Рафт за книги на NCBI. Услуга на Националната медицинска библиотека, Национални здравни институти.

токсичност

StatPearls [Интернет]. Островът на съкровищата (Флорида): публикуване на StatPearls; 2020 януари-.

StatPearls [Интернет].

Джон В. Ашурст; Томас М. Напе .

Автори

Принадлежности

Последна актуализация: 26 юни 2020 г. .

Въведение

Метанолът (CH3OH) е токсичен алкохол, който се съдържа в различни битови и промишлени агенти. Терминът „токсични алкохоли“ е общ термин, който включва метанол, етилен гликол и изопропилов алкохол. Излагането на метанол може да бъде изключително опасно, със значителна заболеваемост и смъртност, ако не се лекува. Отравянето с метанол най-често се дължи на случайно или умишлено поглъщане, а случайно епидемично отравяне поради грешки при дестилация и ферментация и замърсяване с напитки. Продуктите, които съдържат метанол, включват течност за миене на предно стъкло, антифриз за газопровод, почистващ препарат за карбуратор, течност за копирни машини, парфюми, гориво за затопляне на храна и други видове горива. Експозициите могат да причинят различна степен на токсичност и могат да изискват редица лечения от внимателно лабораторно наблюдение до антидотална терапия и диализа. Основните лечения са или етанол, или фомепизол и за разлика от токсичността на етилен гликол, често се препоръчва диализа. [1] [2] [3]

Етиология

Токсичността на метанол може да възникне чрез поглъщане, дермална абсорбция и вдишване. Най-често съобщаваното поглъщане е вторично при пиенето на течност за миене на предното стъкло като опит за самоубийство. Случайно поглъщане може да възникне чрез изследователско поведение при деца. Метанолът също е бил злоупотребяван като заместител на етанола с агенти като гориво за затопляне на храна и почистващ препарат за карбуратори като източник на злоупотреба чрез вдишване. [4]

Епидемиология

Лицата в риск включват малки деца и малки деца, които изследват заобикалящата ги среда, алкохолици и суицидни индивиди. Повечето случаи са изолирани инциденти; епидемии обаче са възникнали вследствие на замърсения етанол и неправилно дестилиране. [5]

Патофизиология

При поглъщане метанолът се абсорбира бързо през стомашно-чревния тракт за по-малко от 10 минути. Метанолът не е свързан с протеини и се абсорбира директно в общото отделение на телесната вода с обем на разпределение приблизително 0,7 L/kg. Концентрациите в серума достигат пик веднага след абсорбцията и следват нулева степен на елиминиране. Метаболизмът се осъществява главно в черния дроб чрез серийно окисление чрез алкохол дехидрогеназа и алдехид дехидрогеназа, но започва с алкохол дехидрогеназа, присъстваща в стомашната лигавица. Алкохолът дехидрогеназа окислява метанола до формалдехид, а алдехид дехидрогеназата впоследствие окислява формалдехид до мравчена киселина. Всеки от тези два етапа на окисление е свързан с намаляване на NAD до NADH. Този ензимен метаболизъм осигурява скорост на елиминиране от нулев порядък от около 8 до 9 mg/dL/h, когато концентрацията на метанол е между 100 и 200 mg/dL. Мравчена киселина не се елиминира лесно и най-вече се натрупва, докато малко количество в непротонираната си форма, формиат, взаимодейства с фолат, за да създаде въглероден диоксид и вода за издишване. Неметаболизираният метанол не се изчиства достатъчно през бъбреците или белите дробове и има ефективен полуживот от около 30 до 85 часа. [6]

Токсикокинетика

История и физика

Историята често е трудна за придобиване при умишлен опит за самонараняване или сценарий за злоупотреба с вещества и физическият преглед често може да бъде нормален при ранното поглъщане. Много пациенти могат да се смутят или да не искат да признаят за своите действия. Също така е обичайно пациентите да подценяват големината и тежестта на поглъщането. Случайното поглъщане обаче често се докладва самостоятелно или става свидетел. Много пъти има диагностична дилема и от клинициста зависи да разгледа излагането на токсичен алкохол като етиология за находка като метаболитна ацидоза с повишена анионна празнина.

