一酸化炭素中毒

Maximilian Reindlは、ミュンヘンのLMUで化学と生化学を学び、2020年12月からhouseofgoldhealthproducts編集チームのメンバーになっています。彼はあなたのために医学的、科学的そして健康政策のトピックに精通し、それらを理解可能で理解できるようにします。

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一酸化炭素は、大量に有毒な無臭のガスです。ガスが肺を介して血流に到達すると、赤血球のヘモグロビンに結合し、生体酸素を置換します。一酸化炭素中毒についてのすべて、それから身を守る方法、そして医師が緊急事態をどのように扱うかを調べてください。

簡単な概要

一酸化炭素中毒とは何ですか？無臭の一酸化炭素（CO）は、酸素よりも赤血球のヘモグロビンによく結合し、赤血球を置換します。これは、生命を脅かす体内の酸素不足（低酸素症）につながる可能性があります。

症状：中毒の症状には、頭痛、眠気、倦怠感、ピンクがかった変色した皮膚、一般的な病気の感覚、胃のけいれん、息切れ、意識不明などがあります。

原因：一酸化炭素は体の酸素輸送体（ヘモグロビン）に結合します。したがって、血液はより少ない酸素を輸送することができます。

診断：COオキシメトリー、必要に応じて血液ガス分析およびカルボキシヘモグロビン測定。神経学的異常の場合、MRI、CTおよびEEG。

治療：COの供給を中断します。呼吸マスクを使用した100％酸素の投与;必要に応じて、陽圧による酸素の投与（高圧酸素療法、HBOT）。

予防：一般的な安全指示に従ってください。密室での直火は避けてください。テクニカルガスまたはガソリンを動力源とする装置を正しく設置し、定期的に保守してください。必要に応じてCO検出器を設置します。

一酸化炭素中毒とは何ですか？

一酸化炭素中毒の場合、関係者は一酸化炭素ガスを大量に吸入します。ガスは、酸素よりも赤血球のヘモグロビン（Hb）輸送分子によく結合します。それが体全体の酸素の輸送を阻害する理由です：結果は酸素欠乏症（低酸素症）です。

深刻な一酸化炭素中毒は、意識不明、永続的な臓器損傷、または「内部窒息」、ひいては死を脅かします。

酸素欠乏は主に脳と心臓、つまり酸素需要が最も高い臓器に損傷を与えます。場合によっては、医師は一酸化炭素中毒の数週間後に発症する神経学的後遺症の遅延も観察します。

一酸化炭素とは何ですか？

一酸化炭素（CO）は、無臭で無味のガスです。口、鼻、喉、目の粘膜を刺激しません。これらの特性のため、技術的な支援なしにそれを認識することは非常に困難です。

COは、あらゆる種類の有機材料の不完全燃焼プロセスの副産物として形成されます。CO含有煙道ガスは、火災事故や、炭素含有（化石）エネルギー源の制御された燃焼（燃焼など）で発生します。エンジン、ガスストーブやボイラーだけでなく、発電所でも-ほんの数例を挙げると。

一酸化炭素中毒の症状

一酸化炭素中毒の典型的な症状は次のとおりです。

軽度の中毒：頭痛、倦怠感、めまい、視力障害、吐き気、嘔吐、「皮膚のバラ色の変色」
中等度の中毒：頭痛、錯乱、神経過敏、脱力感、胸痛、心臓の鼓動、息切れ、息切れ
重度の中毒：けいれん、（急激に）血圧の低下、意識不明、心不整脈、心臓発作、心停止、肺水腫、昏睡、死

体内に入る一酸化炭素が多いほど、中毒の症状はより深刻になり、症状はより強くなります。

さらに、神経学的症状は、大量の一酸化炭素にさらされた患者のほぼ3分の1に後で現れます。それらはまた、急性中毒後数週間でのみ発症する可能性があります。これも

永続的な視覚障害
認知症のような症状
パーキンソン病のような症状などの運動異常

一酸化炭素中毒は（ほとんど）火災事故（家やアパートの火災など）の結果であるため、影響を受けた人は、極度の熱（吸入による外傷）の影響により、皮膚に火傷を負ったり、気道を損傷したりすることがよくあります。

一酸化炭素中毒の原因

一酸化炭素はなぜそれほど毒性があるのですか？この理由は、体内の酸素輸送のメカニズムにあります。呼吸器系の一酸化炭素は、血液の酸素輸送分子であるヘモグロビン（Hb）に結合することにより、肺胞を介して血流にすばやく入ります。

ヘモグロビンを介した酸素輸送はどのように機能しますか？

ヘモグロビンはいわゆる金属タンパク質であり、その構造は中央の鉄原子によって形成され、ポルフィリン環に囲まれています。したがって、ヘモグロビンは酸素を結合するための理想的な特性を持っています。

酸素輸送システムは、2つのプロセスの微調整されたバランスです。肺での酸素によるヘモグロビンの負荷と、酸素を必要とする体の組織での酸素の標的放出です。

トリッキーなこと：一酸化炭素は分子レベルで酸素と同様の特性を持っています。一酸化炭素はヘモグロビンに結合できるだけでなく、「空いている」ヘモグロビンにも200倍結合します。その過程で、いわゆるカルボキシヘモグロビン（COHb）が形成されます。これはもはや酸素を輸送することができません。

周囲の空気に一酸化炭素がある場合、酸素と一酸化炭素は「遊離ヘモグロビン」をめぐって競合します。一酸化炭素は、血流から生体酸素をますます置き換えます。極端な場合、体が肺を介して酸素を吸収し、そこから体内に分配することができなくなるため、「内側からの窒息」のリスクがあります。

