Связыванию гемоглобина с угарным газом
Содержание статьи
Карбоксигемоглобин — Carboxyhemoglobin
Гемовая единица карбоксигемоглобина человека, показывающая карбонильный лиганд в апикальном положении, транс к остатку гистидина.
Карбоксигемоглобин orкарбоксигемоглобин (символ COHb или HbCO ) представляет собой стабильный комплекс из окиси углерода и гемоглобин (Hb), который образуется в красных кровяных тельцах при контакте с монооксидом углерода (CO). Карбоксигемоглобин часто ошибочно принимают за соединение, образованное комбинацией диоксида углерода и гемоглобина, которое на самом деле является карбаминогемоглобином . Воздействие малых концентраций CO препятствует способности Hb доставлять кислород в организм, потому что карбоксигемоглобин образуется легче, чем оксигемоглобин (HbO 2 ). CO вырабатывается при нормальном метаболизме и также является обычным химическим веществом. Табакокурение (из-за вдыхания окиси углерода) в несколько раз повышает уровень COHb в крови по сравнению с его нормальной концентрацией.
Сродство гемоглобина для CO
Гемоглобин содержит четыре гем группы, каждая из которых способна обратимо связываться с одной молекулой кислорода. Связывание кислорода с любым из этих сайтов вызывает конформационное изменение в белке, облегчая связывание с каждым из других сайтов. Окись углерода связывается с гемоглобином на тех же участках, что и кислород, но примерно в 210 раз сильнее. Обычно кислород связывается с гемоглобином в легких и выделяется в областях с низким парциальным давлением кислорода (например, в активных мышцах). Когда окись углерода связывается с гемоглобином, она не выделяется так же легко, как кислород. Низкая скорость высвобождения окиси углерода вызывает накопление молекул гемоглобина, связанных с CO, по мере того, как воздействие окиси углерода продолжается. Из-за этого меньше частиц гемоглобина доступно для связывания и доставки кислорода, что вызывает постепенное удушение, связанное с отравлением угарным газом.
Окись углерода как яд
Поскольку COHb выделяет окись углерода медленно, меньше гемоглобина будет доступно для переноса кислорода из легких в остальную часть тела. Превращение большей части Hb в COHb приводит к смерти, известной в медицине как карбоксигемоглобинемия или отравление угарным газом . Меньшие количества COHb приводят к кислородному голоданию организма, вызывая усталость, головокружение и потерю сознания.
COHb имеет период полураспада в крови от 4 до 6 часов. Это время может быть уменьшено до 70-35 минут при введении чистого кислорода (меньшее число применяется, когда вводится кислород с 4-5% CO2, чтобы вызвать гипервентиляцию). Кроме того, лечение в барокамере является более эффективным способом уменьшения периода полужизни COHb, чем введение одного кислорода. Это лечение включает в себя создание давления в камере чистым кислородом при абсолютном давлении, близком к трем атмосферам, что позволяет жидкостям организма вместо поврежденного гемоглобина, связанного с CO, поглощать кислород и передавать свободный кислород гипоксическим тканям. Фактически, потребность в гемоглобине в крови (частично) устраняется. Дополнительный кислород использует преимущество принципа Ле Шателье для ускорения разложения карбоксигемоглобина обратно в гемоглобин:
HbCO + O 2 ⇌ Hb + CO + O 2 ⇌ HbO 2 + CO
COHb увеличивает риск тромба . Считается, что благодаря этому механизму курение увеличивает риск тромбоэмболической болезни.
Беременные курильщицы могут родить детей с меньшей массой тела при рождении. Помимо вазоконстрикции плаценты, существует еще одна теория, согласно которой, поскольку гемоглобин плода поглощает угарный газ быстрее, чем у взрослого, плод курильщика будет страдать от легкой гипоксии, что может замедлить его развитие.
Окись углерода как нормальный биологический метаболит и потенциальный фармацевтический препарат
В биологии окись углерода вырабатывается естественным образом под действием гемоксигеназы 1 и 2 на гем из разложения гемоглобина . Этот процесс производит определенное количество карбоксигемоглобина у нормальных людей, даже если они не дышат угарным газом.
