Уровень этанола, ацетона, метанола, изопропанола, бутанола, изобутанола в крови

Данное исследование представляет собой количественное определение шести летучих органических соединений в крови: этанола (этиловый спирт), метанола (метиловый спирт), ацетона, изопропанола (изопропиловый спирт), бутанола (бутиловый спирт) и изобутанола. Каждое из этих веществ имеет самостоятельное токсикологическое значение, а их одновременное определение позволяет решить несколько клинических задач: установить факт и степень интоксикации, диагностировать отравление суррогатами алкоголя, дифференцировать источник интоксикации и оценить метаболические нарушения. Данное лабораторное исследование не является экспертизой и представляет собой предварительное скрининговое лабораторное исследование. Результаты могут быть переданы пациентом в судебные органы и рассмотрены как доказательство в судебных процессах только на усмотрение суда.

Метод исследования: газовая хроматография с тандемной масс-спектрометрией (ГХ-МС), обеспечивающая одновременное раздельное количественное определение всех шести аналитов в одном образце крови с высокой специфичностью.

Определяемые аналиты

Этанол (этиловый спирт, C₂H₅OH) — наиболее распространённое психоактивное вещество в мире. Определение его концентрации в крови является основным методом оценки степени алкогольной интоксикации. Метаболизируется преимущественно в печени алкогольдегидрогеназой (АДГ) до ацетальдегида, затем альдегиддегидрогеназой (АЛДГ) до ацетата. Скорость элиминации у здорового взрослого составляет приблизительно 0,1–0,2 ‰ в час (константа Видмарка). Ориентировочные клинические корреляции: 0,3–0,5 ‰ — лёгкое опьянение; 0,5–1,5 ‰ — нарушение координации, замедление реакции; 1,5–2,5 ‰ — выраженное опьянение, атаксия, дизартрия; 2,5–3,5 ‰ — тяжёлое опьянение, угнетение сознания; 3,5–5,0 ‰ — кома, угроза жизни; выше 5,0 ‰ — как правило, летальный исход (хотя у лиц с хронической толерантностью описаны случаи выживания при более высоких концентрациях).

Метанол (метиловый спирт, CH₃OH) — высокотоксичное вещество, отравление которым является одной из наиболее опасных токсикологических ситуаций. Метанол сам по себе относительно малотоксичен; основную опасность представляют его метаболиты: формальдегид (промежуточный) и муравьиная кислота (конечный), образующиеся при окислении метанола тем же ферментом алкогольдегидрогеназой. Муравьиная кислота вызывает тяжёлый метаболический ацидоз с увеличенным анионным промежутком и является прямым токсикантом для зрительного нерва и сетчатки (токсическая оптическая нейропатия). Классическая клиническая картина: латентный период 12–24 часа, затем головная боль, тошнота, рвота, боль в животе, нарушение зрения (вплоть до необратимой слепоты), нарастающий метаболический ацидоз, кома, смерть. Источники отравления: суррогатный алкоголь, технические жидкости (незамерзающие средства для стёкол, растворители), случайное или преднамеренное употребление. Лечение: блокада алкогольдегидрогеназы этанолом (конкурентный субстрат) или фомепизолом (специфический ингибитор АДГ), гемодиализ, коррекция ацидоза, введение фолиевой кислоты.

Ацетон (диметилкетон, (CH₃)₂CO) — кетоновое тело, образующееся при β-окислении жирных кислот. В норме присутствует в крови в следовых количествах. Значительное повышение наблюдается при диабетическом кетоацидозе (декомпенсация сахарного диабета 1-го типа), алкогольном кетоацидозе (развивается у лиц с хроническим злоупотреблением алкоголем после прекращения приёма пищи), голодательном кетозе (длительное голодание, кетогенная диета, неукротимая рвота при токсикозе беременных), а также при отравлении изопропанолом (ацетон является его основным метаболитом). Обнаружение ацетона при отсутствии других кетоновых тел и при нормальном уровне глюкозы позволяет заподозрить отравление изопропанолом.

