Intossicazione da monossido di carbonio / Carbon monoxide poisoning

Intossicazione da monossido di carbonio Carbon monoxide poisoning


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa



L'intossicazione da monossido di carbonio è un avvelenamento dell'organismo ad opera del monossido di carbonio, potenzialmente mortale.
Il monossido di carbonio è una emotossina perché legandosi saldamente allo ione del ferro nell'emoglobina del sangue forma un complesso 205 volte più stabile di quello formato dall'ossigeno. La formazione di questo complesso fa sì che l'emoglobina sia stabilizzata nella forma di carbossiemoglobina (COHb) che, per le sue proprietà allosteriche, rilascia più difficilmente ossigeno ai tessuti. L'intossicazione da monossido di carbonio conduce a uno stato di incoscienza (il cervello riceve via via meno ossigeno) e quindi alla morte per anossia.
Il monossido di carbonio si lega più saldamente all'emoglobina, rispetto all'ossigeno, a causa della struttura dei suoi orbitali molecolari: infatti, a differenza dell'ossigeno, non solo cede un doppietto di elettroni al ferro, ma ha anche due orbitali π liberi che possono ricevere ulteriori elettroni dagli orbitali d del ferro, stabilizzando ulteriormente il complesso.
Sempre a causa della sua alta affinità per il ferro, svolge un ruolo tossico all'interno dei mitocondri: il monossido di carbonio si complessa con i citocromi della catena di trasporto degli elettroni perché questi contengono l'eme come gruppo prostetico (ipossia citotossica).
L'intossicazione da monossido di carbonio rende la cute del cadavere di un tipico colore rosso ciliegia, tanto da farlo sembrare ancora vitale.

Generalità

L'intossicazione da monossido di carbonio (CO) rappresenta una delle più comuni cause di morte per intossicazione inalatoria.
L'avvelenamento da monossido di carbonio avviene in maniera subdola; questo gas, infatti, risulta incolore e inodore; inoltre, i sintomi manifestati dagli individui intossicati sono piuttosto aspecifici e generici.
Se non viene diagnosticata e trattata in maniera tempestiva, l'intossicazione da monossido di carbonio presenta risvolti tragici, quali il coma e la morte.

Cause

Le cause d'intossicazione da monossido di carbonio possono essere diverse. Generalmente, fra quelle più comuni ritroviamo:
  • Malfunzionamenti nei sistemi di riscaldamento domestico (come, ad esempio, caldaie, camini a carbone o a legna, ecc.);
  • Malfunzionamenti di apparecchi alimentati a legna o a gas (come, ad esempio, il forno o gli scaldabagni a gas);
  • Incendi;
  • Malfunzionamenti o non adeguata ventilazione all'interno delle automobili.

Meccanismo di Tossicità

L'intossicazione da monossido di carbonio avviene soprattutto quando questo pericoloso gas si accumula in ambienti poco ventilati. Tale intossicazione, inoltre, avviene in maniera subdola, poiché il CO è un gas assolutamente incolore, inodore, insapore e non irritante; tutte queste caratteristiche impediscono all'individuo di riconoscere la situazione di pericolo.
Il monossido di carbonio viene quindi inalato e rapidamente assorbito a livello polmonare, entrando così nel circolo ematico.
Il meccanismo con il quale s'instaura l'intossicazione è correlato alla capacità del monossido di carbonio di legarsi all'emoglobina - presente nei globuli rossi - con un'affinità maggiore rispetto a quella dell'ossigeno.
Il CO, pertanto, possedendo un'elevata affinità per l'emoglobina (Hb), spiazza il legame dell'ossigeno con la suddetta proteina, portando alla formazione della carbossiemoglobina (COHb).
La carbossiemoglobina, come si può facilmente immaginare, non è in grado di rilasciare ossigeno ai tessuti come, invece, accade con l'emoglobina. Inoltre, il CO è in grado di legarsi ad un particolare enzima coinvolto nel meccanismo di respirazione cellulare: la citocromo ossidasi tissutale, impedendo così alle cellule di utilizzare l'ossigeno rimasto.
Riassumendo brevemente, il monossido di carbonio provoca tossicità attraverso i seguenti meccanismi:
  • Legame con l'emoglobina che porta alla formazione di carbossiemoglobina;
  • Compromissione della capacità dell'emoglobina di rilasciare ossigeno ai tessuti e agli organi;
  • Inibizione della citocromo ossidasi tissutale.
L'insieme di tutti questi meccanismi porta al mancato apporto e al mancato utilizzo di ossigeno, cui consegue l'insorgenza della svariata sintomatologia aspecifica che caratterizza l'intossicazione da monossido di carbonio.

