CC BY
497
С Лекция
Lecture
МЕДИЦИНА I
НЕОТЛОЖНЫХ СОСТОЯНИЙ I
УДК 615.322.272.015 КУРСОВ с.в.
Харьковская медицинская академия последипломного образования, кафедра медицины неотложных состояний и медицины катастроф
МОНООКСИД УГЛЕРОДА: физиологическое значение и токсикология
Химические и физические свойства. Монооксид углерода (угарный газ — СО) при нормальных условиях представляет бесцветный газ, лишенный запаха, который несколько легче воздуха (молярная масса 28,01 г/моль < 28,98 г/моль). При комнатных температурах CO малоактивен, его химическая активность значительно повышается при нагревании и в растворах. СО горит пламенем синего цвета (температура начала реакции 700 °C) на воздухе:
2СО + О2 ^ 2СО2.
Температура горения CO может достигать 2100 °C. Реакция горения является цепной, причем инициаторами служат небольшие количества водородсодержащих соединений (вода, аммиак, сероводород и др.). Образуется при горении углерода или соединений на его основе в условиях недостатка кислорода:
2C + O2 ^ 2CO
или при восстановлении диоксида углерода раскаленным углем:
CO2 + C ^ 2CO.
Эта реакция часто происходит при печной топке, когда слишком рано закрывают печную заслонку (пока окончательно не прогорели угли). Образующийся при этом монооксид углерода, вследствие своей ядовитости, вызывает физиологические расстройства (угар) и даже смерть, отсюда и одно из названий — «угарный газ».
Благодаря такой хорошей теплотворной способности CO является компонентом разных технических газовых смесей (например, генераторного газа), используемых в том числе для отопления. В смеси с воздухом взрывоопасен. СО реагирует с галогенами. Наибольшее практическое применение получила реакция с хлором:
СО + Cl2 ^ COCl2.
Реакция является экзотермической, и в присутствии катализатора (активированного угля) она
идет уже при комнатной температуре. В результате реакции образуется фосген — высокотоксичное вещество [1, 2].
Источники СО в атмосфере. В атмосферу СО попадает в составе вулканических и болотных газов в результате вспышки лесных и степных пожаров, выделения микроорганизмами, растениями, животными и человеком. Из поверхностных слоев океанов в год выделяется 220 • 106 тонн СО в результате фоторазложения красных, сине-зеленых и др. водорослей, продуктов жизнедеятельности планктона. Естественный уровень содержания оксида углерода в атмосферном воздухе — 0,01—0,9 мг/м3.
Угарный газ попадает в атмосферу от промышленных предприятий, в первую очередь металлургии. В металлургических процессах при выплавке 1 млн тонн стали образуется 320—400 тонн СО. Большое количество СО образуется в нефтяной промышленности и на химических предприятиях (крекинг нефти, производство формалина, углеводородов, аммиака и др.). Высокая концентрация СО может иметь место в угольных шахтах и на углеподающих трассах, поскольку СО образуется при самоокислении угля. СО также образуется при неполном сгорании топлива в печах и двигателях внутреннего сгорания [1—3].
В результате деятельности человека в атмосферу ежегодно поступает 350—600 млн тонн угарного газа. В настоящее время около 56—62 % этого количества приходится на долю автотранспорта (содержание оксида углерода в выхлопных газах может достигать 12 %).
Основной путь превращения CO в атмосфере — окисление гидроксилом до диоксида углерода [1, 2]:
СО + Н2О ^ СО2 + Н2.
Немаловажным источником СО является табачный дым. В плохо вентилируемом прокуренном помещении насыщение крови СО у присутствующих может достигать 10 % и даже 14 %. Курение кальяна
© Курсов С.В., 2015
© «Медицина неотложных состояний», 2015 © Заславский А.Ю., 2015
№ 6 (69) • 2015
www.mif-ua.com
9
Лекция / Lecture_____________________________
L ---
более опасно в плане возможности отравления СО, чем курение трубки или сигарет, поскольку он в этом случае поступает в организм в более высокой концентрации. В среднем при выкуривании одной сигареты концентрация карбоксигемоглобина в крови достигает 4—6,5 %. У курильщиков кальяна зарегистрирован уровень карбоксигемоглобина в крови в пределах 24,0—31,1 % [4].
Физиологическое значение. СО является нормальным метаболитом организма человека. Эндогенный СО образуется в организме в процессе действия фермента гемоксигеназы на гем (гемзависимая продукция), является продуктом разрушения гемоглобина и миоглобина, а также других гемсодержащих белков (цитохромов, цитохромоксидазы, каталазы). Продукция СО в организме человека составляет в среднем 16,4 мкмоль/ч, достигая 500 мкмоль (12 мл) в сутки. Этот процесс вызывает образование в крови человека небольшого количества карбоксиге-моглобина, даже если человек не курит и дышит не атмосферным воздухом, а чистым кислородом или смесью азота с кислородом. Содержание карбокси-гемоглобина в крови в норме колеблется в пределах 1—2 % от всех видов гемоглобина и в среднем составляет 1,6 %. При патологических состояниях, сопровождающихся активацией гемолиза, продукция СО в организме значительно возрастает [5, 6].
