Case of methemoglobinemia in an infant with cyanosis

Full Text

Известно, что цианоз — это клинический симптом, при котором кожа и слизистые приобретают голубоватый цвет. Цианоз является следствием десатурации крови из-за наличия дезоксигенированного гемоглобина. В то же время, гипоксемия — это состояние, при котором парциальное давление кислорода в артериальной крови (p_аО₂) ниже нормального (нормальный уровень p_аО₂ составляет 80–100 мм рт. ст.), и обычно связано с системной артериальной десатурацией. Нормальная сатурация, измеренная пульсоксиметром, составляет ≥95 %. Гипоксия же связана с нарушением оксигенации на тканевом уровне и часто проявляется метаболическим ацидозом [9].

Очень важно понимать, что цианоз, гипоксемия и гипоксия, хотя и взаимосвязаны, могут существовать независимо друг от друга [10]. Так, у ребенка с синим пороком сердца может быть гипоксемия и цианоз, но без гипоксии, вследствие компенсаторного увеличения сердечного выброса и уровня гемоглобина. С другой стороны, ребенок с сердечной недостаточностью или тяжелой анемией может иметь нормальную сатурацию и при этом тканевую гипоксию из-за уменьшения доставки кислорода к тканям. В случае наличия аномальных форм гемоглобина и метгемоглобинемии у пациентов наблюдается цианоз, а показатели сатурации и p_aO₂ остаются в норме [6].

Целью осмотра клинициста является своевременное выявление гипоксемии с помощью пульсоксиметрии при умеренной десатурации или обнаружение цианоза при тяжелой десатурации. Дети с цианозом должны быть госпитализированы и осмотрены детским кардиологом и пульмонологом.

Цианоз определяется при осмотре, когда содержание дезоксигенированного гемоглобина составляет 3–5 г/дл [9]. Но иногда цианоз трудно выявить из-за особенностей цвета кожи, освещения и желтухи. Обнаружение цианоза зависит от концентрации гемоглобина. Так, у младенца с уровнем гемоглобина 20 г/дл цианоз будет видимым при сатурации 85 % (15 % 20 г/дл составляет 3 г/дл дезоксигенированного гемоглобина), тогда как у ребенка с показателем гемоглобина 10 г/дл цианоз не будет проявляться клинически, пока сатурация не снизится до 70 % (30 % 10 г/дл составляет 3 г/дл дезоксигенированного гемоглобина).

Таким образом, у детей с анемией и гипоксемией цианоз может быть не распознан, пока сатурация не снизится до 85 % и более. Цианоз может появляться только во время плача или кормления [4]. Именно по этой причине необходимо проводить всем детям пульсоксиметрию до выписки из родильного дома, поскольку этот метод играет очень важную роль в скрининге врожденных пороков сердца [2, 3, 5, 7, 8]. Американская академия педиатрии рекомендует обязательное углубленное обследование при выявлении сатурации <95 % на нижней конечности после 24 ч жизни [7].

Различают четыре основных механизма развития цианоза/гипоксемии [1, 10].

1. Легочная венозная десатурация:

а) с высоким альвеолярно-артериальным градиентом кислорода:

• тяжелые паренхиматозные заболевания легких (например, острый респираторный дистресс-синдром, легочное кровотечение);
• диффузные заболевания легких (например, интерстициальные болезни легких);
• внутрилегочное шунтирование справа налево, когда венозная кровь попадает в системный артериальный кровоток, минуя зоны газообмена легкого, что приводит к стойкой гипоксемии. В норме величина шунта составляет не более 2 % (например, ателектаз, легочные артериовенозные мальформации);

б) с низким альвеолярно-артериальным градиентом кислорода (например, центральная гиповентиляция, передозировка опиоидами, пневмония).

2. Внелегочное шунтирование справа налево:

а) врожденные пороки сердца синего типа со сниженным легочным кровотоком и шунтированием справа налево (например, тетрада Фалло, легочная атрезия);

б) высокая легочная гипертензия, первичная или вторичная, с шунтом справа налево на уровне протока или открытого овального окна (например, первичная легочная гипертензия, синдром Эйзенменгера), критический стеноз легочной артерии.

3. Физиология транспозиции (например, D-транспозиция магистральных сосудов).
4. Гемоглобинопатии со сниженным сродством к кислороду (например, метгемоглобинемия).

В качестве примера дифференциально-диагностического алгоритма при цианозе у младенцев мы приводим случай из клинической практики.

Пациент А. в возрасте 1 месяца поступил в педиатрическое отделение с жалобами: на цианоз носогубного треугольника, языка, периорбитальной области, конечностей, мраморность кожных покровов.