Diagnosi

Spesso, la diagnosi d'intossicazione da monossido di carbonio è difficile da effettuare, proprio a causa della maniera subdola con cui questa si instaura e a causa della sintomatologia aspecifica.
Qualora il medico sospetti un'eventuale intossicazione da monossido di carbonio, provvederà immediatamente ad eseguire le analisi del sangue per valutare i livelli ematici di carbossiemoglobina, in modo da individuare l'effettiva presenza e la gravità dell'intossicazione.
In aggiunta a questo, per confermare la diagnosi, il medico può ricorrere all'esecuzione di altre analisi, come l'emogasanalisi e la pulsossimetria.
Nelle intossicazioni più gravi, per valutare l'entità dei danni provocati dall'intossicazione da monossido di carbonio, il medico può anche decidere di effettuare esami come l'elettrocardiogramma, la TAC, la risonanza magnetica e l'elettroencefalogramma.

Sintomi


Come accennato, la sintomatologia indotta dall'intossicazione da monossido di carbonio è piuttosto aspecifica e coinvolge diversi distretti corporei. Ad ogni modo, tali sintomi sono tutti correlati allo scarso apporto di ossigeno ai vari organi e tessuti, che si verifica durante questo particolare tipo d'intossicazione.
I sintomi che possono manifestarsi nella fase iniziale dell'intossicazione da monossido di carbonio consistono in:
Se l'intossicazione da monossido di carbonio è grave, possono anche insorgere:
Inoltre, va ricordato che talvolta - a distanza di giorni o, addirittura, settimane dall'avvenuta intossicazione - possono manifestarsi sintomi tardivi, quali:

Tipi d'Intossicazione

Le intossicazioni da monossido di carbonio possono essere classificate in funzione della loro gravità, la quale è strettamente connessa ai livelli di carbossiemoglobina presenti nel sangue del paziente.
A tal proposito, possiamo distinguere:
  • Intossicazione sospetta, caratterizzata da livelli di carbossiemoglobina ematica del 2-5%. Tuttavia, in questi casi di sospetta intossicazione, è bene ricordare che i pazienti fumatori presentano livelli di carbossiemoglobina più elevati rispetto ai pazienti non fumatori.
  • Intossicazione lieve, in questo caso i livelli di carbossiemoglobina ematica sono del 5-10%; tale intossicazione è caratterizzata da sintomi decisamente aspecifici, come mal di testa, malessere generalizzato e nausea.
  • Intossicazione moderata, nella quale i livelli di carbossiemoglobina ematica aumentano al 10-25%; in questo caso, i sintomi che si possono manifestare sono più marcati e consistono in: mal di testa intenso, vertigini, disturbi della vistaemorragie retiniche, colorazione rosso intenso delle mucose, ipotensione e tachicardia.
  • Intossicazione grave, in cui i livelli di carbossiemoglobina ematica sono superiori al 25-30%. In questi casi, la sintomatologia è decisamente grave e comprende convulsioni, coma, insufficienza respiratoria, arresto cardiocircolatorio e morte.

Primo Soccorso e Trattamento

L'intervento di primo soccorso, così come il trattamento ospedaliero dell'intossicazione da monossido di carbonio, sono fondamentali per salvaguardare la vita del paziente e preservarlo dall'insorgenza di danni permanenti.
Il compito dei soccorritori è fondamentalmente quello di allontanare immediatamente il paziente dalla fonte di monossido di carbonio e di supportarne le funzioni vitali fino al raggiungimento del centro ospedaliero, a livello del quale verranno eseguiti tutte le analisi e tutti i trattamenti del caso.
In particolare, il trattamento dell'intossicazione da monossido di carbonio prevede la somministrazione al paziente di ossigeno al 100%. Infatti, concentrazioni molto alte di ossigeno sono in grado di ridurre l'emivita della carbossiemoglobina, sia a livello ematico che a livello tissutale. Più nel dettaglio, il paziente può essere sottoposto - a seconda dei casi e a seconda del parere del medico - a due diversi tipi di trattamento:
  • Ossigenoterapia normobarica, consistente nella somministrazione di ossigeno al 100% attraverso l'impiego di un'apposita maschera facciale. Così facendo, l'emivita della carbossiemoglobina viene ridotta a 60-90 minuti, contro le 2-7 ore che sarebbero necessarie senza la somministrazione di ossigeno.
    Solitamente, questo tipo di trattamento viene protratto fino a quando i livelli di carbossiemoglobina sono inferiori al 5%.
  • Ossigenoterapia iperbarica, consistente nella somministrazione di ossigeno al 100% in una camera iperbarica in cui la pressione è superiore a quella atmosferica (indicativamente, 2,5-3 atmosfere). In questo caso, l'emivita della carbossiemoglobina - sia a livello ematico, sia a livello dei tessuti - viene drasticamente ridotta a 30 minuti.
    Tuttavia, è bene ricordare che l'ossigenoterapia iperbarica può essere intrapresa solo in determinati casi e che essa risulta realmente efficace solo se viene eseguita nel più breve tempo possibile dopo l'avvenuta intossicazione da monossido di carbonio (indicativamente, entro le 12 ore).