Пациентите, които се появяват през първите 12 до 24 часа след поглъщането, може да изглеждат нормални и това се описва като латентен период. Впоследствие се появяват гадене, повръщане и коремна болка, последвани от депресия на централната нервна система (ЦНС) и хипервентилация, тъй като настъпва метаболитна ацидоза. Очните симптоми, свързани с токсичността на ретината, често се проявяват под формата на замъглено зрение, намалена зрителна острота, фотофобия и „ореолно зрение“. Тези симптоми са свързани с резултатите от физикалния преглед, които могат да включват папилема, хиперемия на оптичния диск и зенични дефекти при фундоскопска оценка. Симптомите, свързани с токсичността на базалните ганглии, не се откриват рано поради депресия на психичния статус и острота на заболяването. Без лечение пациентите могат да прогресират до кома, дихателна или циркулаторна недостатъчност и смърт.

Оценка

Пациент, който е погълнал метанол, ще се появи някъде по спектъра на асимптоматично с увеличена осмоларна междина до много болен с токсичност за крайните органи и метаболитна ацидоза на анионна междина. Оценката на пациента в нетрезво състояние с метанол трябва да следва диагностичен подход, който използва исторически и обективни данни. Трябва да се получи електрокардиограма, основен метаболитен панел и концентрация на ацетаминофен при всички пациенти с токсикология със съмнение за самонараняване. Допълнителни тестове, които трябва да се имат предвид при самоповреждане, са пълна кръвна картина, трансаминази, липаза, състояние на бременност, серумни или уринови кетони, концентрации на лактат, етанол и салицилат. В случай на токсични алкохоли е много важно да се изключи салицилатната токсичност, особено при оценка на пациент с метаболитна ацидоза. Концентрацията на етанол също се изисква при оценката на пациент с поглъщане на токсичен алкохол, тъй като етанолът инхибира метаболизма на метанола. [5]

Концентрациите на токсичен алкохол са потвърждаващи и се измерват с газова хроматография, която не е лесно достъпна във всички здравни заведения. Концентрацията се отчита в милиграми на децилитър (mg/dL) и тъй като обикновено достига пикове скоро след абсорбцията, се очаква да намалее с кинетика от нулев ред, както е описано по-горе. Важно е да се има предвид и времето на поглъщане, тъй като концентрацията на токсичен алкохол може да не отразява нивото на токсичност, ако метаболизмът вече е напреднал, тъй като метаболитите са отговорни предимно за токсичните ефекти. В случай на метанол, концентрацията на формиат може да бъде оценена, за да корелира с ацидоза или някакви клинични данни за увреждане на крайните органи.

Получаването на токсични концентрации на алкохол често изисква изпращане на серумна проба до външно съоръжение, което може да отнеме часове до дни, а диагностиката обикновено се изисква по-рано. Следователно трябва да се има предвид методологичен подход към диагнозата, при който пациентът да се наблюдава за очакваните ефекти на токсичността. Тъй като анидозната ацидоза е по-късна констатация, пациент с нормално киселинно-алкално състояние рано след поглъщане трябва да бъде наблюдаван минимум 12 часа със серийни основни метаболитни панели на всеки 2 до 4 часа, за да се наблюдава развитието на метаболитна ацидоза повишена анионна празнина. Този период на наблюдение може да започне едва след като се потвърди, че концентрацията на етанол на пациента е неоткриваема. 12-часов период на наблюдение е приет за стандарт на грижа, но той се основава на колективен опит повече от конкретни данни, тъй като ацидозата е вероятно да се появи по-рано от 12 часа.

Мнозина предпочитат да използват измерването на осмоларната междина за по-нататъшно стратифициране на риска при ранно представящия се пациент. Увеличената осмоларна междина е неспецифична и показва наличието на какъвто и да е осмотично активен агент, като алкохол. Има обратна връзка между осмоларната междина и анионната междина. Осмоларната междина трябва да бъде повишена рано след поглъщане на алкохол и постепенно да намалява с развитието на метаболитна ацидоза на анионната междина. Тази повишена осмолалност се дължи на изобилието от осмотично активно изходно съединение, а ацидозата се дължи на производството на неговите метаболити. Когато се изчислява осмоларната междина, е важно да се включи етанол в изчислението, тъй като етанолът също е осмотично активен. Уравнението за измерване на осмоларната междина е както следва:

Осмоларната междина не може да се използва за изключване на наличието на токсичен алкохол, но може да бъде полезна като индикация за започване на лечение, когато осмоларната междина е по-голяма от 25 mOsm/kg HO; въпреки че някои препратки цитират използването на осмоларна междина по-голяма от 50 mOsm/kg HO. Използвайки горното уравнение, концентрацията на токсичен алкохол теоретично може да бъде екстраполирана от процепа, като се използва съответно моларната маса на метанол или етиленгликол, 32 g/mol и 62 g/mol. Трябва да се отбележи, че се смята, че разликата в осмоларността на изходното ниво е в диапазона от -9 до 19 mOsm/kg HO. Това трябва да се има предвид при изчисляване на осмоларната междина и истинският резултат от изчислението може да бъде +/- 20 в сравнение с находката. Не са необходими серийни измервания на серумна осмоларност и осмоларна междина или не са посочени при оценката.

