Streszczenie
- Definicja: Tlenek węgla (CO) wiąże się z hemoglobiną i blokuje transport tlenu.
- Częstość występowania: Zróżnicowane dane, duża liczba niezgłoszonych przypadków.
- Objawy: Zróżnicowane i nieswoiste objawy, takie jak ból głowy, zmęczenie, nudności, zawroty głowy, duszność, ból w klatce piersiowej, narastające splątanie i utrata przytomności.
- Badanie: Możliwe są zaburzenia orientacji, zaburzenia świadomości, drgawki, dławica piersiowa, arytmie serca, duszność, tachypnoe, obrzęk płuc, zmiany w EKG lub wzrost stężenia biomarkerów sercowych, a także kwasica metaboliczna lub bardzo wysokie poziomy CO-Hb.
- Diagnostyka: Pomiar karboksyhemoglobiny, gazometria krwi tętniczej, EKG.
- Leczenie: Odseparować pacjenta od źródła CO i podać tlen 100%, w szpitalu może być konieczna oksygenacja hiperbaryczna.
Informacje ogólne
- O ile nie zaznaczono inaczej, artykuł został oparty na następujących źródłach.1-4
Definicja
- Zatrucie tlenkiem węgla, zatrucie CO.
- Tlenek węgla (CO) to bezwonny, pozbawiony smaku i bezbarwny gaz, który nie jest wyczuwalny przez człowieka; powstaje w wyniku niepełnego spalania węglowodorów.
- Gaz jest szybko i skutecznie wchłaniany przez płuca.
- CO wiąże się z hemoglobiną z powinowactwem od 200 do 300 razy większym niż tlen i tworzy trudny do odwrócenia kompleks — karboksyhemoglobinę (CO-Hb).
- Zmniejsza to zdolność krwi do transportu tlenu i powoduje ogólne niedotlenienie organizmu.
- Już przy zawartości 0,1% CO we wdychanym powietrzu ilość CO-Hb wzrasta do ok. 50%.
- CO może również bezpośrednio szkodliwie oddziaływać na poziomie komórkowym.
Częstość występowania
- Choć liczba zgonów z powodu zatrucia tlenkiem węgla spada, to nadal wiele przypadków pozostaje niezgłoszonych.
- Zmniejsza się również odsetek samobójstw spowodowanych wdychaniem CO.
- Jednak zatrucie CO wciąż pozostaje najczęstszą przyczyną śmiertelnych zatruć na całym świecie.
- Niewłaściwe korzystanie z grilla węglowego (użytkowanie w zamkniętych pomieszczeniach) jest jednym z najczęstszych źródeł zatrucia CO.5
Etiologia i patogeneza
- Tlenek węgla szybko dyfunduje przez błonę naczyń włosowatych płuc i wiąże się z jonem żelaza hemu z powinowactwem około 240 razy wyższym niż tlen, tworząc związek zwany karboksyhemoglobiną (COHb).
- Hemoglobina płodowa ma nawet 600 razy wyższe powinowactwo do CO niż do tlenu.
- Stopień hemoglobinemii tlenkowęglowej (COHb) jest określany przez funkcję względnej ilości CO i tlenu w powietrzu, czasu trwania narażenia i objętości oddechowej na minutę.
- Osoby niepalące mogą mieć do 3% CO we krwi, podczas gdy palacze mogą mieć poziom 10–15% (bez zatrucia).
- COHb ma zmniejszoną zdolność uwalniania tlenu do własnych tkanek obwodowych organizmu, co powoduje przesunięcie w lewo krzywej wiązania tlenu.
Tlenek węgla
- Stężenie CO w powietrzu wynosi zwykle mniej niż 0,001%, ale może być wyższe na obszarach miejskich i w zamkniętych pomieszczeniach.
- CO powstaje jako produkt uboczny spalania materiałów organicznych.
- Większość śmiertelnych zatruć tlenkiem węgla jest spowodowana przez pożary, nieszczelne piece, przenośne generatory zasilane benzyną, grille i spaliny samochodowe.
Kinetyka
- Tlenek węgla jest szybko wchłaniany do płuc.
- Okres półtrwania CO wynosi ok. 300 minut w przypadku oddychania normalnym powietrzem.
- W przypadku oddychania powietrzem bogatym w tlen przez maskę, która filtruje wydychane powietrze, okres półtrwania wynosi ok. 90 minut.
- Przy 100-procentowym natlenieniu hiperbarycznym okres ten wynosi ok. 30 minut.
