Ngộ độc cấp methanol là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học

Định nghĩa và tổng quan về ngộ độc methanol cấp

Ngộ độc methanol cấp là tình trạng nhiễm độc cấp tính xảy ra khi cơ thể tiếp xúc với một lượng methanol vượt ngưỡng an toàn, chủ yếu qua đường uống, hít phải hơi hoặc hấp thu qua da. Methanol là một loại cồn công nghiệp không màu, có mùi nhẹ, thường được sử dụng trong sản xuất dung môi, sơn, chất chống đông, nhiên liệu, và chất tẩy rửa. Tuy được sử dụng phổ biến, methanol lại có độc tính rất cao và có thể gây chết người chỉ với liều lượng nhỏ, nếu không được phát hiện và điều trị kịp thời.

Methanol không gây hại trực tiếp sau khi vào cơ thể. Tuy nhiên, khi được chuyển hóa trong gan, methanol tạo ra hai chất cực kỳ độc là formaldehyde và acid formic. Những chất chuyển hóa này ảnh hưởng mạnh mẽ đến hệ thần kinh trung ương và dây thần kinh thị giác, dẫn đến tình trạng toan chuyển hóa nặng, tổn thương thị lực, và nguy cơ tử vong. Đặc điểm nguy hiểm của ngộ độc methanol là thời gian tiềm tàng kéo dài từ 6 đến hơn 24 giờ sau khi phơi nhiễm, khiến việc chẩn đoán và can thiệp trở nên muộn màng trong nhiều trường hợp.

Ngộ độc methanol cấp thường xảy ra trong các tình huống sử dụng rượu không rõ nguồn gốc, rượu pha methanol, hoặc do tai nạn nghề nghiệp khi làm việc với hóa chất công nghiệp. Tại nhiều quốc gia đang phát triển, các đợt ngộ độc methanol tập thể vẫn diễn ra với tần suất cao và hậu quả nghiêm trọng. Điều này phản ánh nhu cầu cấp thiết về truyền thông y tế, kiểm soát thị trường hóa chất, và đào tạo nhận biết sớm tại các cơ sở y tế tuyến đầu.

Dược động học và chuyển hóa methanol trong cơ thể

Methanol có đặc điểm hấp thu nhanh và hiệu quả qua đường tiêu hóa, hô hấp và thậm chí qua da, đặc biệt khi tiếp xúc lâu dài. Sau khi vào máu, methanol phân bố rộng rãi khắp các mô và dịch cơ thể, bao gồm cả dịch não tủy và thủy tinh dịch – giải thích cho biểu hiện thần kinh và thị giác trong ngộ độc. Methanol không gắn mạnh với protein huyết tương và dễ dàng qua được hàng rào máu não.

Quá trình chuyển hóa methanol xảy ra chủ yếu ở gan thông qua hệ enzym sau:

• Alcohol dehydrogenase (ADH): chuyển methanol thành formaldehyde
• Aldehyde dehydrogenase (ALDH): chuyển formaldehyde thành acid formic

Các phản ứng này có thể mô tả bằng phương trình:

$CH_3OH \xrightarrow{\text{ADH}} HCHO \xrightarrow{\text{ALDH}} HCOOH$

Formaldehyde là chất trung gian rất độc nhưng không tích lũy do bị chuyển hóa nhanh. Trong khi đó, acid formic có khả năng tích lũy cao và chính là chất gây toan chuyển hóa, tổn thương thần kinh và thị giác. Thải trừ acid formic diễn ra chậm, chủ yếu qua quá trình chuyển hóa bởi enzyme folate-dependent trong ty thể.

Thời gian bán thải của methanol có thể dao động từ 3 đến 6 giờ nếu không có ethanol, nhưng có thể kéo dài đến 30–50 giờ trong trường hợp gan quá tải hoặc thiếu hụt enzym chuyển hóa. Đây là cơ sở cho việc sử dụng ethanol hoặc fomepizole như chất đối kháng tại enzym ADH nhằm ngăn chặn sự chuyển hóa methanol thành acid formic.

