Угарный газ — смертельный яд для человека и, одновременно, жизненно необходимое вещество, без которого организм болеет и чахнет. Как может одно и то же химическое соединение быть таким противоречивым. И почему большинство умирающих от отравления угарным газом — мужчины? MedAboutMe разбирался в особенностях взаимодействия с организмом угарного газа.
Что такое угарный газ?
Угарный газ (монооксид углерода, СО) — это бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса. Иногда люди утверждают, что обоняют его, но на самом деле речь идет о пахнущих примесях. Угарный газ немного легче воздуха, а это значит, что в закрытом помещении его концентрация будет выше под потолком.
Главное, что следует знать об экзогенном угарном газе (который человек может получить извне) — это то, что он крайне токсичен. Ежегодно от отравления угарным газом в мире погибает 1,6 млн человек. 79% погибших — мужчины, что объясняется их более частыми и тесными контактами с техникой и двигателями.
Раньше, во времена преимущественно печного отопления, отравления угарным газом не были редкостью. Граждане «угорали», несвоевременно закрывая печные трубы. В группу особого риска входили шахтеры. Для контроля за угарным газом в воздухе использовались канарейки — птички погибали при меньшей концентрации СО, чем человек, и своей смертью успевали предупредить шахтеров о невидимой опасности. С тех времен датчики СО называют «электронными канарейками». Они существуют как в промышленных, так и в портативных вариантах.
Автомобильный бум привел к тому, что население стало угорать немного реже, но на смену печным трубам пришли автомобили. Содержание СО в выхлопных газах может достигать 12%, и теперь мировое сообщество активно борется с загрязнением окружающей среды. Разрешенная концентрация угарного газа в выхлопах сегодня не превышает 1,5-3%.
Особую опасность представляют ситуации, когда автомобиль застревает из-за непроходимых условий и выхлопная труба забивается снегом, грязью или заливается водой. Нередко в таких ситуациях водитель вызывает помощь и остается ее ждать, закрыв автомобиль и включив двигатель для обогрева салона. В США это один из самых распространенных механизмов отравления угарным газом. Поэтому обычно рекомендуется, как минимум, открывать все окна, а еще лучше — установить в салоне детектор СО.
Еще один крайне распространенный источник СО — сигареты. Угарный газ, поступающий в организм в процессе курения, негативно влияет на здоровье : повышает риск повреждения сетчатки и образования злокачественных опухолей. Врачи также напоминают, что даже невысокие концентрации угарного газа могут приводить к головным болям.
Среди других источников угарного газа — камины, портативные генераторы, пропановые и керосиновые обогреватели, старые и неисправные газовые колонки (при неполном сгорании метана вместо СО2 образуется СО и, если при этом нарушена приточно-вытяжная вентиляция, то газ идет в помещение).
В группу повышенного риска входят сварщики, работники автомастерских, водители такси, пожарные, операторы дизельных двигателей, персонал нефтеперерабатывающих, сталелитейных и целлюлозно-бумажных производств, котельных, пивоваренных заводов и др.
Вред угарного газа для здоровья
Угарный газ ядовит, и его не зря называют «тихим убийцей». Известно, что в организме человека для снабжения кислородом служит гемоглобин — белок, содержащийся в крови. Он образует с кислородом комплекс оксигемоглобин и таким образом доставляет его к органам и тканям. СО тоже может образовывать комплекс с гемоглобином, который называется карбоксигемоглобин. И получившееся соединение гораздо прочнее, чем оксигемоглобин. То есть, при контакте с СО процесс снабжения организма кислородом блокируется.
Кроме того, угарный газ влияет на работу ионных каналов в мембране клеток сердца. Это приводит к изменению концентрации натрия и кальция в миокарде, в результате чего развивается аритмия.
Для гибели человека в течение 1 часа достаточно, чтобы концентрация угарного газа в воздухе превысила 0,1%. Смертельной же считается концентрация СО во вдыхаемом воздухе 0,4%.
Следует помнить, что обычными угольными фильтрами противогазов монооксид углерода поглощается довольно слабо. Если необходимо найти защиту от угарного газа, следует использовать дополнительный фильтр — гопкалитовый патрон.
Польза угарного газа для здоровья
Итак, угарный газ — яд. Но организм человека тоже умеет его вырабатывать. И в этом случае эндогенный (вырабатываемый внутри организма) угарный газ не только не опасен, но даже жизненно необходим для поддержания здоровья. Сбой метаболизма СО в организме человека приводит к атеросклерозу, гипертонии, нейродегенеративным заболеваниям, сердечной недостаточности и др.