Uszkodzenia narządów
- Tlenek węgla ma szczególnie negatywny wpływ na narządy o największym zapotrzebowaniu na tlen: mózg i serce.
- Ponadto zatrucie CO aktywuje płytki krwi i neutrofile, tworzenie wolnych rodników i peroksydację lipidów w mózgu i innych tkankach.
- Ostre uszkodzenie mięśnia sercowego6
- CO wiąże się z mioglobiną sercową z jeszcze większym powinowactwem niż z hemoglobiną, powodując uszkodzenie mięśnia sercowego, niedociśnienie i pogorszenie niedotlenienia tkanek.
- Następstwa neurologiczne4,7
- Przyczyna późnych skutków zatrucia tlenkiem węgla nie jest w pełni poznana.
- Częstość występowania powikłań neurologicznych zatrucia CO jest bardzo zróżnicowana.
ICD-10
- T58 Toksyczne skutki działania tlenku węgla.
- T97 Następstwa toksycznych skutków działania substancji zazwyczaj niestosowanych w celach leczniczych.
- W tym: skutki działań toksycznych klasyfikowanych w kategoriach T51–T65.
Diagnostyka
- O ile nie zaznaczono inaczej, artykuł został oparty na tych źródłach.1-4
Kryteria diagnostyczne
- Ostre zatrucie tlenkiem węgla jest często podejrzewane na podstawie wywiadu lekarskiego/miejsca znalezienia osoby poszkodowanej i czasami obecnego różowego koloru skóry pacjenta.
- Rozpoznanie potwierdza wykrycie podwyższonego stężenia COHb.
- Można to ustalić na podstawie analizy gazometrycznej krwi lub za pomocą pulsoksymetru CO, który jest obecnie standardowym wyposażeniem większości służb ratunkowych.
- Urządzenia do przezskórnego pomiaru SpO2 często nie wykazują nieprawidłowych wartości!
- Ujemny wynik testu COHb nie powinien prowadzić do wykluczenia zatrucia tlenkiem węgla, jeśli wywiad lekarski i objawy na to wskazują.
- Należy wziąć pod uwagę diagnostykę różnicową odpowiadającą objawom.
Rozpoznania różnicowe
- Zakażenie górnych dróg oddechowych.
- Depresja.
- Zapalenie mózgu.
- Napięciowy ból głowy.
- Niedoczynność tarczycy
- Zatrucie innymi wdychanymi substancjami.
- Inne intoksykacje.
Wywiad lekarski
- W miejscu znalezienia poszkodowanego należy zachować ostrożność i zadbać również o swoje bezpieczeństwo.
- Ważne jest ustalenie źródła narażenia w celu zidentyfikowania innych zatrutych osób i, jeśli to konieczne, uniknięcia dalszego zatrucia tlenkiem węgla z nieznanych jeszcze źródeł.
- W diagnostyce i leczeniu zatrucia tlenkiem węgla zasadniczo nie jest możliwe odróżnienie zatrucia ostrego od przewlekłego.
- Rozpoznanie zatrucia tlenkiem węgla wymaga wystąpienia objawów klinicznych oraz udowodnionego lub prawdopodobnego narażenia na tlenek węgla.
- Często mogą wystąpić nieswoiste objawy niedotlenienia bez sinicy.
- W przypadku łagodnego do umiarkowanego zatrucia CO, ból głowy (najczęściej), zmęczenie, nudności i/lub zawroty głowy
- Sporadycznie skrócenie oddechu i/lub ból w klatce piersiowej
- Stopniowo może pojawiać się narastające splątanie aż do utraty przytomności.
Badanie fizykalne
- Pacjenci mogą znajdować się w stanie łagodnego splątania lub nawet śpiączki.
- Najważniejszym objawem zatrucia jest zmniejszona czujność.
- Zatrucie może powodować objawy od łagodnych i nieswoistych dolegliwości, takich jak ból głowy, trudności z koncentracją, splątanie, zaburzenia widzenia, nudności, zawroty głowy, wymioty, bóle brzucha, duszność i ból w klatce piersiowej do utraty przytomności, niedociśnienia, ciężkiej kwasicy i ostrej niewydolności krążenia.
- Objawy ciężkiego zatrucia to:
- zaburzenia orientacji
- zaburzenia świadomości
- napad drgawek
- dławica piersiowa
- zaburzenia rytmu serca
- duszność, tachypnoe
- obrzęk płuc
- zmiany w EKG lub wzrost biomarkerów sercowych
- kwasica metaboliczna
- bardzo wysokie wartości COHb (wartość gazometrii pod koniec narażenia).
