CO Gas incolore e inodore

Tab 12.6 dolara

Conc max consentita in Italia: 10 ppm (riferito alla conc media

misurabile in 8 ore)

Il CO un gas asfissiante per formazione di carbossiemoglobina

circa 6000 casi di avvelenamento da CO/anno

In Italia:

GRUPPO EME EMOGLOBINA

LEMOGLOBINA

Emoglobina ridotta (stato T) Ossiemoglobina (stato R)

Contenendo quattro gruppi eme, l'emoglobina pu legare fina a 4 molecole di O2

ha la capacit di modulare la propria affinit per l'ossigeno in funzione

della pressione parziale dell'ossigeno stesso

Ci possibile grazie alla struttura oligomerica della proteina: il legame di una molecola di O2 ad una subunit provoca infatti una variazione

conformazionale nelle subunit adiacenti, tale da far aumentare la loro affinit per l'ossigeno.

Maggiore il numero di subunit che legano l'ossigeno, pi cresce

l'affinit degli altri siti di legame.

Questo fenomeno prende il nome di cooperativit e si distingue per il fatto di produrre una curva di saturazione in funzione della concentrazione

del substrato con un caratteristico andamento sigmoide

Hb4 + O2 Hb4O2 K1

Hb4O2 + O2 Hb4O4 K2

Hb4O4 + O2 Hb4O6 K3

Hb4O6 + O2 Hb4O8 K4

PROCESSO DI OSSIGENAZIONE

Criterio della cooperativit:

K1 ~ K2 ~ K3 > K4

30%

50%

La curva di dissociazione della HbO dipende dal pH, dalla pCO2 (effetto Bohr) dal DPG

Un pH inferiore a livello dei tessuti indica un fabbisogno

di ossigeno e ne favorisce il rilascio

CO2 + H2O HCO3- + H+

Il CO ha una affinit circa 200 volte pi alta per lemoglobina rispetto allO2

Equazione di Haldane: definisce la competizione dellO2 e del CO per lo stesso sito nelleme

[Hb4(CO)4] [Pco]

_________ = M ____

[Hb4(O2)4] [Po2]

La costante M ha un valore di 245

Quando la Pco = 1/245 Po2:

[Hb(CO)4]

_________ = 1

[Hb(O2)4]

L'aria contiene il 21 % di ossigeno, l'esposizione a una miscela di gas che contiene lo 0.1 % di CO provocherebbe la formazione di un 50 % di carbossiemoglobina

Concentrazione ematica di O2

CO = 0.5 mmHg O2 = 100 mmHg

TOSSICITA DEL CO

ANEMIA IPOSSICA

lesposizione a CO risulta in una rapida saturazione della emoglobina, favorita dalla aumentata ventilazione

stato di incoscienza, morte in pochi minuti

Lintossicazione da CO costituisce una delle pi frequenti cause di errore diagnostico in medicina durgenza poich i

sintomi di presentazione sono estremamente variabili e spesso riferibili ad altre patologie

La velocit dell'intossicazione dipende dalla capacit di diffusione nei polmoni del CO, dalla ventilazione alveolare e dall'attivit fisica dell'individuo.

Esiste una differente sensibilit tra le diverse specie.

Il valore di M per il canarino meno della met del corrispettivo valore umano. Il cervello del canarino meno sensibile di quello umano.

Il canarino ha una frequenza respiratoria maggiore, e quindi pi sensibile alle alte concentrazioni per brevi periodi ma meno sensibile a concentrazioni pi basse per periodi prolungati rispetto alluomo.

Caratteristiche dell'avvelenamento da CO.

1. I meccanismi chemorecettoriali non sono attivati in quanto la PO2 non modificata.

2. La ventilazione si attiva in risposta a una ipossia che si sviluppa lentamente e che richiede un aumento della gittata cardiaca.

3. Questo meccanismo compensatorio limitato e lo svenimento pi comune della dispnea nell'avvelenamento da CO.

5. Tachicardia e cambiamenti nell'elettrocardiogramma sono espressione di una condizione di ipossia e possono essere osservati ad una saturazione del 30%

6. Altri sintomi includono cefalea, debolezza , nausea, vertigini, visione diffuscata.

7. Perdita di coscienza, coma, convulsioni, e morte sono associate con una saturazione compresa tra il 50 e l'80 %

La carbossiemoglobina rosso ciliegia, e la sua

presenza nel sangue pu conferire un colorito rosso

alla pelle e alle membrane.

