Trovanje ugljеn-monoksidom

**Trovanje ugljen-monoksidom** je stanje u živom organizmu nastalo kao posledica udisanja opasnih koncentracija ugljen-monoksida (CO) u kući, na ulici, u saobraćaju, industriji i poljoprivredi, usled veoma raširene upotrebe ugljeničnih goriva. Zbog jake citotoksičnosti za živa bića, CO spada u grupu hemijskih zagušljivaca i najvećih zagađivača vazduha. Njegov toksični efekat nastaje veoma brzo čak i pri izuzetno malim koncentracijama. Tako je izlaganje koncentracijama ugljen-monoksida od 100 i više ppm praćeno simptomima i znacima akutnog ili hroničnog trovanja, sa mogućim teškim posledicama po ljudsko zdravlje. Smrtna doza CO za ljude iznosi 1.000-2.000 ppm (0,1-0,2 %) pri udisanju gasa u trajanju od 30 minuta. Kod visokih koncentracija ugljen-monoksida u udahnutom vazduhu smrt može nastati u vremenu udisanja od 1-2 minuta.

Ugljen-monoksid je gas koji nastaje kao produkt nepotpunog sagorevanja ugljenika iz organskih materija, kao što su ulje, nafta i njeni derivati, drvo, prirodni i proizvedeni gas, eksplozivi, ugalj ili koks. U toku procesa sagorevanja višak ugljenika podstiče stvaranje (CO), a ako ima više kiseonika potpunom oksidacijom ugljenika nastaje ugljen-dioksid (CO2). Ugljen-monoksid može biti formiran kad god plamen dodirne površinu koja je hladnija od temperature paljenja gasnog dela tog plamena. Izduvni gasovi motora sa unutrašnjim sagorevanjem jedan su od najvećih zagađivača atmosfere ovim gasom (sa 1-14 vol%) zatim, slede izduvni gasovi koji nastaju u toku proizvodnje gvožđa kao i gasovi pri sagorevanju uglja u termoelektranama, i u procesu proizvodnje u rafinerijama nafte i hemijskoj industriji. U razvijenijim zemljama sveta (SAD, Japan, zapadna Evropa) i do 60% ugljen-monoksida potiče iz motora sa unutrašnjim sagorevanjem.

Oko 50 % trovanja u svetu otpada na trovanje ugljen-monoksidom. Svake godine u svetu umre na stotine ljudi od posledica trovanja ovim gasom. Posle trovanja alkoholom, trovanje (CO), je jedan od najčešćih oblika trovanja živih organizama; zbog njegove česte prisutnosti u čovekovom okruženju, visoke toksičnosti, slabo izraženih organoleptičkih svojstava (bez mirisa, ukusa, boje) i neiritirajućih osobina prilikom udisanja, što otežava blagovremeno otkrivanje njegovog prisustva u životnoj sredini. Ugljen-monoksid, unet u organizam (sa udahnutim vazduhom u plućima) izaziva u organizmu opštu hipoksiju (nedostatak kiseonika) jer ima jak afinitet za hemoglobin crvenih krvnih zrnaca. Istiskujući kiseonik iz receptora crvenih krvnih zrnaca, on u njima, stvaranjem karbonil jedinjenja, formira ireverzibilnu vezu, koja ograničava transport i korišćenje kiseonika u tkivima.

Akutni efekti izlaganja CO zavise od procenta zasićenosti hemoglobina CO, koja je zavisna od dužine izlaganja, temperature okoline, stanja zdravlja i metaboličke aktivnosti zatrovane osobe. Akutni simptomi mogu da se pojave bez daljih i trajnih posledica i karakterišu se simptomima blažeg akutnog trovanja CO uključuju nepromišljenost, konfuziju, glavobolju, vrtoglavicu i zapaljenske promene. Izraženija izlaganja CO mogu da dovedu do značajnijeg oštećenja ćelija centralnog nervnog sistema (koje ne mogu izdržati nedostatak kiseonika duže od 6-8 minuta), srca, i smrtnog ishoda. Akutno trovanje CO često mogu da prate i dugoročne, ireverzibilne, posledice (sekvele). Trovanje trudnica ugljen-monoksidom utiče i na fetus, pa se u slučaju trovanja majke trudnoća može završiti prevremenim porođajem ili pobačajem ploda. Hronično trovanje CO, koje nastaje nakon dugotrajnog izlaganja manjim koncentracijama ugljen-monoksida može da dovede do depresije, dugotrajnih glavobolja, opšte slabosti i malaksalosti, konfuzije i gubitka pamćenja.

Velike učestalosti trovanja ugljen-monoksidom, kao jednim od najčešćih tipova smrtonosnog trovanja, sprečavaju se merama prevencije i medicinske zaštite, i sve više postaje bitna stavka u javnom zdravlju skoro svih zemalja sveta. Primena mera prevencije u industrijskoj i poljoprivrednoj proizvodnji, kućnim uslovima, saobraćaju i drugim uslovima i sredinama gde je moguća pojava uvećanih (toksičnih) koncentracija ugljen-monoksida sprovodi se; ranim otkrivanjem (detekcijom), primenom detektora ugljen-monoksida, upotrebom ventilacije (provetravanja), zaštitnih sredstava, preventivnim lekarskim pregledima radnika izloženih mogućem riziku trovanja CO, itd.

## Istorijat

Smrtonosni učinak trovanja ugljen-monoksidom bio je poznat još iz Antičke grčke i Rimskog carstva. Ta njegova osobina korišćena je za egzekucije. Drevni način smaknuća bio je zatvaranje osuđenika u „sobu za kupanje“ sa tinjajućim ugljem. Ono što egzekutorima tada nije bilo poznato bio je mehanizam nastanka smrti.

Aristotel (384-322. p. n. e.) je među prvima zabeležio da iz založenog uglja „ističu“ otrovna isparenja. Galen (129-199 n.e.) spekulisao je o promeni u sastavu vazduha koji tako izmenjen nanosi štetu prilikom udisaja.

Dva moguća slučaja trovanja ugljen-monoksidom, koja nisu opisana medicinskoj literaturi, a o njima nalazimo podatke u istorijskoj literaturi iz 4. veka bila su;
* Slučaj poznatog vizantijskog imperatora Julijana Flavija Klaudija (331-363 n. e.), koji je duže vreme patio od trovanja ugljen-monoksidom srednjeg stepena, od koga se brzo i potpuno oporavio. 
* Slučaj njegovog naslednika, Jovijana (330-364 n.e.), koji je podlegao teškom trovanju ugljen-monoksidom. 
Oba slučaja uzrokovalo je loženje uglja u kotlovima, koje je bilo uobičajeni način grejanja u zatvorenom prostoru toga vremena.

Ugljen-monoksid je prvi otkrio francuski hemičar Žak de Lason 1776. zagrevanjem oksida cinka ugljem, ali je on bio u zabludi da se radi o vodoniku, jer je gas goreo plavim plamenom.

Da se ugljen-monoksid, sastoji od atoma ugljenika i kiseonika, otkrio je 1800. škotski hemičar Vilijam Krukšenk.

Toksična svojstva ugljen-monoksida temeljno je istražio na psima, Klod Bernar, oko 1846. 
Klod Bernar je 1857, tokom svojih istraživanja konstatovao je da se toksični efekat ugljen-monoksida zasniva na povratnoj vezi koju on stvara sa hemoglobinom, pretvarajući ga u karboksihemoglobin, koji ima manju sposobnost prenosa kiseonika putem krvi:

Tokom narednih dvadesetak godina, Klod Bernar se više puta vraćao istraživanju svojstava ugljen-monoksida.

Tokom istraživanja sprovedenih 1926. postalo je jasno, da je hipoksija izazvana trovanjem ugljen-monoksidom, ne samo posledica poremećaja prenosa kiseonika, već i posledica narušene koncentracije gasova u tkivima i ćelijama. Varberg (*Warberg*) uz pomoć kulture kvasca dokazao je da je apsorpcija kiseonika u ćelijama inhibirana tokom njihovog izlaganja velikim količinama ugljen-monoksida.

U Drugom svetskom ratu, gasna mešavina koja je u sebi sadržala ugljen-monoksid korišćena je za pokretanje motornih vozila, u delovima sveta gde je benzina i dizel goriva bilo retko. Eksterni (sa par izuzetaka) ugljani ili drvni gasni generatori su bili opremljeni, i mešavina atmosferskog azota, ugljen-monoksida i manje količine drugih gasova produkovanih gasifikacijom, cevima su provođeni u gasni mikser. Gasna mešavina produkovana ovim procesom, poznata je kao drvni gas.

Ugljen-monoksid je takođe korišćen u manjoj meri tokom holokausta u pojedinim nacističkim logorima smrti, najznačajnije, od strane dušegupki u Helmnu i u Akciji T4, „eutanazija“ programu. Pomoću ovih kamiona-ubica, samo u Beogradu periodu od početka aprila do kraja maja 1942. ugušeno je oko 8.000 Jevreja i 500 partizana iz logora Sajmište i Banjica.

