พิษวิทยาสำหรับบุคลากรทางการแพทย์พิษวิทยาสำหรับประชาชนวีดิโอข่าวสารประชาสัมพันธ์
 
COMMON POISONING
Ramathibodi Poison Center  

You are here

Methemoglobinemia

 

Methemoglobinemia

 

Methemoglobinemia เป็นโรคที่พบได้เรื่อยๆ บางครั้งอาจจะพบผู้ป่วยเกิดโรคนี้พร้อมกันหลายคน เนื่องจากรับประทานอาหารที่มีสารที่ทำให้เกิด methemoglobinemia พร้อมกัน สารที่ทำให้เกิด methemoglobinemia มีอยู่หลายชนิด และอาจจะปนเปื้อนกับอาหาร โดยทั่วไปอาการอาจเป็นรุนแรงจนถึงแก่ชีวิต การวินิจฉัยภาวะโรคนี้ให้ได้จึงมีความสำคัญมาก เพราะว่าการรักษาโดยการประคับประคองที่ถูกต้อง และการให้ยาต้านพิษที่ทันเวลาจะทำให้ผู้ป่วยรอดชีวิตได้
 

กลไกการเกิดโรค  

ในภาวะปกติ hemoglobin จะประกอบด้วยโมเลกุลของเหล็กในรูปของ ferrous ion (Fe+2) อย่างไรก็ดี ร่างกายคนเราต้องพบกับภาวะ oxidative stress เสมอจาก oxygen และสารอื่นๆ ถ้ามี oxidation จะเปลี่ยนสภาพของเหล็กใน hemoglobin จาก ferrous (Fe+2) เป็น ferric (Fe+3) เรียกว่า methemoglobin ซึ่งจะทำให้ hemoglobin นั้นไม่สามารถจะนำ oxygen ไปส่งตามเนื้อเยื่อต่างๆได้ ร่างกายจึงต้องมีระบบป้องกันอันตราย โดยมีระบบ enzyme NADPH และระบบ reductases ที่คอย reduce methemoglobin เป็น hemoglobin ปกติ คนปกติจะสามารถควบคุมระดับของ methemoglobin ให้อยู่ประมาณ 1% ของ hemoglobin ทั้งหมด ซึ่งเป็นระดับที่ไม่อันตราย

ถ้าผู้ป่วยได้รับสารที่เป็น oxidizing agent ในขนาดที่สูงมาก ซึ่งจะเกินกว่าความสามารถของร่างกายที่จะกำจัดได้ ก็จะเป็น oxidative stress ต่อเม็ดเลือดแดง ในภาวะปกติ cell membrane ของเม็ดเลือดแดงจะมีระบบ enzyme ที่เรียกว่า G6PD คอยป้องกันไว้ ในกรณีที่เป็นโรค G6PD deficiency oxidative stress ต่อ hemoglobin จะทำให้ตกตะกอนเป็น Heinz bodies และต่อ cell membrane จะทำให้เม็ดเลือดแดงแตก ทำให้เกิดโรค intravascular hemolysis จากยาหรือสารพิษ 

ในคนที่มี G6PD ปกตินั้น oxidative stress จะไปกระตุ้นเหล็กให้เป็น methemoglobin มียาและสารเคมีหลายชนิดที่มีคุณสมบัติเป็น oxidizing agents (ตารางที่ 1) นทางปฏิบัติจะพบโรคนี้ เกิดจากยาที่ขนาดของยาที่ใช้รักษาใกล้เคียงกับขนาดที่ทำให้เกิด methemoglobinemia ดังนั้นการรับประทานยาเกินขนาดเพียง 1-2 เม็ดก็อาจจะทำให้เกิดโรคได้ ที่พบได้บ่อยได้แก่ dapsone และ furazolidine เป็นต้น ส่วนสารเคมีที่พบได้บ่อยในกลุ่ม nitrates ซึ่งมาจากปุ๋ยที่อาจจะปนเปื้อนกับอาหาร หรือจากสีในกลุ่ม aniline และสารอื่นๆ เป็นต้น
 

อาการแสดง 

ภาวะ methemoglobinemia เป็นภาวะที่ร่างกายมี methemoglobin เกินกว่าที่จะกำจัดได้ methemoglobin เป็น hemoglobin ชนิดที่ทำงานโดยการจับ oxygen ไม่ได้ เปรียบเสมือนขาด hemoglobin ส่วนที่ปกติไป อาการที่เกิดขึ้นจึงเหมือนกับภาวะ acute anemia ซึ่งทำให้เกิด hypoxia ถ้า ระดับ methemoglobin สูงมาก อาการของโรคนี้ก็จะมากขึ้นตามไปด้วย ผู้ป่วยที่ได้รับสาร oxidizing เข้าไปทางปากมักจะมีอาการเร็วภายใน 1 ชั่วโมง โดยทั่วไปร่างกายจะมี methemoglobin ประมาณ 1% ถ้าระดับ methemoglobin น้อยกว่า 15% (2.25 g% Hb) จะยังไม่มีอาการอะไร ที่ระดับ >15% methemoglobin จะทำให้ร่างกายมีสีเฉพาะคือสีเขียวแบบ central cyanosis 