Изопропанол (изопропиловый спирт, (CH₃)₂CHOH) — широко распространённый компонент антисептиков, дезинфицирующих средств, стеклоочистителей, парфюмерных жидкостей, растворителей. Токсичность приблизительно вдвое выше, чем у этанола. Метаболизируется алкогольдегидрогеназой до ацетона (в отличие от метанола, при котором образуются формальдегид и муравьиная кислота). Отравление изопропанолом характеризуется кетонемией и кетонурией без метаболического ацидоза с увеличенным анионным промежутком — ключевой дифференциально-диагностический признак, отличающий его от отравления метанолом и этиленгликолем. Клинические проявления: выраженное угнетение ЦНС, характерный запах ацетона, гипотензия, геморрагический гастрит.

Бутанол (бутиловый спирт, C₄H₉OH ) и изобутанол (2-метилпропанол-1) — высшие одноатомные спирты, используемые в промышленности как растворители, компоненты лакокрасочных материалов, пластификаторов, синтетических смол. Токсичность выше, чем у этанола, но ниже, чем у метанола. Отравление обычно происходит при профессиональном контакте (ингаляционный путь) или при употреблении технических жидкостей. Клинические проявления: раздражение слизистых оболочек при ингаляции, угнетение ЦНС, при тяжёлом отравлении — кома. Обнаружение бутанола или изобутанола в крови при отсутствии этанола указывает на употребление технических жидкостей или суррогатного алкоголя.

Клиническое значение

Диагностика и дифференциальная диагностика отравлений спиртами является центральной задачей исследования . Пациент, поступающий с угнетением сознания, метаболическим ацидозом и анамнезом (или подозрением) на употребление неизвестной жидкости, нуждается в экстренном определении спектра летучих спиртов для выбора тактики лечения. Принципиальное значение имеет разграничение: при отравлении этанолом — поддерживающая терапия; при отравлении метанолом — экстренная блокада АДГ и гемодиализ (промедление приводит к необратимой слепоте и смерти); при отравлении изопропанолом — поддерживающая терапия (антидотная терапия не требуется, ацетон менее токсичен, чем муравьиная кислота). Одновременное определение всех шести аналитов позволяет немедленно установить токсикант и обосновать специфическое лечение. При интерпретации результатов необходимо учитывать все возможные пути поступления токсических веществ в организм.
Осмолярный промежуток (osmolal gap) — разница между измеренной и расчётной осмолярностью плазмы — является важным диагностическим инструментом при подозрении на отравление спиртами. Этанол, метанол, изопропанол и ацетон повышают осмолярность, увеличивая осмолярный промежуток. Определение конкретных спиртов в крови подтверждает причину увеличенного осмолярного промежутка.

Предварительная оценка при подозрении на алкогольную интоксикацию . Определение этанола в крови применяется при медицинских обследованиях работников производств, связанных с контактом с перечисленными веществами, а также при подозрении на состояние опьянения. Пороговое значение для установления состояния опьянения в Российской Федерации — 0,3 ‰ в крови (или 0,16 мг/л в выдыхаемом воздухе). Следует учитывать, что данное исследование является предварительным скрининговым и не заменяет медицинское освидетельствование или судебно-медицинскую экспертизу, которые проводятся в установленном порядке специализированными учреждениями.

Диагностика отравления суррогатами алкоголя . Суррогатные алкогольные напитки (самогон, технические жидкости, парфюмерные средства, незамерзающие жидкости) могут содержать метанол, изопропанол, бутанол и их комбинации помимо или вместо этанола. Определение полного спектра спиртов позволяет установить состав употреблённой жидкости, обосновать специфическую терапию, оценить прогноз, предоставить данные для расследования массовых отравлений и идентификации источника.
Одновременное обнаружение этанола и метанола в крови имеет особое клиническое значение. Этанол является конкурентным субстратом алкогольдегидрогеназы и естественным антидотом при отравлении метанолом: пока в крови присутствует этанол, метаболизм метанола в муравьиную кислоту замедляется. Лица, употребившие суррогат, содержащий смесь этанола и метанола, могут поступать с высоким уровнем метанола, но относительно нетяжёлой клинической картиной — пока этанол «защищает». Снижение этанола запускает метаболизм метанола и резкое ухудшение состояния. Знание концентраций обоих спиртов позволяет предвидеть этот момент и начать антидотную терапию своевременно.