Из анамнеза известно, что с двух недель мама отмечала посинение губ, конечностей. При плановом осмотре участковым педиатром в возрасте 1 месяца выявлен цианоз носогубного треугольника, снижение сатурации O₂ до 84 % по данным пульсоксиметрии. Ребенок был срочно госпитализирован для верификации причины цианоза и гипоксемии.

Из анамнеза жизни известно, что ребенок от 11-й беременности (1-я беременность — родился здоровый мальчик, 2-я беременность закончилась выкидышем, 3-я — здоровая девочка, 4-я — медицинский аборт, 5-я — медицинский аборт, 6-я — здоровая девочка, 7-я — медицинский аборт, 8-я — здоровая девочка, 9-я — медицинский аборт, 10-я беременность — выкидыш), 5 родов естественным путем на сроке 40 недель. Масса тела при рождении — 3982 г, рост — 57 см. Закричал сразу. Вскармливание с рождения искусственное. Прививки: БЦЖ, гепатит В сделаны в роддоме. Психомоторное развитие соответствует возрасту. Аллергологический и наследственный анамнез со слов матери не отягощены.

Объективно при поступлении состояние расценено как тяжелое за счет гипоксемии и цианоза. Сатурация в покое составила от 88 до 92 %, на фоне беспокойства отмечалось снижение сатурации до 65 %. Сознание ясное. Кожные покровы чистые, мраморность кожных покровов, цианоз губ, языка, акроцианоз, периорбитальный цианоз. При плаче отмечалась тенденция к тотальному цианозу. Слизистые чистые, влажные. Тахипноэ в покое не выражено, частота дыхания составляла 42 дыхательных движения в минуту, при беспокойстве частота дыхания — 50 дыхательных движений в минуту. При аускультации выслушивалось пуэрильное дыхание по всем полям. Тоны сердца ясные, ритмичные. Шумы не выслушивались. Частота сердечных сокращений — 150 уд/мин. Артериальное давление 60/40 мм рт. ст. Живот не вздут, участвует в акте дыхания, при пальпации мягкий, безболезненный. Печень +1,5–2 см из-под края правой реберной дуги, селезенка не пальпируется. Диурез, стул в норме.

В клиническом анализе крови при поступлении: гемоглобин 150 г/л, эритроциты 4,48 · 10¹²/л, гематокрит 44,7, лейкоциты 9,5 · 10⁹/л (нейтрофилы палочкоядерные 3 %, сегментоядерные 57 %, лимфоциты 33 %, моноциты 3 %), тромбоциты 284 · 10⁹/л.

Кислотно-основное состояние (КОС) и газовый состав крови: рН 7,442, рСО₂ 16,8 мм рт. ст., p_аО₂ 180 мм рт. ст. (на фоне оксигенотерапии), сдвиг буферных оснований в крови (BE) 12,8 ммоль/л. Уровень лактата не определялся.

Биохимический анализ крови: общий белок 49,9 г/л, билирубин общий 22,1 мкмоль/л, билирубин прямой 6,0 мкмоль/л, АЛТ 40 Е/л, АСТ 44 Е/л, гамма-глутамилтранспептидаза 52 Е/л, мочевина 1,9 ммоль/л, креатинин 22 ммоль/л, щелочная фосфатаза 314 Е/л, КФК 121 Е/л, СРБ 0,058 мг/дл.

Необходимо отметить, что при взятии крови на анализы медперсонал отметил ее необычный шоколадный цвет.

Несмотря на отсутствие клинических признаков недостаточности кровообращения, результаты анализа крови на мозговой натрийуретический пептид — маркер сердечной недостаточности (NT-proBNP) выявили его значительное повышение. Показатель NT-proBNP составил 2905,0 пг/мл (норма до 125 пг/мл) (увеличение в 23 раза), что потребовало углубленного обследования сердечно-сосудистой системы.

Во время госпитализации ребенок 3 дня находился на кислородотерапии, при этом отмечалось снижение SрO₂ без кислорода до 94 %, во время плача однократно снижение до 84 %, во время кормления не снижено. Выявлена тенденция к метаболическому ацидозу по данным исследования КОС.

Таким образом, у данного пациента ведущим клиническим симптомом явился цианоз, а ведущим лабораторным маркером — гипоксемия. В ходе дифференциально диагностического поиска исключались основные причины гипоксемии и цианоза, а именно кардиальные, респираторные причины, гиповентиляция центрального генеза, а также гемоглобинопатии.

Первостепенно исключалась патология, которая могла бы потребовать экстренных мер вплоть до оперативного вмешательства. В приемном покое для исключения врожденных пороков сердца и легочной гипертензии проведена ЭхоКГ и консультация кардиолога. По данным ЭхоКГ признаков легочной гипертензии нет (систолическое давление в легочной артерии 19 мм рт. ст.) и внутрисердечных причин для артериальной гипоксемии цианоза не выявлено. Заключение ЭхоКГ: «Размеры полостей сердца не увеличены. Обнаружены два межпредсердных дефекта малого диаметра с лево-правым сбросом».

