تسمم بأحادي أكسيد الكربون

التسمم الحاد

تتطور المظاهر الرئيسية للتسمم بأول أكسيد الكربون في نظم الجهاز الأكثر اعتمادا على استخدام الأكسجين، والجهاز العصبي المركزي والقلب. وتشمل الأعراض الأولية للتسمم الحاد بأول أكسيد الكربون : الصداع، والغثيان، والشعور بالضيق، والتعب. هذه الأعراض غالبا ما تكون خاطئة فقد تكون أعراضا لفيروس مثل الانفلونزا أو غيرها من الأمراض مثل التسمم الغذائي أو التهاب المعدة والأمعاء والصداع هو أكثر الأعراض شيوعا للتسمم الحاد بأول أكسيد الكربون؛ وغالبا ما يوصف بأنه مضجر ، ويكون بالجزء الأمامي من الرأس ، ومستمر. وزيادة التعرض تنتج شذوذ في القلب بما في ذلك سرعة نبضات القلب، انخفاض ضغط الدم، وعدم انتظام نبضات القلب. وتشمل الأعراض الجهاز العصبي المركزي والهذيان، والهلوسة، والدوخة، ومشي غير منتظم ، والتوتر، والنوبات المرضية، وانخساف الجهاز العصبي المركزي ، وفقدان الوعي، وتوقف التنفس والوفاة. وتشمل الأعراض الأقل شيوعا للتسمم الحاد بأول أكسيد الكربون نقص تروية عضلة القلب، الرجفان الأذيني، والالتهاب الرئوي، وذمة رئوية، وارتفاع نسبة السكر في الدم، الحماض اللبني، نخر العضلات، والفشل الكلوي الحاد، جروح جلدية، ومشاكل بصرية وسمعية. 
وفيما يلي أحد أهم المظاهر العصبية التي قد تحدث متأخرًا عند الإصابة بالتسمم الحاد بأول أكسيد الكربون : وقد تتضمن المشكلات صعوبة في الوظائف الفكرية العليا، فقدان الذاكرة على المدى القصير، والخرف ، والجنون، وفقدان الذاكرة، واضطراب عقلي والتهيج المفرط ، والمشية الغريبة ، واضطرابات في الكلام، وداء باركنسون مثل المتلازمات والعمى القشري ، والمزاج المكتئب. وقد يحدث الاكتئاب متأخرا للأشخاص الذين ليس لديهم إكتئاب في تاريخهم المرضي . وهذا التأخير قد يحدث في عقابيل عصبية في ما يصل إلى 50٪ من المصابين بالتسمم بعد 2- 40 يوم . ومن الصعب توقع تطور هذا التأخير ؛ ومع ذلك، التقدم بالسن، وفقدان الوعي أثناء التسمم ، والتشوهات العصبية الأولية قد تزيد من فرصة تفاقم وتأخر الأعراض . 
ومن أحد العلامات التي تظهر لدى المصابين بالتسمم قد تظهر في الأشخاص الموتى أكثر من الأشخاص الذين على قيد الحياة - وقد وصف الناس هذه العلامة بأنها تجعل لون الخدين أحمر بشكل صحي (انظر أدناه). ومع ذلك، إن هذا المظهر الذي يجعل الخدين تشبه لون "الكرز الأحمر" هو شائع فقط في الأشخاص الموتى ، وغير معتاد لدى االأشخاص الذين على قيد الحياة،ولا يعتبر ذلك علامة تشخيصية مفيدة في الطب السريري. أما في فحص التشريح فإن المظهر يكون متورد اللون بشكل واضح نتيجة التسمم بأول أكسيد الكربون لأن جثث الموتى عادة ما تكون مزرقة وشاحبة، في حين أن الأشخاص الذين توفوا بسبب التسمم بأول أكسيد الكربون قديكون لونهم نابض بالحياة على نحو غير عادي. وهذا اللون في حالات التشريح قد يكون مماثل للون الأحمر الذي يُستخدم في صناعة منتجات الألبان واللحوم التجارية.