После первого сообщения о том, что окись углерода является нормальным нейромедиатором в 1993 году, а также одним из трех газов, которые естественным образом модулируют воспалительные реакции в организме (два других — оксид азота и сероводород ), монооксид углерода получил большое клиническое внимание как биологический регулятор. Известно, что во многих тканях все три газа действуют как противовоспалительные , вазодилататоры и стимулируют неоваскулярный рост. Однако проблемы являются сложными, поскольку неоваскулярный рост не всегда полезен, поскольку он играет роль в росте опухоли, а также в ущербе от влажной дегенерации желтого пятна , заболевания, при котором курение (основной источник углерода монооксида в крови, в несколько раз больше естественного производства) увеличивает риск от 4 до 6 раз.
Исследования с участием окиси углерода были проведены во многих лабораториях по всему миру на предмет его противовоспалительных и цитопротекторных свойств. Эти свойства потенциально могут быть использованы для предотвращения развития ряда патологических состояний, включая ишемическое реперфузионное повреждение , отторжение трансплантата , атеросклероз , тяжелый сепсис , тяжелая малярия или аутоиммунитет . Были проведены клинические испытания с участием людей. Однако по состоянию на 2009 год результаты еще не были опубликованы.
Основываясь на терапевтическом потенциале монооксида углерода, фармацевтические усилия были сосредоточены на разработке молекул, высвобождающих моноксид углерода и селективных индукторы гемоксигеназы .
Ссылки
Внешние ссылки
- Карбоксигемоглобин в Национальной медицинской библиотеке США Медицинские предметные заголовки (MeSH)
Источник
Связывание гемоглобина с оксидом углерода
Оксид углерода (угарный газ, СО) обладает гораздо большим сродством к гемоглобину, чем кислород. Даже при крайне низких парциальных давлениях СО гемоглобин превращается в карбоксигемоглобин: Нb+СО НbСО. Равновесие этой реакции значительно смещено вправо, поэтому кривая диссоциации карбоксигемоглобина имеет очень крутой наклон. Высокое сродство оксида углерода к гемоглобину обусловлено тем, что СО диссоциирует от НЬ гораздо медленнее, чем О2. Максимально эффективная концентрация для СО составляет 30 частей на миллион, что соответствует 0,003 объемных %. В артериальной крови человека, пребывающего достаточно долго в среде с таким содержанием СО, на долю НЬСО приходится около 5% общего содержания гемоглобина. Парциальные давления СО и О2, при которых содержание соответственно НbСО и НbО2 составляет по 5%, соотносятся как 1:350. Иными словами, в данных пределах парциальных давлений сродство Нb к СО примерно в 35O раз выше, чем к О2.
Токсичность оксида углерода обусловлена именно высоким сродством этого соединения к гемоглобину. СО представляет собой газ без цвета и запаха, образующийся при неполном сгорании органических веществ. Иногда он входит в состав бытового газа; кроме того, он выделяется при работе двигателей внутреннего сгорания. Даже при низких концентрациях СО вытесняет кислород из соединения с гемоглобином, при этом последний теряет способность к переносу О2. В норме на долю НbСО приходится лишь 1% общего количества гемоглобина в крови; у курильщиков же к вечеру она достигает 20%. Об опасности, которую угарный газ представляет для автомобилистов, говорит тот факт, что на дорогах с особенно интенсивным движением содержание СО в воздухе достигает 3-10 ч. При такой концентрации СО шахтерам положено надевать дыхательные аппараты.
Токсичность угарного газа обусловлена не только блокированием гемоглобина, но и другим эффектом. Когда часть гемоглобина превращается в НbСО, кривая диссоциации оксигемоглобина (для гемоглобина, еще не блокированного СО) сдвигается влево и может в итоге приобретать форму гиперболы. В результате происходит еще большее снижение напряжения О2 в тканевых капиллярах.
При тяжелом отравлении угарным газом, отличительным признаком которого служит вишнево-красная окраска крови, жизнь пострадавшего можно спасти путем немедленного применения искусственного дыхания, по возможности с чистым кислородом. При этом напряжение кислорода в крови увеличивается, и О2 частично вытесняет СО из связи с гемоглобином. Рекомендуется также переливание большого количества крови, так как при этом в кровь пострадавшего поступает гемоглобин, способный переносить кислород.
Перенос со2 кровью. Формы транспорта со2.