Гемнезависимая продукция эндогенного СО происходит в результате ферментативного и аутоокисления фенолов, фотоокисления органических химических соединений, индуцируемого аскорбатом и ионами железа перекисного окисления липидов. Активаторы липидной пероксидации (фенобарбитал, дифенилгидантоин, прогестерон) способствуют увеличению продукции эндогенного СО. Напротив, применение антиоксидантов (альфа-токоферола, десферала) угнетает его гемнеза-висимое образование. Продукция СО происходит в нейронах головного мозга, клетках легких, печени, селезенки, почек и крови, однако количество образующегося эндогенного СО при гемнезависи-
~|
мом пути продукции несравнимо меньше, чем при работе гемоксигеназы. Высокая активность гемок-сигеназы имеет место в селезенке, где и происходит наиболее активное образование эндогенного СО [5, 7].
До 80 % образующегося в организме СО связывается гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин. Часть СО выводится из организма через легкие, а часть подвергается окислению до углекислого газа с участием цитохромоксидазы [5, 6].
Данные о влиянии СО на организм человека в настоящее время еще противоречивы. Например, установлено, что гипоксическая стимуляция активности гемоксигеназы в сердце с последующим увеличением продукции эндогенного СО приводит к снижению тонуса коронарных сосудов и увеличению кровоснабжения миокарда. Показано, что СО оказывал защитное действие на кардиомиоциты изолированных сердец животных в условиях моделирования ишемии-реперфузии. Экзогенный СО также уменьшал тяжесть реперфузионных повреждений в моделях острого инфаркта миокарда у мышей [8—10]. С другой стороны, в одном из последних продолжительных исследований (Framingham Offspring Study) обнаружено, что повышенный уровень эндогенного СО в организме ассоциирован со значительным увеличением риска развития сердечно-сосудистых заболеваний [11].
Феномен индуцируемой СО вазорелаксации был впервые описан в 1984 г. McGrath и Smith на коронарных артериях крыс. Очень скоро было установлено, что этот эффект не обусловлен активностью эндотелия [12]. Установлено, что СО способствует релаксации артерии хвоста, грудного отдела аорты кролика, сонных артерий собаки, коронарных мезентериальных и бедренных артерий свиней и морских свинок, печеночных вен крысы и многих других кровеносных сосудов [13]. Однако многие сосуды оказались не чувствительными к СО модуляции. Данные о влиянии СО на тонус легочных сосудов у разных авторов часто противоположны [5].
10
Медицина неотложных состояний, ISSN 2224-0586
№ 6 (69) • 2015
В ранних исследованиях, проводившихся на свиньях, было обнаружено, что создание концентрации СО в крови в пределах 160—185 ppm приводило к активации агрегации тромбоцитов. При повышении концентрации СО до 420 ppm с помощью электронной микроскопии была выявлена адгезия изменивших форму тромбоцитов на поверхности артериального эндотелия. Но в более поздних работах было показано значительное ингибирование тромбоцитарной агрегации под влиянием СО. Эффект реализовывался через увеличение продукции оксида азота (NO) и образования циклического гуа-нозинмонофосфата [14, 15].
Вдыхание СО ведет в первую очередь к гемиче-ской гипоксии через образование карбоксигемо-глобина и снижение кислородной емкости крови, однако парадоксально, что ингаляция СО в концентрации 0,1% обусловливает уменьшение тяжести легочной ишемии, угнетает гипоксическую индукцию ингибитора активации плазминогена, благодаря чему снижает отложение фибрина и активность воспалительного процесса в легких [16]. Синтез сурфактанта пневмоцитами 2-го типа в организме человека угнетается под влиянием как экзогенного, так и эндогенного СО [17].
Вслед за появившимися в 1993 году первыми данными о том, что эндогенный CO является нормальным нейротрансмиттером в организме человека, а также одним из трех эндогенных газов, которые в норме модулируют течение воспалительных реакций в организме (два других — оксид азота и сероводород), CO привлек значительное внимание клиницистов и исследователей как важный биологический регулятор. Было показано, что во многих тканях все три вышеупомянутых газа являются противовоспалительными веществами, вазодилатато-рами, а также вызывают ангиогенез, СО — через активацию выработки сосудистого эндотелиального фактора роста. Основная его функция — создание новых кровеносных сосудов в эмбриональном развитии или после травмы, усиление роста мышц после физических упражнений, обеспечение коллатерального кровообращения (создание новых сосудов при блокировании уже имеющихся). Но повышенная активность сосудистого фактора роста может привести к возникновению и росту опухолей [5, 18].
Таким образом, в настоящее время СО рассматривают в качестве одной из сигнальных молекул, которая принимает участие в регуляции сосудистого тонуса, процессах гемореологии, нейротрансмиссии. Ведутся исследования, посвященные определению роли СО в процессах воспаления.
Статистика и источники отравления СО. Отравление СО составляет наиболее часто регистрируемую интоксикацию ядовитыми газами. В Великобритании ежегодно около 50 человек погибают в результате интоксикации СО при ежегодной констатации 1000—1100 отравлений СО. В США от отравления СО ежегодно погибает около 500 человек, а количество случаев интоксикации СО превышает 15 000 [19, 20].