Для исключения респираторных причин провели рентгеновскую компьютерную томографию органов грудной клетки: в легких очагово-инфильтративные изменения не определяются. Воздушность легочных полей равномерная. Бронхо-сосудистый рисунок не усилен. Структуры средостения дифференцируются. Просвет трахеи главных бронхов свободен, не сужен. Вилочковая железа однородной структуры, увеличена в размерах до 38 × 23 × 40 мм. Внутригрудные лимфатические узлы единичные, мелкие. Выпот в плевральных полостях не определяется. Очаговые изменения костей на уровне исследования не выявлены. Заключение по данным рентгеновской компьютерной томографии: «Увеличение размеров вилочковой железы без изменения ее структуры, без масс-эффекта на окружающие структуры средостения».

Для исключения внутрилегочных шунтов проведена ЭхоКГ с пузырьковой пробой: «Пузырьковая проба отрицательная — данных за наличие внутрилегочных шунтов нет».

По данным нейросонографии выявлена субвентрикулярная псевдокиста справа небольшого размера. Электроэнцефалогрифическое заключение: «Преобладание патологической активности не выявлено. Эпилептиформная активность не зарегистрирована».

Таким образом, были исключены кардиальные, респираторные, центральные причины гипоксемии и цианоза.

При более подробном расспросе матери стало известно, что семья проживает в сельской местности, в частном доме. Ребенка поили и кормили молочной смесью, разведенной колодезной водой. Было предположено, что у ребенка имеется вторичная (токсическая) метгемоглобинемия, связанная с наличием избыточного уровня нитратов в колодезной воде, преобразующихся в желудочно-кишечном тракте в нитриты, являющиеся метгемоглобинобразующими веществами. Диагноз был подтвержден результатами исследования содержания нитратов в образцах колодезной воды, где обнаружено превышение их уровня в 2 раза: 72,19 мг/л (гигиенические нормы не более 45,0 мг/л).

За время госпитализации у ребенка отмечалась положительная динамика в виде нормализации показателей сатурации кислорода и купирования цианоза. Положительная динамика была связана с элиминацией триггера (исключение колодезной воды). Повторно был взят анализ крови на NT-pro BNP 560.6 пг/мл (уменьшение в 5 раз). Уровень в крови N-концевого фрагмента NT-proBNP — высокочувствительный показатель состояния сердечно-сосудистой системы и, в частности, маркер недостаточности кровообращения у детей. Концентрация N-концевого NT-proBNP коррелирует со степенью сердечной недостаточности. Даже при отсутствии клинических признаков сердечной недостаточности у нашего пациента повышение уровня пептида при поступлении свидетельствовало о скрытой сердечной недостаточности. Снижение концентрации N-концевого фрагмента NT-proBNP в динамике послужило дополнительным критерием эффективности и достаточности проводимой терапии.

Уровень метгемоглобина при выписке определялся в допустимой концентрации.

Был выставлен окончательный диагноз: «Метгемоглобинемия. Тимомегалия. Два дефекта межпредсердной перегородки вторичных. Ложная хорда левого желудочка». Ребенок выписан с выздоровлением, с рекомендациями исключения колодезной воды.

Метгемоглобинемия относится к группе гемоглобинопатий, характеризующихся увеличением количества гемоглобина (Hb), в котором наблюдается окисление двухвалентного железа в трехвалентное с потерей способности к обратимой связи с кислородом и развитие гемической гипоксии [1]. Часто метгемоглобинемии связаны с приемом лекарств или химических соединений, содержащих нитро- и аминогруппы. Метгемоглобинообразователи превращают Hb в MetHb, неспособный переносить кислород от легких к тканям, что приводит к снижению кислородной емкости крови, что в конечном итоге приводит к тканевой гипоксии. Содержание MetHb в крови превышает физиологическую норму (>1–2 % общего количества Hb).

Цианоз является наиболее частым симптомом метгемоглобинемии и служит причиной проведения дифференциальной диагностики с заболеваниями сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Особенностью также является несоответствие между цифрами сатурации и p_aО₂ (как правило, нормальные значения p_aО₂) и выраженности цианоза и степени гипоксемии. Заболевания, сопровождающиеся выраженным цианозом, например, тромбоэмболия легочной артерии, проявляются отчетливым снижением p_aO₂, которое не наблюдается при метгемоглобинемии и p_aO₂ может быть выше 150 мм рт. ст. Тяжесть клинических проявлений приобретенных метгемоглобинемий прямо пропорциональна количеству MetHb в крови.