 

ในผู้ป่วยที่ปกติโดยที่ไม่มีโรคปอด หรือหัวใจเรื้อรังอยู่ดีๆ เกิดภาวะ central cyanosis อย่างเฉียบพลันจะเป็น diagnostic clue ที่สำคัญว่าน่าจะเป็นโรค methemoglobinemia ผู้ป่วยจะเริ่มมีอาการของ hypoxia เมื่อระดับ methemoglobin สูงกว่า 30% (4.5 g% Hb) เช่น ถ้า methemoglobin >30% จะมีอาการอ่อนเพลีย มึนงง เวียนศีรษะ ปวดศีรษะ หัวใจเต้นแรง หอบ หายใจเร็ว ถ้าระดับมากกว่า 50% (7.5 g% Hb) จะมีอาการหัวใจเต้นเร็ว การหายใจถูกกด ชัก shock มี arrhythmias อาการ cyanosis จะเป็นรุนแรง ผู้ป่วยจะมีอาการซึม ถ้าระดับมากกว่า 70% (10.5 g% Hb) ผู้ป่วยจะถึงแก่ชีวิต

การช่วยการวินิจฉัยข้างเตียงที่สำคัญคือ การเจาะเลือดผู้ป่วยแล้วดูสีของเลือดจะเป็นสีน้ำตาล (chocolate brown) นอกจากนี้ถ้าใช้สาย oxygen จุ่มในหลอดเลือดให้ oxygen ผ่านออกมา สีของเลือดในภาวะ methemoglobin จะไม่เปลี่ยนแปลง แต่ถ้าเป็นเลือดปกติสีของเลือดที่ดำหลังผ่าน oxygen แล้วจะเป็นสีแดงชัดเจน นอกจากนี้การส่งห้องปฏิบัติการพิษวิทยาเพื่อหาระดับ methemoglobin ก็จะเป็นวิธีการยืนยันการวินิจฉัย และบอกถึงความรุนแรงของโรคได้ Arterial blood gas ของผู้ป่วยที่เป็น methemoglobin พบว่า partial pressure ของ oxygen (pO2) จะปกติ ถ้าวัด oxygen saturation โดยตรง (ไม่ใช่จากการคำนวณ) พบว่าต่ำลง ทั้งนี้เนื่องจาก methemoglobin ไม่ได้ทำให้ oxygen ที่ละลายใน plasma ลดลง จึงไม่พบความเปลี่ยนแปลงของ pO2 ขณะเดียวกัน tissue มีภาวะของ hypoxia จึงเกิดมีลักษณะของ metabolic acidosis ให้เห็นได้แบบ high anion gap

ประเด็นในการวินิจฉัย methemoglobin คือ เมื่อผู้ป่วยมีประวัติได้ยาหรือสารที่เป็น oxidizing agent ร่วมกับอาการของผู้ป่วยเขียวแบบ central cyanosis และเมื่อเจาะเลือดนำมาผ่าน oxygen แล้วเขย่าเลือดจะไม่เปลี่ยนสี อย่างไรก็ตามต้องวินิจฉัยแยกโรคจาก sulfhemoglobin ซึ่งสามารถทำให้เกิดลักษณะทางคลินิกได้เหมือน methemoglobin ยกเว้นมักจะทำให้เกิดอาการของ hypoxia น้อยกว่า สีของเลือดสามารถแยกได้โดยการวัดด้วย spectrophotometer หรือใส่ 10% potassium cyanide ถ้าเป็น methemoglobin เลือดจะเปลี่ยนเป็นสีแดง ขณะที่ sulfhemoglobin เลือดจะคงคล้ำเหมือนเดิม
 

การรักษา
ภาวะโรคนี้เป็นรุนแรงมาก ถ้าวินิจฉัยและรักษาไม่ถูกต้องอาการอาจเป็นรุนแรงจนผู้ป่วยถึงกับชีวิตได้