_____________________________Лекция / Lecture
—3
Большинство случайных отравлений СО не имеют профессионального характера. Они обусловлены неполным сгоранием топлива в неисправных печах, отсутствием адекватной тяги и малыми размерами помещения. Профессиональные отравления встречаются намного реже и вызваны вдыханием выхлопных газов, нахождением в зоне пожаров и взрывов. При больших пожарах случаи массовых отравлений СО встречаются практически всегда [3].
Источниками интенсивного образования СО являются: газовые водонагреватели, керосиновые печи и обогреватели, древесноугольные грили, снабжаемые пропаном печи, бензиновые и дизельные электрогенераторы, заправляющиеся пропаном автопогрузчики, бензопилы, тягачи и буксировщики, лодочные моторы, устройства для распыления красок, лаков, растворителей и др.
Риску отравления СО подвержены: дети, едущие в крытых грузовиках в конце их кузова, рабочие целлюлозных мельниц, сталелитейных цехов, работающие у коксовых печей, рабочие, занятые на производстве формальдегида, работающие в зоне пожара, работающие в закрытых помещениях газо- и электросварщики, находящиеся вблизи работающих лодочных моторов. В мегаполисах до 80 % присутствующего в воздухе СО обусловлено работой автотранспорта. Его выделяется особенно много, когда в двигатель подают избыточное количество топлива, чтобы, например, завести его на холоде. Поэтому автомобили, работающие при низких температурах (а также при торможении в пробках и дальнейшем движении транспортного потока в зимнее время года), выделяют значительные количества СО [21]. Ниже приводится информация о содержании СО в воздухе или других газовых смесях, которые могут вдыхать современные жители.
— 0,1 ppm — естественный базовый уровень СО в атмосфере;
— 0,5—5 ppm — средний базовый уровень СО в жилых домах;
— 5—15 ppm — уровень СО в жилых домах вблизи от правильно отрегулированной газовой плиты;
— 100—200 ppm — выхлоп автомобилей в центре мегаполиса (Мехико, Мадрид, Милан и др.);
— 1000 ppm и выше — вблизи работающего лодочного мотора;
— 5000 ppm — камин дома, топящийся дровами;
— 7000 ppm — неразбавленный выхлопной газ машины;
— 30 000 ppm—неразбавленный дым сигареты [22].
Содержание СО в газах, образующихся и выделяющихся в процессе промышленного производства, следующее:
— газы работающей вагранки содержат 13—15 % СО;
— газ, выделяемый опоками, содержит до 18 % СО;
— в доменном газе до 30 % СО;
— расплавленный и застывающий чугун выделяет газы, в состав которых входит до 3,4 % СО;
— в бессемеровском (конвертерном) газе содержится до 25 % СО;
№ 6 (69) • 2015
www.mif-ua.com
11
Лекция / Lecture______________________________
L ----
— газ от печей для выплавки алюминия содержит 32,2 % СО;
— пороховые газы содержат до 50 % СО;
— выхлопные газы автомобилей в зависимости от системы двигателя, вида топлива и от условий работы мотора содержат от 1,0 до 13,7 % СО, в среднем 6,3 %;
— угольная пыль содержит от 0,1 до 3,9 % СО [22].
Токсикология монооксида углерода. Механизм токсического действия СО на организм включает:
— образование карбоксигемоглобина;
— образование карбоксимиоглобина;
— связывание цитохромоксидазы;
— стимуляцию выработки NO и активацию липидной пероксидации в головном мозге [23—25].
Наибольшее количество работ, затрагивающих аспекты токсикологии СО, посвящено повреждающему эффекту гемической гипоксии при образовании большого количества карбоксигемоглобина (HbCO):
HbO2 + CO ^ HbCO + O2.
Образование HbCO происходит очень быстро, поскольку сродство гемоглобина к СО в 250 раз больше, чем сродство к кислороду. Скорость образования HbCO зависит от его содержания во вдыхаемом воздухе. Например, наличие 1 объема СО в 1500 объемах вдыхаемого воздуха определяет образование 50% HbCO [3, 22, 23].
Растворы карбоксигемоглобина ярко-красного цвета, их спектр поглощения характеризуется максимумами при длине волны 570 и 539 нм. Вследствие этого при отравлении СО кожные покровы пострадавших могут приобретать розоватый оттенок. Врачи описывают наличие гиперемии или эритемы.
Если скорость образования HbCO возрастает в геометрической прогрессии, то обратная реакция (высвобождение гемоглобина, отделение его от СО) имеет линейную зависимость. Расщепление карбоксигемоглобина на Hb и CO происходит в 10 000 раз медленнее, чем расщепление оксигемоглобина на Hb и O2. Скорость замещения HbCO HbO2 зависит исключительно от количества кислорода, находящегося во вдыхаемой газовой смеси [22—24]. Период полураспада HbCO составляет:
— 320 минут, если пострадавший дышит воздухом;
— 80 минут при вдыхании 100% О2;
— 23 минуты при дыхании 100% О2 в барокамере при давлении 3 атм.