Когато се разглежда метаноловата токсичност при пациент с метаболитна ацидоза с анионна междина, пациентът трябва да бъде изследван за гореспоменатите свързани симптоми, особено зрителни нарушения и трябва да се извърши фундускопски преглед. Освен това, когато серумна концентрация на метанол не може да бъде потвърдена, е особено важно да се изключи токсичността на салицилат. Разликата в осмоларността може да не бъде значително повишена, след като пациентът е ацидотичен, тъй като изходното съединение вече се е метаболизирало до неизвестна степен и ако се появи значително късно, осмоларната междина може да е нормална. Не трябва да се провежда 12-часов период на наблюдение, ако пациентът вече е ацидотичен; ако обаче е стабилен, пациентът трябва да бъде проверен за серум или кетони в урината и да се лекува с 1 до 2 литра изотонични интравенозни течности, съдържащи декстроза. Ако подобрението настъпи, както се доказва от подобрена ацидоза и намаляване на анионната празнина, тогава поглъщането на токсичен алкохол трябва да се счита за по-малко вероятно, а други етиологии трябва да се разгледат по-категорично.

Често може да се изчисли и серумна концентрация на алкохол. (Забележете, терминът "алкохол" не се отнася конкретно само до етанол). Този подход може да бъде полезен при разслояване на риска от малки, неволни поглъщания с много ясни и точни истории. Оценката се основава на дозата или количеството, погълнато в милилитри (D), процентна концентрация на погълнат алкохол, бионаличност (BV), обемът на разпределение (V), изразен като литри на килограм, и теглото на пациента (W) в килограми. Това е най-полезно при оценка на токсичността при малки, случайни поглъщания, обикновено от деца. Уравнението е както следва:

Това се извършва чрез първо определяне на процентната концентрация на погълнатия агент, като 1% е равен на 1 gm/100 ml. След това погълнатото количество се определя чрез умножаване на процентната концентрация по погълнатия обем. След това този продукт се умножава по бионаличност, която консервативно се приема за 100%. След това се разделя на произведението от обема на разпределение (0.7L/kg) и теглото на пациента в килограми. Резултатът ще бъде в грамове на литър, което ще трябва да бъде преобразувано в милиграми на децилитър (или умножено по 100). Получената серумна концентрация предполага, че общото поглъщане е настъпило моментално с пълно усвояване. С малки хапки може да се приеме, че залъкът на възрастен е приблизително 30 мл, а хапчето за малко дете е приблизително 10 мл. (Вижте свързания с практиката въпрос).

Излагането на токсичен алкохол се потвърждава, когато серумна концентрация демонстрира диагнозата. Трябва да се подозира при пациент с развиваща се метаболитна ацидоза с повишена анионна празнина, предшествана от пропаст на осмоларността, която намалява с времето, със свързани симптоми, както е описано по-горе. Лактатът и кетоните могат да бъдат откриваеми, но са неспецифични. [7]

Лечение/управление

Възможностите за лечение на метанолова токсичност включват поддържащи грижи, фомепизол (антизол, 4-метилпиразол или 4MP), етанол, диализа и теоретично фолат. Фомепизолът е противоотровата за токсични алкохоли, а механизмът му на действие е инхибирането на алкохолната дехидрогеназа. Етанолът може също да се използва терапевтично за инхибиране на алкохолна дехидрогеназа, когато фомепизолът е недостъпен. И двете лечения имат предимства и недостатъци. Фомепизолът се дозира по-лесно, не предизвиква никакво разчупване, силно инхибира алкохолната дехидрогеназа, но е доста скъп. Етанолът е по-евтин, но е по-трудно да се дозира точно, изисква внимателно проследяване на серумната концентрация на етанол и причинява неувереност, която може да наложи мониторинг на интензивни грижи. [1] [4]

