgraduate Education, tel. +7-965-922-19-92, e-mail: kimf@mail.ru 1

Gilmanov A.Zh. — D. Med. Sc., Professor, Head of the Department of laboratory diagnostics of Institute of Postgraduate Education, tel. +7-927-237-55-82, e-mail: alex_gilm@mail.ru 1

Kostyukov D.V. — engineer, top specialist, tel. (495) 966-08-81, e-mail: tm@technomedica.com 2

The article describes mechanisms of formation of carboxy-and methaemoglobin in the body, main reasons of the increased concentration in blood under pathological conditions (intoxication), pathogenesis, peculiarities of clinical presentation and diagnosis of a developing intoxication. Comparative characteristics of traditional and modern laboratory methods for determining the concentration of said derivatives of hemoglobin in the blood is given: principles, features, advantages and disadvantages are described.

Key words: carboxyhaemoglobin, methemoglobin, intoxication, laboratory methods.

Дыхание — один из основных физиологических процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организма человека. Важнейшей составной частью дыхания в организме служит транспорт кислорода в крови, поэтому мониторинг параметров, определяющих этот процесс, является необходимой клинической процедурой, методологические аспекты которой активно совершенствуются до сих пор.

Транспорт кислорода в крови осуществляется главным ее белком — гемоглобином; определение его концентрации в крови давно стало неотъемлемой частью общеклинического обследования в лечебных учреждениях. Референсным методом определения концентрации гемоглобина является гемиглобинцианидный (по Драбкину), основанный на переводе всех форм гемоглобина в цианметгемоглобин (HiCN). Но из-за использования опасных соединений (цианид калия, ацетонциангидрин) в последние годы он все больше замещается гемихромным методом, обладающим всеми достоинствами гемоглобинцианидного (коэффициент корреляции 0,99) и не требующим применения вредных веществ [1]. Таким образом, определение концентрации общего гемоглобина в крови — это рутинное исследование, не представляющее затруднений.

Понятие «общий гемоглобин» объединяет все его дериваты. Существуют десятки производных гемоглобина, классифицируемых по лиганду, связанному с атомом железа гема; часть из них приведена в таблице. В наибольшем количестве (>1%) в крови человека обнаруживаются четыре основных производных: оксигемоглобин (O₂Hb), восстановленный гемоглобин, илидезоксигемоглобин (Hb), карбоксигемоглобин (COНb) и метгемоглобин, или гемиглобин (Hi) [2].

Карбоксигемоглобин образуется при связывании угарного газа (СО) с атомом Fe 2+ в составе гемоглобина. Он неспособен присоединять кислород и участвовать в его транспорте, поскольку соответствующая валентность железа оказывается занятой.

Угарный газ может иметь как эндогенное, так и экзогенное происхождение. В организме он образуется при распаде гемоглобина в клетках РЭС за счет окисления метинильной группы, находящейся между пиррольными кольцами гема. В ходе катаболизма гема эритроцитов (включая разрушение части клеток во время эритропоэза в костном мозге) образуется около 79% эндогенного угарного газа; остальная его часть (до 21%) формируется в результате расщепления миоглобина, цитохромов, металлосодержащих ферментов (каталаза, пероксидаза, триптофанпирролаза, гуанилатциклаза, NO-синтаза и др.), перекисного окисления липидов, а также действия ксенобиотиков и некоторых бактерий 5. Эндогенная продукция СО возрастает при гемолизе [6]. Основными экзогенными источниками угарного газа являются выхлопные газы машин, печи и камины, а также краски и растворители, содержащие метиленхлорид (его пары абсорбируются легкими, попадают в кровоток и при окислении в печени могут образовать СО), а также курение табака.

Физиологический уровень эндогенного карбоксигемоглобина в крови составляет, по данным разных авторов, от 1 до 3,4%. У жителей городов с сильно загрязненным воздушным бассейном показатель COHb в крови намного выше — в среднем 8,8%, у жителей Москвы — до 12% [7].

После прекращения воздействия (вдыхания CO) до 70% угарного газа выделяется из организма в течение первого часа, до 96% — за 4-8 часов. Выведение монооксида углерода осуществляется в основном через дыхательные пути, незначительная часть выходит через кожу и ЖКТ, а также с мочой в виде комплексного соединения с железом.

Токсическое действие монооксида углерода на организм обусловлено суммарным эффектом гипоксической гипоксии (в результате понижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе); гемической гипоксии (в результате образования COНb); циркуляторной гипоксии (вследствие гемодинамических нарушений) и тканевой гипоксии (из-за инактивации ферментов тканевого дыхания).