Ugljen-monoksid izvan atmosfere Zemlje prvi put je otkrio belgijski naučnik M. Mižeot (*M. Migeotte*) 1949. u IC spektru Sunca.

Do šezdesetih godina 20. veka većina domaćinstava snabdevena gasom u Ujedinjenom Kraljevstvu, koristila je plin za rasvetu (poznat i kao gradski gas), koji je u nezapaljenom obliku sadržao veliku količinu ugljen-monoksida. Trovanje ugljen-monoksidom namernim udisanjem plina za rasvetu bio je uobičajeni metod za izvršenje samoubistva, čineći skoro polovinu svih samoubistava u Ujedinjenom Kraljevstvu krajem 1950-ih. Nakon što je britanska vlada postepeno zamenila plin za rasvetu zemnim gasom, tokom 1960-ih, stopa samoubistava u Velikoj Britaniji je opala za skoro trećinu i otad nije rasla. Korišćenje plina za rasvetu kao metod samoubistva je opao, kako većinu domaćih snadvevača gasom sada čini zemni gas, koji nema ugljen-monoksida. Do izuma katalitičkih konvertora, samoubistvo se vršilo udisanjem izduvnih gasova pokrenutog motora automobila, naročito u zatvorenim prostorima, kao što je garaža. Pre 1975, izduvni gasovi automobila sadržali su 4-10% ugljen-monoksida, međutim nova vozila poseduju katalitičke konvertore koji eliminišu preko 99% produkovanog ugljen-monoksida. Ipak, čak i automobili sa katalitičkim konvertorima mogu da proizvedu znatne količine ugljen-monoksida, ako je mirujući auto ostavljen u zatvorenom prostoru, kao što je zatvorena garaža.

Kako je trovanje ugljen-monoksidom primenom izduvnih gasova automobila postala manje pouzdana opcija za izvršenje samoubistva, povećana je primena novih metoda trovanja ugljen-monoksidom, kao što je paljenje uglja, ili fosilnih goriva, ili kombinujući mravlju kiselinu i sumpornu kiselinu u ograničenom prostoru. Ovakvi incidenti su najčešće bili povezani sa grupnim paktom o samoubistvu u azijskim zemljama, kao što su Japan, Tajvan i Hongkong, ali takođe i u zapadnim zemljama, kao što je slučaj samoubistva bostonskog pevača Breda Delpa.

## Epidemiologija
Incidenca trovanja ugljen-monoksidom nije poznata, jer mnogi slučajevi bez smrtnog ishoda ostaju neprepoznati pa samim tim i neotkriveni. 
Prema podacima iz fabrika u Ujedinjenom Kraljevstvu od ukupnog broja slučajeva trovanja i smrti od gasova, jedna trećina trovanja i više od 50% smrtnih slučajeva dešava se usled prisustva i dejstva ugljen-monoksida.

Na današnjem stepenu industrijskog razvoja produkcija ugljen-monoksida u svetu je veoma izražena i mnogostruko nadmašuje količine koje se stvaraju u prirodnim procesima. Preko 60% ugljen monoksida u prirodi, danas je proizvod ljudske aktivnosti. U urbanim sredinama problem zagađenja vazduha ugljen-monoksidom pogotovo dolazi do izražaja zbog velikog broja motornih vozila i industrijske proizvodnje koja oslobađa velike količine izduvnih gasova bogatih CO. U takvim uslovima, a prema raspoloživim podacima, trovanje ugljen-monoksidom predstavlja jedan od najčešćih uzrok povreda i jedan od vodeći uzrok smrti izazvane slučajnim i namernim trovanjem u Sjedinjenim Državama i drugim zemljama sveta.

U prirodi od ukupne koncetracije ugljen-monoksida, iz antropogenih izvora potiče samo oko 2%, a od saobraćajnih sredstava (prema procenama) od 60 do 75%. Usled nepotpunog sagorevanja u motorima agregata, automobila i drugih saobraćajnih sredstava, zaostaju kapljice goriva i ulja, iz kojih nastaju pored drugih štetnih gasova (ugljovodonici, oksidi azota, ugljen-dioksid) i ugljen-monoksid. Oksidacijom ugljen-monoksida i ugljovodonika sa azotom, koji se takođe nalazi u izduvnim gasovima motora, nastaju i oksidi azota koji još više potenciraju toksično dejstvo ugljen-monoksida.

Prosečna koncentracija ugljen-monoksida u vazduhu iznad nenaseljenih područja kreće se oko 0,1 ppm, dok je iznad gradova njegova vrednost znatno veća (i do nekoliko desetina ppm). Na ovu pojavu veliki uticaj imaju saobraćajna transportna sredstva kao što su automobili, kamioni, traktori, avioni, itd) koji predstavljaju glavne izvore i zagađivače atmosfere ugljen-monoksidom.

Trovanje ugljen-monoksidom je značajno češće u zimskim mesecima, zbog povećane upotrebe gasnih peći, gasnih ili kerozinskih grejalica, kuhinjski šporeta i drugih grejnih tela koja koriste ugljenične materije. Takođe tokom zimskih meseci, ako se koriste neispravna grejna tela i/ili ona rade pri neadekvatnoj ventilaciji ložišta i prostorije, ona mogu produkovati značajan nivo ugljen-monoksida.

Trovanje ugljen-monoksidom je prema istraživanjima takođe povećano i tokom prekida u snabdevanju električnom strujom, kada se kao zamena koriste generatori na benzin i drugi toplotni uređaji, kao što su peći i kamini i druga neadekvatna i improvizovana grejna tela sa ugljeničnim jedinjenjima. Samo između 1996. i 2006, 334 ljudi umrlo je od trovanja ugljen-monoksidom iz izduvnih gasova generatora struje, koji su korišćeni posle velikih kiša i drugih elementarnih nepogoda, jer su generatori bili smešteni u zatvorenim prostorijama kao što su garaže, podrumi, ili nadstrešnice, umesto na otvorenom prostoru daleko od kuća i njihovih vrata, prozora i ventilicionih otvora za dovod svežeg vazduha.

U mnogim industrijalizovanim zemljama, ugljen-monoksid je uzrok više od 50% fatalnih trovanja. Procenjeno je da više od 40.000 ljudi godišnje zatraži medicinsku pomoć zbog trovanja ugljen-monoksidom u Sjedinjenim Državama, a oko 200 ljudi umre svake godine od trovanja ugljen-monoksidom, kao posledica upotrebe raznih uređaja sa otvorenim plamenom, u domaćinstvima, za spremanje hrane i grejanje. Centar za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) () u SAD izveštava da: „Svake godine, više od 500 Amerikanaca umre zbog nenamernog trovanja ugljen-monoksidom, i više od 2.000 izvrši samoubistvo namerno se trujući“. Za desetogodišnji period, od 1979. do 1988, zabeleženo je 56.133 smrti od trovanja ugljen-monoksidom u Sjedinjenim Državama, od čega su 25.889 bila samoubilačka, dok su 30.244 nenamerna (zadesna).

U izveštaji sa Novog Zelanda pokazano je da je 206 ljudi umrlo od trovanja ugljen-monoksidom u 2001. i 2002. godini. U celini gledano, trovanje ugljen-monoksidom je bilo uzrok 43,9% smrti kao posledica trovanja u toj zemlji.

U Južnoj Koreji, 1.950 ljudi je bilo otrovano ugljen-monoksidom, sa 254 smrtna ishoda od 2001. do 2003. godine.

Izveštaj iz Jerusalima, pokazao je da je 3,53 na 100.000 osoba bilo otrovano godišnje, od 2001. do 2006.

U Hubeju, u Kini, prijavljeno je 218 smrtnih slučajeva trovanja u periodu od više od 10 godina, od kojih je 16,5% bilo uzrokovano udidsanjem ugljen-monoksida.

## Etiologija
Ugljen-monoksid je produkt sagorevanja organskih materija (ugljeničnih jedinjenja) u uslovima smanjene koncentracije kiseonika, što sprečava potpunu oksidaciju u ugljen-dioksid (CO2). Ugljen-monoksid može biti formiran kad god plamen dodirne površinu koja je hladnija od temperature paljenja gasnog dela tog plamena. Ugljen-monoksid je veoma otrovan gas, njegove mešavine sa vazduhom su zapaljive, a u određenim slučajevima eksplozivne. Ipak, opasnost od požara ili eksplozije se retko dešava.

Po poreklu, trovanja ugljen-monoksidom su najčešće nenamerna (zadesna), zatim samoubilačka, dok su ubilačka jako retka.