الميوجلوبين

يتحد أول أكسيد الكربون أيضًا مع هيموبروتين الميوجلوبين ولديه قرابة عالية بالميوجلوبين، وهو أكبر من الأكسجين حوالي 60 مرة . وأول أكسيد الكربون مرتبط بالميوجلوبين وقد تضعف قدرته للإستفادة من الأوكسجين. وهذا يسبب انخفاض النتاج القلبي وانخفاض ضغط الدم، مما قد يؤدي إلى نقص تروية الدماغ وقد أعلن عن تأخر عودة هذه الأعراض. وهذه النتائج تتبع تكرار زيادة مستويات كربوكسي هيموغلوبين، وقد يكون هذا التأخير نتيجة تأخر ظهور أول أكسيد الكربون من الميوجلوبين الذي يرتبط بالهيموجلوبين . 
أكْسيدازُ السِّيتُوكرُوم :
وتشمل آلية أخرى على تأثيرات الميتوكوندريا في سلسلة انزيمات الجهاز التنفسي المسؤولة عن استخدام فعالية الأنسجة للإستفادة من الأوكسجين.يرتبط أول أكسيد الكربون بالسيتوكروم أوكسيديز مع تقارب أقل من الأكسجين، ولذلك فمن الممكن أنه يتطلب نقص الأكسجين داخل الخلايا قبل الإرتباط . وهذا يتداخل مع الإستقلاب الهوائي وكفاءة توليفات ثلاثي فسفات الأدينوزين. فالخلايا تستجيب عن طريق التحول إلى عملية التمثيل الغذائي اللاهوائي، مما يتسبب ذلك في نقص الأكسجين، الحماض اللبني، وموت الخلايا. ومعدل التفكك بين أول أكسيد الكربون والسيتوكروم أوكسيديز بطيء، مما يتسبب في الانخفاض لفترة طويلة نسبيا من عملية الأيض المؤكسدة.

آثار الجهاز العصبي المركزي

الآلية التي يعتقد أن لها تأثير كبير على تأخير الآثار تتضمن تشكيل خلايا الدم والوسائط الكيميائية التي تسبب بيروكسيد الدهون في الدماغ (تدهور الأحماض الدهنية غير المشبعة). يسبب أول أكسيد الكربون إطلاق الخلايا البطانية والصفائح الدموية من أكسيد النيتريك، وتشكيل الجذور الحرة للأكسجين بما في ذلك بيروكسينتريت. ويؤدي هذا الخلل مزيد من الميتوكوندريا، تسرب الشعرية، وعزل الكريات البيض، وموت الخلايا المبرمج في الدماغ. ونتيجة لهذه الآثار هو بيروكسيد الدهون، والذي يسبب إزالة الميالين عكسها تأخر المادة البيضاء في الجهاز العصبي المركزي المعروف باسم الاعتلال النخاعي ، والذي يمكن أن يؤدي إلى وذمة ونخر في الدماغ. ويحدث هذا التلف في الدماغ بشكل رئيسي خلال فترة النقاهة. 
وهذا قد يؤدي إلى العجز المعرفي، خصوصا التي تؤثر على الذاكرة والتعلم، واضطرابات الحركة. وعادة ما ترتبط هذه الاضطرابات بتلف في المادة البيضاء الدماغية والعقد القاعدية. التغيرات المرضية السمة المميزة التالية التسمم هي نخر الثنائي من المادة البيضاء، الكرة الشاحبة، المخيخ، الحصين والقشرة المخية.