Диоксид углерода (СО2, углекислый газ) ― конечный продукт окислительного метаболизма в клетках ― переносится с кровью к легким и удаляется через них во внешнюю среду. Подобно кислороду, диоксид углерода может переноситься как в физически растворенном виде, так и в составе химических соединений. Химическое связывание СО2 ―более сложный процесс по сравнению со связыванием кислорода. Это обусловлено тем, что механизм, отвечающий за транспорт СО2, должен одновременно обеспечивать поддержание постоянства кислотно-щелочного равновесия крови и тем самым внутренней среды организма в целом.
Связывание СО2. Напряжение СО2 в артериальной крови, поступающей в тканевые капилляры, составляет 40 мм рт.ст. (5,3 кПа). В клетках же, расположенных около этих капилляров, напряжение СО2 значительно выше, так как углекислый газ постоянно образуется в процессе метаболизма. В связи с этим физически растворенный СО2 диффундирует по градиенту напряжения из тканей в капилляры. Здесь некоторое количество углекислого газа остается в растворенном состоянии, но большая часть СО2 претерпевает ряд химических превращений. Прежде всего, происходит гидратация молекул СО2 с образованием угольной кислоты, сразу же диссоциирующей на ион бикарбоната и протон:
В плазме крови эта реакция протекает очень медленно; в эритроците же она ускорена примерно в 10 тыс. раз. Это связано с действием фермента карбоангидразы. Поскольку этот фермент присутствует только в эритроцитах, практически все молекулы СО2, участвующие в реакции гидратации, должны сначала проникнуть в эритроциты.
Роль разных форм СО2в газообмене. В крови, поступающей к тканям, напряжение СО2 составляет 40 мм рт.ст. Проходя через них, кровь насыщается углекислым газом, и напряжение его в оттекающей из тканей крови достигает в среднем 46 мм рт.ст. При этом 1 л крови поглощает примерно 1,8 ммоль СО2. Около 12% этого количества остается в физически растворенном виде или в форме недиссоциированной угольной кислоты, 11% образует карбаминовое соединение с гемоглобином, 27% транспортируется в виде бикарбоната в эритроцитах, а остальное количество ―около 50% ―растворено в виде НСО3¯ в плазме. При прохождении крови через легкие СО2 высвобождается из этих четырех форм в таком же соотношении.
Соседние файлы в папке тексты лекций по физе
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
Конкуренция за эритроциты: кислород, угарный газ, сахар
Фото: фотобанк Лори
НОРМА: КИСЛОРОД И УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ
Воздух, которым мы дышим, на 98% состоит из азота и кислорода. Экология мегаполисов и промышленных районов вносит свои коррективы — в воздухе появляются даже тяжелые металлы.
Но основного компонента — кислорода О2 нам все же хватает. Транспорт для кислорода — это белок гемоглобин, содержащий железо. Он содержится в «красной» крови — эритроцитах. Гемоглобин может легко соединяться с кислородом О2 и углекислым газом СО2. А самое главное — может также легко от них избавляться. Благодаря этому в легких и тканях происходит газообмен. В зависимости от количества того или иного газа и его давления кислород и углекислый газ связываются с гемоглобином.
В воздушном пространстве легких во время вдоха много кислорода — его парциальное давление большое. Поэтому кислород через специальную мембрану между тканью легкого и сосудом поступает в кровь и соединяется с гемоглобином.
С током крови оксигемоглобин поступает к тканям. Например, к мышцам и коже стопы. Там в результате жизнедеятельности клеток накапливается углекислый газ. Его давление большое, поэтому он легко вытесняет кислород из связи с гемоглобина. Кислород поступает в ткани, а СО2 уносится с током крови по венам к легким.
ОПАСНЫЙ ВРАГ №1 — УГАРНЫЙ ГАЗ
Опасность любого пожара — отравление угарным газом. Это жизнеугрожающее состояние. Угарный газ образуется при недостатке кислорода — эта молекула в отличие от углекислого газа содержит всего один атом кислорода. В результате из безобидного СО2 получается злейший СО, ведущий к отравлению организма.
Причина этого — «слабость» кислорода в сравнении с угарным газом. СО в 300 раз крепче связывается с гемоглобином! Обычное парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе не поможет. Тяжесть состояния пациента в таком случае напрямую связана с объемом гемоглобина, соединенного с угарным газом. В тяжелых случаях жизненно важные органы — сердце, почки, головной мозг — практически лишаются кислорода и погибают при нормальном его содержании во вдыхаемом воздухе.