Ugljen-monoksid se stvara u uslovima nedovoljnog sagorvanja, kada je prisustvo kiseonika ili vazduha u tom procesu nedovoljno. To može nastati u zatvorenim i nedovoljno provetravanim prostorima, u toku primene neispravnih peći, u toku rada motora sa unutrašnjim sagorevanjem (u garažama, tunelima, rudnicima itd), u mangalima i kaminima, ili na otvorenom prostoru, na gradskim deponijama ili oko zapaljene šljake. Ugljen-monoksid se stvara i u toku eksplozija, u požarima na otvorenom i zatvorenom prostoru, ili redukcijom već stvorenog ugljen-dioksida, kada je preko već raspaljenog uglja stavljen novi sloj hladnog uglja, pa u tom momentu ugljen-dioksid (**CO<sub>2</sub>**) pri prolazu kroz ugalj biva redukovan prema ovoj formuli:

CO_2 + C \Rightarrow CO

 
Izvori ugljen-monoksida predstavljaju i dim od cigareta, kućni požari, električni generatori, aparati koji rade na propan kao što su prenosne peći, i alati na benzinski pogon poput mašina za duvanje lišća, kosilice za travu, prskalica za čišćenje pod visokim pritiskom, testera za sečenje betona, alata za čišćenje sa rotorima i aparati za zavarivanje itd.

Pušenje cigareta je značajan izvor ugljen-monoksida, čija količina se u duvanskom dimu kreće od 5% do 9%. „Sidestream“ dim, koji se emituju pri sagorevanju vrha cigarete, sadrži dva i po puta više ugljen-monoksida od „mainstream“ dima ili dima koji udiše pušač. Pušenja u noćnim klubovima i kafanama u uslovima neadekvatne ventilacije može da proizvede opasne nivoe ugljen-monoksida, iz „Sidestream“ dima kojem su izloženi nepušači (tzv. „pasivni pušači“) koji na taj način apsorbuju značajnu količinu ugljen-monokida.

Trovanje takođe može da nastane prilikom korišćenja boca sa komprimovanim vazduhom za disanje ispod vode u toku ronjenja sa bocom ili skub dajvinga, kada se zbog neispravnih vazdušnih kompresora za punjenje boca za ronjenje u gasnoj smeši može javiti veća koncentracija ugljen-monoksida od dozvoljene.

Vožnja u kamionetima i teretnom prosoru drugih vozila namenjenih za transport tereta može dovesti do trovanja kod dece i rekovalecenata, jer izduvni gasovi OTO motora sadrži više od 7 % CO.

Zaglavljeni automobili kojima je odvod gasova blokiran zbog snega dovode do trovanja osoba u autu. Izlaganje ugljen-monokisdu od generatora i pogonskih motora na splavovima, posebno kućicama na splavovima, fatalno je. Drugi izvor ugljen-monoksida jeste izlaganje organskom rastvoru dihlormetana, iz nekih sredstava za skidanje farbe. Telo prerađuje dihlormetan u ugljen-monoksid u organizmu.

U nekim pećinama i drugim poluzatvorenim prostorima može biti razvijen ugljen-monoksid, usled raspadanja organskih materija i drugih fosilnih ostataka.

Izlaganje visokim koncentracijama ugljen-monoksida obično nastaje u industriji, poljoprivredi, saobraćaju ili kućnim uslovima kada se oprema koristi u zgradama ili delimično zatvorenim prostorima. Ugljen-monoksid predstavlja ozbiljnu opasnost u mnogim procesima u hemijskoj industriji *(npr. u organskim sintezama kao što su Fišer-Tropš-ov i okso proces)* industriji gvožđa i čelika *(npr. u Mond-ovom nikl povratnom procesu)*, idustriji automobila, posuđa, kao i u rudarstvu. Zato povećanom riziku od trovanja ugljen-monoksidom, mogu biti izložene osobe sledećih zanimanja, tokom dužeg boravka u uslovima štetnih koncentracija CO u radnoj sredini za vreme obavljanja radnog procesa;
* Zaposleni koji rade u kotlarnicama, pivarama, magacinima i skladištima ugljeničnih jedinjenja, rafinerijama nafte, fabrikama celuloze i papira.
* Zaposleni koji opslužuju visoke peći ili rade u proizvodnji čelika i koksarama.
* Zaposleni koji se bave jednim od sledećih zanimanja: zavarivači, mehaničari u garažama, vatrogasci, proizvođači kafe, organskih hemikalija, metalnih oksida, ćumura, kreča u poljskim krečanama. 
* Operatori na dizel-motorima, agregatima, viljuškarima, brodskim motorima, naplatnim rampama ili u tunelima.
* Lučki radnici na terminalima, carinski inspektori, policajaci, i taksisti.

**Koncentracija pojedinih izvora ugljen-monoksida:**



## Patofiziologija
Tačan mehanizam na koji efekti ugljen-monoksida utiču na sisteme u organizmu je kompleksan, i još uvek nedovoljno shvaćen. Poznati mehanizmi uključuju vezivanje za hemoglobin, mioglobin, citohrom Ce oksidazu, a poznato je i da ugljen-monoksid izaziva lipidnu peroksidaciju mozga.

### Hemoglobin

Hemoglobin **(Hb)** ima značajnu ulogu u procesu disanja živih bića. Tokom procesa disanja kiseonik ulazi u pluća, gde u plućnim kapilarima molekulski kiseonik difunduje u krv i vezuje se za jon gvožđa, za šesti koordinacioni položaj kompleksiranog fero-jona i sa njim gradi oksihemoglobin u eritrocitima koji ga putem krvi prenose do svih delova tela. Zato je hemoglobin glavna supstanca za prenos kiseonika, ali i ugljen-dioksida koji difunduje iz krvi u vazduh u plućnim alveolama. Fero-jon može da veže, ne samo, molekulski kiseonik već i molekule ugljen-monoksida.

Hemoglobin je tetramer, sa svojih četiri veznih mesta za kiseonik, fero-jona, koji mogu da vežu, ne samo, molekulski kiseonik već i molekule ugljen-monoksida. Vezivanje ugljen-monoksida na jednom od ova četiri mesta povećava afinitet kiseonika na preostala tri, što uzrokuje da molekul hemoglobina zadrži kiseonik koji bi inače trebao da bude isporučen do tkiva. On u sebi sadrži gvožđe povezano u hem grupe. Gvožđe je u **+2** oksidacionom stanju, i daljim procesom može biti oksidovanu do **+3**. Zahvaljujući ovoj reakciji svaka hem grupa (u proteinu hemoglobina ih ima 4) može da veže za sebe po jedan molekul kiseonika:

Hb + 4O_2 \iff Hb(O_2)4

Hemoglobin za koji je vezan kiseonik sadrži gvožđe **([[Fe]])** u **+3** stanju i naziva se oksihemoglobin. Oksihemoglobin je izrazito crvene boje i putem krvi kreće se po telu, do drugih ćelija i tkiva kojima predaje kiseonik uz pomoć još nekoliko proteina, sličnih hemoglobinu (sa hem grupom), koji prenose kiseonik unutar same ćelije.

Ugljen-monoksid ima veći koeficijent difuzije nego kiseonik i jedini enzim u ljudskom organizmu koji stvara ugljen-monoksid je hem-oksigenaza, koja se nalazi u ćelijskim i međućelijskim prostorima pod hem grupom.

U normalnim uslovima, koncentracija ugljen-monoksida u krvnoj plazmi je približno 0 mmHg, jer CO ima veći difuzioni koeficijent, i telo se lako oslobađa svakog stvorenog molekula ugljen-monoksida. Kada CO nije procesom disanja eliminisan iz organizma, on se vezuje za hemoglobin, koji je glavno jedinjenje za prenos kiseonika, na isto mesto u molekulu hemoglobina na kome se vezuje kiseonik. Tako nastaje jedinjenje poznato kao karboksihemoglobin, koje prema tradicionalnom verovanju, povećava toksičnost ugljen-monoksida jer sa rastom nivoa karboksihemoglobina, smanjuje kapacitet krvi za prenos kiseonika, i na taj način sprečava transport i isporuka kiseonika ćelijama i tkivima u telu. 
Afinitet vezivanja ugljen-monoksida za hemoglobina je oko 230 puta veći od afiniteta hemoglobina za kiseonika, tako da se ugljen-monoksid **(CO)** vezuje za hemoglobin **(Hb)** lakše i brže nego kiseonik **(O<sub>2</sub>)**.
 
Hb + CO \iff HbCO
HbO_2 + CO \iff HbCO + O_2

Hemoglobin poprima svetlo crvenu boju nakon reakcije prikazane u formuli u toku koje je on pretvoren u karboksihemoglobin. Zato koža leševa otrovanih CO, kao i reklamno meso kome je bio dodat ugljen-monoksid, dobijaju neprirodno crvenu nijansu.

 Ova pojava je opisana tako što ugljen-monoksid pomera krivu disocijacije kiseonika ulevo. Ta krivulja je gotovo identična sa krivuljom zasićenja hemoglobina kiseonikom osim što su pritisci CO, 230 puta manji nego pritisci kiseonika u toj krivulji. Zato će pritisak od svega 0,05 kPa CO u alveolama, koji je 230 puta manji od pritiska kiseonika, omogućiti CO da ravnopravno konkuriše kiseoniku, i zato će se polovina hemoglobina u krvi vezati sa CO, a ne sa kiseonikom. Zato će pritisak CO od 0,1 kPa (ili koncentreacija CO od oko 0,1 % u vazduhu) biti smrtonosna.