- Opóźniony zespół neuropsychiatryczny
- Po początkowej poprawie stanu, u nawet 40% pacjentów ze znacznym narażeniem na CO może wystąpić zespół objawów będących wynikiem opóźnionych konsekwencji neurologicznych.
- Stan ten charakteryzuje się różnym stopniem upośledzenia funkcji poznawczych, zmianami osobowości, zaburzeniami ruchowymi i ogniskowymi ubytkami neurologicznymi.
- Pojawia się zwykle w ciągu 20 dni od zatrucia CO, a ubytki mogą utrzymywać się przez rok lub dłużej.
- Rozwój zespołu nie koreluje z poziomem COHb, chociaż większość przypadków może towrzyszyć mu utrata przytomności związana z ostrym zatruciem.
Badania uzupełniające
- Karboksyhemoglobina
- Zatrucie CO można zdefiniować jako poziom COHb >10% lub jako objawy kliniczne występujące po stwierdzonym narażeniu na CO.
- Przyjmuje się, że śmiertelne stężenie COHb wynosi >40%, podczas gdy małe dzieci, kobiety w ciąży i osoby starsze mają niższą tolerancję na CO i mogą doznać zagrażającego życiu zatrucia nawet przy niższym poziomie COHb.
- U palaczy objawy mogą nie występować nawet przy wartościach COHb do 10%.
- Gazometria
- Aby potwierdzić rozpoznanie, przed hospitalizacją należy wykonać gazometrię i oznaczyć COHb w krwi żylnej, tętniczej lub włośniczkowej.
- Wartość pO2 we krwi jest często fizjologiczna, ponieważ pO2 odzwierciedla O2 rozpuszczony we krwi; proces ten nie jest zakłócany przez CO.
- Równowaga kwasowo-zasadowa: kwasica metaboliczna występuje wtórnie do kwasicy mleczanowej będącej skutkiem niedotlenienia.
- Pulsoksymetria CO
- Pulsoksymetria CO może być stosowana przed hospitalizacją w celu potwierdzenia podejrzewanego rozpoznania.
- Ujemny wynik pomiaru, zwłaszcza w obecności objawów, nie powinien być powodem wykluczenia zatrucia tlenkiem węgla.
- Pulsoksymetry CO wykorzystują pomiary o różnych długościach fali (metoda Rainbow), aby określić nie tylko zawartość COHb, lecz często także saturację O2, a czasem nawet frakcję methemoglobiny.
- Jednak zwykłe pulsoksymetry do oznaczania SaO2 nie są w stanie odróżnić COHb od natlenowanej Hb, dlatego zmierzone wartości nie mogą być stosowane w przypadku zatrucia CO.
- Oznaczenie biomarkerów uszkodzenia mięśnia sercowego, takich jak CK, CK-MB i troponina oraz 12-odprowadzeniowe EKG powinny być wykonane w przypadku podejrzenia zatrucia tlenkiem węgla, szczególnie u pacjentów z objawami kardiologicznymi i istniejącymi wcześniej chorobami serca.
- Jeśli istnieje wystarczające podejrzenie innego rozpoznania, należy przeprowadzić dalszą swoistą diagnostykę.
Diagnostyka w szpitalu
- RTG klatki piersiowej
- w celu diagnostyki różnicowej
- zwykle brak nieprawidłowości w przypadku zatrucia CO.
- TK mózgu pod kątem nieprawidłowości neuropsychiatrycznych
- Może być wskazana w ramach diagnostyki różnicowej.
- Testy neuropsychiatryczne
- przydatne w ostrej faziew celu oceny upośledzenia funkcji poznawczych (np. MMSE) .
- w dalszym monitorowania późniejszych uszkodzeń.
Wskazania do hospitalizacji
- Procedura podejmowania decyzji o hospitalizacji pacjentów narażonych na działanie tlenku węgla
- w przypadku pacjentów z objawami
- zawsze zalecana jest hospitalizacja
- w przypadku pacjentów bez objawów
- Do 5% COHb (w przypadku palaczy: 10 %): nie jest zalecana hospitalizacja.
- W przypadku kobiet w ciąży i dzieci należy rozważyć lub zaproponować hospitalizację.
- w przypadku pacjentów z objawami
Leczenie
- O ile nie zaznaczono inaczej, artykuł został oparty na następujących źródłach.1-4
Cele leczenia
- Leczenie zatrucia.
