Спирты — это производные углеводородов, содержащие гидроксильную группу. Токсичными принято называть спирты, отличные от этанола. Из них чаще всего отравления спиртами вызывают метанол, этиленгликоль и изопропиловый спирт. Первичные спирты, например метанол и этанол, содержат гидроксильную группу на конце молекулы, а у вторичных, например изопропилового спирта, она находится внутри углеродной цепи. Эфиры гликолей (двухатомных) — соединения, где водород в одной или обеих гидроксильных группах замещен углеводородным радикалом.
Историческая справка. Эпидемиология
Метанол содержится в топливе для авиамоделей, автомобильных стеклоомывающих жидкостях, топливе для кухонных плит, чернилах для копировальных устройств, духах и в сушильном газе, применяющемся для устранения гидратообразования в газопроводах. Он используется также как растворитель — сам по себе или в виде примеси к денатурированному спирту. Большинство отравлений метанолом в США вызвано приемом внутрь одного из перечисленных продуктов химической промышленности, а более 60%, согласно одному обзору, приходятся на стеклоомывающие жидкости. Редкие массовые отравления обусловлены попаданием метанола в алкогольные напитки. Изопропиловый спирт используется главным образом как дезинфицирующее средство, обычно в виде 70% раствора. Этиленгликоль широко применяется как антифриз. Эфиры гликолей стали причиной нескольких случаев массовых отравлений в XX веке, после того как пропиленгликоль в качестве растворителя для лекарственных средств был замещен диэтиленгликолем. Первое массовое отравление раствором сульфаниламида в диэтиленгликоле произошло в США, затем последовали случаи массовых отравлений в Индии, Нигерии, Бангладеше, на Гаити и (самый последний) в Панаме.
Фармакокинетика спиртов
Попав в ЖКТ, спирты быстро всасываются, но не обладают 100% биодоступностью, так как метаболизируются алкогольдегидрогеназой в желудке и при первом прохождении через печень. Метанол может в значительных количествах всасываться при вдыхании. Этиленгликоль и эфиры гликолей — соединения малолетучие, их вдыхание к отравлению не приводит. Большинство спиртов до некоторой степени всасываются через кожу — изопропиловый спирт, метанол и эфиры гликолей намного лучше этиленгликоля. После всасывания спирты быстро распределяются во всем объеме жидкости организма.
Без врачебного вмешательства элиминация токсичных спиртов происходит главным образом путем метаболизма с участием алкогольдегидрогеназы и альдегидаегидрогеназы. Метанол и этиленгликоль могут выводиться также в неизмененном виде. Этиленгликоль медленно выводится почками, Т1/2 составляет примерно 11 — 18 ч. Метанол элиминируется почками в незначительной степени и намного медленнее этиленгликоля выводится с выдыхаемым воздухом (Т 1/2 30—54 ч).
Патофизиология и клиническая картина отравления спиртами
Влияние на ЦНС
В определенных дозах все спирты могут вызвать опьянение. Эта способность выше у спиртов с более высоким молекулярным весом (например, убывает в ряду изопропиловый спирт > этиленгликоль > этанол > метанол). Отсутствие видимого опьянения не исключает прием токсичного спирта.
Метаболический ацидоз
Метаболический ацидоз с увеличенным анионным интервалом — характерный признак отравления спиртами. При отравлении метанолом ацидоз обусловлен накоплением муравьиной кислоты (некоторый вклад может вносить также лактат), а при отравлении этиленгликолем — главным образом гликолевой кислоты. Изопропиловый спирт является исключением: он метаболизируется до ацетона, то есть до кетона, который не может превращаться в кислоту.
Влияние отравления спиртами на отдельные органы
Метанол вызывает расстройства зрения: появление пелены перед глазами, нарушения цветового зрения, нечеткости зрения, при тяжелых отравлениях возможна полная слепота. Метаболит метанола муравьиная кислота токсична для митохондрий — она ингибирует цитохром-с-оксидазу (подобно цианидам), нарушая окислительное фосфорилирование. Нейроны базальных ядер, по-видимому, особенно чувствительны к метанолу: после отравления метанолом КТ или МРТ головного мозга, как правило, выявляет двустороннее поражение банальных ядер (особенно скорлупы и, реже, хвостатого ядра). В редких случаях при тяжелых отравлениях спиртами развиваются панкреатит, миоглобинурия и ОПН.
У этиленгликоля наиболее выраженное действие — нефротоксичность. Один из его метаболитов, щавелевая кислота, соединяется с кальцием и выпадает в виде кристаллов в почечных канальцах, что приводит к ОПН. Возможно также прямое повреждение почечных канальцев. Кроме того, развивается гипокальциемия, наблюдается удлинение интервала QT, сопровождающееся нарушениями ритма сердца, возможны поражения черепных нервов.
При отравлении изопропиловым спиртом возможен также геморрагический гастрит.
Диагностика отравления спиртами
Концентрация спиртов
Самый надежный способ диагностики при подозрении на отравление спиртами — измерить сывороточную концентрацию метанола, этиленгликоля или изопропилового спирта. Однако большинство больничных лабораторий не делает такие анализы круглосуточно или не выполняет вообще. Если после отравления прошло много времени, исходное соединение могло уже полностью превратиться в токсичные метаболиты, а значит, концентрация самого спирта может быть низкой или даже не определяться. При низких или неопределяемых концентрациях токсичного спирта нужно принимать во внимание анамнез и клиническую картину.