Kako se sav kiseonik zadržava u hemoglobinu, on se ne dopreme u adekvatnim količinama do tkiva. To u tkivima izaziva pojavu hipoksije koja ima za posledicu poremećaj u funkcionisanju organa, sistema i ćelija. U većini tkiva u organizmu, kao reakcija na hipoksiju javlja se vazodilatacija- širenje krvnih sudova. Širenje krvnih sudova, kao reakcija na hipoksiju, omogućava tkivima priliv veće količine krvi što bi donekle trebalo da kompenzuje hipoksiju, ali zbog nesposobnosti hemoglobina da prenese kiseonik, kod trovanja ugljen-monoksidom, izostaju pozitivni efekti vazodilatacije. Nasuprot tome, plućna cirkulacija odgovora na hipoksiju vazokonstrikcijom-suženjem promera krvnih sudova pluća, što još više pogoršava simptome trovanja ugljen-monoksidom.
**Procenat hemoglobina povezan sa ugljen-monoksidom u karboksihemoglobin**



Smrt kod velikih koncentracija karboksihemoglobina nastupa kao posledica nasilnog hemijskog, ili unutrašnjeg ugušenja-hipoksije, a drugim delom kao posledica direktnog toksičnog dejstva na centralni nervni sistem.

### Mioglobin
Ugljen-monoksid se vezuje i za hemoprotein mioglobin, koji je prisutan u mišićnim ćelijama srca i oksidativnim vlaknima skeletnih mišića. Kao i hemoglobin, i mioglobin vezuje kiseonik (O2) u oba smera i na taj način olakšava transport O2 od crvenih krvnih zrnaca do mitohondrija mišića za vreme pojačane metaboličke aktivnosti, ili može poslužiti kao rezervoar O2 za vreme hipoksije ili anoksije.

Ugljen-monoksid ima visok afinitet, prema mioglobinu koji je za oko 60 puta veći nego prema kiseoniku. Progresivna konverzija unutarćelijskog mioglobina u CO mioglobin (MbCO) smanjuje potrošnju kiseonika za trećinu. Oksimioglobin se smanjuje linarno sa povećanjem molske frakcije MbCO.

Vezivanje ugljen-monoksida za mioglobin može da smanji mogućnost iskorišćenja kiseonik, što izaziva smanjenje srčanog učinka i hipotenziju (pad krvnog pritiska), a u daljem toku trovanja i moguću ishemiju mozga.

Opisani su i slučajevi odloženih povratnih simptoma (recidiva), usled ponovnog povećanja nivoa karboksihemoglobina, zbog naknadnog otpuštanja ugljen-monoksida iz mioglobina, koji se potom vezuje za hemoglobin.

### Citohrom oksidaza
Ovaj mehanizam izaziva efekte na mitohondrijskom respiratornom enzimnom lancu, koji je odgovoran za efikasnu iskorišćenost kiseonika u tkivima. Ugljen-monoksid se vezuje za citohrom oksidazu sa manjim afinitetom nego za kiseonik, tako da je moguće da značajna intracelularna hipoksija prethodi vezivanju. Ovo vezivanje posreduje sa aerobnim metabolizmom i efikasnom sintezom adenozin trifosfata. Ćelijski odgovor je prebacivanje u anaerobni metabolizam, što izaziva anoksiju, mlečnu acidozu i, konačnu ćelijsku smrt. Stopa disocijacije između ugljen-monoksida i citohrom oksidaze je spora, što izaziva relativno prolongiren oporavak oksidativnog metabolizma.

### Uticaj na centralni nervni sistem
Najosetljivije tkivo na hipoksiju je moždano. Tako pri potpunom prekidu doticanja kiseonika u mozak, znake poremećaja funkcija velikih hemisfera srećemo nakon 2,5 do 3 minuta, u nižim strukturama mozga, nakon 10 do 15 minuta, a u ganglijama simpatičkog nervnog sistema nakon 60 minuta. Pri tome delovi CNS koji su u ekscitabilnoj fazi brže stradaju od onih koji su u fazi inhibicije. Znak patoloških promena koje prate trovanje ugljen-monoksidom su bilateralna nekroza bele mase, globusa palidusa, malog mozga i cerebralnog korteksa. Ovo su potvrdile neuroimidžing studije koje su otkrile da su žarišne zone perivaskularnih promena izazvanih primarnim dejstvom CO povrede ćelija CNS, i da žarišna patologija u mozgu može biti rezultat sekundarne hemoragične nekroze izazvane hipoksijom.

Zato možemo konstatovati da su neurološke posledice u toku trovanja CO cerebrovaskularne prirode, izazvane tkivnom hipoksijom, zbog nedovoljnog transporta kiseonika kroz moždanu cirkulaciju, što ima za posledicu postishemijsku anoksičnu encefalopatiju, koja nastaje kao posledica poremećaja energije i jonske pumpe (depolarizacija), pojave acidoze i oslobađanja glutamata koji deluju ekscitatorno na neurone. Postishemična encefalopatija izaziva; perifernu neuropatiju, akutnu psihozu, kortikalno slepilo, i smanjenje memorije (pamćenja).

Iako se većina neuroloških oštećenja javlja unutar prvih 6 časova od izlaganja toksičnim koncentracijama CO, odlaženi neurološki simptomi i znaci mogu se javiti i do 40 dana posle eksposzicije. Manifestacije odloženih neuroloških sekvela uključuju dezorijentaciju, bradikineziju i poremećaje hoda, afaziju, apraksiju, inkontinenciju, rigidnost mišića. Ovi poremećaji su obično povezani sa oštećenjem cerebralne bele mase i bazalne ganglije.

Mehanizam za koji se smatra da značajno utiče na pojavu odloženih efekata uključuje formirane ćelije krvi i hemijske medijatore, koji izazivaju lipidnu peroksidaciju (propadanje nezasićenih masnih kiselina). Ugljen-monoksid izaziva da endotelne ćelije i trombociti otpuštaju azot-monoksid, i stvaraju slobodne radikale kiseonika, kao što je peroksinitrit. Na mozgu, to izaziva dalju disfunkciju mitohondrija, povećanu propustljivost kapilara, leukocitnu sekvestraciju i apoptozu. Ovi efekti dovode do lipidne peroksidacije, koja naknadno dovodi do demijelinizacije bele mase u centralnom nervnom sistemu, i poznata je kao Grinkerova mijelinopatija. Ona može da dovede do edema i nekroze u mozgu. Ovakva oštećenja mozga obično se javljaju tokom perioda oporavka.

### Trudnoća
Ugljen-monoksid kod trudnih žena može da izazove teška oštećenja na fetusu. Trovanje izaziva hipoksiju fetalnog tkiva, tako što smanjuje priliv materinskog kiseonika u fetus. Takođe, ugljen-monoksid prodire kroz placentu i reaguje sa hemoglobinom fetusa i tako direktnije izaziva hipoksiju fetalnog tkiva. Pored toga, hemoglobin kod fetusa poseduje 10 do 15% veći afinitet prema ugljen-monoksidu nego hemoglobin u odraslih, što izaziva ozbiljnije trovanje fetusa nego odraslih ljudi. Eliminacija ugljen-monoksida je sporija kod fetusa, što dovodi do akumulacije štetnih materija. Znatan je nivo morbiditeta i mortaliteta fetusa kod akutnog trovanja ugljen-monoksidom; tako da, bez obzira na blaže trovanje majke ili u toku njenog oporavka, teška fetalna trovanja ili smrt i dalje mogu da nastanu.

## Klinička slika

Ugljen-monoksid je gas otrovan za sve aerobe organizame, jer istiskuje kiseonik iz eritrocita u kojima se sjedinjuje sa hemoglobinom stvarajući karboksihemoglobin, što ima za posledicu hipoksiju ili nedostatak kiseonika u tkivima i ćelijama  Zato kliničkom slikom trovanja ugljen-monoksida zapravo dominiraju znaci hipoksije.

Simptomi trovanja, koji se individualno pojavljuju, zavise od količine karboksihemoglobina u krvi. Mada i udisanje i relativno malih količina ovog gasa može da dovede do hipoksije u moždanom tkivu, sa posledičnim oštećenja centrelnog nervnog sistema, pa i moždane smrti, zbog njegovog izraženog toksičnog dejstva i na jako malim pritiscima (od samo 0,1 kPa) u udahnutom vazduhu. Udahnuti ugljen-monoksid se na početku rapidno apsorbuje i sjedinjuje sa hemoglobinom, brzina ovog procesa eksponencijalno opada kako se približava ravnotežno stanje. Pri višim koncentracijama poluvreme akumulacije je kraće nego pri nižim koncentracijama.