الحمل

قد يسبب التسمم بأول أكسيد الكربون لدى النساء الحوامل تأثيرات شديدة السلبيةعلى الجنين. ويسبب التسمم نقص الأكسجة الأنسجة الجنين عن طريق خفض إطلاق الأكسجين من الأمهات إلى الجنين. ويعبر أول أكسيد الكربون المشيمة أيضًاً ويتحد مع هيموجلوبين الجنين، مما يسبب نقص لأكسجة الأنسجة الجنينية. بالإضافة إلى ذلك، يمتلك هيموجلوبين الجنين مايقارب 10-15٪ من أول أكسيد الكربون وذلك أعلى من هيموجلوبين البالغين، مما يسبب تسمم حاد للجنين أكثر من البالغين. القضاء على أول أكسيد الكربون أبطأ لدى الجنين، مما يؤدي إلى تراكم هذه المادة الكيميائية السامة. مستوى المرض والوفيات لدى الجنين في حالة التسمم الحاد بأول أكسيد الكربون هو كبير، وذلك على الرغم من التسمم المتوسط أو بعد التعافي لدى االأمهات، ولكن تسمم الجنين الشديد أو الموت مازال يحدث. 
التشخيص
تحدث عن العديد من التسمم بأول أكسيد الكربون الأعراض أيضًا مع العديد من أنواع أخرى من حالات التسمم والعدوى (مثل الأنفلونزا)، والتشخيص غالبا ما يكون صعبا. والتاريخ المحتمل للتعرض لأول أكسيد الكربون مثل: التعرض لحريق في السكن، قد يوحي بالتسمم ولكن يتم تأكيد التشخيص من خلال قياس مستويات أول أكسيد الكربون في الدم. ويمكن تحديد هذا من خلال قياس كمية كربوكسي هيموجلوبين بالمقارنة مع كمية الهيموجلوبين في الدم. 
كالناس الذين مازالو يعانون من أعراض التسمم بثاني أكسيد الكربون فترة طويلة بعد أن عاد تركيز كربوكسي هيموجلوبين الدم لديهم إلى وضعه الطبيعي، ونقدموا للفحص مع مستوى كربوكسي هيموجلوبين طبيعي (الذي قد يحدث في الحالات المتأخرة من التسمم) لا يستبعد التسمم. 
ويستخدم مقياس التأكسج بأول أكسيد الكربون لتحديد مستويات كربوكسي هيموجلوبين. ونبض مقياس التأكسج بأول أكسيد الكربون يقدر كربوكسي هيموجلوبين مع مقطع الاصبع غير الغازي شبيه بمقياس تأكسج النبض. وتعمل هذه الأجهزة عن طريق تمرير موجات مختلفة من الضوء من خلال الإصبع وقياس امتصاص الضوء من أنواع مختلفة من الهيموجلوبين في الشعيرات الدموية. 
واستخدام مقياس نبض التأكسج المنتظم ليس فعّالاً في تشخيص التسمم بأول أكسيد الكربون كالناس الذين يعانون من التسمم بأول أكسيد الكربون قد يكون لديهم مستوى طبيعي من الأكسجين على مقياس نبض التأكسج . ويرجع ذلك إلى أن كربوكسي هيموجلوبين التي حرفت إلى الأوكسي هيموجلوبين. 
مراقبة التنفس بأول أكسيد الكربون يعد بديلا صالحا لمقياس نبض التأكسج بأول أكسيد الكربون. وأظهرت مستويات كربوكسي هيموجلوبين أن هناك ارتباط قوي مع تركيز التنفس بأول أكسيد الكربون. ومع ذلك، فإن العديد من هذه الأجهزة تتطلب من المستخدم أن يستنشق بعمق ويحبسون أنفاسهم للسماح بأول أكسيد الكربون في الدم بالتسرب إلى الرئة قبل أن تتم عملية القياس. كما أن ذلك ليس ممكنا لدى المريض غير المستجيب، وهذه الأجهزة ليست مناسبة للاستخدام في حال الكشف على حالات الطوارئ من التسمم بأول أكسيد الكربون.

الكشف في العينات البيولوجية

ويمكن عدّ كمية أول أكسيد الكربون في الدم باستخدام طرق طيفية أو تقنيات كروماتوغرافية من أجل تأكيد تشخيص التسمم لدى الشخص أو للمساعدة في تحقيقات الطب الشرعي في الحالات المعرضة للقتل. وتشبع الدم بكربوكسي هيموجلوبين قد يصل مداه إلى 8-10٪ لدى المدخنين الشرهين أو الأشخاص المعرضين على نطاق واسع لغازات عوادم السيارات. في المصابين بأعراض التسمم غالبا ما تكون نسبة الهيموجلوبين في حدود 10-30٪، في حين أن الأشخاص الذين ماتوا تكون مستويات الهيموجلوبين بعد الوفاة في الدم بمعدل30-90٪. 
ونسبة كربوكسي هيموجلوبين لجزيئات الهيموجلوبين في الشخص العادي قد تصل إلى 5٪، وذلك على الرغم من مدخني السجائر الذين يدخنون علبتين في اليوم قد تصل مستوياته إلى 9٪.