Решается проблема срочным проведением пациенту гипербарической оксигенации. При этом кислород подается пациенту под повышенным давлением — ему помогают вытеснить угарный газ из эритроцитов.
Ситуация с отравлением угарным газом обычно острая, жизнеугрожающая. Пациент находится под контролем врачей.
ОПАСНЫЙ ВРАГ №2 — ГЛЮКОЗА
Другая ситуация с хроническими заболеваниями. Здесь выявить проблему вовремя часто не удается. Кого сейчас не беспокоят слабость, утомляемость, снижение работоспособности?
Что же это — энергетический кризис в организме или просто усталость, депрессия?
Часто причина может оказаться сладкой — это глюкоза крови. В результате соединения с ней в эритроцитах формируется ГЛИКИРОВАННЫЙ ГЕМОГЛОБИН HbF1c. Его количество напрямую связано с уровнем глюкозы в крови. Основная проблема — это необратимость связывания глюкозы с гемоглобином. До конца жизни эритроцитов (пока они не попадут на распад в селезенку) гемоглобин в них остается в связанном с глюкозой состоянии. Это около 3х месяцев.
Поэтому гликированный гемоглобин, в отличие от разового измерения глюкозы, показывает средний уровень сахара в крови за 3 месяца. Для врачей это очень ценный показатель, особенно при контроле лечения сахарного диабета.
Вред, который наносит гликированный гемоглобин, такой же, как и при отравлении угарным газом. Только это не острая, а растянутая во времени проблема — хроническое кислородное голодание. Симптомы неспецифичны — это может быть и головокружение, общая слабость, плохая переносимость нагрузок. Все они являются результатом хронического дефицита кислорода и энергии.
Реализуется это пагубное влияние не так, как у угарного газа. Глюкоза связывается с гемоглобином и повышает связывание его с кислородом! В тканях кислород не может поменяться местами с углекислым газом — там накапливается СО2. Яркий медицинский пример — диабетическая стопа. При нормальном содержании кислорода в крови он не поступает в мышцы и кожу стопы. В тканях закисляется среда. Отсюда незаживающие раны при диабете. И поэтому одним из эффективных методов лечения диабетической стопы — местная (на нижние конечности) гипербарическая оксигенация.
В федеральной лаборатории «Гемотест» централизованная технологическая база площадью 3 500 квадратных метров включает 5 аналитических лабораторий.
ОБСЛЕДОВАНИЕ НА ГЛИКИРОВАННЫЙ ГЕМОГЛОБИН
Пройти обследование на показатели обмена глюкозы можно в лаборатории федерального уровня «Гемотест». Исследования в «Гемотест» выполняются на высокотехнологичном оборудовании ведущих мировых производителей, технологический комплекс площадью 3 500 кв.м. включает 5 лабораторий. Например, исследование на гликированный гемоглобин выполняется в отделе общеклинических исследований:
1.18. Гликированный гемоглобин (HbA1с)
Другие исследования углеводного обмена:
1.14.2. Глюкоза (фторид) анализ крови на сахар
1.15. Экспресс-анализ глюкозы (определяется на месте)
27.54. Сахарный диабет (скрининг) Это исследование содержит несколько показателей сахарного диабета. О возможности выполнения этого исследования в Вашем городе Вы можете узнать по телефону 8-800-550-13-13.
Всего в федеральной лаборатории «Гемотест» выполняется более 3 000 лабораторных анализов по всем медицинским специальностям. Полный список исследований Вы можете посмотреть на сайте www.gemotest.ru
Желаем Вам здоровья!