Klinička slika trovanja ugljen-monoksidom kod različitih osoba i populacija pre svega zavisi od unete doze gasa i nivoa individualne tolerancije na ugljen-monoksid. Prema istraživanjima prosečno izlaganje koncentracijama od 100 ppm ili više može biti opasno po ljudsko zdravlje. Na stepen tolorencije prema ugljen-monoksidu utiče više faktora, uključujući fizičku aktivnost, stopu ventilacije, prethodno postojanje cerebralnih ili kardiovaskularnih poremećaja, srčanog učinka, malokrvnosti, srpaste anemije i drugih hematoloških oboljenja, kao i hipobaričnog pritiska i bazalnog metabolizma. Krv osoba koje puše cigarete može da sadrži 2 do 10 % karboksihemoglobina, dok je taj procenat kod nepušača oko 1 %, što pušače čini osetljivijim na trovanje ugljen-monoksidom.

Varijacije u individualnoj osetljivosti su velike. Posle izlaganja umerenim ili niskim koncentracijama, kompletan oporavak sledi posle 16-24 časa. Koncentracija ugljen-monoksida u krvi pri normalnoj aktivnosti opada na polovinu svoje vrednosti posle 4 časa. Kod pušača ovo vreme iznosi 8 časova ili duže.

U Sjedinjenim Državama, OSHA () ograničava dugoročno izlaganje na radnom mestu na manje od 50 ppm, mereno na 8 sati; pored toga zaposleni bi trebalo da se sklone sa svakog zatvorenog prostora u slučaju da je gornja granica (“plafon”) od 100 ppm dostignuta. Izlaganje ugljen-monoksidu može da dovede do znatno kraćeg životnog veka, zbog oštećenja srca.

**Dejstva ugljen-monoksida u odnosu na njegovu koncentraciju u prostoru**

Stvaranje karboksihemoglobina je povratna reakcija i eritrociti po izgledu nisu oštećene u toku ovog procesa. Kada se izlaganje dejstvu ugljen-monoksida prekine, kiseonik potisne ugljen-monoksid u krvi i oksihemoglobin se ponovo formira.
### Akutno trovanje

Glavne manifestacije trovanja po sistemima organa zavise od zasićenosti kiseonikom, stanja centralnog nervnog sistema i srca. Početni simptomi akutnog trovanja ugljen-monoksidom su glavobolja, mučnina, malaksalost i zamor. Lekari ove opšte simptome često pomešaju sa virusom tipa influence ili drugim oboljenjima, kao što je trovanje hranom ili gastroenteritis. Glavobolja je najčešći simptom akutnog trovanja ugljen-monoksidom; često je opisivana kao tupa, u predelu čela i kontinuirana. Povećano izlaganje izaziva brojne srčane nepravilnosti, kao što su ubrzani otkucaji srca, nizak krvni pritisak i srčana aritmija; simptomi na centralnom nervnom sistemu su delirijum, halucinacije, vrtoglavica, nestabilan hod, zbunjenost, epi-napadi, depresija centralnog nervnog sistema, nesvest, respiratorni zastoj, pa i smrt. Ne tako česti simptomi akutnog trovanja ugljen-monoksidom su miokardijalna ishemija, atrijalna fibrilacija, zapaljenje pluća, edem pluća, povišen nivo šećera u krvi, mlečna acidoza, mišićna nekroza, akutna bubrežna insuficijencija, kožna lezija, kao i problemi sa vidom i sluhom.

Jedna od najvećih opasnosti koje prate akutno trovanje ugljen-monoksidom jesu naknadne teške neurološke manifestacije koje mogu da nastanu. Problemi mogu da obuhvataju teškoće sa višim intelektualnim funkcijama, kratkoročni gubitak pamćenja, demenciju, amneziju, psihoze, iritabilnost, čudan hod, poremećaje govora, sindrome slične Parkinsonovoj bolesti, kortikalno slepilo i depresivno raspoloženje. Depresija može da nastupi i kod onih osoba koji prethodno nisu imali epizode depresije. Ove odložone neurološke manifestacije mogu da nastanu kod 50% otrovanih ljudi, nakon 2 do 40 dana. Nije lako predvideti kod koga će se razviti naknadne manifestacije; ipak, starija dob, gubitak svesti prilikom trovanja i prethodne neurološke abnormalnosti mogu povećati mogućnost za razvoj odloženih simptoma.

Jedan tipičan znak trovanja ugljen-monoksidom je češće nađen kod mrtvih, nego kod živih – ljudi su opisivani roze obraza i zdravi. Ipak, kako je njihov „višnja-crveni“ izgled uobičajen jedino kod umrlih, i nije uobičajen kod živih ljudi, on se ne smatra za koristan dijagnostički znak u kliničkoj medicini. U patološkom (obdukcionom) pregledu – autopsiji, crvenkasti izgled kod trovanja ugljen-monoksidom je značajan zato što nebalzamovane umrle osobe su u normalnim uslovima plavkaste i blede, dok osobe nastradale od trovanja ugljen-monoksidom mogu jednostavno da izgledaju nalik živima, po boji.

### Hronično trovanje
Hronično izlaganje relativno malim količinama ugljen-monoksida može da izazove uporne glavobolje, nepromišljenost, depresiju, zbunjenost, gubitak pamćenja, mučninu i povraćanje. Danas se još uvek ne zna može li hronično izlaganje manjim količinama CO da izazove trajna neurološka oštećenja. Po prestanku izlaganja simptomi se obično povlače sami od sebe, osim u slučaju da je postojala epizoda ozbiljnog akutnog trovanja. Ipak, zabeležen je jedan slučaj trajnog gubitka pamćenja i sposobnosti učenja nakon trogodišnjeg izlaganja relativno niskim koncentracijama ugljen-monoksida, preko neispravne peći. Kod nekih ljudi hronično izlaganje može pogoršati simptome na kardiovaskularnom sistemu. Hronično izlaganje ugljen-monoksidu može da poveća rizik za razvoj ateroskleroze. Dugotrajno izlaganje ugljen-monoksidu predstavlja najveći rizik za osobe sa koronarnom bolešću srca i žene koje su trudne.

## Dijagnoza
Kako je ugljen-monoksid gas bez mirisa, boje, ukusa koji ne nadražuje sluzokožu disajnih puteva, zatrovana osoba ga teže otkriva, a lekari otežano dijagnostikuju kliničku sliku trovanja. Zato se dijagnoza trovanja ugljen-monoksidom postavlja na osnovu; pažljivo uzete anamneze praćene usmerenim fizikalnim pregledom, gasnih i drugih analiza i procene neuroloških hematoloških i srčanih ispada i faktora rizika.

Uz dobru anamnezu i odgovarajuće dijagnostička testove, pravilno sproveden dijagnostički postupak omogućava postavljanje precizne dijagnoze u preko 90% slučajeva. Nešto veći problem u dijagnostici trovanja ugljen-monoksidom mogu predstavljati hronična trovanja, jer su često kod njih simptomi udruženi sa simptomima drugih hroničnih bolesti izazvanih dugotrajnom hipoksijom, druge etiologije. 
 
### Anamneza
Kako se mnogi simptomi trovanja ugljen-monoksidom takođe javljaju i kod drugih vidova trovanja ili infekcija (kao što je npr. grip), pravilno uzeta anamneza od zatrovanog ili osooba iz njegovog okruženja često je od izuzetnog značaja za rano postavljanje dijagnoze. Svako potencijalno izlaganje ugljen-monoksidu, kao što je izlaganje stambenom požaru, rad u fabrici, rudnicima, garažama itd, navedeno u istoriji bolesti može ukazati na trovanje CO, što treba da usmeri dalja ispitivanja dijagnostičara u tom pravcu.

Kod reverzibilnih trovanja ugljen-monoksidom, najčešći simptomi koje zatrovani navode u anamnezi su glavobolja (u 37% slučajeva), zatim vrtoglavica (18%) i mučnina (17%).

Gubitak svesti u toku akutnog trovanja je važan podatak iz anamneze jer je pokazatelj težine oštećenja zdravlja, i trajnih oštećenja tkiva, najčešće mozga, ali i srca. Reperfuzione povrede koje su praćene očigledanim oporavakom (nakon gubitka svesti) mogu da dovedu do oštećenja mozga koje se obično manifestuju kognitivnim disfunkcijama (koje mogu biti i fatalne, i koje se u 60-75 % slučajeva rešavaju u roku od jedne godine.

Kod hronične izloženosti trovanja ugljen-monoksidom pored gore navedenih simptoma, bolesnici se u anamneazi žale na gubitak zuba, pojavu neuropsihijatrijskih simptoma, ili navode pogoršanje kognitivnih sposobnosti.

### Fizikalni pregled
Fizikalni pregled iako ima ograničene mogućnosti, može kod prisutva povreda ili opekotina da ukaže lekaru na mogućnost da je pacijent bio izložen požaru i toksičnom dejstvu ugljen-monoksida.

Od vitalni znakova kod zatrovanog mogu biti prisutni; ubrzan rad srca (tahikardija), povišen ili snižen krvni pritisak (hipertenzija ili hipotenzija), povišena telesna temperatura (hipertermija), ubrzano disanje, promena boje kože (bledilo ili crvenilo, koje u terminalnoj fazi trovanja može preći u boju višnje).

Očnim pregledom na očnom dnu mogu se utvrditi, prepunjenost vena (prvi znak), krvarenja u mrežnjači, i otok papile sa hemianopsijom.