التشخيص التفريقي

هناك العديد من الحالات التي يتعين النظر فيها عند التشخيص التفريقي للتسمم بأول أكسيد الكربون. فالأعراض المبدئية وخاصة تلك التي تحدث جراء التعرض بمستوى منخفض غالبا ما تكون غير محددة ويمكن الخلط بينها وبين أمراض أخرى والمتلازمات الفيروسية والاكتئاب ومتلازمة التعب المزمن وآلام في الصدر والصداع النصفي أو أنواع الصداع الأخرى. وقد دُعيَ أول أكسيد الكربون "المُقلد الكبير" وذلك بسبب ظهور التسمم بشكل متنوع وغير محدد. والحالات الأخرى في التشخيص التفريقي تشمل متلازمة الضائقة التنفسية الحادة، وإرتفاع المرض، والحماض اللبني، والحماض الكيتوني السكري، والتهاب السحايا، ميتهيموجلوبينية الدم، أو الأفيونية أو التسمم بالكحول السامة. 
الوقاية

المتطلبات القانونية

وليس بالضرورة أن تُفرض معايير الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق بالقانون. واعتبارا من أبريل 2006، في الولايات المتحدة الأمريكية ولاية ماساشوستس تتطلب أن يكون جهاز الكشف موجوداً في جميع المساكن المحتملة أن يكون فيها مصادر لأول أكسيد الكربون وذلك بغض النظر عن عمر المبنى وإذا ماكان مملوكاً أو مستأجراً. ويفرض مفتشي البلدية هذه المعايير والتي كانت مستوحاة من وفاة نيكول غاروفالو البالغ من العمر 7 سنوات في عام 2005 بسبب الثلوج التي تسد فتحة التدفئة المنزلية. وقد لاتتطلب الولايات الأخرى أي معايير أو أنها توصي بوجود جهاز الكشف في المباني الجديدة أو في وقت عرضها للبيع.
وعللى الرغم من وجود حالات وفاة مشابههة في السيارات مع انسداد أنابيب العادم (على سبيل المثال: أثناء عاصفة ثلجية (نورستر) شمال شرق الولايات المتحدة لعام 1978 وفبراير 2013) والتوافر التجاري للمعدات فلا يوجدمتطلب قانوني للجهاز الكشف عن أول أكسيد الكربون في السيارات .

العلاج

العلاج الأولي للتسمم بأول أكسيد الكربون هو نقل الشخص المتعرض على الفور دون تعريض المزيد من الناس. أولئك الذين فقدوا الوعي قد يتطلب إسعافهم بالإنعاش القلبي الرئوي في الموقع. إدارة الأكسجين عبر قناع إعادة التنفس يقصر عمر النصف من أول أكسيد الكربون من 320 دقيقة إلى 80 دقيقة على الهواء العادي. يعجّل الأكسجين تفكك أول أكسيد الكربون من كربوكسي هيموجلوبين، وبالتالي إعادته إلى هيموجلوبين. تُعامل النساء الحوامل مع الأكسجين لفترات أطول من الوقت بعكس الناس والنساء غير الحوامل وذلك بسبب التأثيرات الشديدة محتملة على الجنين.

الضغط العالي للأكسجين

ويُستخدم الأكسجين عالي الضغط أيضًاً في علاج التسمم بأول أكسيد الكربون، كما قد يعجل تفكك أول أكسيد الكربون من كربوكسي هيموجلوبين والسيتوكروم أوكسيديز إلى حد أكبر من الأكسجين العادي. ويقلل الأكسجين عالي الضغط بثلاث مرات لضغط الجوي من نصف عمر أول أكسيد الكربون إلى 23 (~ 80/3 دقيقة) دقيقة، مقارنة مع 80 دقيقة للأكسجين المنتظم. كما قد يعزز نقل الأكسجين إلى الأنسجة وذلك بإستخدام البلازما جزئيا وذلك بيتمرير النقل العادي من خلال الهيموجلوبين. 
ومع ذلك، فمن المثير للجدل ما إذا كان الأكسجين عالي الضغط يقدم أي فوائد إضافية على الأكسجين طبيعي الضغط، من حيث زيادة البقاء على قيد الحياة أو تحسين النتائج طويلة الأجل وقد أجريت تجارب عشوائية تمت فيها مقارنة نوعي العلاج الاثنين؛.وهي ست تجارب؛أربعة منها وجدت أن للأكسجين عالي الضغط فوائد بينما أثنين منها لم تجد له أي فائدة. وقد انتقد البعض هذه التجارب لعيوب واضحة في تنفيذها. وخلص استعراض لجميع ما كتب حول علاج التسمم بأول أكسيد الكربون أن دور الأكسجين عالي الضغط غير واضح والأدلة المتوفرة لا تؤكد ولا تنفي فائدة مجدية طبيا منه. واقترح المؤلفون أن يكون هناك تجارب كبيره، ومصممة تصميماً جيداً، ومدقق عليها خارجيا، ومن عدة مراكز لمقارنة الأكسجين العادي مع الأكسجين عالي الضغط.