- Zapobieganie powikłaniom mózgowym i sercowym.
Ogólne informacje o leczeniu
- Tlenek węgla jest usuwany prawie wyłącznie przez krążenie płucne poprzez konkurencyjne wiązanie hemoglobiny z tlenem.
- Najważniejszymi działaniami w przypadku zatrucia CO jest odseparowanie osoby poszkodowanej od źródła CO i podanie tlenu przez maskę twarzową.
- Pacjenci w śpiączce powinni zostać zostać zaintubowani i wentylowani 100% tlenem.
- U pacjentów z zatruciem CO spowodowanym wdychaniem dymu należy również rozważyć możliwość zatrucia cyjankami, co może dodatkowo pogorszyć natlenienie tkanek i stopień niedotlenienia komórek.
Zalecenia dla pacjentów
- Ograniczenie intensywnej aktywności fizycznej przez 2–4 tygodnie po zatruciu.
- Rezygnacja ze spożycia nikotyny.
- Regularne przebywanie na świeżym powietrzu.
Postępowanie przedszpitalne
- Usunąć pacjenta z obszaru narażenia.
- Natychmiast rozpocząć tlenoterapię (najlepiej przy użyciu maski filtrującej wydychane powietrze).
- Intubacja pacjentów w śpiączce.
- Monitorowanie krążeniowo-oddechowe.
- Powiadomienie szpitala w celu przygotowania do ew. przeniesienia pacjenta do ośrodka tlenoterapii hiperbarycznej.
- W razie potrzeby można pobrać próbkę krwi żylnej w celu późniejszego pomiaru wartości COHb, jeśli nie opóźni to rozpoczęcia tlenoterapii i/lub transportu.
- Jeśli jest to możliwe, należy oszacować czas narażenia.
- Należy oszczędzać pacjentowi wysiłku fizycznego, który wiąże się z dodatkowym zużyciem tlenu.
Leczenie farmakologiczne
- Antidotum z wyboru jest tlen.
- W przypadku wartości COHb poniżej 20% wystarczy zwykłe podanie wziewne tlenu. Leczenie można przerwać po osiągnięciu wartości COHb poniżej 5%.
Tlenoterapia hiperbaryczna
- Tlenoterapia hiperbaryczna (HBOT) jest złotym standardem w leczeniu zatrucia CO.
- Polega ona na leczeniu pacjentów 100-procentowym tlenem pod zwiększonym ciśnieniem otoczenia.
- Wczesne rozpoczęcie leczenia poprawia rokowanie.8-9
- Wskazania10
- COHb >25% (próg ten może się różnić w zależności od indywidualnych objawów)
- Objawy niedotlenienia narządów (z wyjątkiem wyraźnej kwasicy metabolicznej z wartością pH <7,1, niedokrwienia mięśnia sercowego).
- Utrata przytomności.
- Kobiety w ciąży z wartością COHb >20% lub jeśli występują oznaki zagrożenia dla płodu.
- Leczenie
- HBOT należy wykonać 3 razy w ciągu 24 godzin.
- Początkowa HBOT powinna odpowiadać schematowi terapii 300/90 (wcześniej znanemu jako schemat Boerema):
- 3 cykle HBOT przez 90 minut z kontynuacją intensywnej terapii medycznej w ciągu pierwszych 24 godzin przy ciśnieniu 300 kPa
- Drugą i trzecią terapię HBOT należy przeprowadzić przy ciśnieniu terapeutycznym wynoszącym 2,4 bara lub więcej (TS 240/90).
- 3 cykle HBO przez 90 minut przy 300 kPa.
- Takie leczenie wydaje się zapobiegać opóźnionym deficytom neuropoznawczym.8
Kwasica metaboliczna
- Leczenie kwasicy przy pH >7,15 powinno być prowadzone z ostrożnością, ponieważ kwasica prowadzi do przesunięcia w prawo krzywej dysocjacji oksyhemoglobiny i zwiększa uwalnianie tlenu w tkankach.
- Kwasica zwykle ustępuje podczas leczenia tlenem.
Monitorowanie
- Monitorowanie przedszpitalne powinno obejmować pulsoksymetrię, kontrolę częstości oddechów, EKG i nieinwazyjny pomiar ciśnienia tętniczego.
- Powtarzane pomiary wartości COHb.
- Monitorowanie pracy serca
- Zaburzenia rytmu serca mogą prowadzić do nagłego zgonu.
