Alacsony szén-monoxid-koncentráció hosszabb ideig tartó kitettségének egészségre gyakorolt hatása Foglalkozási;

30 mg/m 3 (26,1 ppm) 1 órán át

10 mg/m 3 (8,7 ppm) 8 órán át.

A levegőminőségi előírásokkal foglalkozó szakértői testület 1994-ben arról számolt be, hogy a vér 2,5–4% -os COHb-szintje „csökkent rövid távú maximális testedzési időtartam egészséges fiatal férfiaknál”. 2 A 2,7–5,1% COHb szintek összefüggésbe hozhatók „az ischaemiás szívbetegségben szenvedő betegeknél a megnövekedett mellkasi fájdalom (angina) miatti csökkent testedzési idővel”. A 2–20% COHb szintek „egyértelmű hatásokat eredményeztek a vizuális észlelésre, a meghallgatásra, a motoros és szenzomotoros teljesítményre, az éberségre és a neurobehaviorális teljesítmény más mértékeire”.

A dohányosok érdekes kivétel ez alól. Míg a nem dohányzók COHb-szintje általában körülbelül 0,5%, a normális endogén szén-monoxid-termelés következtében a dohányosok COHb-szintje akár körülbelül 13% is lehet, de úgy tűnik, hogy nem tapasztalják meg azokat a hatásokat, amelyek az expozícióban részt vevők számára környezeti CO-ra, akik hasonló COHb-szintet érnek el. Egyesek ezt a megfigyelést arra hivatkozva állították, hogy az alacsony szén-monoxid-szintnek nincs neurológiai hatása. Nem vitatható azonban, hogy a jóval 13% alatti COHb-szint korrelál a csökkent szellemi teljesítménnyel (erről később lesz szó). Annak megértése nélkül, hogy a dohányosok miért látszólag „immunisak” a COHb ilyen szintjére, egyértelmű, hogy kivételt képeznek az általános szabály alól, és nem használhatók fel az alacsony szintű szén-monoxid-expozíció nem dohányzókra gyakorolt hatásainak becslésére otthon.

Mivel a 9 ppm feletti, nyolc óránál hosszabb ideig tartó expozíció 2,5% feletti COHb-szintet eredményez, ezen a szinten egészségügyi hatások jelentkezhetnek. Hibásan működő gázmelegítő esetén az expozíció mindaddig bekövetkezhet, amíg a probléma észrevétlen marad, hetekig vagy akár hónapokig tart. Amitai és mtsai tanulmányában a szerzők beszámoltak az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi Hivatala által elvégzett tesztek eredményeiről. 8 Megállapították, hogy a rosszul szellőző helyiségekben a megfelelően működő kerozin fűtők 46–98 ppm CO-szintet produkálhatnak.

Számos tanulmány megkísérelte meghatározni a szén-monoxid szintjét az emberek otthonában. 9, 10 Schaplowsky és munkatársai az Egyesült Államokban körülbelül 3000 gyermek vér COHb-szintjét, valamint 1820 véletlenszerűen kiválasztott otthon CO-koncentrációját mérték. 9 Megállapították, hogy a gyermekek 22,5% -ánál (n = 517) a vér COHb-szintje 3% felett volt. A legmagasabb szint 8% körül volt. A CO koncentrációra vizsgált otthonok körülbelül 17% -ának (n = 306) 10 ppm-nél magasabb szintje volt. Ezeket a megemelkedett CO-szinteket elsősorban hibás vagy nem megfelelően szellőztetett üzemanyag-égető készülékek okozták. A passzív dohányzást azonban nem vették figyelembe, és ismert, hogy ez fontos szerepet játszhat a CO beltéri koncentrációjának emelésében. Mindazonáltal ez a tanulmány azt sugallja, hogy a lakosság nagy része öntudatlanul ki lehet téve a szén-monoxid szintjének a biztonságosnak tekintik. Míg ezt a tanulmányt az Egyesült Államokban végezték, Dr. David Penney a weboldalán rámutat, hogy az Egyesült Királyságban potenciálisan nagyobb a probléma, mint az Egyesült Államokban. 11 Az Egyesült Királyságban a gázkészülékek használata gyakoribb, és az otthonok általában idősebbek, ezért régebbi készülékekkel vannak berendezve.