Различают первичные (наследственные) метгемоглобинемии и вторичные (приобретенные, токсические). При токсической метгемоглобинемии очень важно выявить и удалить агент, действие которого привело к заболеванию. Токсические метгемоглобинемии экзогенного происхождения возникают:

• при воздействии химических агентов: нитроэтан (жидкость для снятия лака с ногтей), анилин (некоторые средства дезинфекции, маркеры, фурациллин), нафталин, окись азота, нитриты (феррил-, амил-, K-, Na-, изобутил), нитраты (превращаемые бактериями в нитриты);
• при приеме внутрь некоторых лекарственных средств (как в рекомендованных, так и в повышенных дозах): производное нитробензола (Ацетаминофен), анальгетики (ацетанилид, Фенацетин), нитробензолы/нитробензоаты, Нитроглицерин, Нитрофурагин, тринитротолуол, гидроксиламин, диметиламин, местные анестетики (Лидокаин, Прилокаин, Бензокаин), Дапсон, Флутамид, метоклопрамид (Церукал), Сульфаметоксазол, сульфаниламиды, менадион (витамин K₃), нафтохинон, Феназопиридин (Пуридиум), антибиотики (Ампициллин, Амикацин, Гентамицин, Карбенициллин).

Известны случаи возникновения токсической метгемоглобинемии при употреблении колодезной воды (присутствие нитратов, преобразующихся в желудочно-кишечном тракте в нитриты). По данным Всемирной организации здравоохранения, наиболее распространенной причиной метгемоглобинемии является высокий уровень нитратов в питьевой воде. Он может быть вызван активным применением навоза или удобрений в сельском хозяйстве. Необходимо отметить, что кипячение воды не уменьшает количество нитратов.

Факторами риска в нашем случае послужили возраст ребенка и употребление колодезной воды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Возникновение цианоза у новорожденного является неотложным состоянием, требующим мультидисциплинарного подхода, тщательного дифференциального диагноза для определения тактики лечения.
2. При выявлении цианоза у младенцев в дифференциально-диагностический поиск, помимо кардиальных, респираторных заболеваний, необходимо включать гемоглобинопатии, в частности, метгемоглобинемию. Тщательно собранный анамнез, исключение всех возможных причин цианоза и гипоксемии, оценка содержания MetHb в крови позволяют своевременно выставить диагноз.

Метгемоглобинемию следует заподозрить у ребенка с цианозом и несоответствием между p_aO₂, сатурацией и клинической картиной. Основная причина заключается в уменьшении сродства гемоглобина к кислороду в результате различных механизмов. Сатурация может быть нормальной или низкой, но в данной группе все пациенты имеют нормальное значение p_aO₂.

Эффективной мерой профилактики метгемоглобинемии является контроль уровня нитратов в питьевой воде. Рекомендуемое Всемирной организацией здравоохранения значение содержания нитратов в питьевой воде составляет 50 мг/литр и нитритов — 3 мг/литр.

About the authors

Aliya A. Biktimirova

Kazan State Medical University

Author for correspondence.
Email: aliya194@mail.ru

resident doctor, Department of Hospital Paediatrics

Russian Federation, 49, Butlerov street, Kazan, 420012

Aelita A. Kamalova

Kazan State Medical University

Email: aelitakamalova@gmail.com

MD, PhD, Dr Med Sci, Professor, Department of Hospital Paediatrics

Russian Federation, 49, Butlerov street, Kazan, 420012

Dina R. Sabirova

Kazan State Medical University

Email: dinasabirova@mail.ru

MD, PhD, Associate Professor, Department of Hospital Paediatrics

Russian Federation, 49, Butlerov street, Kazan, 420012

Almaziya R. Shakirova

Republican Children’s Clinical Hospital Ministry of Health of Tatarstan

Email: almaziaysh@mail.ru

Head, Pediatric Department No. 5

Russian Federation, Kazan

Chulpan I. Gayanova

Republican Children’s Clinical Hospital Ministry of Health of Tatarstan

Email: aelitakamalova@gmail.com

Doctor, Pediatric Department No. 5

Russian Federation, Kazan

Rezeda M. Saifullina

Republican Children’s Clinical Hospital Ministry of Health of Tatarstan

Email: aelitakamalova@gmail.com

Doctor, Pediatric Department No. 5

Russian Federation, Kazan

Lika D. Cheminava

Republican Children’s Clinical Hospital Ministry of Health of Tatarstan

Email: likacheminava@mail.ru

Doctor, Pediatric Department No. 5

Russian Federation, Kazan

Ilsina I. Fattakhova

Kazan State Medical University

Email: ilsinafattakh@yandex.ru

resident doctor, Department of Hospital Paediatrics

Russian Federation, 49, Butlerov street, Kazan, 420012

References

Supplementary files