Fizikalni pregledom pluća najčešće je uredan ali kod težih oblika može ukazati na nesrčani edem pluća.

Od neurološki znakova mogu biti prisutni; hiperrefleksija, apraksija, agnozija, tikovi, poremećaj sluha i vestibularne disfunkcije, slepilo i psihoza. Ostali neurološki znaci su; tupost, poremećaj hoda, poremećaj pokreta, spazam mišića i komatozno stanje.

Od psihijatriskih znakova kod trovanja ugljen-monoksidom mogu biti prisutni; gubitak pamćenja (anterogradna ili retrogradna amnezija), emocionalna labilnost, poremećaj rasuđivanja, smanjene kognitivne sposobnosti.

Kod hroničnog izlaganja ugljen-monoksidu ili kod teških akutnih intoksikacija ugljen-monoksidom, kod pojedinih pacijenata prisutne su dugotrajne psihičke posledica, dok se kod nekih bolesnika mogu javiti odloženi neurološki simptomi nakon teške intoksikacije sa komom.

Kontrolnim fizikalnim pregledom kod dve trećine pacijenata na kraju lečenja, konstatuje se normalizacija svih fizikalnih znakova.

### Dijagnostički testovi
#### Gasne analize

Bez gasnih analiza, metode koja se koristi za procenu efikasnosti respiratornih, ali i funkcija drugih organskih sistema od vitalne važnosti za pravilno funkcionisanje organizma, ne može se postaviti dijagnoza trovanja toksičnim gasovima. Merenjem parcijalnih pritisaka kiseonika, ugljen-dioksida, ugljen-monoksida, kiselosti krvi (pH), koncentracija bikarbonata, i drugih vrednosti, moguća je objektivna procena alveolarne (plućne) ventilacije, funkcija drugih organskih sistema, i potvrdi dijagnozae trovanja CO.

Parcijalni pritisci kiseonika i ugljen-monoksida u arterijskoj krvi mogu se meriti *direktnom metodom*, koja određuje vrednosti u uzorku krvi, ili *indirektnom metodom*, koja analizu vrši preko kože.

*<big>Direktna metoda</big>* 

Uzorak krvi za ovu metodu uzima se iz neke dostupne arterije (brahijalne ili radijalne) sterilnim špricem u koji je ubačen rastvor heparina (koji sprečava zgrušavanje krvi) ili iz perifernih delova tela (jagodice prsta ili resice ušne školjke) kapilarnom cevčicom napunjenom heparinom, sa mesta uboda, npr. oksimetrom CO koji se koristi za određivanje nivoa ugljen-monoksida u serumu.

Ovim merenjem može da se izvrši i utvrđivanje odnosa između koncentracije karboksihemoglobina u poređenju sa koncentracijom hemoglobina u krvi.

Takođe kako je dosta ljudi nastavilo da oseća značajne simptome trovanja CO, dugo posle vraćanja koncentracije ugljen-monoksida u krvi u normalu, naknadno pojavljivanje ljudi sa fiziološkim koncentracijama ugljen-monoksida u serumu nema presudnu ulogu u dijagnostikovanju trovanja.

*<big>Indirektna metoda</big>*

Merenje parcijalnih pritiska gasova indirektnom metodom vrši se preko elektroda postavljenih na kožu bolesnika, tzv pulsnim oksimetrom CO i O2 kojim se procenjuje nivo kiseonika i karboksihemoglobina, neinvazivnim kontaktom sa prstom. Ovi uređaji funkcionišu tako što propuštaju različite talasne dužine svetlosti u vrh prsta, i mere nivo upijanja svetlosti različitih vrsta hemoglobina u kapilarima. Uvođenjem u upotrebu aparata za transkutano merenje parcijalnog pritiska kiseonika i ugljen-monksida, znatno je olakšan rad i povećan komfor bolesnika.Međutim ova metoda ima svoje nedostatke, pa se uglavnom koristi za kontinuirano praćenje i evidentiranje parcijalnih pritisaka gasova u toku terapije.

Nedostaci ove metode su;
* *Ograničena mogućnost merenja*. To se dešava zato što ugljen-monoksid biva pogrešno predstavljen kao oksihemoglobin.
* *Nedovoljna tačnost rezultata.* Kako se ugljen-monoksid i prirodnim putem proizvodi u telu kao bioprodukt prebacivanja protoporfirina u bilirubin, mogu se dobiti lažno pozitivni rezultati. Iako ovako nastao ugljen-monoksid reaguje sa hemoglobinom i stvara karboksihemoglobin, te vrednosti nisu u toksičnim granicama. Takođe treba imati u vidu pri tumačenju rezultata merenja da odnos karboksihemoglobina prema hemoglobinskim molekulima kod prosečne osobe može biti do 5%, dok pušači cigareta koji puše 2 pakovanja na dan mogu imati ove nivoe i do 9%.

Praćenje nivoa ugljen-monoksida na vazduh pruža održivu alternativu pulsnom oksimetru CO. Pokazalo se da je koncentracija karboksihemoglobina u bliskoj korelaciji sa koncentracijom ugljen-monoksida u izdisaju.

#### Laboratorijske analize
Kompletna krvna slika (KKS) u trovanju ugljen-monoksidom, od značaja je za određivanje koncentracije hemoglobina u krvi. Pri tome pri proceni vrednosti hemoglobina, treba imati u vidu, da anemija dodatno smanjuje ukupni nivo hemoglobina ali i sadržaj kiseonika u arterijskoj krvi.

Kompletne metaboličke analize omogućavaju kliničaru da izračuna nivo anjona kod pacijenata sa acidozom i proceni nivo bubrežnih funkcija, kod umerenih do teških slučajeva trovanja koji mogu biti komplikovani rabdomiolizom.

Analizom mokraće i serumske kreatinin kinaze (CK) treba da se proceni stepen oštećenja mišića i isključi eventualna rabdomioliza.

Pored osnovnih laboratorijskih testova, u dijagnostici se koristi i određivanje srčanih enzima, tzv transaminaza. Merenja treba obaviti kod pacijenata izloženih značajnijim dozama ugljen-monoksida kao i kod pacijenta sa bolom u grudima i faktorima rizika za infarkt miokarda. Pri čemu treba imati u vidu da je učestalost ishemijskog srčanog udara posle trovanja ugljen-monoksidom visoka, čak i kod mladih i zdravih pacijenata.

Osnovne parametre koagulacije krvi treba odrediti kod otrovanih pacijenata sa rizikom za sistemski inflamatorni sindrom (SIRS), sindromom višestruke organske disfunkcije (MODS) i diseminovanu intravaskularnu koagulaciju (DIK).

Određivanje nivoa etanola (alkohola) u mokraći može biti od značaja za isključivanje drugih uzroka poremećenog ponašanja kod zatrovanog ugljen-monoksidom.

#### Slikovni (imidžing) testovi
**Radiološki testovi**

Pacijenti sa znacima hipoksije ili disajnim poteškoćama, obavezno treba da prođu kroz radiografiju grudnog koša, kako bi se isključili drugi mogući uzroci respiratornog oštećenja. Promene na slikovnom prikazu, kao što su „staklasto“ zamagljenje, perihilarna izmaglica, peribronhijalna infiltracija i unutar-alveolarni otok, može ukazati na pogoršanje kliničke slike i lošu prognozu trovanja.

Kompjuterizovana tomografija (CT) glave može otkriti hipoatenuaciju na globus palidumu i u beloj masi mozga, u periodu od jednog časa od trovanja ugljen-monoksidom. Pozitivni CT nalaz takođe može ukazati i na mogući razvoj neuroloških komplikacija.

Magnetna rezonanca (MR) je osetljivija metoda u odnosu na CT, ali ima ograničene mogućnosti u hitnim stanjima. Takođe na osnovu CT i MRI često se ne mogu doneti konkretni zaključci jer promene nisu specifične za trovanje ugljen-monoksidom.

Pozitron emisiona tomografija (PET) i (SPECT) iako su najosetljiviji testovi za utvrđivanje ishemijske povrede mozga, njihovi rezultati su nespecifični, a ispitivanje je još teže izvrši u hitnim slučajevima nego MRI.

**Elektrokardigrafija**

Elektrokardigrafija (EKG) treba da se primeni kod svih bolesnika sa primetnim znacima trovanja ugljen-monoksidom ili kod osoba koje su izložene faktorima rizika za akutni infarkt miokarda. Premećaj srčanog ritma kao što je sinusna tahikardija najčešći je poremećaj na elektrokardiogramu. Kako aritmija može nastati i kod sekundarne hipoksije, ishemije ili srčanog udara ovo treba imati u diferencijalnoj dijagnozi. Čak i u odsustvu abnormalnih EKG nalaza, znaci srčanog infarkta mogu se javiti, ne samo kod odraslih osoba već i kod dece zatrovane ugljen-monoksidom. Akutni infarkt miokarda može se razviti i nakon izlaganja niskom nivou ugljen-monoksida kod pacijenata sa kardiovaskularnim bolestima. Infarkt miokarda je čest kod pacijenata sa umerenim ili ozbiljnim trovanjaem ugljen-monoksidom.