Реклама
Источник
Отравление угарным газом — Carbon monoxide poisoning
Токсическое воздействие угарного газа
Отравление угарным газом | |
---|---|
Другие названия | Отравление угарным газом, токсичность угарного газа, передозировка угарным газом |
угарный газ | |
специальность | токсикология , неотложная медицина |
Симптомы | головная боль , головокружение , слабость , рвота, боль в груди , спутанность сознания |
Осложнения | Потеря сознания , аритмии , судороги |
Причины | Дыхание в окиси углерода |
Метод диагностики | Уровень карбоксилгемоглобина : 3% (вредщие) 10% (курильщики) |
Дифференциальный диагноз | Цианид токсичность , алкогольный кетоацидоз , отравление аспирином , инфекция верхних дыхательных путей |
Профилактика | Детекторы угарного газа , удаление газовой бытовой техники , обслуживание выхлопных систем |
Лечение | Поддерживающая терапия , 100% кислород , гипербарическая оксигенотерапия |
Прогноз | Риск смерти 1-31%. |
Частота | >20 000 посещений неотложной помощи для случаев, не связанных с пожаром в год (США) |
Смертность | >400 не связанных с пожарами в год (США) |
Отравление угарным газом обычно происходит в результате вдыхания в углерода монооксид (CO) при чрезмерном уровне. Симптомы часто описываются как «подобные гриппу » и обычно включают головную боль , головокружение , слабость, рвоту, боль в груди и путаница . Большое воздействие может привести к потере сознания , аритмии , судорогам или смерти. Классически описываемая «вишнево-красная кожица» встречается редко. Долгосрочные осложнения чувство усталости, проблемы с памятью и проблемы с движением. У тех, кто подвергается воздействию дыма , токсичность цианида также следует учитывать.
Отравление угарным газом может произойти, как попытка покончить с собой , или как попытка покончить с чужой жизнью . CO — это газ без цвета и запаха, который изначально не вызывает раздражения. Он образует при неполном сжигании органические вещества . Это может происходить от автомобилей , обогревателей или кухонного оборудования, которые работают на углеродном топливе . Это также может произойти в результате воздействия метиленхлорида . Окись углерода в первую очередь неблагоприятные эффекты, объединяясь с гемоглобином с образованием карбоксигемоглобина (HbCO), не позволяя крови переносить кислород . Кроме того, рассматриваются миоглобин и митохондриальная цитохромоксидаза . Диагноз ставится на основании уровня HbCO более 3% среди некурящих и более 10% среди курильщиков.
Меры по предотвращению отравления включают детекторы окиси углерода , надлежащую вентиляцию газовые приборы , поддержание чистоты дымоходов и содержание выхлопных систем транспортных средств в хорошем ремонте. Лечение отравления обычно заключается в предоставлении 100% кислорода вместе с поддерживающей терапией . Обычно это следует проводить до тех пор, пока симптомы не исчезнут, а уровень HbCO не станет менее 10%. Хотя гипербарическая кислородная терапия используется при тяжелых отравлениях, преимущество перед стандартной доставкой кислорода неясно. Риск смерти среди пострадавших составляет от 1 до 30%.
Отравление угарным газом является относительно обычным явлением, в результате чего в США ежегодно посещается более 20 000 пунктами неотложной помощи . Это самый распространенный вид отравления со смертельным исходом во многих странах. В США случаи, не связанные с пожаром, приводят к гибели более 400 человек в год. Отравления чаще происходят зимой, особенно при использовании переносных генераторов во время отключений электроэнергии . Токсические эффекты CO известны с древней истории . Открытие влияния CO на гемоглобин было сделано в 1857 году.
Признаки и симптомы
Окись углерода не токсична для всех форм жизни. Его вредные эффекты связаны с связыванием с гемоглобином, поэтому его опасность для организмов, которые не используют это соединение, сомнительна. Таким образом, он не влияет на фотосинтезирующие растения. Легко всасывается через легкие. Вдыхание газа может привести к гипоксическому поражению , повреждению нервной системы и даже смерти . У разных людей и групп могут быть разные уровни толерантности к окиси углерода. В среднем воздействие при 100 промилле или выше опасно для здоровья человека. В на Штатах , OSHA ограничивает долгосрочные воздействия на рабочем месте менее чем 50 ppm, усредненными за 8-часовой период; кроме того, сотрудники должны быть удалены из любого замкнутого пространства , если достигнут верхний предел («потолок») 100 промилле. Воздействие угарного газа может привести к значительному сокращению продолжительности жизни из-за повреждений сердца . Уровень толерантности к угарному газу для любого человека, использующего факторы, включая уровень активности, скорость вентиляции , ранее существовавшее церебральное или сердечно-сосудистое заболевание , сердечный выброс , анемия , серповидно-клеточная анемия и другие гематологические нарушения, барометрическое давление и скорость метаболизма .