Откуда в организме берется свой СО? В результате естественных процессов разрушения гемоглобина и миоглобина образуется гем, на который действует фермент гемоксигеназа. В результате получается угарный газ, что приводит к появлению в крови человека того самого, смертельного, карбоксигемоглобина, но в очень небольших количествах. Ежедневно человек сам генерирует 3-6 мл СО.
Зачем вообще человеку нужен угарный газ? В организме он выступает как:
- нейротрансмиттер, то есть, переносчик нервного импульса. Существует также теория, что эндогенный СО участвует в процессах запоминания информации;
- один из трех модуляторов воспалительных реакций (наряду с сероводородом и оксидом азота (II));
- нейропротектор, то есть, в следовых количествах он блокирует процессы апоптоза (гибели нейронов);
- регулятор артериального давления.
Угарный газ помогает горожанам справиться с экологическим стрессом проживания в мегаполисе. Об этом сообщили ученые из Тель-Авива. Изучение различных стрессовых факторов (СО, шумовая нагрузка, влияние толпы, тепловые колебания мегаполиса и др.) показало, что определенный уровень угарного газа оказывает слабое наркотическое воздействие на человека и защищает его от разрушительного влияния остальных факторов.
Кстати, по данным предварительных исследований, при грамотном контролируемом применении угарный газ можно использовать как средство для защиты тканей головного мозга от повреждений при геморрагическом инсульте. Данное заболевание развивается на фоне субарахноидального кровоизлияния. При этом происходит массовое повреждение эритроцитов и высвобождение из них гема. Вне эритроцитов гем представляет собой «мусор», вредный для тканей головного мозга. Угарный газ позволяет быстро «вычищать» его оттуда и, таким образом, уменьшать последствия инсульта.
Первая помощь при отравлении угарным газом
Врачи выделяют 3 степени отравления СО:
- Легкая степень интоксикации.
При этом концентрация карбоксигемоглобина в крови составляет 20-30%. Человек кашляет, чихает, может упасть в обморок, у него спутано сознание, наблюдается повышение артериального давления, он начинает часто и поверхностно дышать, жалуется на упадок сил и головную боль.
- Средняя степень интоксикации.
Концентрация карбоксигемоглобина — 30-40%. На этом этапе уже развиваются расстройства психики: галлюцинации (слуховые и зрительные), возбуждение (или, наоборот, заторможенность), человек теряет сознание, могут начаться судороги — тонические (длительный спазм) и клонические (подергивание мышц), рвота. Если со рвотой появляется розовая пена, то это говорит о том, что у пострадавшего развивается отек легких.
- Терминальная степень.
Концентрация карбоксигемоглобина — более 50%. На этом этапе человек начинает умирать. Развивается дыхание Чейн-Стокса (характерное цикличное дыхание, связанное со снижением чувствительности дыхательного центра), движения становятся беспорядочными, температура падает, давление повышается, развивается кома, может наблюдаться цианоз конечностей, аритмии. Человек погибает от остановки сердца, а также от острой почечной и дыхательной недостаточности.
Следует подчеркнуть: отравление СО — это угроза для жизни человека. Поэтому первая помощь при отравлении угарным газом начинается с вызова «скорой».
Если человек отравился СО, его необходимо немедленно переместить на свежий воздух и, по возможности, добиться от него гипервентиляции легких, то есть, заставить часто и глубоко дышать. Если пострадавший не в состоянии самостоятельно провести гипервентиляцию, следует организовать искусственную вентиляцию легких. Если есть подозрение на отек легких, то проводить искусственное дыхание нельзя.
Врачи для оказания первой помощи при отравлении СО обычно используют следующие препараты:
- стимуляторы дыхания: активирующие дыхательный центр (кофеин) и стимулирующие дыхание на рефлекторном уровне (лобелин);
- антигипоксанты для повышения устойчивости к гипоксии (кокарбоксилаза);
- антидот против угарного газа (ацизол), который уменьшает сродство гемоглобина к СО и снижает степень интоксикации.
Поиски эффективного антидота, который бы позволял максимально быстро и прямо на месте провести дезинтоксикацию и защитить человека от убийственного действия СО, идут уже давно. Несколько лет назад ученые обнародовали данные о том, что при отравлении угарным газом эффективно работает вещество ранолазин — действующий компонент ряда препаратов для лечения стенокардии. Он защищает сердце пострадавшего от последствий контакта с угарным газом. Иногда также появляются сообщения о военных разработках очередного суперэффективного антидота против СО. Но пока ничего более конкретного, чем разовые заявления, ученые предъявить не могут.
Поиски продолжаются.