В клинических условиях независимо от тяжести состояния пациента и количества вдыхаемого им кислорода через 12 часов после прекращения контакта с СО концентрация HbCO в крови не превышает нормальные показатели. Тяжесть состояния пациента будет определяться не только тяжестью гипоксических повреждений, полученных в период наличия гемической гипоксии, но также формированием гипоксии биоэнергетической, в основе ко-
торой находится митохондриальная дисфункция. Помимо гемоглобина и миоглобина, СО блокирует гем других белков, принимающих участие в тканевом дыхании, а именно цитохром-С-оксидазы, цитохрома С, цитохрома а3, цитохрома Р450, каталазы, пероксидазы. Сродство к СО у этих белков значительно меньше, чем у гемоглобина, однако и высвобождение их из связи с СО происходит значительно медленнее — в течение 48—72 часов. Соответственно, в этот период может быть серьезно снижена энергопродукция и имеется высокий риск развития или усугубления тяжести гипоксической энцефалопатии, а также расстройств сердечной деятельности [3, 25, 26].
Результаты пульсоксиметрического исследования и электрохимические исследования парциального давления газов крови в условиях острого отравления СО малоинформативны и не отражают тяжести гипоксемии и гипоксии. Гипоксия имеет смешанный характер, включая гемический и гистотоксический компоненты. Хотя подавляющее количество кислорода в гипо- и нормобарических условиях транспортируются в организме с помощью HbO2 и между показателями РО2 и SO2% имеется определенная нелинейная зависимость, в условиях отравления СО по причине того, что объемное содержание кислорода в плазме крови может оставаться вполне нормальным, у пациентов могут регистрироваться нормальные показатели РО2 и SO2% [27, 28]. Сумма показателей SpO2% и Sp^% нередко превышает 100 %. Так, при описании одного из клинических случаев отравления СО в Саудовской Аравии у пациентки при поступлении в клинику были зарегистрированы SaO2% = 99,8 % при Sam% = 21,4 % [29].
Клиническая картина отравления СО. С учетом того, что к гипоксии наиболее чувствительны нейроны головного мозга, клиническая симптоматика при отравлении СО прежде всего проявляется нарушением функций ЦНС. Второе место занимают расстройства со стороны сердечно-сосудистой системы. Наиболее чувствительны к действию СО новорожденные, дети, беременные, лица пожилого и старческого возраста, особенно с сопутствующей патологией сердечно-сосудистой системы.
Для отравления легкой степени характерны: головная боль, ощущение пульсации в височной области, головокружение, ухудшение остроты зрения, умеренное оглушение, тошнота, слезотечение. Наблюдаются: покраснение кожных покровов (значительно чаще отмечают не распространенную гиперемию, а легкий румянец), тахикардия, артериальная гипертензия, боли в грудной клетке, сухой кашель.
Для отравления средней степени тяжести помимо указанных выше симптомов характерны усугубление тяжести оглушения, состояние сомноленции, возможно появление парезов.
При тяжелом отравлении отмечаются: синкопе, развитие сопора и гипоксической комы, мышечная атония (чаще) или гипертония с гиперрефлексией
12
Медицина неотложных состояний, ISSN 2224-0586
№ 6 (69) • 2015
Лекция / Lecture
j
(реже), судороги, ослабление пальпебральных, корнеальных рефлексов, фотореакций, появление ми-оза, сменяющегося двусторонним мидриазом или анизокорией, нарушается ритм дыхания, имеют место нарушения сердечного ритма, артериальная гипотензия, румянец сменяется цианозом.
Выделяют еще и молниеносную форму отравления СО. Она развивается, когда концентрация СО во вдыхаемом воздухе составляет 0,5—1,0 % или превышает это значение. При этом SaCO% быстро достигает 80 %. Пострадавший быстро впадает в кому с остановкой дыхания, сочетающуюся с декомпенсированным шоком [3, 22, 25].
Осложнениями являются гипоксический отек головного мозга и гипоксическая энцефалопатия с стойким неврологическим дефицитом, гипоксе-мический отек легких, инфаркт миокарда и острая недостаточность системного кровообращения, раб-домиолиз, миоглобинурия и острое повреждение почек [3, 30-32].
Зависимость развития клинической симптоматики от концентрации СО во вдыхаемом воздухе, а также от продолжительности контакта с токсическим веществом представлена в табл. 1 и 2.
Врачи давно знакомы с клиникой интоксикации СО. На протяжении многих лет были описаны многочисленные клинические формы, такие как цефал-
гическая, психозоподобная, судорожная, пьяная, висцеральная, легочная (протекающая с отеком легких), желудочно-кишечная, рабдомиолизная и др. [3, 25, 34].
Неотложная помощь и интенсивная терапия. В
соответствии с содержанием раздела приказа № 34 МЗ Украины (2014) «Острые отравления» после проведения оценки состояния пострадавшего согласно алгоритму ABCDE (A (airway) — проходимость дыхательных путей; B (breathing) — эффективность дыхания; C (circulation) — эффективность системного кровообращения; D (disability) — нарушение функции сознания; E (exposure) — дополнительная информация) пострадавший должен быть выведен или вынесен из зоны воздействия токсичного газа. При наличии симптоматики остановки эффективного кровообращения следует начать реанимационную акцию с последовательностью действий CAB.