Влияние монооксид углерода по отношению к концентрации в миллионных долях в воздухе:
Концентрация | Симптомы |
---|---|
35 ppm (0,0035%), (0,035 ‰) | Головная боль и головокружение внутри от шести до восьми часов постоянного воздействия |
100 ppm (0,01%), (0,1) | Небольшая головная боль через два-три часа |
200 ppm (0,02%), (0,2 ) | Легкая головная боль в течение двух-трех часов; потеря рассудительности |
400 ppm (0,04%), (0,4) | Фронтальная головная боль в течение одного-двух часов |
800 ppm (0,08%), (0,8 ‰) | Головокружение, тошнота и судороги в течение 45 минут; Чувствительность в течение 2 часов |
1600 частей на миллион (0,16%), (1,6 ‰) | Головная боль, учащение пульса , головокружение и тошнота в 20 минут ; смерть менее чем за 2 часа |
3200 частей на миллион (0,32%), (3,2 ‰) | Головная боль, головокружение и тошнота через пять-десять минут. Смерть в течение 30 минут. |
6 400 частей на миллион (0,64%), (6,4 ‰) | Головная боль и головокружение в течение одной-двух минут. Судороги, остановка дыхания и смерть менее чем за 20 минут. |
12 800 ppm (1,28%), (12,8 ‰) | Бессознательное состояние после 2-3 вдохов. Смерть менее чем через три минуты. |
Острое отравление
Основные проявления отравления угарным газом развиваются в системе наиболее зависимых от потребления кислорода, в центральной нервной системе и сердце . Первоначальные симптомы острого отравления угарным газом включают головную боль , тошноту , недомогание и усталость . Эти симптомы часто ошибочно принимают за вирус, как такой грипп , или другие заболевания, такие как пищевое отравление или гастроэнтерит . Головная боль — самый частый симптом острого отравления угарным газом; его часто описывают как тупое, лобное и непрерывное. Увеличение воздействия вызывает сердечные аномалии, включая учащенное сердцебиение , низкое кровяное давление и сердечную аритмию ; симптомы центральной нервной системы включают делирий , галлюцинации , головокружение , неустойчивая походка , спутанность сознания , судороги , центральные угнетение нервной системы , потеря сознания , остановка дыхания и смерть . Менее распространенные симптомы острого отравления угарным газом включают и миокарда , фибрилляцию предсердий , пневмонию , отек легких , высокий уровень сахара в крови. , лактоацидоз , некроз мышц , острая почечная недостаточность , повреждения кожи , а также проблемы со зрением и слухом.
Одной из основных проблем после острого отравления угарным газом являются тяжелые отсроченные неврологические проявления, которые могут возникнуть. Проблемы могут быть включены проблемы с высшими интеллектуальными функциями, кратковременная потеря памяти , деменция , амнезия , психоз , раздражительность, странное походка , нарушения речи, синдромы, подобные болезни Паркинсона, , корковая слепота и подавленное настроение . Депрессия может быть у тех, у кого не было депрессии ранее. Эти отсроченные неврологические последствия могут возникнуть почти у 50% отравленных людей через 2-40 дней. Трудно предсказать, у кого разовьются отсроченные последствия; однако преклонный возраст, потеря сознания во время отравления и начальные неврологические отклонения могут увеличить вероятность развития отсроченных симптомов.
Один классический признак отравления угарным газом чаще встречается у мертвых, а не у живых — люди описывались как здоровые и краснощекие (см. Ниже). Однако, поскольку этот «вишнево-красный» вид чаще встречается у мертвых, он не считается полезным диагностическим признаком в клинической медицине. При вскрытии трупа при отравлении угарным газом заметно красноватый оттенок, потому что мертвые люди без бальзамирования обычно голубоватые и бледные, тогда как мертвые люди, отравленные угарным газом, могут казаться необычно живыми по окраске. Таким образом, окрашивающий эффект окиси углерода в таких посмертных обстоятельствах его использование в красном красителя в промышленной мясоперерабатывающей промышленности.