- Zapis EKG i pomiar wartości troponiny powinny być wykonywane wielokrotnie, jeśli podejrzewa się uszkodzenie mięśnia sercowego.
- Szczególną uwagą należy objąć pacjentów ze stwierdzonymi chorobami sercowo-naczyniowymi i przy początkowych wartościach COHb przekraczających 15%.
- Pulsoksymetria
- Jest mało przydatna, ponieważ pomiary nie rozróżniają karboksyhemoglobiny i oksyhemoglobiny.
- Monitorowanie neurologiczne
- Może wystąpić obrzęk mózgu.
- Wskazane powtarzanie badania neurologicznego, TK, w razie potrzeby wewnątrzszpitalny RM.
Przebieg, powikłania i rokowanie
- O ile nie zaznaczono inaczej, artykuł został oparty na następujących źródłach.1-4
Powikłania
- Zaburzenia rytmu serca.
- Niedotlenienie
- Niedokrwienia (mięśnia sercowego, mózgu itp.)
- Powikłania tlenoterapii hiperbarycznej
- dolegliwości wynikające z dekompresji
- uraz ciśnieniowy w zatokach przynosowych i uchu środkowym
- skurcze
- odma opłucnowa do odmy prężnej
- zator powietrzny
- odwracalne zmiany refrakcji soczewki.
Rokowanie
- Potencjalnie stan zagrażający życiu.
- W ok. 40% zatrucie tlenkiem węgla powoduje trwałe uszkodzenie mięśnia sercowego.
- Po ciężkim zatruciu tlenkiem węgla upośledzone mogą zostać zdolności poznawcze.
Informacje dla pacjentów
Materiały edukacyjne dla pacjentów
Źródła
Piśmiennictwo
- Clardy PF, Manaker S, Perry H: Carbon monoxide poisoning. Wolters Kluwer 2022; UpToDate, last updated Oct 2022. www.uptodate.com
- Lin CH, Su WH, Chen YC, et al. Treatment with normobaric or hyperbaric oxygen and its effect on neuropsychometric dysfunction after carbon monoxide poisoning: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Medicine (Baltimore). 2018 Sep;97(39):e12456. doi: 10.1097/MD.0000000000012456. PMID: 30278526; PMCID: PMC6181555. journals.lww.com
- Watt S, Prado CE, Crowe SF. Immediate and Delayed Neuropsychological Effects of Carbon Monoxide Poisoning: A Meta-analysis. J Int Neuropsychol Soc. 2018 Apr;24(4):405-415. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Ahn C, Oh J, Kim CW, Lee H, Lim TH, Kang H. Early neuroimaging and delayed neurological sequelae in carbon monoxide poisoning: a systematic review and meta-analysis. Sci Rep. 2022 Mar 3;12(1):3529. doi: 10.1038/s41598-022-07191-7. PMID: 35241701; PMCID: PMC8894334. www.nature.com
- Hosseininejad SM, Aminiahidashti H, Goli Khatir I, et al. Carbon monoxide poisoning in Iran during 1999-2016: A systematic review and meta-analysis. J Forensic Leg Med. 2018 Jan;53:87-96. doi: 10.1016/j.jflm.2017.11.008. Epub 2017 Nov 28. PMID: 29220732. www.sciencedirect.com
- Satran D, Henry CR, Adkinson C, et al. Cardiovascular manifestations of moderate to severe carbon monoxide poisoning. J Am Coll Cardiol 2005; 45: 1513. PubMed
- Thom SR, Bhopale VM, Fisher D, et al. Delayed neuropathology after carbon monoxide poisoning is immune-mediated. Proc Natl Acad Sci U S A 2004; 101:13660. PubMed
- Buckley N, Juurlink DN, Isbister G, et al. Hyperbaric oxygen for carbon monoxide poisoning. Cochrane Database Syst Rev 13 APR 2011. CD002041.pub3. Cochrane (DOI)
- Helms AK, Whelan HT, Torbey MT. Hyperbaric oxygen therapy of cerebral ischemia. Cerebrovasc Dis 2005; 20: 417-26. PubMed
- Hampson, NB, Scott, KL, Zmaeff, JL. Carboxyhemoglobin measurement by hospitals: Implications for the diagnosis of carbon monoxide poisoning. J Emerg Med 2006; 31: 13. PubMed
Autorzy
- Lek. Joanna Dąbrowska-Juszczak, (redaktor)
- Dr n. med. Moritz Paar, (recenzent)