Chất	Enzym chuyển hóa	Sản phẩm	Độc tính
Methanol (CH3OH)	Alcohol dehydrogenase	Formaldehyde (HCHO)	Trung gian, độc tính cao
Formaldehyde	Aldehyde dehydrogenase	Acid formic (HCOOH)	Độc chính, gây toan máu và tổn thương thần kinh

Cơ chế gây độc của methanol

Methanol không gây độc tính đáng kể nếu chưa bị chuyển hóa. Tuy nhiên, khi được biến đổi thành acid formic, methanol trở thành một tác nhân gây rối loạn chuyển hóa nghiêm trọng. Acid formic là chất ức chế mạnh của enzyme cytochrome c oxidase – một thành phần thiết yếu trong chuỗi hô hấp ty thể. Khi enzyme này bị ức chế, tế bào không thể tổng hợp đủ ATP, dẫn đến tổn thương hoặc chết tế bào do thiếu năng lượng.

Cơ chế ức chế chuỗi hô hấp ty thể có thể được mô tả như sau:

$\text{HCOOH} \rightarrow \text{ức chế cytochrome c oxidase} \rightarrow \text{giảm ATP} \rightarrow \text{hoại tử tế bào}$

Đặc biệt, mô thần kinh thị giác và não bộ – nơi tiêu thụ năng lượng cao – bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi cơ chế này. Do đó, một trong những biểu hiện đầu tiên và đặc trưng nhất của ngộ độc methanol là rối loạn thị giác, từ nhìn mờ đến mất thị lực hoàn toàn. Ngoài ra, toan chuyển hóa máu do tích tụ acid formic làm giảm pH máu, rối loạn điện giải, và gây ra nhiều biến chứng tim mạch, hô hấp.

Các biểu hiện chính của tổn thương do acid formic bao gồm:

• Ức chế hô hấp tế bào → giảm oxy mô
• Tổn thương sợi thần kinh thị giác → phù gai thị, mù
• Toan máu → tăng thông khí, loạn nhịp tim, tụt huyết áp

Triệu chứng lâm sàng của ngộ độc methanol

Triệu chứng ngộ độc methanol thường không xuất hiện ngay lập tức. Giai đoạn tiềm tàng có thể kéo dài từ 6 đến 24 giờ (hoặc lâu hơn nếu có uống kèm ethanol). Sau đó, người bệnh bắt đầu xuất hiện các triệu chứng toàn thân và thần kinh.

Các giai đoạn biểu hiện chính:

1. Giai đoạn sớm: buồn nôn, nôn, chóng mặt, đau đầu, đau bụng, cảm giác lâng lâng tương tự say rượu
2. Giai đoạn trung gian: xuất hiện rối loạn thị giác (nhìn mờ, nhìn đôi, mù thoáng qua), đau sau hốc mắt
3. Giai đoạn muộn: khó thở, toan chuyển hóa nặng, tụt huyết áp, co giật, hôn mê

Triệu chứng về thị lực thường là dấu hiệu đầu tiên cho thấy sự tổn thương thần kinh thị giác không hồi phục. Nếu không can thiệp, khoảng 20–40% bệnh nhân ngộ độc methanol nặng có thể mù vĩnh viễn hoặc tử vong do biến chứng toan chuyển hóa hoặc ngưng tim. Một đặc điểm nổi bật khác là hơi thở có mùi dung môi hoặc acetone nhẹ.

Trong đợt ngộ độc hàng loạt, chẩn đoán sớm dựa vào triệu chứng điển hình như mờ mắt kèm toan máu là yếu tố then chốt để cứu sống bệnh nhân và hạn chế biến chứng lâu dài.