Tratto da https://www.my-personaltrainer.it/benessere/intossicazione-monossido-di-carbonio.html

ENGLISH

Carbon monoxide poisoning is a poisoning of the organism by the potentially fatal carbon monoxide.

Carbon monoxide is a dioxin because by firmly binding to the iron ion in the blood hemoglobin it forms a complex 205 times more stable than that formed by oxygen. The formation of this complex causes the hemoglobin to be stabilized in the form of carboxyhemoglobin (COHb) which, due to its allosteric properties, more difficultly releases oxygen to the tissues. Carbon monoxide poisoning leads to a state of unconsciousness (the brain receives less and less oxygen) and therefore to death by anoxia.

Carbon monoxide binds more firmly to hemoglobin, compared to oxygen, due to the structure of its molecular orbitals: in fact, unlike oxygen, it not only gives a doublet of electrons to the iron, but also has two π orbitals. free that can receive further electrons from the orbital d of the iron, further stabilizing the complex.

Also because of its high affinity for iron, it plays a toxic role within the mitochondria: carbon monoxide is complex with cytochromes of the electron transport chain because they contain the heme as a prosthetic group (cytotoxic hypoxia).

Carbon monoxide poisoning makes the skin of the corpse a typical cherry-red color, so much so that it seems vital.

Generality
Carbon monoxide (CO) intoxication is one of the most common causes of death due to inhalation intoxication.
Carbon monoxide poisoning occurs subtly; this gas, in fact, is colorless and odorless; moreover, the symptoms manifested by the intoxicated individuals are rather non-specific and generic.
If it is not diagnosed and treated in a timely manner, carbon monoxide poisoning has tragic implications, such as coma and death.

Causes
The causes of carbon monoxide poisoning may be different. Generally, among the most common we find:

Malfunctions in domestic heating systems (such as, for example, boilers, coal or wood fireplaces, etc.);
Malfunctions of appliances fired by wood or gas (such as, for example, the oven or gas water heaters);
Fires;
Malfunctions or inadequate ventilation inside the cars.
Toxicity mechanism
Carbon monoxide poisoning occurs especially when this dangerous gas accumulates in poorly ventilated areas. This poisoning also occurs subtly, since CO is an absolutely colorless, odorless, tasteless and non-irritating gas; all these characteristics prevent the individual from recognizing the dangerous situation.
The carbon monoxide is then inhaled and rapidly absorbed at the pulmonary level, thus entering the bloodstream.
The mechanism by which intoxication occurs is related to the ability of carbon monoxide to bind to hemoglobin - present in red blood cells - with an affinity greater than that of oxygen.
CO, therefore, possessing a high affinity for hemoglobin (Hb), displaces the binding of oxygen with the aforesaid protein, leading to the formation of carboxyhemoglobin (COHb).
Carboxyhemoglobin, as can be easily imagined, is not able to release oxygen to tissues as, instead, it happens with hemoglobin. In addition, CO is able to bind to a particular enzyme involved in the cellular respiration mechanism: tissue cytochrome oxidase, thus preventing cells from using the remaining oxygen.
Briefly summarizing, carbon monoxide causes toxicity through the following mechanisms:

Link with the hemoglobin leading to the formation of carboxyhemoglobin;
Impairment of the ability of hemoglobin to release oxygen to tissues and organs;
Inhibition of cytochrome oxidase tissue.
The combination of all these mechanisms leads to the lack of contribution and the lack of use of oxygen, which results in the onset of the various aspecific symptoms that characterize the carbon monoxide poisoning.