Хроническое отравление
Хроническое воздействие низких уровней окиси углерода вызвать вызовные головные боли, головокружение, депрессию, спутанность сознания, потерю постоянной памяти, тошноту, нарушения слуха и рвоту. Неизвестно, может ли хроническое воздействие низкого уровня вызвать стойкое неврологическое повреждение. Как правило, после прекращения воздействия угарного газа симптомы обычно проходят сами собой, если не было эпизода тяжелого острого отравления. Однако в одном уровне необратимая потеря памяти и проблемы с обучением после трехлетнего воздействия низких уровней окиси углерода из неисправной печи. У некоторых людей хроническое воздействие может ухудшить сердечно-сосудистые симптомы. Хроническое воздействие окиси углерода может увеличить риск развития атеросклероза. Длительное воздействие окиси углерода представляет собой наибольший риск для лиц с ишемической болезнью сердца и беременных женщин. У экспериментальных животных угарный газ усиливает потерю слуха, вызванное шумом, в условиях шумового воздействия, что в результате оказало бы ограниченное влияние на слух. Сообщалось о потере слуха у людей после отравления угарным газом. В отличие от результатов исследований на животных, шумовое воздействие не было обязательным причиной возникновения слуховых проблем.
Причины
Концентрация | Источник |
---|---|
0,1 ppm | Уровень естественной атмосферы (MOPITT ) |
от 0,5 до 5 ppm | Средний уровень в домах |
от 5 до 15 частей на миллион | Рядом с правильно настроенными газовыми плитами в домах |
от 100 до 200 частей на миллион | Выхлопные газы автомобилей в Мехико центральная область |
5000 ppm | Выхлоп от домашнего пожара на дровах |
7000 ppm | Неразбавленный теплый выхлоп автомобиля без каталитического нейтрализатора |
30 000 ppm | Afterdamp после взрыва в угольной шахте |
Окись углерода является продуктом сгорания веществ в условиях ограниченной подачи кислорода, что предотвращает полное окисление до двуокиси углерода (CO 2 ). Источники окиси углерода включают сигаретный дым, домашние пожары, неисправные печи , обогреватели, дровяные печи , внутреннее сгорание выхл оп автомобилей , электрические генераторы , пропан оборудование, работающее на топливе, такое как порт печи и бензиновые инструменты, такие как воздуходувки , газонокосилки, мойки высокого давления, пилы для резки бетона, электрические затирочные машины и сварочные аппараты. Воздействие обычно происходит, когда оборудование используется в зданиях или полузакрытых пространств.
Езда на заднем сиденье пикапов приводит к отравлению детей. Простаивание автомобилей с забитой снегом выхлопной трубой привело к отравлению пассажиров. Любая перфорация между выпускным коллектором и кожухом может привести к попаданию выхлопных газов в кабину. Генераторы и пропульсивные двигатели на лодках, особенно плавучих домах, приводят к смертельному воздействию оксида углерода.
Отравление может также произойти после использования автономного подводного дыхательного аппарата (SCUBA) из-за неисправного воздуха для дайвинга компрессоры .
В пещерах окись углерода может накапливаться в закрытых камерах из-за присутствия разлагающихся веществ. В угольных шахтах во время взрывов может произойти неполное сгорание, в результате чего образуется остаточная влажность . В газе после содержания до 3% CO, и он может быть смертельным вдоха. После взрыва в шахте соседние соединенные между собой шахты могут стать опасными из-за утечки остаточной влаги из шахты в шахту. Такой инцидент произошел после взрыва Тримдон Грейндж , в результате которого погибли люди на шахте Келло .
Другой источник отравления — воздействие органического растворителя дихлорметана , также известный как хлористый метилен, содержащийся в некоторых средствах для удаления краски , поскольку при метаболизме дихлорметана образуется окись углерода. В ноябре 2019 года в США вступил в силу запрет EPA на использование дихлорметана в средствах для удаления краски для бытового использования.
Патофизиология
Точные механизмы воздействия монооксиды углерода индуцируют в системе организма, сложны и еще не полностью изучены. Известные включают связывание монооксида углерода с гемоглобином , миоглобином и митохондриальной цитохром с оксидазой и ограничение поступления кислорода, а также оксид углерода, вызывающий мозг перекисное окисление липидов .
Гемоглобин
Окись углерода сдвигает кривую диссоциации кислорода влево.