При отсутствии признаков клинической смерти немедленно начать оксигенотерапию или ИВЛ с применением кислорода. Пациентам, находящимся в состоянии сопора и комы, необходимо инструментально обеспечить проходимость дыхательных путей.
Выполнить катетеризацию периферической вены и начать инфузию плазмозамещающих рас-
Таблица 1. Концентрация CO в воздухе, карбоксигемоглобина (HbCO) в крови
и симптомы отравления [33]
CO, %об. (20 °С) CO, мг/м3 Время воздействия, ч HbCO в крови, % Основные признаки и симптомы острого отравления
< 0,009 < 100 3,5-5 2,5-10 Снижение скорости психомоторных реакций, иногда — компенсаторное увеличение кровотока к жизненно важным органам. У лиц с выраженной сердечно-сосудистой недостаточностью — боль в груди при физической нагрузке, одышка
0,019 220 6 10-20 Незначительная головная боль, снижение умственной и физической работоспособности, одышка при средней физической нагрузке. Нарушения зрительного восприятия. Может быть смертельно для плода, лиц с тяжелой сердечной недостаточностью
< 0,052 < 600 1
< 0,052 < 600 2 20-30 Пульсирующая головная боль, головокружение, раздражительность, эмоциональная нестабильность, расстройство памяти, тошнота, нарушение координации мелких движений рук
0,069 800 1
< 0,052 < 600 4 30-40 Сильная головная боль, слабость, насморк, тошнота, рвота, нарушение зрения, спутанность сознания
0,069 800 2
0,069-0,094 800-1100 2 40-50 Галлюцинации, тяжелая атаксия, тахипноэ
0,1 1250 2 50-60 Обмороки или кома, конвульсии, тахикардия, слабый пульс, дыхание Чейна — Стокса
0,17 2000 0,5
0,15 1800 1,5-0,5 60-70 Кома, конвульсии, угнетение дыхания и сердечной деятельности. Возможен летальный исход
0,2-0,29 2300-3400
0,49-0,99 5700-11500 2-5 мин 70-80 Глубокая кома со снижением или отсутствием рефлексов, нитевидный пульс, аритмия, смерть
1,2 14 000 1-3 мин Потеря сознания (после двух-трех вдохов), рвота, конвульсии, смерть
№ 6 (69) • 2015
www.mif-ua.com
13
Лекция / Lecture______________________________
L ----
творов (физиологический раствор, раствор Ринге-ра, раствор Рингера лактат, раствор лактасол и др.) со скоростью 1,5—2,0 мл в минуту. При наличии глюкометра определить уровень гликемии. Не использовать растворы глюкозы при отсутствии гипогликемического состояния. Не использовать глюкокортикостероиды. При необходимости ино-тропной поддержки применить инфузии добутамина, допамина или адреналина.
При наличии специальных диагностических приборов немедленно определить содержание в крови карбоксигемоглобина. Если пострадавший эвакуирован из зоны действия токсических газов незамедлительно, то содержание карбоксигемогло-бина в крови, не превышающее 8 %, укажет на то, что нарушение функции сознания, скорее всего, не связано с токсическим действием СО. Однако всегда следует учитывать возможность неточности функционирования прибора.
В качестве антидота, способствующего ускорению диссоциации карбоксигемоглобина и высвобождению гемоглобина, ввести пострадавшему внутривенно 60 мг ацизола.
При наличии судорог или психомоторного возбуждения после предварительного введения 0,3— 0,5 мл атропина сульфата использовать внутривенно диазепам 10—20 мг или тиопентал натрия 1 мг/кг массы тела.
При наличии сукцинатсодержащих антигипо-ксантов (реамберина, мексидола, цитофлавина) использовать их как можно раньше.
Госпитализировать пациента в центр (отделение), имеющий возможности проведения интенсивной терапии с ИВЛ. Пациентов, находящихся в крайне тяжелом состоянии, с нестабильностью гемодинамики, проблемами обеспечения проходимости дыхательных путей не следует пытаться доставить в центр, имеющий возможность проведения гипербарической оксигенации, если возможна
~i
более быстрая доставка в отделение, где умеют проводить длительную ИВЛ. У пациентов, находящихся в состоянии глубокого оглушения, сопора, комы, нужно также учитывать необходимость обеспечения немедленной нейровизуализации.
В отделении интенсивной терапии пациентам, находящимся в состоянии сопора и комы, должна быть выполнена интубация трахеи. ИВЛ с применением 100% кислорода проводится в течение 6 часов.
Рекомендуется прогнозировать продолжительность необходимости применения 100% О2 из расчета, что в условиях оксигенотерапии с использованием 100% О2 период полураспада HbCO составляет в среднем 1 час. При неосложненных отравлениях СО продолжительность оксигенотерапии хорошо соответствует динамике снижения концентрации HbCO в крови.
