Czym jest tlenek węgla i skąd się bierze?
Czad jako gaz (CO, carbon monoxide) powstaje w wyniku niepełnego spalania substancji zawierających węgiel i jest bezbarwnym i bezwonnym, pozbawionym smaku gazem i jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych gazów trujących w przyrodzie. Przy tej samej temperaturze, co powietrze gaz ten jest od niego nieco lżejszy i przez to szybko rozprzestrzenia się w pomieszczeniach. Ekspozycja pojawia się przy obecności człowieka w pobliżu np. wydechu samochodowego (zatrucie spalinami objawia się toksycznym efektem czadu). Spalanie benzyny bezołowiowej wytwarza przy tym tylko 10 proc. ilości CO wytwarzanych przez starsze samochody. Kiedy ulatnia się czad?
Przeczytaj: Tężyczka utajona – jakie są jej objawy?
Zatrucie czadem – przyczyny
Do znanych źródeł gazu zalicza się;
- wadliwe grzejniki,
- pożary,
- awarie w firmach i zakładach przemysłowych,
- stare kuchenki gazowe (zatrucie gazem z kuchenki),
- niepełne spalanie w kominku węglowym (czad z kominka),
- niepełne spalanie gazu ziemnego (sam gaz ziemny nie jest trujący).
Do zaczadzenia dochodzi, gdy uszkodzony jest komin, w domu jest obecny wadliwy piecyk gazowy, a system okien i drzwi jest bardzo szczelny. Tlenek węgla jest wyjątkowo trującym gazem dla człowieka i innych kręgowców, ponieważ blokuje wiązanie tlenu z hemoglobiną. Wyjątkiem są owady, u których tlen dostarczany jest do tkanek przez układ oddechowy bogaty w system tchawek.
W Polsce ilość zgonów w latach 2000–2011 spowodowanych czadem wynosiła wg różnych danych między 331–418. W Stanach Zjednoczonych oszacowano, że co roku dochodziło do 1000–2000 zgonów z powodu zatrucia czadem, co wynikało z szacunkowych 50 tys. ekspozycji na ten gaz. Zatrucie tlenkiem węgla jest najczęściej efektem wadliwego domowego ogrzewania. Diagnozowane jest i leczone czasami nawet przy braku podwyższonego ewidentnie poziomu karboksyhemoglobiny. Kilka krajów azjatyckich boryka się z szybko rozwijającą się epidemią zatrucia czadem, od samobójstwa polegającego na wdychaniu spalin samochodowych – do zatrucia czadem przy spalaniu węgla drzewnego. Wzrost ten nastąpił pod koniec lat 90-tych ubiegłego wieku, po szeroko nagłośnionej sprawie kobiety z Hongkongu, która popełniła samobójstwo w zamkniętej sypialni, spalając węgiel z grilla. Czad w domu spowodował szybkie uduszenie. Media przedstawiały ten sposób samobójstwa jako bezbolesny i pozbawiony przemocy.
Zatrucie tlenkiem węgla – skutki
Najwięcej doniesień na ten temat odnosi się do niedotlenienia tkanek, w tym niedotlenienia mózgu. Tlenek węgla wiąże się z hemoglobiną ponad 200-krotnie silniej niż tlen. Ponieważ COHb nie może przenosić tlenu, proces prowadzi do zmniejszenia nośności tlenu. Upośledzone jest także uwalnianie tlenu przez natlenowaną prawidłową hemoglobinę. Tak więc zatrucie gazem prowadzi do zmniejszonego dostarczenia tlenu do tkanek i ostatecznie do znacznego niedotlenienia organizmu jako całości, zwłaszcza gdy mechanizmy wyrównawcze naszego ciała zawodzą. Niedotlenienie nie jest jedynym mechanizmem szkodliwym w zatruciach czadem.
