Zatrucie tlenkiem węgla

Efekt toksyczny tlenku węgla

ICD-10 T58

Zatrucie tlenkiem węgla (popularnie nazywane zaczadzeniem) jest najczęściej spotykanym zatruciem gazowym. Stanowi 75% wszystkich zatruć samobójczych i od 32% (w Szwajcarii) do 55% (w Austrii) zatruć przypadkowych. Jest najczęstszą przyczyną śmiertelnych zatruć w wielu krajach.

W USA rocznie umiera z powodu przypadkowego zaczadzenia co najmniej 1500 osób.

Przyczyny zatruć tlenkiem węgla

• pożary budynków
• wadliwe lub użytkowane w pomieszczeniach o niesprawnej wentylacji, piecyki gazowe, węglowe i inne
• zatrucia przemysłowe
• zatrucia samobójcze
• spaliny silnikowe

Prawidłowo spalany węgiel dostarcza gazów spalinowych zawierających ok. 1% czadu. Poziom ten nie jest niebezpieczny dla człowieka. W warunkach niedostatecznego dotlenienia paleniska, spaliny mogą zawierać nawet 30% tlenku węgla.

Działanie na organizm człowieka

Czad wchłania się drogą oddechową w ilości zależnej od jego stężenia w powietrzu, częstości oddechów (wentylacji płuc) i czasu narażenia. Wydalany jest tą samą drogą, w stanie niezmienionym.

Jego trujące działanie polega na łączeniu się z hemoglobiną i innymi metaloproteinami zawierającymi żelazo (oksydaza cytochromowa). Połączenie hemoglobiny z tlenkiem węgla nazywane karboksyhemoglobiną tworzy się 210 razy łatwiej i charakteryzuje się znacznie większą trwałością niż połączenie z tlenem, co powoduje że transport tlenu z płuc do tkanek jest drastycznie zmniejszony. Dochodzi do niedotlenienia tkanek - hypoksji. Poza tym tlenek węgla zwiększa stabilność połączenia hemoglobiny z tlenem przez co utrudnia oddawania tlenu tkankom, co jeszcze bardziej pogłębia efekt niedotlenienia.

Na skutek działania czadu w pierwszej kolejności ulegają uszkodzeniu narządy najbardziej wrażliwe na niedotlenienie czyli układ krążenia i ośrodkowy układ nerwowy. W cięższych zatruciach dochodzi do zaburzenia gospodarki węglowodanowej, krwawień w różnych narządach i wystąpienia rozległych obszarów martwiczych.

Objawy

Objawy zatrucia tlenkiem węgla zależnie od stężenia objętościowego w powietrzu:

stężenie objętościowe CO w powietrzu	objawy zatrucia
100-200 ppm (0,01% - 0,02%)	lekki ból głowy przy ekspozycji przez 2-3 godziny
400 ppm (0,04%)	silny ból głowy zaczynający się ok. 1 godzinę po wdychaniu tego stężenia;
800 ppm (0,08%)	zawroty głowy, wymioty i konwulsje po 45 minutach wdychania; po dwóch godzinach trwała śpiączka;
1 600 ppm (0,16%)	silny ból głowy, wymioty, konwulsje po 20 minutach; zgon po dwóch godzinach
3 200 ppm (0,32%)	intensywny ból głowy i wymioty po 5-10 minutach; zgon po 30 minutach;
6 400 ppm (0,64%)	ból głowy i wymioty po 1-2 minutach; zgon w niecałe 20 minut;
12 800 ppm (1.28%)	utrata przytomności po 2-3 wdechach; śmierć po 3 minutach.

Objawy zatrucia tlenkiem węgla w zależności od stężenia karboksyhemoglobiny we krwi:

% karboksyhemoglobiny we krwi	objawy zatrucia
<4	brak objawów
4-8	niższa koncentracja, popełnianie drobnych błędów w testach
8-10	popełnianie ważnych błędów w testach
10-20	uczucie ucisku i lekki ból głowy, rozszerzenie naczyń skórnych
20-30	ból głowy, tętnienie w skroniach
30-40	silny ból głowy, osłabienie, oszołomienie, nudności, możliwość zapaści
40-50	silny ból głowy, osłabienie, oszołomienie, nudności, zaburzenia czynności serca, przyspieszenie tętna, zapaść
50-60	zaburzenia czynności serca, przyspieszenie tętna, śpiączka przerywana drgawkami
60-70	śpiączka przerywana drgawkami, upośledzenie czynności serca i oddychania, możliwość śmierci
70-80	tętno nikłe, oddychanie zwolnione aż do porażenia, zgon

Charakterystyczne dla ostrego zatrucia czadem jest różowe, karminowe zabarwienie skóry.

Objawami zatrucia przewlekłego są:

• osłabienie pamięci
• upośledzenie psychiczne
• utrata łaknienia
• utrata czucia w palcach
• senność w dzień i bezsenność w nocy
• zaburzenia krążenia, zmiany w morfologii krwi
• objawy parkinsonizmu: drżenia mięśni, maskowaty wyraz twarzy
• "chód pingwini" - ostrożne poruszanie się z szeroko rozstawionymi nogami
• szaroziemiste zabarwienie skóry.

Badanie

U osób z podejrzeniem zatrucia tlenkiem węgla wykonuje się badanie krwi na zawartość hemoglobiny tlenkowęglowej (karboksyhemoglobiny), która jest biomarkerem narażenia na CO. Nie ma ścisłej korelacji między wynikiem tego badania i ciężkością stanu klinicznego. Rokowanie bardziej zależy od czasu przebywania danej osoby w trującej atmosferze niż stężenia tlenku węgla w powietrzu oddechowym, mimo to jednak poziom powyżej 70% karboksyhemoglobiny we krwi oznacza nieodwracalne zmiany w mózgu będące wynikiem niedotlenienia, czyli w konsekwencji zgon.

Leczenie

• przerwanie kontaktu osoby zatrutej z tlenkiem węgla
• Tlenoterapia konwencjonalna i w komorze hiperbarycznej. Określenie optymalnego schematu leczenia jest kontrowersyjne.
• transfuzja krwi
• zapobieganie obrzękowi mózgu
• leczenie kwasicy metabolicznej
• leczenie hipertermii
• ogólne leczenie objawowe (np. zapobieganie zapaleniu płuc, odleżynom itp.)

U zatrutych osób uratowanych przed śmiercią często występują odległe powikłania ze strony ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego, obserwuje się obniżenie ilorazu inteligencji, zaburzenia pamięci, zanik mowy, uszkodzenie wzroku i węchu.

Trujące działanie tlenku węgla zostało wykorzystane przez hitlerowców (podczas II wojny światowej) do zagazowywania ludzi. Gaz wydechowy samochodu był wprowadzany do zamkniętej przestrzeni naczepy, gdzie przebywali ludzie.

Ciekawostki

Zwierzęta niższe, których krew nie zawiera hemoglobiny (np. owady) mogą żyć w atmosferze składającej się w 80% z czadu i w 20% z tlenu.

Bibliografia

Witold Seńczuk red.: Toksykologia. Podręcznik dla studentów, lekarzy i farmaceutów Wydanie IV. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2002. 

Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.