### Detektovanje u biološkim obzervacijama
Nivo ugljen-monoksida može biti izmeren u krvi pomoću spektofotometrskih metoda ili hromatografskih tehnika da bi se potvrdila dijagnoza trovanja kod osobe ili da bi se pomoglo u forenzičarskoj istrazi, u slučaju izlaganja sa smrtnim ishodom. Nivo zasićenosti karboksihemoglobina u krvi može da varira u rangu od 8-10% kod žestokih pušača ili osoba koje su enormno izložene izduvnim gasovima od automobila. Osobe sa akutnim simptomima trovanja imaju, najčešće, nivo zasićenosti od 10-30%, dok se kod osoba koje su podlegle trovanju može posthumno izmeriti nivo od 30-90%.

## Diferencijalna dijagnoza

U diferencijalnoj dijagnozi trovanje ugljen-monoksidom treba imati u vidu sledeća stanja i bolesti:
* sindrom akutne respiratorne slabosti, 
* visinska bolest, sindrom hroničnog umora
* mlečna acidoza, dijabetesna ketoacidoza, 
* zapaljenje mekih moždanica, encefalitis, migrena, glavobolja u pedijatriji 
* methemoglobinemija, 
* predoziranje opioidima, alkoholom ili drugim narkoticima.
* depresija i glavobolja izazvana nervnom napetošću, samoubistvo
* gastroenteritis
* hipotireoza i miksedem, koma
* oštećenje unutrašnjeg uva praćeno gubitkom ravnoteže
* hipoglikemija u pedijatriji.
Rani simptomi i znaci, trovanja niskim koncentracijama CO, nemaju svoju specifičnu kliničku sliku i često bivaju u dijagnostici zamenjeni drugim poremećajima ili stanjima kao što su npr zapaljenjskim procesima kod viralnih infekcija, depresijom, sindromom hroničnog umora, bolom u grudima kod angine pektoris, migrenom, ili glavoboljama vaskularnog ili drugog porekla.

## Terapija
Polazni tretman za trovanje ugljen-monoksidom predstavlja momentalno sklanjanje osobe od izlaganja bez ugrožavanja drugih ljudi. Osobama bez svesti je možda potrebna kardiopulmonalnu reanimaciju na mestu. Snadbevanje kiseonikom preko kiseoničke maske smanjuje poluvek ugljen-monoksida sa 320 minuta na 80 minuta pri normalnom vazduhu. Kiseonik ubrzava disocijaciju ugljen-monoksida iz karboksihemoglobina, tako da ga vraća u hemoglobin. Zbog potencijalnih teških štetnih uticaja na fetus, trudnice su tretirane kiseonikom duže nego žene koje nisu trudne.

### Hiperbarična oksigenoterapija

Metode hiperbarične medicine se takođe koristi u lečenju trovanja ugljen-monoksidom, kako bi se ubrzala disocijacija CO u karboksihemoglobinu i citohrom oksidaze i uvećao transport i oslobađanja kiseonika u tkivima. Hiperbarična oksigenoterapija, sa trostrukim vrednošću atmfosferskog pritiska kiseonika (do 3 bara), redukuje poluvek ugljen-monoksida na 23 minuta (~80/3 minuta), u poređenju sa 80 pri atmosferskom pritisku. Ova terapija takođe može da poveća, i do 2.000 puta, transport kiseonika do ćelija i tkiva njegovim rastvaranjem u plazmi, čime se delimično zaobilazi primarni transport kiseonika preko hemoglobina.

Po nekim autorima kontroverzno je pitanje da li hiperbarična oksigenoterapija uopšte nudi dodatne benefite u odnosu na klasični način udisanja normobaričnog kiseonika, u smislu veće stope preživljavanja i boljih dugoročnih rezultata. Oraganizovana nasumična kontrolne proba, sa šest ispitanika, u kojoj su poređene dve opcije terapije (normobarična i hiperbarična); kod četiri ispitanika hiperbarična oksigenoterapija pokazala je rezultate, a kod dva nije. Neke od ovih studija su kritikovane zbog očiglednih propusta u njihovoj implementaciji na malom uzorku ispitanika.

Iako se iz pregleda celokupne literature o lečenju trovanja ugljen-monoksidom zaključuje da je uloga hiperbarične oksigenoterapije nedovoljno proučena, dostupni podaci niti potvrđuju niti osporavaju njenu značajnu medicinsku korist. Zato su brojni autori predložili veliku, dobro osmišljenu, eksterno revidiranu, multicentričnu studiju kako bi se uporedila terapija normobaričnim i hiperbaričnuim kiseonikom.

Međutim postoji opšta saglasnost svih istraživača da je produžena hiperbarična oksigenoterapija metoda izbora u trudnoći. To se objašnjava činjenicom da karboksihemoglobin fetusa ima viši klirens i sporije reaguje na normobarični kiseonik od onog u majke.

#### Kriterijumi za lečenje trovanja SO primenom HBOT
U hiperbaričnoj medicini primenjuju se sledeći kriterijumi za određivanje potencijalnih pacijenta za HBOT nakon trovanja SO:
* dužina trajanja nesvesnog stanja od momenta trovanja;
* prisustvo objektivnih neurološki deficita ili poremećaj mentalnog statusa;
* ishemijske promene na EKG ili bol u grudima kod pacijenata neposredno nakon trovanja SO,
* trudnice sa HbCO > 15% (fetalni hemoglobin vezuje SO više (čvršće) od majčinog hemoglobina);
* ponavljanje simptoma atrovanja u roku od tri nedelje od primarnog tretmana;
* bolesnika sa HbCO > 25-30%;
* prisutvo simptoma u naizgled manje ozbiljnim trovanjima koji se ne povlače posle četiri sata nakon udisanja 100% O2 preko kiseoničke maska u toku prve pomoći.

Za primenu (HBOT) možda su glavni razlozi podmukli efekat SO trovanja i razvoj kasnih neuropsihijatrijskih oštećenja u periodu od 2-28 dana posle trovanja i dugotrajno lečenje.
Primenom ove metode na pritisku od 3 bara, u atmosferi 100% kiseonika, eliminacija SO iz organizma postiže se za 23 minute, a udisanjem 100% kiseonika na atmosferskom pritisku za nešto više od 80 min.

Ovi podaci govore da je (HBOT) metoda izbora za lečenje trovanja ugljen-monoksidom. Zato se svi bolesnici koji su bili izloženi trovanju SO, a u krvi imaju koncentraciju karboksihemoglobina veću od 25%, bez obzira da li ispoljavaju simptome trovanja SO ili ne, moraju se lečiti (HBOT) u barokomorama.

Ne postoje pouzdani znaci na osnovu kojih se može predvideti kod kojih će se bolesnika razviti neurokongnitivne sekvele. Uspeh lečenje trovanja SO i mnogih propratnih patoloških procesa koji se dešavaju, verovatno zavisi od vremena početka lečenja. Ako se bolesnici ne leče blagovremeno, može se desiti da hiperbarični kiseonik bude neefikasan.

Kako kiseonik rastvoren u krvnoj plazmi (kao nestišljivoj tečnosti), može dospeti i do fizički najudaljenij područja, u kojima je smetnjama (bolešću) ograničen protok crvenim krvnim zrnacima (kao korpuskularnim elementima promera 7,8 μm h 2,4 μm ), on može da omogući oksigenaciju tih područja, čak i sa oštećenim prenosom kiseonika hemoglobinom, kao što je to slučaj kod trovanja ugljen-monoksidom.

Uticaj akutne povrede mozga ugljen-monoksidom, i odloženi neurološki deficiti izazvani pratećom hipoksijom zbog cerebralnih vazospazama (CVS) su glavne determinante ishoda (posledica) subarahnoidalne hemoragije (SAH). U praksi sve više je zastupljena primena hiperbaričnog kiseonika (HBO) u lečenju pacijenata sa (SAH), iako dokazi i osnovni mehanizmi opravdanosti primene HBO nisu sistematski proučeni. Zato se u brojnim studijama, novijeg datuma, sve više proučava uloga HBO u cerebralnim vazaspazmima i njeni molekularni mehanizmi, uključeni u zaštitu mozga od subarahnoidalnom hemoragije (SAH)-indukovane trovanjem i povredama (hipoksija). Kao glavna hipoteza navodi se mogući uticaj HBOT na slabljenje vaskularnih spazama i otklanjanje hipoksijom narušene ishrane moždanih struktura kiseonikom. Shodno tome, istraživanja učinka HBOT na SAH-om indukovanu hipoksiju i druge mehanizme izazvane neurovaskularnom povredom mozga, dala su početne pozitivne rezultata *(vidi sliku desno)*, koji govore u prilog opravdanosti primene HBOT u akutnoj i odloženoj fazi subaranhnidalne hemoragije (SAH-a). Međutim, potrebna su nova istraživanja kako bi se razumeli osnovni mehanizme i uspostavio optimalni režim lečenja SAH-a i drugih oštećenja cerebrovaskularnog sistema (CVS) primenom HBOT.