Tlenek węgla powoduje szkody także przez stres oksydacyjny. CO hamuje enzymy wewnątrzkomórkowe i bezpośrednio hamuje metabolizm tlenowy (jak cyjanki). W mózgu blokowane jest wytwarzanie substancji energetycznych (ATP – trójfosforan adenozyny) i rośnie stężenie wolnych rodników i reaktywnych form tlenu. Naczynia krwionośne uszkadzane są w mechanizmie zapalnym (aktywowane są specjalne komórki zapalne – neutrofile). W konsekwencji najbardziej narażone są narządy zależne w znaczącym stopniu od tlenu, takie jak mózg i serce. Przy zatruciach utajonych możliwe są późne objawy neurotoksyczności przypominające parkinsonizm (drżenia ciała) oraz uszkodzenie serca, przypominające zawał.
Objawy zatrucia czadem (zaczadzenia)
Do pierwszych objawów zatrucia tlenkiem węgla zalicza się ból głowy, nudności i kołatanie serca, co jest związane z mechanizmami wyrównawczymi organizmu przy niedotlenieniu (stężenie tlenku węgla 400 ppm w pomieszczeniu). Przyspieszenie serca powoduje lepsze przenoszenie tlenu, ale niestety wiąże się z późniejszym większym wiązaniem się hemoglobiny z tlenkiem węgla. Przy dużym stężeniu tlenku węgla we krwi serce staje się niezdolne do dostarczenia wystarczającej ilości tlenu do tkanek.
Na tym etapie niedotlenienie serca zmniejszy jego pojemność minutową i jeszcze większe nasilenie niedotlenienia tkanek, a śmierć nastąpi szybko, o ile nie nastąpi interwencja (gdy stężenie tlenku węgla w powietrzu 1500 ppm). Objawy podtrucia czadem są skąpe i mogą przejawiać się jedynie rozbiciem, spadkiem siły w mięśniach i bólem głowy. Odruch wymiotny występuje przy nieco wyższych stężeniach.
Zatrucie tlenkiem węgla – objawy odległe i powikłania
Długotrwałe konsekwencje zatrucia tlenkiem węgla (późne objawy zatrucia czadem) u osób które przeżyły długotrwałą ekspozycję na czad, mogą obejmować poważne uszkodzenia mózgu (co na szczęście zdarza się rzadko). Powikłania neurologiczne można podzielić na dwie duże grupy – trwałe i opóźnione. Następstwa neurologiczne odczuwane są indywidualnie przez pacjentów. Główne objawy zaczadzenia obejmują:
- przygnębienie i obniżenie nastroju,
- pogorszenie pamięci krótkotrwałej (nieumiejętność zapamiętania np. numeru karty płatniczej),
- pogorszenie uwagi i łatwość w dekoncentrowaniu się.
Poważne zaburzenia ze strony układu nerwowego pojawiają się wtedy, gdy uszkodzeniu uległy większe obszary mózgu, np. zwoje podstawy i ośrodki pamięci krótko i długotrwałej. W niektórych przypadkach takie objawy zatrucia tlenkiem węgla nie są zauważane na początku, ale pojawiają się zwykle w ciągu tygodnia od narażenia na gaz. Do rozpoznania tych stanów potrzebne jest wtedy badanie neuropsychologiczne, które obiektywnie wskazuje na deficyty poznawcze chorego.
Osoby z grupy ryzyka, tj. w starszym wieku powinny być ponadto obserwowane nieco dłużej, ponieważ deficyty neurologicznie mogą pojawić się znacznie później w porównaniu do młodszych pacjentów. Czas obserwacji może trwać nawet od kliku tygodni do kilku miesięcy w zależności od indywidualnego stanu chorego. Pacjenci, którzy wymagają szczególnego nadzoru neurologicznego to: starsi chorzy np. po udarze mózgu, młodsi pacjenci u których po narażeniu na tlenek węgla doszło do utraty przytomności.
Zatrucie tlenkiem węgla – leczenie
Co robić przy podejrzeniu zatrucia? Chorzy po zatruciu tlenkiem węgla trafiają zazwyczaj do najbliższego szpitala dysponującego możliwością oznaczenia badania z krwi – hemoglobiny tlenkowęglowej.
