關(guān)于一氧化碳中毒的探討

殷海霞 任靜 賈美霞 張萍萍

摘 要:本文對一氧化碳中毒從臨床表現(xiàn)、中毒機(jī)理、如何對中毒者進(jìn)行救助等方面進(jìn)行了探討,重點(diǎn)從分子結(jié)構(gòu)上分析了CO對血紅蛋白的親和力比O2對血紅蛋白的親和力大的原因。

關(guān)鍵詞:一氧化碳血紅蛋白親和力臨床表現(xiàn)救助程序

中圖分類號:R862 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(c)-0243-01

煤氣中毒(carbonmonoxide poisoning)即CO中毒,CO中毒是含碳物質(zhì)燃燒不完全時(shí)的產(chǎn)物經(jīng)呼吸道吸入引起中毒,大多由于煤爐沒有煙囪或煙囪閉塞不通,或因大風(fēng)吹進(jìn)煙囪,使煤氣逆流入室,或因居室無通氣設(shè)備所致,冶煉車間通風(fēng)不好,發(fā)動機(jī)廢氣和火藥爆炸都含大量一氧化碳。臨床表現(xiàn)開始有頭暈、頭痛、耳鳴、眼花、四肢無力和全身不適,癥狀逐漸加重則有惡心、嘔吐、胸部緊迫感,繼之昏睡、昏迷、呼吸急促、血壓下降,以至死亡。癥狀輕重與碳氧血紅蛋白(HbCO)多少有關(guān)。血中含10%～20%碳氧血紅蛋白時(shí)發(fā)生頭脹、頭痛、惡心;達(dá)到30%～50%時(shí)則出現(xiàn)無力、嘔吐、暈眩、精神錯亂、震顫,甚至虛脫;至50%～60%則出現(xiàn)昏迷和驚厥;至70%～80%則呼吸中樞麻痹,心跳停止。由于碳氧血紅蛋白呈紅色,所以患者無青紫,皮膚及唇色呈櫻桃紅色。

中毒機(jī)理是CO對血紅蛋白的親和力比O2對血紅蛋白的親和力大200～300倍,所以一氧化碳極易與血紅蛋白結(jié)合,形成碳氧血紅蛋白,使血紅蛋白喪失攜氧的能力和作用,而且碳氧血紅蛋白(HbCO)又比氧合血紅蛋白的解離慢約3600倍,且碳氧血紅蛋白的存在還抑制氧合血紅蛋白的解離,阻抑氧的釋放和傳遞,造成機(jī)體急性缺氧血癥。造成組織窒息。

眾所周知,血紅蛋白是由血紅素和珠蛋白構(gòu)成,而血紅素是由原卟啉和亞鐵離子結(jié)合形成的螯合物。亞鐵離子在形成螯合物時(shí),其原子軌道進(jìn)行了d2sp3雜化,形成6個雜化軌道,呈八面體構(gòu)型。處于同一平面上的4個雜化軌道分別與原卟啉環(huán)中4個吡咯環(huán)上的氮原子結(jié)合,形成4個配位鍵,一個軸向軌道與多肽鏈中的咪唑基結(jié)合,另一個軸向軌道可與O2可逆結(jié)合。血紅蛋白分子通過疏松型構(gòu)象和緊密型構(gòu)象的轉(zhuǎn)換,促進(jìn)氧氣的結(jié)合與釋放。

當(dāng)吸入的空氣中含有CO時(shí),則CO也能與血紅蛋白結(jié)合,且親和力比O2大得多,血紅蛋白分子中一旦結(jié)合了CO,O2則無法與之結(jié)合,血紅蛋白便失去了攜氧功能。CO和O2都是雙原子分子,為何對血紅蛋白的親和力有如此大的差別呢？要回答這個問題,需要對CO和O2的分子結(jié)構(gòu)及配位能力進(jìn)行詳細(xì)分析。

在CO分子中,碳原子和氧原子之間形成兩個共價(jià)鍵,碳原子上還剩下一對價(jià)電子未參與共價(jià)鍵的形成,稱為孤對電子。由于碳元素的電負(fù)性比較低(電負(fù)性數(shù)值為2.55),提供孤對電子的能力比較強(qiáng),因此很容易與血紅素中的亞鐵離子形成配位鍵,故對血紅蛋白表現(xiàn)出很強(qiáng)的親和性。

在O2分子中,氧原子上也有孤對電子,但氧元素的電負(fù)性高(電負(fù)性數(shù)值為3.44),通常表現(xiàn)為接受電子,給出電子的能力很弱,因此較難與亞鐵離子形成配位鍵,故對血紅蛋白的親和力比CO對血紅蛋白的親和力相差很遠(yuǎn)。

CO對全身的組織細(xì)胞均有毒性作用,尤其對大腦皮質(zhì)的影響最為嚴(yán)重。當(dāng)人們意識到已發(fā)生一氧化碳中毒時(shí),往往為時(shí)已晚。因?yàn)橹淙梭w運(yùn)動的大腦皮質(zhì)最先受到麻痹損害,使人無法實(shí)現(xiàn)有目的的自主運(yùn)動。可手腳已不聽使喚。所以,一氧化碳中毒者往往無法進(jìn)行有效的自救。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)有人一氧化碳中毒后,救助者必須迅速按下列程序?qū)嵭芯戎?因CO的比重比空氣略輕,故浮于上層,救助者進(jìn)入和撤離現(xiàn)場時(shí),如能匍匐行動會更安全。進(jìn)入室內(nèi)時(shí)嚴(yán)禁攜帶明火,尤其是開放煤氣自殺的情況,室內(nèi)煤氣濃度過高,按響門鈴、打開室內(nèi)電燈產(chǎn)生的電火花均可引起爆炸。進(jìn)入室內(nèi)后,應(yīng)迅速打開所有通風(fēng)的門窗,如能發(fā)現(xiàn)煤氣來源并能迅速排出的則應(yīng)同時(shí)控制,如關(guān)閉煤氣開關(guān)等,但絕不可為此耽誤時(shí)間,因?yàn)榫热烁匾Ｈ缓笱杆賹⒅卸菊弑吵龀錆M一氧化碳的房間,轉(zhuǎn)移到通風(fēng)保暖處平臥,解開衣領(lǐng)及腰帶以利其呼吸及順暢。同時(shí)呼叫救護(hù)車,隨時(shí)準(zhǔn)備送往有高壓氧倉的醫(yī)院搶救。在等待運(yùn)送車輛的過程中,對于昏迷不醒的患者可將其頭部偏向一側(cè),以防嘔吐物誤吸入肺內(nèi)導(dǎo)致窒息。為促其清醒可用針刺或指甲掐其人中穴。若其仍無呼吸則需立即開始口對口人工呼吸。必需注意,對一氧化碳中毒的患者這種人工呼吸的效果遠(yuǎn)不如醫(yī)院高壓氧倉的治療。因而對昏迷較深的患者不應(yīng)立足于就地?fù)尵?而應(yīng)盡快送往醫(yī)院,但在送往醫(yī)院的途中人工呼吸絕不可停止,以保證大腦的供氧,防止因缺氧造成的腦神經(jīng)不可逆性壞死。

預(yù)防CO中毒的關(guān)鍵在于產(chǎn)生CO和煤氣的生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)盡量密閉或安裝局部排風(fēng)裝置;管道、閥門、設(shè)備應(yīng)注意及時(shí)檢修,防止泄漏;嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程,加強(qiáng)安全教育;家庭使用煤爐及煤氣一定要注意安全,煤爐要安裝煙囪,保持管道密閉通暢,以防止堵塞漏煙。

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