Chẩn đoán ngộ độc methanol

Việc chẩn đoán ngộ độc methanol cần kết hợp giữa lâm sàng và xét nghiệm cận lâm sàng. Trong nhiều trường hợp, chẩn đoán được đặt ra dựa trên tiền sử phơi nhiễm (uống rượu không rõ nguồn gốc, làm việc với methanol), các triệu chứng đặc trưng (rối loạn thị giác, toan chuyển hóa) và bằng chứng xét nghiệm gián tiếp vì không phải cơ sở y tế nào cũng có khả năng định lượng methanol huyết tương.

Các chỉ số sinh hóa có giá trị hỗ trợ chẩn đoán:

• Toan chuyển hóa: pH máu thường < 7.3, HCO₃⁻ giảm mạnh
• Tăng khoảng trống anion (AG): $AG = [Na^+] - ([Cl^-] + [HCO_3^-]) > 12$
• Tăng khoảng trống thẩm thấu (osmolar gap): > 10–15 mOsm/kg
• Chênh lệch osmol tính đo và tính toán: ước tính theo công thức $2[Na^+] + \frac{[Glucose]}{18} + \frac{[BUN]}{2.8} + \frac{[Ethanol]}{4.6}$

Việc xác định chính xác nồng độ methanol máu thường đòi hỏi kỹ thuật sắc ký khí (gas chromatography), vốn chỉ có tại các phòng xét nghiệm độc chất chuyên sâu. Do đó, hướng dẫn của nhiều tổ chức y khoa như American College of Medical Toxicology (ACMT) khuyến cáo bắt đầu điều trị ngay khi có nghi ngờ lâm sàng, thay vì chờ kết quả xét nghiệm.

Một số xét nghiệm bổ sung gồm: soi đáy mắt để phát hiện phù gai thị, chụp não bằng CT hoặc MRI để phát hiện tổn thương hạch nền hoặc hoại tử chất trắng – tổn thương đặc trưng của ngộ độc methanol nặng.

Điều trị ngộ độc methanol

Điều trị ngộ độc methanol cần phối hợp nhiều biện pháp nhằm:

• Ngăn chặn methanol chuyển hóa thành chất độc
• Loại bỏ methanol và chất chuyển hóa ra khỏi cơ thể
• Điều chỉnh rối loạn toan kiềm và điện giải
• Bảo vệ thần kinh thị giác và các cơ quan đích

Ba trụ cột điều trị chính bao gồm:

1. Ức chế enzym alcohol dehydrogenase (ADH): bằng ethanol hoặc fomepizole
2. Thẩm tách máu: để loại bỏ methanol và acid formic
3. Bổ sung folate: để tăng chuyển hóa acid formic thành CO₂ và H₂O

Fomepizole là chất ức chế ADH có độ chọn lọc cao, không gây độc gan và không cần theo dõi nồng độ thường xuyên. Liều khởi đầu là 15 mg/kg, sau đó duy trì 10 mg/kg mỗi 12 giờ. Đây là lựa chọn điều trị ưu tiên nếu có sẵn.

Ethanol được sử dụng thay thế khi không có fomepizole, với cơ chế cạnh tranh vị trí gắn trên ADH. Tuy nhiên, ethanol có phạm vi điều trị hẹp, dễ gây hạ đường huyết, ức chế thần kinh và cần theo dõi nồng độ thường xuyên. Mục tiêu là duy trì nồng độ ethanol máu từ 100–150 mg/dL.

Thẩm tách máu (hemodialysis) là chỉ định bắt buộc trong các trường hợp sau:

• pH máu < 7.25 hoặc bicarbonate < 15 mmol/L
• Methanol máu > 50 mg/dL
• Suy thận hoặc bất ổn huyết động
• Rối loạn thị giác nghiêm trọng

Thẩm tách máu giúp loại bỏ nhanh methanol và acid formic, cải thiện tình trạng toan máu và giảm nguy cơ tổn thương thần kinh không hồi phục.

Bicarbonate được truyền tĩnh mạch khi có biểu hiện toan chuyển hóa để nâng pH máu và giảm độc tính acid formic. Liều thường bắt đầu bằng 1–2 mEq/kg, tùy mức độ toan máu.