Окись углерода имеет более высокий коэффициент диффузии по сравнению с кислородом и является единственным ферментом в организме человека. Тело, которое производит окись углерода, — это гемоксигеназа , которая находится во всех клетках и расщепляет гем . В нормальных условиях окиси углерода в плазме составляют 0 мм рт. Ст. , потому что она имеет более высокий коэффициент диффузии, и организм легко избавляется от любого произведенного CO. Когда CO не вентилируется, он связывается с гемоглобином, который является основным переносчиком кислорода в крови; это дает соединение, известное как карбоксигемоглобин . Традиционно считается, что токсичность углерода из-за образования карбоксигемоглобина, снижает способность крови переносить кислород и препятствует транспортировке, доставке и использованию кислорода организмом. Сродство между гемоглобином и монооксидом углерода примерно в 230 раз сильнее, чем сродство между гемоглобином и кислородом, поэтому гемоглобин связывается с монооксидом углерода, а не с кислородом.
Гемоглобин представляет собой тетрамер с четырьмя связями кислорода места. Связывание монооксида углерода в одном из этих сайтов увеличивает производство к кислороду остальных трех сайтов, заставляет молекулу гемоглобина удерживать кислород, который в силе доставлялся в ткань. Эта описывается как смещение окиси углерода кривой диссоциации кислорода влево. Из-за повышенного сродства между гемоглобином и кислородом во время отравления угарным газом в тканях фактически мало кислорода. Это вызывает гипоксическое повреждение тканей. Гемоглобин приобретает ярко-красный цвет при преобразовании в карбоксигемоглобин, поэтому отравленные трупы и даже промышленное мясо, обработанное монооксидом углерода, приобретает неестественный красноватый оттенок.
Миоглобин
Окись углерода также связывается с гемепротеиноммиоглобином . Он имеет высокое сродство к миоглобину, примерно в 60 раз больше, чем к кислороду. Окись углерода, связанная с миоглобином, может ухудшить его способность использовать кислород. Это вызывает снижение сердечного выброса и гипотонию , что может привести к ишемии мозга . Сообщалось об отсроченном возвращении симптомов. Это происходит после повторного повышения уровня карбоксигемоглобина; этот эффект может быть связан с поздним высвобождением моноксида углерода из миоглобина, который впоследствии связывается с гемоглобином.
Цитохромоксидаза
Другой механизм включает воздействие на цепь митохондриального респираторного фермента, который отвечает за эффективный утилизация кислорода тканями. Окись углерода связывается с цитохромоксидазой с меньшим сродством, чем кислород, поэтому возможно, что для связывания требуется значительная внутриклеточная гипоксия. Это связывание препятствует аэробному метаболизму и эффективному синтезу аденозинтрифосфата . Клетки реагируют переключением на анаэробный метаболизм , вызывая аноксию , лактоацидоз и, в конечном итоге, гибель клеток. Скорость диссоциации между оксидом углерода и цитохромоксидазой низкая, вызывая относительно длительное нарушение окислительного метаболизма .
Эффекты центральной нервной системы
Механизм, который, как считается, имеет значительное влияние на отсроченные эффекты оказывают сформированные клетки крови и химические медиаторы, которые вызывают перекисное окисление липидов мозга (разложение ненасыщенных жирных кислот). Окись углерода вызывает выделение эндотелиальными клетками и тромбоцитами оксида азота и образование свободных радикалов , включая пероксинитрит . В головном мозге это вызывает дальнейшую дисфункцию митохондрий, капиллярную утечку, секвестрацию лейкоцитов и апоптоз . Результатом этих эффектов является перекисное окисление липидов , которое вызывает отсроченную обратимую демиелинизацию белого вещества в центральной нервной системе, известную как миелинопатия Гринкера , что может привести к отеку и некрозу в головном мозге. Это повреждение головного мозга происходит в основном в период восстановления. Это может привести к 1960-х.
Исследования
Окись углерода вырабатывается естественным образом как побочный продукт преобразования протопорфирина в билирубин . Этот окись углерода также соединяется с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин, но не на токсичных уровнях.
Небольшие количества CO полезны, существуют ферменты, производящие его во время окислительного стресса. Внешние ссылки
- Внешние ссылки Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) — Окись углерода — Тема «Безопасность и здоровье на рабочем месте» NIOSH
- Международная программа по химической безопасности (1999). Окись углерода , Критерии экологического здоровья 213, Женева:
Источник