Dolan és munkatársai a vér COHb-szintjét vizsgálták influenzaszerű tünetekkel küzdő betegeknél egy kentuckyi kórházban. 10 55 vizsgált betegből 13-ban (23,6%), akiknél a COHb szintet 10% feletti értékről számolták be. Mivel a vizsgálatban részt vevő betegek saját maguk választottak, előfordulhat, hogy nem képviselik az összes olyan beteg jellemző hányadát, akik influenzaszerű tüneteket tapasztalnak. Lehetséges azonban, hogy a háziorvosához ilyen tünetekkel jelentkező betegek egy része valóban szenved a CO alacsony koncentrációjának otthoni környezetében.

Mivel valószínűnek tűnik, hogy sokan vannak kitéve CO-nak otthonaikban, fontos meghatározni, hogy ez milyen hatással lehet egészségükre. Normális, egészséges egyéneknél a hatás kicsi vagy nem is lehet. Bizonyos személyek, például gyermekek, idősek, terhes nők és krónikus betegségekben szenvedők, amelyek a szív és az agy károsodott vérellátásával járhatnak, érzékenyebbek lehetnek a megnövekedett CO-szintre.

EGYÉB MECHANIZMUSOK VONATKOZNAK?

A szén-monoxid-toxicitás mechanizmusa elsősorban hipoxián keresztül történik. Belégzéskor a CO a tüdőn keresztül felszívódik, ahol a hemoglobinnal kötődve COHb-t képez. Mivel a Hb iránti affinitása 234-szer nagyobb, mint az oxigéné, a vér oxigén mennyisége nagymértékben csökken, ami hipoxiás állapotot okoz. Továbbá, ha a CO megkötődik, megváltoztatja az oxi-hemoglobin disszociációs görbéjét, ezáltal csökkentve az oxigén felszabadulásának sebességét a sejtekbe. A nagyobb oxigénigényű szöveteket, például az agyat és a szívet, súlyosan befolyásolja a hipoxia. 12.

Míg az oxigénhiány számolhat a CO-expozíció néhány hatásával, ez nem felel meg bizonyos megfigyeléseknek. Sok esetben a tünetek a COHb szint normalizálódása után is fennállnak, vagy akár megjelennek is. Ezek a késleltetett neuropszichológiai következmények 2–40 nappal az expozíció után jelentkezhetnek. Ide tartoznak az expozíció során észlelt tünetek, például letargia, fejfájás és koncentrációs problémák, valamint egyéb tünetek, például amnesztiás szindrómák, demencia, pszichózis és parkinsonizmus. Ezek nem magyarázhatók pusztán a hipoxiával, mivel a hipoxiás stressz megszüntetése után a tünetek javulására lehet számítani. Egy másik jel arra utal, hogy a hipoxia mellett toxikus mechanizmus is szerepet játszhat, az, hogy nincs egyértelmű összefüggés a COHb szint és az egészségre gyakorolt hatás között. 7 A COHb szintje nem mindig felel meg a tünetek intenzitásának, és nem használható fel a beteg kimenetelének megbízható előrejelzésére. Feldman azt is megjegyezte, hogy a boncoláskor az agyszövetben megfigyelhető morfológiai változásokat nem egyedül CO okozhatja. 4

Eddig nem találtak közvetlen kapcsolatot a CO hírvivőként betöltött szerepe és a betegek által jelentett hosszú távú hatások között. Az a felfedezés azonban, hogy a CO részt vehet a sejteken belüli biológiai útvonalakon, lehetőséget nyújt egy mechanizmusra. A Haem-oxigenáz-1 katalizálja a haem-tartalmú fehérjék lebontását a későbbi CO felszabadulásával. A haem-oxigenáz-1 az agyban a hipoxiára reagálva termelődik, és így az endogén módon előállított CO szerepet játszhat az exogén reakciók által maga a hipoxiára adott válaszban. CO. 4

A haem-oxigenáz-1 számos agyi régióban megtalálható, beleértve a hippocampust és a szagló neuronokat, ami jelzi a CO lehetséges szerepét ezekben a régiókban. 14, 15 Felvetődött, hogy a CO-nak szerepe lehet a hosszú távú potencírozásban, amely folyamat szükséges az emlékek kialakulásához. Érdekes, hogy a CO-expozíció után jelentett tünetek között szerepel a memória romlása és a szem hatásai. 6.

Thom és Ischiropoulos a környezet szempontjából releváns CO-szinttel (10–20 ppm) inkubált emberi endoteliális sejteket tanulmányozta. 16 Megállapították, hogy a sejtek nitrogén-monoxidot szabadítottak fel, oxidatív stresszt okozva, amely képes befolyásolni a sejt fiziológiáját.