Диагностика метаболических нарушений . Обнаружение повышенного ацетона при отсутствии других спиртов и кетоновых тел позволяет заподозрить отравление изопропанолом. Обнаружение ацетона при повышенной глюкозе — диабетический кетоацидоз. Обнаружение ацетона при нормальной глюкозе у пациента с хроническим алкоголизмом — алкогольный кетоацидоз. Обнаружение ацетона у беременной с неукротимой рвотой — голодательный кетоз.

Мониторинг антидотной терапии . При отравлении метанолом лечение включает поддержание концентрации этанола в крови на уровне 1,0–1,5 ‰ (конкурентная блокада АДГ) или введение фомепизола. Серийное определение этанола и метанола позволяет контролировать адекватность антидотной терапии и определить момент её безопасного прекращения (метанол ниже определяемого уровня).

Профессиональная токсикология . Определение бутанола, изобутанола, метанола и изопропанола в крови обосновано при подозрении на профессиональное отравление у работников, контактирующих с органическими растворителями, лакокрасочными материалами, техническими жидкостями. Медицинские обследования работников производств, связанных с работой с этанолом, ацетоном, метанолом, изопропанолом, бутанолом и изобутанолом, являются самостоятельным показанием к данному исследованию.

Предварительная лабораторная оценка при судебно-медицинском обследовании . Определение спектра летучих спиртов в крови может использоваться при судебно-медицинском обследовании для оценки наличия и концентрации токсических веществ. Данное исследование является предварительным скрининговым и не заменяет судебно-медицинскую экспертизу. Результаты могут быть рассмотрены судебными органами на их усмотрение.

Ограничения

Данное исследование является предварительным скрининговым и не является экспертизой. Результаты не заменяют медицинское освидетельствование на состояние опьянения или судебно-медицинскую экспертизу, которые проводятся специализированными учреждениями в установленном порядке.
Исследование определяет шесть конкретных летучих органических соединений и не выявляет этиленгликоль — другой высокотоксичный спирт, часто являющийся причиной массовых отравлений (антифриз). Для диагностики отравления этиленгликолем требуется отдельное исследование. Клинически отравление этиленгликолем напоминает отравление метанолом (метаболический ацидоз с увеличенным анионным промежутком), но отличается поражением почек (оксалатная нефропатия) при отсутствии поражения зрения.
Концентрация спиртов в крови непрерывно снижается после прекращения их поступления в организм. Результат отражает уровень на момент забора, а не на момент употребления. Ретроспективный расчёт концентрации на более ранний момент (обратный расчёт по Видмарку) возможен для этанола с известными ограничениями, но не для других спиртов, кинетика элиминации которых зависит от наличия конкурентных субстратов и антидотов.
Использование спиртсодержащих антисептиков при обработке места венепункции приводит к контаминации образца и ложноположительным результатам по этанолу. У лиц с хронической алкогольной толерантностью клинические проявления опьянения могут не соответствовать измеренной концентрации этанола.
Ацетон может обнаруживаться при метаболических состояниях, не связанных с отравлением (диабетический кетоацидоз, алкогольный кетоацидоз, голодание). Обнаружение ацетона требует клинической дифференциации: экзогенное отравление изопропанолом или эндогенное кетогенное состояние.

Результаты интерпретируются врачом (токсиколог, реаниматолог) с учётом клинической картины, данных анамнеза, газового состава крови, электролитов, осмолярности, анионного и осмолярного промежутков. При интерпретации необходимо учитывать все возможные пути поступления токсических веществ в организм.