Скорость образования COНb прямо пропорциональна концентрации монооксида углерода в воздухе. Сродство гемоглобина к СО в 200-300 раз больше, чем к О₂ 9, хотя присоединение СО к Hb происходит в 10 раз медленнее[6]. При связывании угарного газа с одним из четырех атомов железа гемоглобина увеличивается сродство к кислороду остальных трех участков его связывания, в результате чего кислород труднее отдается тканям.

Скорость диссоциации COHb зависит исключительно от парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе (эффект «вытеснения»). Период полураспада (Т_1/2) карбоксигемоглобина при нормальном дыхании составляет около 5,3 часа, при вдыхании 100% кислорода под давлением 1 атм. он сокращается до 1,3 часа, при 3 атм. — до 0,4 часа, а при дополнительном введении CO₂ — до 12 минут за счет дополнительной стимуляции дыхательного центра [3].

Нарушения, обусловленные взаимодействием монооксида углерода с железосодержащими веществами в тканях (цитохромоксидазой, цитохромом Р-450, цитохромом С, каталазой, пероксидазой, миоглобином и др.) и образованием медленно диссоциирующих соединений (Т_1/2 от 48 до 72 часов), приводят к тканевой гипоксии. Сродство миоглобина (Mb) к угарному газу в 40 раз выше, чем к кислороду, сердечного Mb — втрое выше по сравнению со скелетным. Поэтому «отсроченные» симптомы отравления угарным газом могут быть обусловлены его постепенным высвобождением из карбоксимиоглобина (COMb) и последующим образованием COНb [3].

Особенно чувствительны к гипоксии при воздействии угарного газа ткани с интенсивным энергообменом — нервная и миокардиальная, а также эмбриональные ткани. Образование COMb отрицательно влияет на функциональное состояние миокарда и скелетной мускулатуры; так, для острых отравлений угарным газом были характерны очень высокие концентрации КФК-MB в крови пациентов [11].

В последние годы немалая роль в механизме токсического действия угарного газа отводится обусловленному гипоксией развитию оксидативного стресса с образованием свободнорадикальных форм кислорода. В условиях гипоксии ускоряется распад гликогена, нарушается утилизация глюкозы и возрастает уровень лактата, страдают другие виды метаболизма. Наиболее тяжело переносят отравление угарным газом лица с анемиями, гематологическими расстройствами и хроническими сердечно-легочными заболеваниями, особенно в пожилом возрасте.

Угарный газ легко диффундирует через плаценту и может связываться с фетальным гемоглобином плода, причем уровень образующегося карбоксигемоглобина может быть на 10-15% выше, чем у матери. Эта разница обусловлена более медленной скоростью диссоциации COHb у плода — в 5 раз медленнее, чем в организме матери [12]. Острое отравление, относительно благополучно протекающее у матери, может привести к внутриутробной гибели плода вследствие аноксической энцефалопатии, в том числе «отсроченной». В начальные сроки беременности гипоксия плода может вести к выкидышу или порокам развития; в поздние сроки возможны преждевременные роды или рождение живого ребенка с выраженной энцефалопатией. Эти изменения зафиксированы при уровне COНb у плода свыше 15% [6].

Клиника хронического отравления СО развивается при длительном действии малых (меньше 0,1 мг/л) концентраций СО, не снижающих содержания HbО₂ в крови. Со стороны сердечно-сосудистой системы наблюдаются более тяжелые нарушения, чем при остром отравлении, причем они могут выявляться спустя 1-1,5 года после прекращения контакта с СО. Гипоксия, ассоциированная с хронической интоксикацией СО, может сопровождаться развитием психоневрологических расстройств и нарушениями функции других систем организма [6].

Одной из наиболее распространенных причин хронической интоксикации угарным газом является курение. У курящих отмечается увеличение уровня HbCO в крови до 15-22% [13]. У «пассивных» курильщиков, находящихся под воздействием табачного дыма, уровень HbCO в крови может быть увеличенным до 2-3% [3].