L'esposizione a concentrazioni ambientali molto alte

pu risultare in una saturazione dell'emoglobina

sufficiente a produrre perdita di conoscenza e morte

in pochi minuti con pochi o nulli segni premonitori.

A concentrazioni ambientali basse necessario un

tempo pi lungo perch si raggiunga l'equilibrio (4 ore

per una persona a riposo per una concentrazione di CO

dello 0.1 % in volume).

Il monossido di carbonio non un veleno con una cinetica di accumulo, terminata l'esposizione esso si dissocia dall'emoglobina e viene eliminato attraverso i polmoni.

Garagisti e vigili urbani possono subire delle intossicazioni acute ricorrenti.

Ogni insulto ipossico, incluso quello da CO, se di sufficiente gravit, pu produrre delle sequele neurologiche se il paziente sopravvive.

Il CO si pu combinare con la mioglobina, cit P450, cit A3 ossidasi

IL SNC e il miocardio sono i principali bersagli di tossicit del CO

La soglia di tossicit pi bassa nei bambini e nelle situazioni caratterizzate da

elevata attivit muscolare o metabolica

SISTEMA NERVOSO

Necrosi dovuta a ipossia-istotossica

Il CO , per analogia con il NO, media vasodilatazione e causa quindi ipotensione sistemica e ipoperfusione cerebrale In questa situazione il meccanismo compensatorio locale di vasodilatazione non ha effetto.

Sindrome neurologica ritardata

Si sviluppa dopo un intervallo fino a 40 gg.

Ha una sintomatologia estremamente variabile: deterioramento mentale, disturbi motori (parkinsonismo), cecit, convulsioni, neuropatie periferiche ecc.

Pu risolversi spontaneamente o essere permanente

Fattori causali: ipossia, blocco della respirazione cellulare, stress ossidativo

SISTEMA CARDIOVASCOLARE

LESIONE DELLENDOTELIO VASCOLARE

DEGENERAZIONE E NECROSI FOCALE

LESIONE DELLE ARTERIE CORONARICHE

Lintossicazione da CO identificata dal riscontro di valori positivi di COHb, cui possono

corrispondere quadri clinici di presentazione totalmente silenti oppure disfunzioni di diversa

gravit di uno o pi organi e apparati, sia in fase acuta che post-acuta.

Valori fisiologici di COHb: 0.5 %

Valori positivi di COHb (prelievo del sangue sul posto):

5% nei bambini e nei soggetti non fumatori

10% nei soggetti fumatori

diagnosi

I valori di COHb non definiscono la gravit dellintossicazione

(se non per valori sopra 40/50%).

laCOHb non ha quindi significato prognostico

La COHb relativamente stabile e la determinazione risulta affidabile anche a distanza

di 2 settimane dal prelievo

SINTOMATOLOGIA

tab. 1 - Classificazione di gravit dell'intossicazione da CO

Classe di gravit Segni e Sintomi

asintomatico (grado 1) assenti (*)

lieve (grado 2) cefalea

vertigini

nausea

vomito

media (grado 3)

confusione mentale

lentezza di ideazione

visione offuscata

debolezza

atassia

anomalie comportamentali

respiro superficiale

dispnea da sforzo

tachipnea

tachicardia

alterazioni ai test psicometrici

grave (grado 4)

sopore

ottundimento del sensorio

coma

convulsioni

sincope

disorientamento

alterazioni alla TAC encefalo

ipotensione

dolore toracico

palpitazioni

aritmie

segni di ischemia allECG edema polmonare

acidosi lattica

mionecrosi

bolle cutanee

(*) pazienti con valori di COHb positivi

50 ppm x 60 min = 1,6% COHb a riposo 2,8%-3,7% COHb con esercizio

50 ppm x 24 h = 7,3% COHb

100 ppm X 1 h = 2,7 7,1 %

100 ppm X 24 h = 13,6 %

LIVELLI NORMALI DI COHb: 0-5 %

alterazioni psicomotorie cardiovascolari aumento della gittata cardiaca alterazione del flusso sanguigno coronarico cefalea vertigini nausea