Фомепизолът или етанолът служат като инхибитори на алкохолната дехидрогеназа, за да спрат превръщането на метанола в неговия токсичен метаболит, формиат. Когато алкохолната дехидрогеназа се инхибира, клирънсът на метанола се удължава от приблизително 8,5 mg/dL/час до ефективен полуживот от 45 до 90 часа. Фомепизолът се прилага интравенозно с натоварваща доза от 15 mg/kg и след това поддържащо дозиране от 10 mg/kg на всеки 12 часа за 4 дози или докато концентрацията на метанол е под 32 mg/dL с нормално киселинно-алкално състояние. Ако се изисква допълнително дозиране над 4 поддържащи дози, тогава дозирането се увеличава до 15 mg/kg на всеки 12 часа поради автоиндукция на повишен метаболизъм. По време на диализа, фомепизолът трябва да се дозира на всеки 4 часа, тъй като той може да се диализира.

Дозирането на етанол е по-сложно, трудно за наблюдение и има добавения страничен ефект на разпиляване. Етанолът може да се прилага интравенозно или орално. Въпреки това, той трябва да се дава само ако фомепизолът не е на разположение, тъй като би било неподходящо да се накара пациентът да бъде в нетрезво състояние за такъв продължителен период. Когато се лекува с етанол, целевата терапевтична серумна концентрация е от 80 до 120 mg/dL. Формулярът за интравенозно приложение на етанол обикновено е 10% и натоварващата доза се изчислява, като се използва продуктът от целевата плазмена концентрация (C = 100 mg/dL), обема на разпределение на етанола (V = 0,6 L/kg) и теглото на пациента. Тогава поддържащото дозиране се основава на степента на елиминиране. Емпирично, 10% интравенозен етанол може да се прилага с натоварваща доза от 8 mL/kg в продължение на 30 до 60 минути, последвано от поддържащо дозиране от 1 до 2 mL/kg на час. Поддържащото дозиране се удвоява по време на диализа. Пероралното дозиране може да се изчисли, като се използва горното уравнение за серумни концентрации на алкохол, като се използват 100 mg/dL за серумната концентрация и след това се реши за погълнатото количество. Емпирично, 50% (100 доказателство) орален етанол може да се прилага с натоварваща доза от 2 ml/kg, последвана от 0,2 до 0,4 ml/kg на час. Поддържащото дозиране се удвоява по време на диализа.

Пациентите с поглъщане на токсичен метанол трябва да бъдат силно обмислени за хемодиализа. Поради ниския си обем на разпределение и липсата на свързване с протеините, метанолът и токсичният метаболит, формиат, се диализират. Хемодиализата често е полезна за токсичността на метанола, тъй като може значително да намали продължителността на престоя на пациента. След като алкохолната дехидрогеназа бъде инхибирана, клирънсът на метанола се удължава от приблизително 8,5 mg/dL на час до ефективен полуживот от 45 до 90 часа. Единственото абсолютно показание за хемодиализа при токсичност на метанола е ново зрително увреждане при наличие на метаболитна ацидоза. Относителните показания за хемодиализа включват концентрация на метанол по-голяма от 50 mg/dL, тежка метаболитна ацидоза, неподлежаща на реанимация, анамнеза за поглъщане на летална доза от 1 gm/kg, бъбречна недостатъчност и други стандартни показания за диализа.

Допълнителното лечение на метанолната токсичност включва фолат. Приемът на фолат е от теоретична полза, тъй като може да засили метаболизма на токсичния метаболит, формиат, до въглероден диоксид и вода.

Приемът в интензивното отделение е подходящ, когато пациентът има тежка симптоматика, тежки метаболитни нарушения, нуждае се от диализа или се лекува с етанол като антидот. [8]

Диференциална диагноза

Диференциалната диагноза на поглъщане на токсичен алкохол включва други етиологии на метаболитна ацидоза, както и различни алкохоли, които също могат да бъдат погълнати. Важни токсикологични съображения за метаболитна ацидоза са салицилатите, ацетаминофенът, желязото, въглеродният окис, цианидът, алкохолната кетоацидоза и поглъщането на други алкохоли, като етилен гликол, диетилен гликол или толуен. Трябва да се има предвид и поглъщането на агенти, съдържащи повече от един алкохол или токсично вещество. Нетоксикологичните съображения трябва да включват диабетна кетоацидоза, сепсис и уремия.

Прогноза

Пациентите често се възстановяват, когато се появи бърза диагностика и лечение. Токсичността на ретината и токсичността на базалните ганглии могат да доведат до трайни симптоми. Когато пациентите се представят късно или диагнозата не бъде разпозната своевременно, може да настъпи значителна заболеваемост и смъртност.