W izbie przyjęć szpitala taki chory może być oceniany przez lekarza dyżurnego, specjalistę chorób wewnętrznych lub medycyny ratunkowej. Ocena pacjenta polega na dokładnym zebraniu wywiadu dotyczącego dolegliwości, okoliczności zatrucia, rodzaju pomieszczenia, w którym znajdował się pacjent w czasie ekspozycji na gaz oraz wywiad od świadków i relacji pogotowia ratunkowego. Postępowanie obejmuje wykonanie podstawowych badań z krwi, morfologii, rutynowej biochemii oraz szczegółowego badania neurologicznego pod kątem wczesnych powikłań. W badaniach laboratoryjnych można wówczas spotkać podwyższone wskaźniki uszkodzenia serca (troponina) lub prób wątrobowych.
To też może Cię zainteresować: Komora hiperbaryczna – co to jest? Wskazania i przeciwwskazania
Zapis EKG może sugerować niedokrwienie. Do dokładnego określenia stopnia zatrucie służy oznaczenie wspomnianej hemoglobiny tlenkowęglowej oraz pomiar saturacji, czyli wysycenia krwi tlenem. Prawidłowy wynik saturacji to powyżej 95 proc. W obecnych badaniach klinicznych, w leczeniu zatrucia tlenkiem węgla, podkreśla się rolę dokładnego badania kardiologicznego i neurologicznego służącego do oceny stopnia zatrucia. Uszkodzenie mięśnia sercowego jest bardzo częste, szczególnie u osób z utratą przytomności lub chorobą naczyniową przebytą w przeszłości.
W badaniu UKG (echokardiografia; rodzaj USG serca) można wykryć zaburzenia funkcji skurczowej lewej komory nawet u 50 proc. pacjentów. W ciągu kolejnych badań UKG po 3 dniach od zatrucia objawy te zupełnie ustępują. W nielicznych przypadkach wykonuje się też koronarografię, która w opisach w badaniach naukowych nie wykazywała zmian w naczyniach wieńcowych. Przyjmuje się, że powikłania kardiologiczne są często spotykane, ale mają przy tym dobre rokowanie, ze względu na odwracalność po leczeniu.
Zatrucie tlenkiem węgla – pierwsza pomoc
Leczenie polega na odsunięciu chorego od źródła gazu. Kolejną czynnością jest podanie przez aparat tlenowy 100 proc. tlenu, lub przez maskę oddechową, czy respirator – kiedy chory jest nieprzytomny. Postępowanie takie powinno się podejmować tak szybko jak to tylko jest możliwe. 90 proc. nieprawidłowej hemoglobiny tlenkowęglowej jest usuwane już po 4–6 godzinnej sesji tlenowej. Ocena nasilenia zatrucia możliwa jest po oznaczeniu karboksyhemoglobiny (HbCO), elektrolitów, pełnej morfologii krwi.
Do leczenia zatrucia czadem w domu zalicza się:
- utrzymanie drożności dróg oddechowych, gdy u chorego są zaburzenia świadomości,
- upewnienie się, że pacjent jest spokojny i odpoczywa i nie jest pobudzony, co mogłoby wpłynąć niekorzystnie na przebieg leczenia (niepotrzebna aktywność mięśni wpływa na zapotrzebowanie na tlen),
- kontrolowanie zapisu ekg co 12 godzin, enzymów sercowych, w przypadku współistniejącej choroby serca,
- zapobieganie powikłaniom neurologicznym zatrucia tlenkiem węgla.
Tlen jest najważniejszym elementem leczenia i zawsze jest wskazany przez co najmniej 6 godzin od momentu kontaktu z lekarzem. Efekty toksyczne i inne niepożądane efekty tlenoterapii są mało prawdopodobne przed upływem 24 godzin od rozpoczęcia leczenia.
Pierwsza pomoc przy zatruciu czadem polega na odciągnięciu chorego od źródła skażenia i wezwaniu pomocy pogotowia ratunkowego. Należy upewnić się czy chory jest przytomny, czy reaguje na słowa i lekki ból (przy uszczypnięciu). Jeśli nie ma reakcji należy do momentu przybycia pogotowia odchylić głowę do tyłu, co udrażnia drogi oddechowe. Gdy pacjent nie ma tętna należy rozpocząć reanimację przez uciskanie środka klatki piersiowej i oddychanie zastępcze. Liczba oddechów to 2 na 30 uciśnięć klatki piersiowej. Należy upewnić się przy tym czy sami nie jesteśmy narażeni zatrucie dymem.