Накопления метгемоглобина в организме обычно не происходит, поскольку способность эритроцитов восстанавливать окисленный гем во много раз превышает скорость его спонтанного окисления. Восстановление Hi в Hb осуществляется с помощью специальных систем, главным компонентом которых является цитохром b5-редуктаза (НАД×Н-метгемоглобинредуктаза) — на ее долю приходится около 70% восстановленного гемоглобина, а также аскорбиновая кислота (12-16%) и глутатион (9-12%). Еще один путь восстановления Hi связан с ферментом НАДФ×Н-метгемоглобинредуктазой, которая активируется экзогенными акцепторами электронов, например, рибофлавином и метиленовым синим. На долю НАДФ×Н-метгемоглобинредуктазы приходится 5-6% восстановленного гемоглобина [14].

При абсолютной или относительной недостаточности восстанавливающих систем в эритроцитах развиваются метгемоглобинемии — обусловленные различными факторами заболевания, при которых содержание Hi в крови превышает физиологическую норму (1-2% от общего количества Hb). Выделяют первичные (наследственные) метгемоглобинемии, связанные с недостатком ферментов восстановления Hi либо с присутствием аномальных гемоглобинов, а также вторичные (приобретенные, токсические) метгемоглобинемии экзогенного и эндогенного происхождения. Увеличение уровня Hi в крови при этих состояниях приводит к нарушению оксигенации крови и тканей с развитием гипоксии и, как правило, цианоза.

Степень выраженности клинических проявлений зависит от количества Hi, скорости развития метгемоглобинемии и компенсаторных возможностей организма. Повышение Hi до 10% чаще всего не дает клинически выраженных проявлений. При уровне Hi в пределах 10-20% появляется цианоз слизистых и кожных покровов, возникают общая слабость, недомогание, ослабление памяти, раздражительность, головные боли. При содержании Hi 30-50% к вышеперечисленным симптомам присоединяются боли в сердце различного характера, одышка, головокружение, резко выраженный цианоз. Возможно появление неврологической симптоматики, связанной с нарушением процессов десатурации и элонгации ненасыщенных жирных кислот в нейронах.

При врожденных метгемоглобинемиях венозная кровь у пациентов имеет шоколадно-коричневый оттенок и не алеет при соприкосновении с воздухом; общий и биохимический анализы крови — без больших отклонений от нормы. Цианоз кожи и видимых слизистых оболочек проявляется от рождения; окраска кожных покровов варьирует от сероземлистой до темно-фиолетовой. Однако в легких случаях продолжительность жизни пациентов не страдает; в основном пациенты, скорее, «синие», чем «больные» [15]. В тяжелых случаях заболевание проявляется разлитым цианозом, задержкой психомоторного развития, микроцефалией и приводит к смерти больных в первые годы жизни.

К токсическим метгемоглобинемиям эндогенного происхождения относится так называемый энтерогенный цианоз — редкая патология, связанная с поражением кишечника и высасыванием избыточно образующихся в нем веществ — метгемоглобинобразователей. Встречается он преимущественно у детей и имеет многофакторное происхождение: возможно, играет роль излишняя колонизация кишечника бактериями, вырабатывающими нитраты и другие вещества-окислители, а также ускоренное аутоокисление гемоглобина в условиях ацидоза и гиперхлоремии [15].

Токсические метгемоглобинемии экзогенного происхождения развиваются при воздействии химических и некоторых лекарственных средств. Основными метгемоглобинобразователями являются нитросоединения (нитриты и нитраты, в том числе нитроглицерин, нитрофенолы, нитроанилин и др.); аминосоединения (анилин и его производные в составе красителей, чернил, красок, аминофенолы, p-аминобензойная кислота и др.); окислители (хлораты, перманганаты, галогениды, хиноны и др.); некоторые красители (метиленовая синь); лекарственные вещества (основной субнитрат висмута, фурадонин, новокаин, сульфаниламиды, ПАСК, аспирин, фенотиазин и др.) [2]. Попав в организм, эти соединения непосредственно окисляют Fe 2+ в составе гемоглобина либо метаболизируются с образованием продуктов, которые обладают этим свойством.

В основе токсического влияния метгемоглобинобразователей лежат резкое снижение кислородной емкости крови (артериальная гипоксемия), уменьшение артериовенозной разницы по кислороду вследствие ухудшения диссоциации оксигемоглобина, гипокапния и респираторный алкалоз.

При токсической метгемоглобинемии оксигенотерапия не приводит к устранению цианоза. Более того, назначение кислорода может сопровождаться повышением уровня метгемоглобина в крови.

Таблица.
Основные дериваты гемоглобина (по Кушаковскому М.С., 1968)

Название

Степень окисления атома железа в геме

Восстановленный гемоглобин, дезоксигемоглобин

Источник