Noha a szén-monoxid sejtfunkcióra gyakorolt hatása nem teljesen ismert, elegendő bizonyíték van arra, hogy a CO oxigén patológiában önmagában a hipoxia nem lehet az egyetlen folyamat.

AZ ALACSONY MÁS HATÁSAI: SZÍVBETEGSÉG, ALACSONY SZÜLETÉSI SÚLY

Annak megállapítása, hogy a nagyon alacsony CO-szint hosszú távú egészségügyi hatásokat eredményez-e, részben abból adódik, hogy ezek a szintek általában nem okoznak állandó tüneteket. Azoknál az embereknél, akiknek a vér COHb-szintje körülbelül 5% vagy alacsonyabb, általában nincsenek tüneteik; ez igaz azokra a cigarettázókra, akiknél a COHb koncentráció elérheti a 12% -ot. Számos bizonyíték van azonban arra, hogy az ilyen alacsony szinteknek más egészségügyi hatásai vannak. Epidemiológiai vizsgálatok kimutatták, hogy a levegőben lévő CO szint korrelál a halálozási arányokkal és a szívelégtelenség kórházi felvételeivel. Ennek fontos közegészségügyi következményei vannak, mivel a szívbetegség a halálozás fő oka az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban.

1995-ben Morris és munkatársai tanulmányozták a környezeti levegőszennyezés szerepét az idősek szívelégtelenségével kapcsolatban. 17 Megállapították, hogy a környezeti szén-monoxid szint növekedése a szívelégtelenséggel járó kórházi felvételek megfelelő növekedéséhez vezetett. Azt sugallják, hogy a környezeti CO kiválthatja vagy súlyosbíthatja a már meglévő egészségi állapotokat. Burnett és munkatársai hasonló tanulmánya alátámasztotta ezt a hipotézist. 18 A 10 legnagyobb kanadai város e tanulmányában a szerzők pozitív összefüggést találtak a CO környezeti szintje és a kórházi felvételi arányok között a pangásos szívelégtelenségben, különösen az időseknél. A szerzők erősebb korrelációról számoltak be a CO-val, mint más szennyező anyagokkal, és megemlítették, hogy ez a megfigyelés összhangban állt két másik vizsgálattal. Azonban, hasonlóan minden ilyen jellegű tanulmányhoz, a szerzők sem tudták kizárni annak lehetőségét, hogy más tényezők befolyásolják eredményeiket, mivel nehéz volt elkülöníteni a CO-t más szennyező anyagoktól. Mindazonáltal a zavaró tényezőknek való kiigazítást követően összefüggés maradt a környezeti CO-szint és a kórházi felvétel között.

Kísérleti vizsgálatok kimutatták, hogy az alacsony CO-szint hátrányosan befolyásolja a szívbetegségben szenvedő betegeket edzés közben. Allred és munkatársai megvizsgálták a CO hatását a szívizom ischaemiájára. 19 Megállapították, hogy edzés közben a 2% -os vagy a 4% -os COHb-szint csökkentette az idő hosszát (4,2% -kal, illetve 7,1% -kal) az angina megjelenése előtt.

Thom és Ischiropoulos javasolt egy lehetséges mechanikus kapcsolatot a CO és az érelmeszesedés között. Ez a betegség zsír-, koleszterin-, sejt- és kötőszövet-lerakódásokat okoz az erekben. Azáltal, hogy a vérlemezkéket változó CO koncentrációnak tették ki, a szerzők kimutatták, hogy a viszonylag alacsony szintek miatt a sejtek nitrogén-monoxidot bocsátottak ki. 50 vagy 100 ppm koncentrációban peroxinitrit keletkezett. Bár ez a CO környezeti szintjein nem releváns, érdekes, hogy az oxidatív stressz (például a peroxinitrit által okozott) károsítja az érrendszeri endotheliumot. A tanulmány ezért a CO által közvetített patológia egy másik lehetséges biokémiai mechanizmusát mutatja be.