### Drugo
Dalji tretman za druge komplikacije kao što su epi-napadi, hipotenzija, srčane nepravilnosti, edem pluća i acidoza može biti potreban. Povećana mišićna aktivnost i epi-napadi trebalo bi da budu tretirani dantrolenom ili diazepamom; diazepam bi trebalo jedino da se primeni uz odgovarajuću respiratornu podršku. Hipotenzija zahteva lečenje intravenskim fluidima; vazopresori mogu biti potrebni za lečenje miokardijalne depresije. Srčane aritmije su tretirane standardnim protokolima za naprednu podršku srčanog života. Ako je ozbiljna, metabolička acidoza je tretirana natrijum hidrogenkarbonatom. Lečenje bikarbonom sodom je kontroverzno, kako aciodza može da poveća raspoloživost tkivnog kiseonika. Lečenje acidoze može i jedino da sadrži oksigenoterapiju. Naknadni razvoj neuropsihijatrijskih pogoršanja predstavlja jedan od najozbiljnijih komplikacija trovanja ugljen-monoksidom. Oštećenje mozga je potvrđeno pomoću MRT i CT skenova. Obimno praćenje i suportivna terapija su obično potrebne kod odloženog neurološkog oštećenja. Ishode koje prati trovanje je često teško predvideti, posebno kod ljudi koji imaju simptome srčanog zastoja, kome, metaboličke acidoze, ili imaju visok nivo karboksihemoglobina. Jedna studija je izvestila da će približno 30% ljudi sa teškim trovanjem ugljen-monoksidom završiti sa letalnim ishodom. Prijavljeno je da elektrokonvulzivna terapija (EKT) može da poveća mogućnost nastanka naknadnih neuropsihijatrijskih posledica nakon trovanja ugljen-monoksidom (CO).

## Prevencija
Najznačajnij preventivne mere za sprečavanje trovanja ugljen-monoksidom kojih se treba pridržavati u svakodnevnom životu su:
* Izbegavanje upotrebe peći ili rerne na gas za zagrevanje stana/kuće.
* Roštilj na ćumur, ili gas, fenjer ili prenosivi kamping šporet ne koristiti u stanu/kući, šatoru ili kamp prikolici.
* Motorno vozilo, generator, aparat za pranje pod pritiskom ili bilo koji drugi motor koji koristi ugljenično gorivo, nesme u upaljenom stanju da bude ispod otvorenog prozora, ispred otvorenih vrata ili otvora za ventilaciju kroz koje izduvni gasovi mogu da uđu u zatvorenu prostoriju.
* Izbegavati, duže vreme, držanje upaljenog motornog vozila u zatvorenim ili delimično zatvorenim prostorijama, kao što su garaže, radionice, trajekti, natstrešnice i slično.
* Generator, aparat za pranje pod pritiskom ili bilo koje druge motore koji koriste gorivo ne koristiti upaljene u podrumu, garaži ili drugim zatvorenim prostorima, čak i ako su vrata i prozori otvoreni, ako u prostoriji nisu ugrađeni otvori za ventilaciju.
* Otvori za ventilaciju i dimovodi nesmeju biti blokirani otpacima i drugim predmetima i materijalima, naročito ako duva jak vetar, jer leteći otpad može da blokira ventilacione kanale.
* Kod svake sumnje da je vrtoglavica, glavobolju ili slabost, izazvana ugljen-monoksidom odmah treba izaći na svež vazduh i bez odlaganja, u slučaju perzistiranja simptoma, zatražite pomoć ili lekarski savet.

### Detektovanje ugljen-monoksida

Prevencija ostaje vitalna stavka javnog zdravlja, koja zahteva javnu edukaciju za bezbedno rukovanje apraratima, grejačima, kaminima i motorima sa unutrašnjim sagorevanjem, kao i povećanim isticanjem na instalaciji detektora ugljen-monoksida. Gasne organizacije često savaetuju da se gasni aparati servisiraju barem jednom godišnje. U zgradama, detektori ugljen-monoksida su često instalirani oko grejača i druge opreme. Ako je detektovan relativno visok nivo ugljen-monoksida, uređaj uključuje alarm, dajući ljudima šansu da se evakuišu i ventiliraju objekat. Za raziliku od dimnih detektora, detektori ugljen-monoksida ne moraju da budu smešteni na nivou plafona. Komisija za sigurnost potrošačkih proizvoda SAD tvrdi da su „detektori ugljen monoksida važni za sigurnost doma podjednako kao i detektori dima“ i savetuje da svaka kuća ima barem po jedan detektor ugljen-monoksida, a poželjno i po jedan na svakom spratu građevine. Ovi uređaji, koji relativno nisu skupi, i široko su dostupni, napajaju se na baterije ili imaju AC napajanje, sa ili bez podrške baterije. Takođe je preporučljivo da se kod ronioca detektuje kontaminacija ugljen-monoksidom u udišućem vazduhu pre zaranjanja kako su efekti ugljen-monoksida na organizam povećani pod pritiskom. Ugljen-monoksid je bez ukusa i mirisa, tako da se ne može detektovati mirisom. Vlasnici kompresora treba da osigraju da je njihova mešavina bez CO, korišćenjem fiksnih kontrolnih uređaja koji rade u skladu sa kompresorom. Ronioci bi trebalo da koriste specijalizovane ručne analizatore CO, posebno osmišljene za testiranje cilindarskih aparata za zagnjurivanje pre ronjenja.

Korišćenje detektora ugljen-monoksida je standardizovano u mnogim regionima. U SAD, NFPA 720-2009, smernice o detektorima ugljen-monoksida objavljene od strane Nacionalnog udruženja za zaštitu od požara, autorizuje postavljanje detektora/alarma ugljen-monoksida na svakom spratu zgrade, uključujući i podrum, zatim van prostora za spavanje. U novim domovima, detektori sa AC napajanjem moraju da imaju podršku baterije i da budu međusobno povezani kako bi osigurali rano upozorenje stanarima svih spratova. NFPA 720-2009 je prvi nacionalni standard za ugljen monoksid koji adresira uređaje u nestambenim zgradama. Ove smernice, koje se danas odnose na škole, zdravstvene centre, bolničke kuće i druge nestambene objekte, uključuju tri glavne tačke:
# Sekundarno snadbevanje energijom (podrška baterije) mora da napaja sve aparate za detektovanje ugljen-monoksida za najmanje 12 sati,
# Detektori moraju da budu na plafonu u istoj sobi gde su stalno instalirani aparati za sagorevanje goriva, i
# Detektori moraju biti smešteni na svakom spratu pogodnom za stanovanje i na svakom delu zgrade gde su smešteni grejanje, ventilacija i klimatizacija.

### Preporučene smernice SZO

Preporučene vrednosti koje slede (zaokružene vrednosti u ppm) i periodi vremenski ponderisanih prosečnih izlaganja određeni su tako da nivo karboksihemoglobina od 2,5% nije prekoračen, čak ni ako normalan subjekat učestvuje u blagim ili umerenim vežbama:
* 100&nbsp;mg/m³ (87 ppm) za 15 minuta
* 60&nbsp;mg/m³ (52 ppm) za 30 minuta
* 30&nbsp;mg/m³ (26 ppm) za 1 sat
* 10&nbsp;mg/m³ (9 ppm) za 8 sati

### Zaštita od CO u radnoj sredini
Potencijalna izloženost ugljen-monoksidu u industrijskim uslovima je velika. Rizik u profesionalnim uslovima postoji kod vozača viljuškara, livaca, minera, mehaničara, radnika u garažama, vatrogasaca i drugih profesija. Zato je na rizičnim radnim mestima gde se u radnoj sredini očekuje koncentracija CO veća od gornje granice sigurnosti (>100 ppm), obavezna primena zaštitne opreme; respiratora, kiseoničkih maski i uređaja za provetravanje.

Toksični učinak hroničnog izlaganja ugljen-monoksidu u radnoj sredini može biti potenciran duvanskim dimom kod pušača cigareta i osoba koje boluju od srčanih i respiratornih bolesti.

Pušenje je takođe jedan od čestih uzroka hroničnog trovanja ugljen-monoksidom. LJudi koji puše 20 cigareta dnevno u krvi imaju oko 4-7% hemoglobina vezanog za ugljen-monoksid. Pasivni pušači (nepušači koji borave u prostoru sa pušačima) izloženi su prosečnoj koncentraciji ugljen-monoksida od oko 1,7&nbsp;mg/m³ vazduha. Zato je posebnom uredbom u mnogim zemljama sveta zabranjeno pušenje u svim radnim prostorijama, javnim objektima, prevoznim sredstvima itd.

## Reference

## Literatura

* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 

## Vanjske veze

* Sprovedena studija rizika i dugoročnih efekata trovanja ugljen-monoksidom , priredili Brian Miller, John Ross, Laura MacCalman, Chris Burton i Claudia Pagliari. Institut za medicinu rada. Izveštaj istraživanja TM/11/02