Folate hoặc folinic acid (leucovorin) được dùng liều 1 mg/kg mỗi 4–6 giờ để hỗ trợ chuyển hóa acid formic thông qua con đường folate-dependant. Đây là biện pháp hỗ trợ bảo vệ thần kinh thị giác.

Tiên lượng và biến chứng

Tiên lượng bệnh nhân ngộ độc methanol phụ thuộc vào lượng methanol tiếp xúc, độ trễ trước điều trị và mức độ tổn thương thần kinh khi can thiệp. Nếu điều trị sớm trong vòng 8–12 giờ đầu, khả năng hồi phục hoàn toàn là rất cao. Tuy nhiên, nếu can thiệp muộn hoặc không thẩm tách máu đúng lúc, tỷ lệ mù vĩnh viễn và tử vong tăng đáng kể.

Các biến chứng thường gặp gồm:

• Mù vĩnh viễn: do teo dây thần kinh thị giác không hồi phục
• Toan chuyển hóa kéo dài: gây suy đa cơ quan
• Tổn thương não: đặc biệt vùng hạch nền, dẫn đến liệt, run, hoặc Parkinson thứ phát
• Suy thận cấp: trong các ca nhiễm độc nặng

Các nghiên cứu theo dõi sau ngộ độc methanol cho thấy bệnh nhân có thể có di chứng thần kinh kéo dài như rối loạn trí nhớ, suy giảm nhận thức, rối loạn vận động tinh.

Phòng ngừa và quản lý cộng đồng

Phòng ngừa ngộ độc methanol cần can thiệp ở cả cấp độ cá nhân và hệ thống. Nguyên nhân chủ yếu của các vụ ngộ độc là tiêu thụ rượu bất hợp pháp pha methanol, đặc biệt trong các cộng đồng thu nhập thấp. Ngoài ra, thiếu kiểm soát chất methanol trong công nghiệp và thiếu hiểu biết về độc tính của nó góp phần làm gia tăng số ca ngộ độc.

Các giải pháp phòng ngừa bao gồm:

• Tăng cường quản lý sản xuất, buôn bán và vận chuyển methanol
• Đánh dấu methanol công nghiệp bằng chất nhuộm hoặc mùi nhận biết
• Giáo dục cộng đồng về nguy cơ ngộ độc methanol, đặc biệt trong mùa lễ tết
• Đào tạo nhân viên y tế tuyến cơ sở nhận biết và xử trí ngộ độc
• Thiết lập mạng lưới cảnh báo sớm và truy xuất nguồn rượu độc

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến cáo rằng mỗi quốc gia cần có hệ thống giám sát ngộ độc hóa chất, trong đó methanol là một trong những chất cần kiểm soát chặt. Tham khảo hướng dẫn chi tiết tại WHO Technical Guidance on Methanol Poisoning và CDC Methanol Toxicity Resources.

Tài liệu tham khảo

1. Kraut JA, Mullins ME. Toxic Alcohols. New England Journal of Medicine. 2018;378(3):270-280. DOI: 10.1056/NEJMra1615295
2. Barceloux DG, Bond GR, Krenzelok EP, Cooper H, Vale JA. American Academy of Clinical Toxicology Practice Guidelines on the Treatment of Methanol Poisoning. J Toxicol Clin Toxicol. 2002;40(4):415-446.
3. Paasma R, Hovda KE, Jacobsen D. Methanol poisoning and long term sequelae – a six years follow-up after a large methanol outbreak. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2009;105(5):269-273.
4. Zakharov S, Pelclova D, Urban P, et al. Fomepizole in the treatment of acute methanol poisonings: experience from the Czech mass methanol outbreak 2012. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 2015;159(4):640-646.
5. Hovda KE, Hunderi OH, Tafjord AB, Dunlop O, Rudberg N, Jacobsen D. Methanol outbreak in Norway 2002–2004: epidemiology, clinical features and prognostic signs. J Intern Med. 2005;258(2):181-190.