Терапию 100% кислородом следует проводить до снижения концентрации HbCO до 10 %. У пациентов, имеющих патологию легких или сердечно-сосудистой системы, требуется продолжение оксиге-нотерапии с использованием 100% О2 до снижения концентрации HbCO в крови до 2 %.
Высокие показатели пульсоксиметрии не являются маркером снижения тяжести гипоксических повреждений и улучшения состояния пациента.
Пациентов с уровнем HbCO в крови 40 % и выше, а также пациентов с прогрессирующей недостаточностью функций ЦНС или сердечно-сосудистой системы, если это возможно, следует подвергнуть гипербарической оксигенотерапии.
Пациенты с отсутствием положительного эффекта от 4-часовой оксигенотерапии с применением 100% О2 также, если это возможно, должны быть направлены в отделение гипербарической оксигенации (ГБО).
Беременным необходимо проводить ГБО уже при концентрации HbCO в крови 15 % [25, 29, 37].
Таблица 2. Эффект от вдыхания СО в зависимости от его концентрации во вдыхаемом воздухе [35, 36]
Концентрация Симптоматика
35 ppm (0,0035 %) Головная боль, головокружение, пространственная дезориентация при вдыхании в постоянной концентрации в течение 6-8 часов
100 ppm (0,01 %) Появление слабой головной боли через 2-3 часа
200 ppm (0,02 %) Появление слабой головной боли ранее чем через 2 часа от начала вдыхания, снижение когнитивных функций
400 ppm (0,04 %) Головная боль, преимущественно в лобной области, возникающая не позже чем через 1-2 часа от начала вдыхания
800 ppm (0,08 %) Головокружение, головная боль, тошнота и судороги, возникающие не позже чем через 45 минут от начала вдыхания; потеря сознания — не позже чем через 2 часа от начала вдыхания
1600 ppm (0,16 %) Головная боль, головокружение, тахикардия и тошнота, возникающие не позже чем через 5-10 минут от начала вдыхания; смерть — не позже чем через 2 часа от начала вдыхания
3200 ppm (0,32 %) Головная боль, головокружение, тахикардия и тошнота, возникающие не позже чем через 20 минут от начала вдыхания; смерть — не позже чем через 30 минут от начала вдыхания
6400 ppm (0,64 %) Головная боль и головокружение уже через 1-2 минуты от начала вдыхания. Судороги, остановка дыхания, шок и смерть не позже чем через 20 минут от начала вдыхания
12 800 ppm (1,28 %) Утрата сознания после 2-3 вдохов. Смерть в ближайшие 3 минуты
14
Медицина неотложных состояний, ISSN 2224-0586
№ 6 (69) • 2015
Гипербарическая оксигенация значительно и достоверно способствует ускорению разрушения СО и выведению его из организма. Период полураспада HbCO может быть сокращен до 15—23 минут. Наиболее распространенным режимом ГБО является использование 100% О2 под давлением 2,4—3 атм в течение 90—120 минут. При описании отдельных клинических случаев отмечают значительное и быстрое регрессирование неврологических расстройств, отека головного мозга и восстановление активности цитохромоксидазы. Однако в систематизированных обзорах четких преимуществ ГБО не показано, поэтому руководства для ее применения у пациентов с отравлением СО до сих пор не разработаны. Однако в странах Северной Америки до 85 % руководителей центрами ГБО пришли к определенному консенсусу необходимости ее применения.
Наиболее часто показаниями к проведению ГБО называют наличие комы (98 %), синкопе (77 %), признаков ишемии миокарда по данным ЭКГ (91 %), очаговой неврологической симптоматики (94 %) и нарушений, выявленных при нейропсихиатрическом тестировании (91 %). 92 % специалистов по ГБО используют ее у пациентов с головной болью, тошнотой и при уровне HbCO в крови 40 % и выше [37-39].
Необходимо ЭКГ-мониторирование. У пациентов с атеросклеротическим поражением сердца имеется высокий риск внезапной остановки кровообращения уже при наличии в крови 20 % HbCO. У этих же больных уже при начальном уровне HbCO в крови 15 % и выше на ЭКГ часто обнаруживаются признаки ишемии миокарда и острого инфаркта миокарда [29, 34, 37].
Все пострадавшие нуждаются в исследовании состояния глазного дна и проведении ядерно-магнитно-резонансной компьютерной томографии головного мозга.
У пациентов с признаками отека головного мозга при проведении интенсивной терапии используются непрерывный мониторинг показателей АД, положение на койке с приподнятым головным концом, быстрая инфузия маннитола и ИВЛ в режиме гипервентиляции с целевым РаСО2 30 мм рт.ст. в течение 6-12 часов [32, 34, 37].
Необходимо обязательно провести исследование кислотно-основного статуса организма, если концентрация HbCO достигает 25 %.
Не следует применять ощелачивающую терапию, если рН плазмы крови превышает 7,15. Метаболический ацидоз имеет гипоксическое происхождение и регрессирует в процессе проведения оксигенотерапии [32, 34, 37].