  1. การรักษาแบบประคับประคองผู้ป่วย จะต้องดูแลรักษาอาการแทรกซ้อนที่เกิดขึ้น โดยเฉพาะภาวะที่รุนแรงต้องให้ respirator และ 100% oxygen เพื่อบรรเทาปัญหา hypoxia
  2. การลดสารพิษในร่างกาย ผู้ป่วยที่รับประทานสารพิษเข้าไปจำเป็นต้องทำ gastric lavage เพื่อลดปริมาณสารที่ตกค้าง ในรายที่เป็นรุนแรงโดยเฉพาะในเด็ก หรือระดับ methemoglobin > 70% (10.5 g% Hb) อาจจะต้องพิจารณาทำ exchange transfusion เพื่อลดระดับ methemoglobin ลงอย่างรวดเร็ว
  3. ยาต้านพิษ Methylene blue เป็น specific antidote สำหรับ methemoglobin โดยทำหน้าที่เป็น cofactor ของระบบ enzyme NADP เพื่อเปลี่ยน ferric เป็น ferrous ion เหมือนเดิม โดยพิจารณาให้ในรายที่ผู้ป่วยมีอาการรุนแรง และระดับ methemoglobin > 30% (4.5 g% Hb) ในผู้ป่วยที่มีโรคโลหิตจาง โรคปอดหรือโรคหัวใจอื่นๆ ร่วมด้วยควรพิจารณาให้ methylene blue แม้ระดับ methemoglobin <30% (4.5 g% Hb) เพราะว่า hypoxia ที่เกิดขึ้นอาจจะเป็นอันตรายได้
ในภาวะที่ methemoglobin ที่ระดับต่ำร่างกายจะกำจัด methemoglobin ออกด้วย half-life ประมาณ 6 ชั่วโมง แต่ถ้าที่ระดับ methemoglobin สูงๆ การกำจัด methemoglobin จะลงช้าคือ half-life ที่ประมาณ 24 ชั่วโมง เนื่องจาก ระบบ enzyme ในการกำจัด methemoglobin จะถูก saturation หมด ดังนั้นในผู้ป่วยที่มีอาการรุนแรงการไม่ได้รับ antidote จะใช้เวลาในการกำจัดยาหมดอย่างน้อย 3 วัน ซึ่งจะทำให้ผู้ป่วยเสียชีวิตก่อนได้ methylene blue จะช่วยเร่งการกำจัดยาโดยลด half-life ของ methemoglobin ลงให้เหลือประมาณ 1-2 ชั่วโมง ดังนั้นหลังจากที่ได้รับ methylene blue แล้วผู้ป่วยมักจะมีอาการดีขึ้นภายใน 1 ชั่วโมง และสามารถกำจัด methemoglobin ส่วนใหญ่ได้ใน 6 ชั่วโมง
Methylene blue จะเป็น ampule ขนาด 1% solution (10 mg/ml) 10 ml ขนาดที่ใช้ 1-2 mg/kg หรือ 5-10 ml ฉีดเข้าหลอดเลือดดำช้าๆ มากกว่า 5 นาที ถ้าอาการไม่ดีขึ้นหลังจาก 1 ชั่วโมง อาจให้ซ้ำได้อีก 1 ครั้ง สารเคมีบางตัวอาจจะมี active metabolites ซึ่งทำให้เกิด methemoglobinemia ได้อีก บางครั้งถ้าอาการเลวลงก็ต้องให้ยาซ้ำแต่ไม่ควรเกิน 7 mg/kg การใช้ยา methylene blue มีข้อควรระวังคือ ใช้ไม่ได้ผลในผู้ป่วยที่มี G6PD deficiency และภาวะ sulfhemoglobinemia และถ้าให้ methylene blue ในขนาดที่มากเกินไปจะกลับกระตุ้นให้เกิด paradoxic methemoglobin
Vitamin C ก็เป็นยา reducing อีกชนิดหนึ่งที่มีการนำมาใช้รักษาภาวะนี้ อาจจะพิจารณาให้ 100-500 mg bid โดย IV infusion แต่ประสิทธิภาพในการรักษา methemoglobin ด้อยกว่า methylene blue มาก

     

เอกสารอ้างอิง

  1. Gibsin GR, Hunter JB, Raabe DS, et al. Methemoglobinemia produced by high dose intravenous nitroglycerin. Ann Intern Med 1982; 96: 615-616.
  2. Hall AH, Kulig KW, Rumack BH. Drug-and chemical-induced methe moglobinemia: clinical features and management. Med Toxicol 1986; 1: 253.
  3. Harris JC, Rumack BH, Peterson RG, et al. Methemoglobinemia resulting from absorption of nitrates. JAMA 1979; 242: 2869-2871.
  4. Lovejoy FH. Methemoblobinemia. Clin Toxicol Rev 1984; 6(5): 1-2.