أخرى

وقد يتطلب مزيداً من العلاجات للمضاعفات أخرى مثل الحجز، وانخفاض ضغط الدم، والتشوهات القلبية، والذمة الرئوية،والحماض. وينبغي علاج زيادة نشاط العضلات والحجز بدواء دانترولين أو الديازيبام. وينبغي إعطاء الديازيبام فقط مع الدعم التنفسي المناسب ويتطلب علاج انخفاض ضغط الدم الحقن بالسوائل الوريدية.. قد تكون هناك حاجة لاستخدام قابضات الأوعية لعلاج انخفاض عضلة القلب. وتُعالج اللانظميات القلبية بمعيار بروتوكولات دعم الحياة القلبية المتقدمة أما اذا كان حاد يُعالج الحماض الأيضي ببيكربونات الصوديوم. يعد العلاج ببيكربونات الصوديوم مثيرا للجدل كما أن الحماض قد يزيد توافر أنسجة الأكسجين. قد يحتاج علاج الحماض أن يكون مكوناً من العلاج بالأوكسجين. يعد تأخر تطور الضعف العصبي النفسي واحد من أكثر المضاعفات الخطيرة من التسمم بأول أكسيد الكربون.يتم تأكيد تلف الدماغ بأشعة MRI أو CAT. وغالبا مايتطلب المتابعة الواسعة والعلاج بالدعم في حالة التلف العصبي المتأخر. وغالباً مايصعب التنبؤ في حالات التسمم نتائج ، وخصوصا الناس الذين لديهم أعراض السكتة القلبية، والغيبوبة، والحماض الأيضي، أو لديهم مستويات عالية من كربوكسي هيموجلوبين. وذكرت إحدى الدراسات أن حوالي 30٪ من المصابين بالتسمم الشديد من أكسيد الكربون سيكون له نتائج قاتلة. وقد أفيد أن العلاج الكهربائي (ECT) قد يزيد من احتمال عقابيل العصبية المتأخر (DNS) بعد التسمم بأول أكسيد الكربون (CO).

علم الأوبئة

العدد الحقيقي لحوادث التسمم بأول أكسيد الكربون غير معروف، لأن العديد الحالات غير القاتلة لم تُكتشف. ومن البيانات المتاحة يتضح أن التسمم بأول أكسيد الكربون هو السبب الأكثر شيوعا للإصابة والوفاة بسبب التسمم في جميع أنحاء العالم. ويعد التسمم أكثر شيوعاً خلال أشهر الشتاء. ويرجع ذلك إلى زيادة استخدام الأجهزه المنزلية من أفران الغاز وسخانات الغاز أو الكيروسين، ومواقد المطبخ خلال أشهر الشتاء، والتي إذا أُستخدمت بشكل خاطئ أو بغير تهوية جيدة يمكن أن تسبب تسرب غاز أول أكسيد الكربون ويزيد الكشف التسمم لأول أكسيد الكربون أثناء انقطاع التيار الكهربائي. 
وتشير التقديرات إلى أن أكثر من 40,000 شخص سنويا يسعون إلى الرعايه الطبية جراء التسمم بأول أكسيد الكربون في الولايات المتحدة. وتعد 95٪من حالات الوفاة بالتسمم بأول أكسيد الكربون في الولايات المتحدة سببها مدافئ الغاز. ويتسبب أول أكسيد الكربون في كثير من البلدان الصناعية في50٪ من حالات التسمم القاتلة. في الولايات المتحدة، ما يقارب 200 شخص يموتون سنويا من التسمم بأول أكسيد الكربون وذلك بسبب معدات التدفئة وحرق الوقود في المنزل. ويساهم التسمم بأول أكسيد الكربون إلى ما يقارب 5613 حالة وفاة جراء استنشاق الدخان وذلك في كل عام في الولايات المتحدة.