Если во время пожара пациент помимо СО вдыхал другие токсические продукты горения и у него обнаружена метгемоглобинемия, необходимо использовать внутривенно тиосульфат натрия до 12 500 мг в сутки [37].
При наличии признаков рабдомиолиза с помощью инфузионной терапии и применения диуре-
________________________________________Лекция / Lecture
—3
тиков следует обеспечить темп мочеотделения не менее чем 150 мл в час. При отсутствии эффекта от форсированного диуреза и развитии острой почечной недостаточности проводят заместительную почечную терапию [29, 31, 34].
Список литературы
1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. — 5-е изд., испр. /Н.С. Ахметов — М.: Высшая школа, 2003. — 743с.
2. Химия: справочное издание: Пер. с нем. — 2-е изд. /
B. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак [и др.]. — М.: Химия, 2000. — 648 с.
3. Могош Г. Острые отравления: Пер. с рум. М. Бурт, Л. Чернашов/Г. Могош. — Бухарест, 1984. — 580 с.
4. La Fauci G. Carbon monoxide poisoning in narghile (water pipe) tobacco smokers. Case Reports/ G. La Fauci, G. Weiser, I.P. Steiner, I. Shavit // Canadian Journal of Emergency Medicine. — 2012. — Vol. 14, № 1. — Р. 57-59.
5. Wu L. Carbon Monoxide: Endogenous Production, Physiological Functions, and Pharmacological Applications / Lingyun Wu, Rui Wang// Pharmacological Reviews. — 2005. — Vol. 57, № 4. — Р. 585-630.
6. Piantadosi C.A. Biological chemistry of carbon monoxide /
C. A. Piantadosi // Antioxidants & Redox Signaling. — 2002. — № 4. — Р. 259-270.
7. Rodgers PA. Sources of carbon monoxide (CO) in biological systems and applications of CO detection technologies/ P.A. Rodgers, H.J. Vreman, P.A. Dennery, D.K. Stevenson // Seminars in Perinatology. — 1994. — Vol. 18. — P. 2-10.
8. Inducible nitric oxide synthase and heme oxygenase-1 in rat heart: direct effect of chronic exposure to hypoxia / A. Grilli, M.A. De Lutiis, A. Patruno [et al.]//Annals ofClinical Laboratory Science. — 2003. — Vol. 33. — P. 208-215.
9. Administration of a CO-releasing molecule at the time of reperfusion reduces infarct size in vivo / Y. Guo, A.B. Stein, W.J. Wu [et al.]//American Journal of Physiology. Heart Circulation Physiology. — 2004. — Vol. 286. — Р. 1649-1653.
10. Cardiac-specific expression of heme oxygenase-1 protects against ischemia and reperfusion injury in transgenic mice / S.F. Yet, M.D. Layne, Z.Y. Wang [et al.] // Circulation Research. — 2001. — Vol. 89. — P. 168-173.
11. Association of exhaled carbon monoxide with subclinical cardiovascular disease and their conjoint impact on the incidence of cardiovascular outcomes / S. Cheng, D. Enserro, V. Xanthakis [et al.]//European Heart Journal. — 2014. — Vol. 35. — P. 29802987.
12. Vedernikov Y.P. Similar endothelium-independent arterial relaxation by carbon monoxide and nitric oxide / Y.P. Vedernikov, T. Graser, A.F. Vanin // Biomedica Biochimica Acta. — 1989. — Vol. 48. — P. 601-603.
13. Ndisang J.F. Induction of heme oxygenase-1 and stimulation of cGMP production by hemin in aortic tissues from hypertensive rats/ J.F. Ndisang, L. Wu, W. Zhao, R. Wang// Blood. — 2003. — Vol. 101. — P. 3893-3900.
14. Mansouri A. Inhibition of platelet ADP and serotonin release by carbon monoxide and in cigarette smokers/ A. Mansouri, C.A. Perry // Experientia. — 1984. — Vol. 40. — P. 515-517.
15. Du X. A new mechanism for nitric oxide- and cGMP-mediated platelet inhibition [Электронный ресурс]// Bloodjournal. — May 4 2015. — Hemostasis. — Режим доступа: http://www.bloodjournal. org/content/bloodjournal/109/2/392.full.pdf?sso-checked=true
16. Paradoxical rescue from ischemic lung injury by inhaled carbon monoxide driven by derepression of fibrinolysis / T. Fuji-ta, K. Toda, A. Karimova [et al.] // Nature Medicine. — 2001. — Vol. 7. — P. 598-604.
17. Carbon monoxide contributes to the cytokine-induced inhibition of surfactant synthesis by human type IIpneumocytes / J. Arias-Dias, N. Villa, J. Hernandez [et al.]//Archives ofSurgery. — 1997. — Vol. 132. — Р. 1352-1360.
18. Кукоба Т.В. Гемоксигеназа та монооксид вуглецю: захист чи пошкодження клітин?/ Т.В. Кукоба, О.О. Мойбенко// Фізіологічний журнал. — 2002. — Т. 48, № 5. — С. 79-92.