Diagnosis
Often, the diagnosis of carbon monoxide poisoning is difficult to carry out, precisely because of the subtle way in which it is established and because of the non-specific symptomatology.
If the doctor suspects a possible carbon monoxide poisoning, he will immediately perform blood tests to evaluate the blood levels of carboxyhemoglobin, in order to identify the actual presence and severity of the intoxication.
In addition to this, to confirm the diagnosis, the doctor can resort to the execution of other analyzes, such as blood gas analysis and pulse oximetry.
In the most severe poisoning, to assess the extent of the damage caused by carbon monoxide poisoning, the doctor can also decide to perform tests such as electrocardiogram, CT scan, magnetic resonance and electroencephalogram.

Symptoms

As mentioned, the symptomatology induced by carbon monoxide poisoning is rather nonspecific and involves several body districts. However, these symptoms are all related to the low intake of oxygen to various organs and tissues, which occurs during this particular type of intoxication.
Symptoms that can occur at the initial stage of carbon monoxide intoxication consist of:

Nausea;
He retched;
Headache;
Weakness;
Asthenia;
Dizziness;
Exercise dyspnea;
Chest pain;
tachypnea;
Confusion and disorientation;
Irritability;
Difficulty concentrating;
Tachycardia;
Palpitations.
If carbon monoxide poisoning is severe, it can also arise:

Convulsions;
Disorders of sight and hearing;
Drowsiness;
Ataxia;
Hypotension;
Generalized muscle stiffness;
Cardiovascular arrest;
Respiratory failure;
Loss of consciousness;
Coma and, in the most serious cases, death.
Furthermore, it should be remembered that sometimes - after days or even weeks after the intoxication - there may be late symptoms, such as:

Dementia;
Parkinsonism;
Psychosis;
Mnesic alterations.
Types of intoxication
Carbon monoxide poisoning can be classified according to their severity, which is closely related to carboxyhemoglobin levels in the patient's blood.
In this regard, we can distinguish:

Suspected intoxication, characterized by levels of carboxyhemoglobin of 2-5%. However, in these cases of suspected intoxication, it should be noted that smokers have higher carboxyhemoglobin levels than non-smokers.
Mild poisoning, in this case the levels of carboxyhemoglobin of the blood are 5-10%; this intoxication is characterized by decidedly non-specific symptoms, such as headaches, generalized malaise and nausea.
Moderate intoxication, in which the levels of carboxyhemoglobin of blood increase to 10-25%; in this case, the symptoms that may occur are more pronounced and consist of: intense headache, dizziness, visual disturbances, retinal haemorrhages, intense red color of the mucous membranes, hypotension and tachycardia.
Severe intoxication, in which the levels of carboxyhemoglobin of blood are higher than 25-30%. In these cases, the symptomatology is decidedly serious and includes convulsions, coma, respiratory failure, cardiocirculatory arrest and death.
First Aid and Treatment
First aid intervention, as well as hospital treatment of carbon monoxide poisoning, are essential to safeguard the patient's life and preserve it from the onset of permanent damage.
The task of rescuers is basically to immediately remove the patient from the carbon monoxide source and to support its vital functions until the hospital center is reached, at which all the analyzes and all the appropriate treatments will be performed.
In particular, the treatment of carbon monoxide intoxication involves the administration of 100% oxygen to the patient. In fact, very high concentrations of oxygen are able to reduce the half-life of carboxyhemoglobin, both in blood and in tissues. More in detail, the patient can be subjected - depending on the case and depending on the opinion of the doctor - to two different types of treatment:

Normobaric oxygen therapy, consisting in the administration of 100% oxygen through the use of a special facial mask. By doing so, the half-life of carboxyhemoglobin is reduced to 60-90 minutes, versus 2-7 hours which would be necessary without the administration of oxygen.
Usually, this type of treatment is continued until carboxyhemoglobin levels are below 5%.
Hyperbaric oxygen therapy, consisting in the administration of 100% oxygen in a hyperbaric chamber in which the pressure is higher than atmospheric (approximately, 2.5-3 atmospheres). In this case, the half-life of carboxyhemoglobin - both in the blood and in the tissues - is drastically reduced to 30 minutes.
However, it is good to remember that hyperbaric oxygen therapy can only be undertaken in certain cases and that it is really effective only if it is performed as soon as possible after the carbon monoxide poisoning (approximately, within 12 hours).

Da:

https://it.wikipedia.org/wiki/Intossicazione_da_monossido_di_carbonio

https://www.my-personaltrainer.it/benessere/intossicazione-monossido-di-carbonio.html

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