> 5%

TRATTAMENTO

Somministrazione di ossigeno che aumenta la velocit di dissociazione della COHb

Normobarico: maschere facciali tubo endotracheale

iperbarico

NOx

NOx

Agricoltura (silos)

Inquinante indoor (fornelli e stufe a cherosene, fumo di tabacco)

E un gas insolubile Organo bersaglio: albero respiratorio- bronchioli terminali

concentrazione consentita in Italia: 0,11 ppm

da non superare pi di una volta al giorno

INO2 un gas molto irritante, tuttavia gli effetti tossici si riscontrano per esposizione a conc molto superiori

a quelle consentite

i bassi limiti consentiti sono dovuti alla formazione di inquinanti

fotochimici in presenza di NO2

Gli ossidi di azoto sono molto reattivi e favoriscono la formazione di O3

e di specie intermedie tossiche come aldeidi e PAN

NO2

EFFETTI TOSSICI Induce un quadro di lesione simile a quello

dellozono, tuttavia lNO2 molto meno potente

LNO2 induce un danno soprattutto a livello dei bronchioli terminali

NO2

O3

CONSEGUENZE SULLA FUNZIONALITA POLMONARE

Gli effetti sulla funzionalit si osservano per esposizione a dosi elevate (4 -10 ppm)

Diminuita funzionalit polmonare (asmatici, anziani)

Broncocostrizione

INFIAMMAZIONE POLMONARE

NO2 non induce infiammazione alle conc presenti nellambiente

Per conc > 4 ppm:

LNO2 un potente irritante polmonare

Distruzione delle cellule ciliate e cellule clara e riduzione della clearance mucociliare

Distruzione dei linfociti T, dei macrofagi e riduzione della funzione macrofagica

Aumentata suscettibilit alle infezioni

ALTRI OSSIDANTI PAN (perossiacetilnitrato)

idrocarburi + O2 + NO2 + light CH3COOONO2

si forma dalla reazione di biossido di azoto e radicale perossiacetile, derivante a sua volta dall'ossidazione fotochimica di idrocarburi, aldeidi e chetoni

Il PAN viene considerato come un efficace indicatore di attivit fotochimica in quanto si forma solo attraverso processi fotochimici

E un gas solubile che si ferma nelle mucose delle vie aeree superiori e non raggiunge i polmoni.

Causa irritazione delle vie aeree superiori e degli occhi

ALDEIDI

si formano dalla fotossidazione degli idrocarburi

Contribuiscono alla formazione dellodore caratteristico dello smog fotochimico e alla irritazione oculare

Indoor (fumo di sigaretta, emissioni domestiche) La paraformaldeide si pu liberare nellambiente domestico da

materiale di costruzione o da schiume isolanti a base di urea-formaldeide

Formaldeide: HCHO 50% delle aldeidi totali

Acroleina: CH2=CHCHO 5 %

Formaldeide HCHO: un forte irritante molto solubile in acqua.

causa irritazione delle mucose nasali, delle vie aeree superiori e degli occhi

2-3 ppm: debole irritazione

4-5 ppm: forte irritazione

Altera la funzione respiratoria con diminuzione del volume respiratorio

e broncocostrizione soprattutto nei soggetti asmatici

Conc di 60 ppb possono essere normalmente raggiunte nelle abitazioni

e causare alterazioni respiratorie nei bambini

(50 ppb per i bambini asmatici)

un debole sensibilizzante, capace di indurre risposte allergiche

E definito un probabile cancerogeno per luomo (studi sui roditori)

Acroleina CH2=CHCHO: molto pi irritante della formaldeide perch insatura

1 ppm: provoca irritazione degli occhi e delle mucose respiratorie

Alterata funzionalit respiratoria con aumento della resistenza polmonare per broncocostrizione colinergica

Negli animali la somministrazione cronica provoca lesione delle vie aeree con conseguente fibrosi.

Idrocarburi aromatici policiclici

benzopirene

il benzopirene linquinante di riferimento della famiglia degli idrocarburi policiclici aromatici

Si formano prevalentemente dalla combustione dei combustibili

fossili e dai processi di combustione incompleta

possono essere alla stato gassoso o essere adsorbiti sul particolato

reagiscono con NO2 formando composti pi tossici (nitroareni)

Hanno una potente azione cancerogena e mutagena per la formazione

di metaboliti molto tossici