№ 6 (69) • 2015
www.mif-ua.com
15
Лекция / Lecture_____________________________________________
L -----
19. Carbon monoxide — the silent killer [Электронный ресурс]/ The Royal Society for the Prevention of Accidents. — Режим доступа: http://www.rospa.com/home-safety/advice/carbon-monoxide-safety/
20. Carbon Monoxide Poisoning [Электронный ресурс] / American Red Cross. — Режим доступа: http://www.redcross.org/images/ MEDIA_CustomProductCatalog/m4340092_FireCOFactSheet.pdf
21. Cunha J.P. Carbon Monoxide Poisoning [Электронный ресурс] / E-Medicine Health Experts for Everyday Emergencies / Режим доступа: http://www.emedicinehealth.com/carbon_mono-xide_poisoning/article_em.htm
22. Отравление монооксидом углерода (угарным газом) / Ю.В. Зобнин, Т.Н. Саватеева -Любимова, А.Л. Коваленко [и др.]. — Санкт-Петербург: Тактик-Студио, 2011. — 86с.
23. Gorman D. The clinical toxicology of carbon monoxide /
D. Gorman, A. Drewry, Y.L. Huang, C. Sames // Toxicology. — 2003. — Vol. 187. — P. 25-38.
24. Townsend C.L. Effects on health of prolonged exposure to low concentrations of carbon monoxide / C.L. Townsend, R.L. Maynard // Occupational and Environmental Medicine. — 2002. — Vol. 59, № 10. — P. 708-711.
25. Dart. R.C. Medical toxicology / R.C. Dart. — Philadelphia: Williams & Wilkins, 2004. — P. 1169.
26. Лукьянова Л.Д. Роль биоэнергетических нарушений в патогенезе гипоксии / Л.Д. Лукьянова // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. — 2004. — № 2. — С. 2-11.
27. Godsell P.A. Co-oximetry: a historical review/ P.A. Godsell/ Clinical Biochemist Reviews. — 1995. — Vol. 16. — P. 104-109.
28. Mak T.W.L. Management of carbon monoxide poisoning using oxygen therapy / T.W.L. Mak, C.W. Kam, J.P.S. Lai, C.M.C. Tang//HKMJ. — 2000. — Vol. 6. — P. 113-115.
29. Status epilepticus and cardiopulmonary arrest in a patient with carbon monoxide poisoning with full recovery after using a neuroprotective strategy: a case report / S. Abdulaziz, O. Dabbagh, Ya. Arabi [et al.]// Journal ofMedical Case Reports. — 2012. — Vol. 6. — P. 421.
30. Заугольников В.С. Рабдомиолиз в клинической практике / В.С. Заугольников, Н.Н.Теплова // Вятский медицинский вестник. — 2002. — № 3. — С. 7-11.
~1
31. Миронов Л.Л. Рабдомиолиз / Л.Л. Миронов // Медицина неотложных состояний. — 2006. — № 6(7). — С. 7-14.
32. Tucciarone M. Myocardial infarction secondary to carbon monoxide poisoning: an uncommon presentation of a common condition. Case report and review of the literature / M. Tucciarone, P.A. Dileo, E.R. Castro, M. Guerrero//American Journal of Therapeutics. — 2009. — Vol. 16, № 5. — P. 462-465.
33. Окись углерода (угарный газ) / Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей / Под ред. Н.В. Лазарева, И.Д. Гадаскиной. — 7-е изд. — Ленинград: Химия, 1977. — Т. 3. — С. 240-253. — 608 с.
34. Kao L.W Toxicity associated with carbon monoxide / L.W. Kao, K.A. Nanagas // Clinics in Laboratory Medicine. — 2006. — Vol. 26, № 1. — Р. 99-125
35. Goldstein M. Carbon monoxide poisoning / M. Goldstein // Journal ofEmergency Nursing: JEN: Official Publication ofthe Emergency Department Nurses Association. — 2008. — Vol. 34, № 6. — P. 538-542.
36. Struttmann T. Unintentional carbon monoxide poisoning from an unlikely source / T. Struttmann, A. Scheerer, T.S. Prince, L.A. Goldstein // The Journal ofthe American Board of Family Practice. — 1998. — Vol. 11, № 6. — Р. 481-484.
37. Shochat G.N. Carbon Monoxide Toxicity Treatment & Management / Medscape / Режим доступа: http://emedicine.med-scape.com/article/819987-treatment#a1126
38. Hyperbaric Oxygen for Carbon Monoxide Poisoning / N.A. Buckley, D.N. Juurlink, G. Isbister [et al.]// Cochrane Database of Systematic Reviews. — 2011. — Vol. 13. — CD002041.
39. Olson K.R. Hyperbaric Oxygen for Carbon Monoxide Poisoning: Does it Really Work?/ K.R. Olson, D. Seger // Annals ofEmergency Medicine. — 1995. — Vol. 25. — P. 535-537.
40. Bennetto L. Accidental carbon monoxide poisoning presenting without a history of exposure: a case report/L. Bennetto, L. Pow-ter, N.J. Scolding // Journal of Medical Case Reports. — 2008. — Vol. 22. — P. 112-118.
Получено 18.08.15 ■
16
Медицина неотложных состояний, ISSN 2224-0586
№ 6 (69) • 2015