以下が適用されます：周囲の空気中の一酸化炭素の濃度が高いほど、一酸化炭素の取り込みが高くなります。そして、より多くのヘモグロビンがブロックされるほど、酸素輸送に利用できるヘモグロビンは少なくなります。

一酸化炭素中毒の診断

原則として、急性一酸化炭素中毒の疑いは状況から生じます。救助隊員が「ピンク色の肌」またはめまいや眠気などの他の典型的な症状を伴う火災事故で患者を見つけた場合、CO中毒が疑われます。

これを確認するために、（緊急の）医師は血液の酸素飽和度を測定します。この目的のために、救急隊は標準として拡張パルスオキシメータ、いわゆるCOオキシメータ（多波長パルスオキシメータ）を使用します。

これは通常、指にクリップで留められます。酸素飽和度とCOHbの量の両方を測定できます。医師は心拍数（脈拍）を記録するためにもそれを使用します。ただし、COHbの検出には、特定の測定の不正確さが伴います。したがって、COオキシメータは、救急患者の一般的な健康状態の初期評価を提供するのに（のみ）適しています。

病院では、医師がいわゆる血液ガス分析（BGA）を実施します。これを行うために、医師は患者から（動脈）血液サンプルを採取します。その後の臨床検査は、とりわけ、以下の質問に対する答えを提供します。

血液サンプルにはどのくらいの酸素が含まれていますか？（酸素飽和度）
オキシヘモグロビンと「遊離」ヘモグロビンの関係は何ですか？
（ブロックされた）カルボキシヘモグロビン（COHb）のパーセンテージはいくつですか？
酸塩基バランスの状態はどうですか？（血液は過酸性ですか？）

BGAは「ゴールドスタンダード」、つまり非常に正確で信頼性の高い検査方法と見なされています。ただし、この方法の欠点は、採取した血液サンプルを検査室でしか検査できないため、（より長い）時間がかかることです。

さらに、磁気共鳴画像法（MRI）、コンピューター断層撮影法（CT）、脳の活動を測定する脳波検査法（EEG）など、神経学的異常が発生した場合に画像法を使用できます。

一酸化炭素中毒の治療

一酸化炭素中毒が疑われる場合は、迅速に行動する必要があります。まず、COの供給をできるだけ早く中断する必要があります。これは、影響を受けた人がCOの発生源、たとえば火災の発生源から取り除かれることを意味します。

その後、血液から一酸化炭素がなくなるまでに平均4〜5時間かかります（それ自体）。このプロセスは、特定の対策を講じることで大幅に加速できます。

酸素療法：医師は（適切な）呼吸マスクを通して患者に100％の酸素を与え、それによって排泄半減期を約1.5時間に短縮します。

高圧酸素療法（HBOT）：深刻な場合、医師は高圧酸素療法の使用も検討します。このプロセスでは、「ダイビング病」の治療と同様に、患者に高圧室で100パーセントの酸素が供給されます。約3つの原子球（3 bar）の圧力の上昇により、約20〜30分後に血液から一酸化炭素を取り除くことができます。

ピッツバーグ大学による高く評価された研究で、研究者たちは、注入によって投与できる一酸化炭素中毒の実験薬候補を開発することに成功しました。一酸化炭素との親和性が非常に高い人工タンパク質です。開発段階の「Ngb-H64Q-CCC」（ヘモグロビン模倣）タンパク質と呼ばれるタンパク質は、「一酸化炭素スカベンジャー」（解毒剤）として機能することができます。カルボキシヘモグロビンから一酸化炭素を除去し、このようにして短時間で血液を「解毒」します。このアプローチは、一酸化炭素中毒の有望な新しい治療オプションを表す可能性があります。ただし、この薬剤候補は、これまでのところ動物モデルでのみテストされています。

一酸化炭素中毒いつ医者に診てもらうか？

一酸化炭素中毒は非常に危険であり、すぐに生命を脅かす可能性があります。火災事故が発生した場合は、できるだけ早く危険地帯から出なければなりません。一酸化炭素中毒は、わずか数分後に生命を脅かす健康状態を引き起こす可能性があります。

救助隊員が血中の約40％の高いCOHb値を測定する場合、治療は通常病院で行われます。これは、神経学的なプレストレスまたは既存の心臓病に苦しむ軽度の一酸化炭素中毒の患者にも当てはまります。一方、軽度の一酸化炭素中毒の人は、ほとんど症状がない限り、（常に）病院で治療する必要はありません。

一酸化炭素はどのくらいの量が急性に有害ですか？

私たちは日常生活の中で少量の一酸化炭素に継続的にさらされています。これらは主に、その地域の道路交通、ヒーター、またはその他の（燃焼）発生源から発生します。ただし、これらの少量は通常、急性の健康への影響はありません。

連邦環境庁は、最大10 mg / m3の8時間平均を無害と指定しています。比較のために、「通常の一酸化炭素負荷」は、住んでいる場所と測定している場所（2020年現在）に応じて、0.13〜約0.41 mg / m3の範囲の年平均です。

ただし、数時間にわたって120 mg / m3までの中程度の暴露は、頭痛などの最初の身体的愁訴を引き起こす可能性があります。値が約350mg / m3の場合、CO汚染が高いと言われています。しばらくすると、めまい、吐き気、倦怠感が生じます。

460 mg / m3を超える値は危険と見なされます。注意：体は短時間で肺から大量のCOを吸収する可能性があります。このため、火災事故などの極端な暴露が発生した場合、わずか数分で生命を脅かす一酸化炭素レベルを超える可能性があります。このような状況では、意識不明、永久的な臓器の損傷、さらには死に至るリスクがあります。

肺機能障害などの特定の既存の状態に苦しんでいる場合は、さらに低い値でも危険な場合があります。