title: Carboxyhemoglobinlevels in fire fighters after exposition to fire smoke
title: Carboxyhämoglobin nach Brandgasexposition - Eine Untersuchung zur postexpositionellen Belastung von Feuerwehreinsatzkräften
Creators: name: Pfefferkorn, Alina
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2014
Subjects: fire smoke
fire fighters
Brandgas
Medizin, Gesundheit
Feuerwehr
Kohlenmonoxidhämoglobin
carboxyhemoglobin
Atemschutz

description: Carbon monoxide (CO) is a
      colorless gas, which arises from an incomplete combustion in
      an oxygen free surrounding. The main toxicity of fire smoke
      is due to CO. The inhalation of CO leads to an excessive
      binding of CO to hemoglobin because the affinity of CO to
      hemoglobin is 240 times higher than oxygen´s affinity to the
      protein. A general hypoxia in nearly every tissue is the
      result. Hypoxia leads to dizziness, headache, nausea,
      weakness, convulsions, angina pectoris, collapse and coma.
      Chronic carbon monoxide intoxication increases the risk for
      heart failure and different neurological symptoms. Fighting a
      fire in an oxygen free surrounding, as it can be found in
      burning houses, a special education of the fire fighters and
      special equipment is needed. The special equipment contains
      fire protective clothing, a protective mask and a compressed
      air cylinder. In this study, fire fighters were surveyed in
      training surrounding and real fires. The question to be
      answered was whether the fire fighters show increased levels
      of carboxyhemoglobin even if they are protected adequately.
      The factors surveyed are physiological parameters as well as
      differences on personal protection equipment and specific
      behavior during operation. Finally, the data from training
      and real fires was compared. From September 2008 to April
      2011 about 170 fire fighters from the cities of Marburg,
      Northeim and Göttingen was measured either after a hot-fire
      training or after having taken part in a real fire fighting
      operation. With the pulsoxymeter Rad 57 by Masimo we measured
      heart rate, carboxyhemoglobin, oxygen saturation and
      methemoglobin. In addition to the physical data a
      standardized questionnaire captured the behavior before and
      after the operation. Especially safety procedures and whether
      safety checks were performed correctly were of interest. The
      measured data was analyzed with descriptive data analysis.
      The comparison of the different scenarios was analyzed with
      the Mann-Whitney-U-test. In the training scenario 4.2% of the
      study volunteers had an increased COHb-level. After the real
      fire operation 15.8% of the fire fighters showed an increased
      COHb-level. More than 20% of study volunteers in training
      showed a COHb trend that indicates that they have inhaled
      larger amounts of CO right before and after the training.
      There is a statistically significant difference between the
      COH- levels in training and after a real fire event. One
      reason for the increased level could be different safety
      equipment. The analysis of the questionnaire showed that
      especially in real fire operations fire fighters do not stick
      to all safety regulations strictly. The measured data of the
      heart rates additionally shows that the fitness of the
      firefighters is not adequate in all cases. This study shows
      that the knowledge about carbon monoxide and the possible
      risks connected to intoxication should be emphasized during
      training of the fire fighters. Additionally especially in
      real fire situations it should be paid more attention to
      safety regulations.
description: Kohlenmonoxid (CO) ist ein farb-und
      geruchloses Gas, das bei der unvollständigen Verbrennung von
      kohlenstoffhaltigen Substanzen in abgeschlossenen Räumen
      entsteht. Der bei Bränden in geschlossenen Räumen entstehende
      Brandrauch beinhaltet somit in hohem Maße CO, was dessen
      Toxizität maßgeblich beeinflusst. Enthält die Umgebungsluft
      Anteile von CO, so wird dieses gemeinsam mit der Atemluft in
      die Lungen eingeatmet. Im Körper wird CO mit einer 240fach
      erhöhten Affinität an das Sauerstofftransportprotein
      Hämoglobin gebunden. Daraus resultiert eine Gewebehypoxie,
      die akut zu Sehstörungen, Kopfschmerzen, Übelkeit, Schwindel,
      Schwäche, Thoraxschmerz, Erbrechen, Benommenheit, Kollaps-
      und Komazuständen, außerdem zu Krämpfen, Tachykardie,
      Tachypnoe und Schock führen kann. Chronische Belastungen
      erhöhen das Herzinfarktrisiko und können zu neurologischen
      Spätschäden führen. Atemschutzgeräteträger sind
      Feuerwehreinsatzkräfte, die speziell für die Brandbekämpfung
      in geschlossenen Räumen ausgebildet wurden. Im Einsatz tragen
      sie eine besondere persönliche Schutzausrüstung mit einem
      Atemschutzgerät. In der vorliegenden Studie wird untersucht,
      inwieweit Feuerwehrangehörige im Atemschutzeinsatz einer
      CO-Belastung ausgesetzt sind und in wie vielen Fällen eine
      erhöhte CO-Belastung unbeachtet bleibt. Des Weiteren werden
      Faktoren untersucht, die diese Belastung möglicherweise
      beeinflussen. Darunter finden sich sowohl physiologische
      Faktoren, Unterschiede in der persönlichen Schutzausrüstung,
      als auch die Frage nach individuellen Verhaltensweisen, die
      die Sicherheit der Schutzausrüstung beeinflussen. Es wird
      untersucht, ob sich die Sicherheitslage vom Training zum
      Realeinsatz unterscheidet. Dazu wurden über einen Zeitraum
      von 3 Jahren in den Landkreisen Marburg, Northeim und
      Göttingen Atemschutzgeräteträger nach Übungseinsätzen im
      Brandsimulationscontainer, beziehungsweise nach Durchführung
      eines realen Brandeinsatzes in die Studie aufgenommen. Mit
      Hilfe des Pulsoxymeters Rad 57 von Masimo wurden
      Carboxyhämoglobin, Herzfrequenz, Methämoglobin,
      Sauerstoffsättigung und der Perfusionsindex gemessen und über
      einen zusätzlichen Fragebogen Verhaltensweisen vor und nach
      dem Einsatz erfragt. Die erhobenen Messwerte wurden neben der
      deskriptiven Datenanalyse auch mittels verschiedener
      Hypothesentests ausgewertet. Im Übungseinsatz konnten bei
      4,2% der Teilnehmer erhöhte COHb-Werte gemessen werden. Im
      Realeinsatz waren es 15,8%. Darüber hinaus kam es im
      Übungseinsatz bei 20,2% der Probanden im zeitlichen Verlauf
      zu Messwerten, die auf das Einatmen größerer Mengen CO
      hinweist, ohne dass die absoluten Werte dabei in jedem Fall
      erhöht waren. Es zeigen sich statistisch signifikante
      Unterschiede des COHb-Gehaltes zwischen Übung und
      Realeinsatz. Dafür kann in einigen Fällen eine
      unterschiedliche Ausrüstung verantwortlich sein. Es zeigte
      sich aber, dass, vor allem im Realeinsatz, vorgegebene
      Sicherheitsmaßnahmen nicht so streng befolgt wurden wie im
      Übungseinsatz. Die Erhebung kardialer Parameter zeigte eine
      teilweise nicht ausreichende körperliche Fitness der
      Einsatzkräfte. Fazit dieser Studie ist, dass im Rahmen der
      Ausbildung in Zukunft verstärkt auf die Gefährdung durch CO
      an der Einsatzstelle und die essentielle Bedeutung von
      Sicherheitsmaßnahmen zur Vorbeugung der Exposition während
      des Einsatzes eingegangen werden muss.