Из-за трудностей, связанных с измерением сывороточных концентраций токсичных спиртов и оценкой полученных результатов, при подозрении на отравление спиртами используют различные косвенные показатели. Такие методы, как измерение осмотического интервала, исследование свечения мочи в ультрафиолетовом свете и обнаружение в моче кристаллов, обладают малой чувствительностью и специфичностью и существенного значения не имеют. При первичном лабораторном исследовании определяют концентрации в плазме электролитов (включая кальций), АМК и креатинина. При тяжелом состоянии пострадавшего проводят также исследование газов артериальной или венозной крови и определение уровня лактата. Следует помнить, что некоторые экспресс-анализаторы ошибочно принимают гликолевую кислоту за молочную, что ведет к ложноположительным результатам.
При подозрении на отравление спиртами важно определить сывороточную концентрацию этанола. Поскольку этанол — предпочтительный субстрат алкогольдегидрогеназы, его повышенная концентрация оказывает защитное действие. Таким образом, при повышенной концентрации этанола (особенно если она близка к 100 мг%) развитие ацидоза из-за употребления токсичного спирта в большинстве случаев маловероятно. Исключение — прием внутрь этанола через несколько часов после приема другого спирта.
Лечение отравления спиртами
Если пострадавший находится в критическом состоянии, прежде всего обеспечивают проходимость дыхательных путей, проводят мероприятия, направленные на поддержание дыхания и стабилизацию гемодинамики. При артериальной гипотонии начинают инфузионную терапию. Удаление отравляющего вещества из ЖКТ при отравлении спиртами проводят редко, поскольку они быстро всасываются и плохо адсорбируются активированным углем.
Ингибиторы алкогольдегидрогеназы
При отравлении спиртами или подозрении на него важнейший (после реанимационных мероприятий) шаг — назначение ингибиторов алкогольдегидрогеназы. Иногда этого бывает достаточно для лечения, хотя в любом случае следует быть готовым к проведению гемодиализа.
В качестве ингибиторов алкогольдегидрогеназы могут применяться этанол либо метил пиразол. По эффективности они сравнимы, метилпиразол гораздо проще в применении, однако он также намного дороже этанола. Его вводят в/в, сначала в насыщающей дозе 15 мг/кг, потом 10 мг/кг каждые 12 ч. Через 48 ч метилпиразол начинает ускорять собственный метаболизм, поэтому дозу повышают до 15 мг/кг. Этанол назначают внутрь либо в/в с таким расчетом, чтобы сывороточная концентрация поддерживалась на уровне около 100 мг%.
Если анамнез указывает на вероятное отравление метанолом или этиленгликолем, проводят эмпирическое лечение до установления окончательного диагноза. Кроме того, лечение показано при ацидозе с высоким анионным интервалом без иных явных причин или при значительно повышенном осмотическом интервале. После определения сывороточной концентрации токсичного спирта лечение продолжают, пока она не снизится до 25 мг%.
Гемодиализ при отравлении спиртами
При тяжелых отравлениях токсичными спиртами методом выбора является гемодиализ. При этом из крови удаляются и сами спирты, и их токсичные метаболиты, одновременно корректируются нарушения КЩР. Показания к проведению гемодиализа неоднозначны. Поражение внутренних органов или тяжелый ацидоз требуют ингибиторов алкогольдегидрогеназы и срочного гемодиализа. При отравлении этиленгликолем с незначительными симптомами и нормальной функцией почек можно обойтись только ингибиторами алкогольдегидрогеназы. Такая тактика возможна и при легких отравлениях метанолом, однако поскольку метанол на фоне ингибиторов алкогольдегидрогеназы выводится медленно, может потребоваться гемодиализ. В промежуточных случаях решение о выборе метода лечения принимается индивидуально после консультации с токсикологом и нефрологом. Иногда для выведения отравляющего вещества или его метаболитов требуется несколько курсов гемодиализа.
Изопропиловый спирт и ацетон также могут быть удалены путем гемодиализа, однако при отравлении изопропиловым спиртом этот метод почти никогда не бывает показан. Изопропиловый спирт не приводит к метаболическому ацидозу и очень редко вызывает тяжелое поражение внутренних органов при отравлении, поэтому связанный с гемодиализом риск в данном случае превышает пользу.
Вспомогательные методы при отравлении
Фолиевая кислота и фолинат кальция ускоряют выведение муравьиной кислоты у животных. Тиамин ускоряет превращение этиленгликоля в а-гидрокси-р-кетоадипиновую кислоту, а пиридоксин — в глицин (и далее в гиппуровую кислоту). Теоретически эти средства могут повысить эффективность лечения отравлений спиртами, но у человека их польза не доказана. Впрочем, поскольку назначение витаминов безопасно, их возможная польза, скорее всего, перевешивает риск.
Формиат (анион муравьиной кислоты) гораздо менее токсичен, чем недиссоциированная кислота — возможно, потому, что у недиссоциированной кислоты гораздо выше сродство к митохондриальной цитохром-с-оксидазе. Кроме того, недиссоциированная кислота лучше проникает в ткани. Ощелачивание крови путем инфузии бикарбоната натрия сдвигает равновесие в сторону менее токсичной диссоциированной формы и повышает выведение формиата с мочой (эффект «ионной ловушки»). Кроме того, ощелачивание может быть необходимо для того, чтоб повысить pH крови до целевого уровня — выше 7,2.