Czytaj również: Szpitalne zapalenie płuc (SZP) – przyczyny, leczenie, rokowanie
Zatrucie czadem – leczenie w komorze hiperbarycznej
Tlen hiperbaryczny to tzw. terapia HBO. Jest ona definiowana jako oddychanie 100 proc. tlenem przez pacjentów w komorach hiperbarycznych, w których ciśnienie tlenu odpowiada 1,4 atmosfery. Takie warunki umożliwiają pozbycie się tlenku węgla z płuc w czasie do 23 minut. Dla porównania w normalnych warunkach pokojowych zajęłoby to pacjentowi około 4–5 godzin przy leczeniu tlenem w samej masce oddechowej.
W obecnie prowadzonych badaniach naukowych sugeruje się, że HBO może zmniejszyć ryzyko późnych powikłań neurologicznych związanych z procesami zapalnymi w mózgu. Głównym działaniem niepożądanym jest toksyczność samego tlenu, który sprzyja reakcjom chemicznym, tzw, wolnorodnikowym, które mogą również uszkadzać mózg. Do powikłań leczenia w komorze należą:
barotrauma, tj, uszkodzenia płuca przez ciśnienie,
- drgawki,
- obrzęk płuc (przesięk płynu w pęcherzykach płucnych),
- klaustrofobia.
Leczenie zaczadzenia w komorze hiperbarycznej jest przeciwwskazane w sytuacji kiedy pacjent ma uszkodzoną w wyniku urazu klatkę piersiową, np. po złamaniu żebra, nie współpracuje lub wymaga ścisłego monitorowania w warunkach szpitalnych. Podstawowym celem leczenia w komorze hiperbarycznej jest zapobieganie deficytom poznawczym. W żadnym z badań klinicznych nie udowodniono jednak zmniejszania umieralności po zastosowaniu HBO.
Do głównych wskazań leczenia zatrucia tlenkiem węgla w komorze hiperbarycznej należą:
- poziom HBCO 25 proc.,
- ciężkie zatrucie gazem ze śpiączką,
- napady padaczkowe, inne nieprawidłowe objawy neurologiczne,
- ciężkie zakwaszenie organizmu (kwasica metaboliczna),
- niejasna dysfunkcja serca w czasie zatrucia.
Większość pacjentów, którzy trafiają do szpitali są leczeni maską tlenową z rezerwuarem przez którą podawany jest 100 proc. tlen przez 56 godzin. W znakomitej części udaje się uzyskać dobre efekty leczenia.
Obecnie jest kilka metod dodatkowych w leczeniu farmakologicznym, które są obiecujące na przyszłość, m.in. erytropoetyna, GM-CSF, inne. Obecnie nie stosuje się ich w rutynowej praktyce.
Czytaj również: Śpiączka wątrobowa – co to jest? Przyczyny, objawy, leczenie, rokowania
Bibliografia
W Wylecz.to opieramy się na EBM (Evidence Based Medicine) – medycynie opartej na faktach i wiarygodnych źródłach.
Dowiedz się więcej o tym, jak dbamy o jakość naszych treści.
- Weaver L. Carbon monoxide poisoning. Crit Care Clin. 1999;15:297–317. doi: 10.1016/S0749-0704(05)70056-7.
- Hampson N. Emergency department visits for carbon monoxide poisoning. J Emerg Med. 1998;16:695–698. doi: 10.1016/S0736-4679(98)00080-8
- Hampson NB, Dunn SL. UHMCS/CDC CO Poisoning Surveillance Group. Symptoms of carbon monoxide poisoning do not correlate with the initial carboxyhemoglobin level. Undersea Hyperb Med. 2012;39:657–665
- Thom SR, Bhopale VM, Fisher D, Zhang J, Gimotty P. Delayed neuropathology after carbon monoxide poisoning is immune-mediated. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101:13660–13665. doi: 10.1073/pnas.0405642101.
- Hampson NB, Hauff NM. Carboxyhemoglobin levels in carbon monoxide poisoning: do they correlate with the clinical picture? Am J Emerg Med. 2008;26:665–669. doi: 10.1016/j.ajem.2007.10.005.
Opublikowano: 31.08.2018;
186
Komentarze i opinie (1)
opublikowany 18.01.2024