Összefüggést jelentettek az anya CO-expozíciója és az alacsony születési súly között is. 22 A terhesség utolsó trimeszterében a magasabb CO-szintnek való kitettség alacsonyabb csecsemő-születési súlyhoz kapcsolódott (esélyarány = 1,22). A megnövekedett környezeti CO születési súlyára gyakorolt hatása ugyanolyan nagy volt, mint az anyának a terhesség alatt napi egy csomag cigarettával dohányzó hatása. Míg ebben a vizsgálatban az anyai dohányzási szokásokat nem vették figyelembe, a szerzők eredményeiket más zavaró tényezők (az anya életkora, a faj és az iskolai végzettség) szempontjából igazították, amelyek önmagukban korrelálnak a dohányzási magatartással.

A fent tárgyalt tanulmányok a hosszú távú neurológiai hatásoktól különböző kérdésekkel foglalkoznak. Vannak azonban fontos hasonlóságok. Például a környezeti CO hatásai azt jelzik, hogy még alacsony CO-szintnek is jelentős egészségügyi hatása lehet. Az is igaz, hogy a fent felsorolt hatások egyikében sem, és a javasolt neurológiai hatásokban sem értik a hatások mechanizmusát. Bár az oxigén hozzáférhetőségének sejtszintű interferenciája megalapozhatja a hatások egy részét, nem zárható ki, hogy a szén-monoxid transzmitter anyagként részt vesz. Végül, a CO mint környezeti levegőszennyező anyag vagy az otthoni alacsony CO.

EXPOZÍCIÓ TÍPUSAI: HOSSZANTARTÓ HATÁSOK ESETEI

Rövid távú hatások kísérleti körülmények között

Sok más tanulmány vizsgálta a különböző nyomon követési feladatok teljesítményét, köztük Benignus és mtsai (1990), akik nem figyeltek meg különbséget a teljesítményben az 5%, 12% vagy 17% COHb-t mutató alanyok között. 26 Más vizsgálatok eredményei következetlenek voltak. Gyakran a hatások csekélynek tűnnek, és nem érnek el statisztikai szignifikanciát. Benignus és mtsai szerint ez az alkalmazott pszichológiai tesztek széles skálájának és a COHb képződésének fontosságának eredménye lehet, amely a kísérleti tervtől függően változik.

Amitai és mtsai az alacsony szintű szén-monoxid-expozíció hatását értékelték az egyetemi hallgatók magasabb kognitív funkcióira. 8 Megállapították, hogy az 1–10% -os COHb-szinttel rendelkező alanyok (a környezeti CO-koncentráció 17 és 100 ppm között változott) szignifikánsan alacsonyabb pontszámmal rendelkeztek a teszt számos részén, mint a vizsgálati csoport. Míg eredményeik azt sugallják, hogy az alacsony COHb-szint korrelál a magasabb kognitív funkciókat magában foglaló egyes tesztek gyenge teljesítményével, ezek ismételten nem nyújtanak meggyőző adatokat. Ezt a tanulmányt például azért kritizálták, mert elmaradt az intelligencia teszt beadása az expozíció előtt, a környezeti CO mérések használata a COHb jelzőjeként, a COHb közvetlen mérése helyett, és a teszt eredményeinek téves értelmezése. 27.

A különféle elért eredmények sokfélesége alapján egyértelműnek tűnik, hogy további, szabványosabb tesztekre van szükség. Sok esetben úgy tűnik, hogy a CO befolyásolja a tesztek során kitett személyek tesztvételi képességét. Ezeket az eredményeket azonban vitatták, és más tesztek nem mutattak különbséget a kontroll és a vizsgálati csoport között. Etikai kérdések merülhetnek fel az ilyen vizsgálatokkal kapcsolatban. Nehéz elképzelni, hogy etikai jóváhagyást kapnának egy olyan tanulmányra, amely azt a hipotézist próbálta tesztelni, hogy a szén-monoxidnak való kitettség hosszan tartó neurológiai károsodást okozott.

Hosszú távú hatások: esettanulmányok

Ryan (1990) egy olyan nő esetét mutatta be, aki három év alatt panaszkodott fejfájásra, letargiára és memóriaproblémákra. 24 alagsori CO-szintet találtak 180 ppm-nek. A COHb szintet nem regisztrálták. A beteg nagyon gyengén teljesítette azokat a teszteket, amelyek új tanulási képességet és új anyag memóriáját mérték, pontszáma a legalacsonyabb ötödik percentilis. A vizuális memória folyamatainak tesztjein is rossz teljesítményt mutatott. A beteg depresszió és szorongás érzéséről, valamint fejfájásról és szédülésről számolt be, még a kemence megjavítása után is. Ez az eset arra utal, hogy a hosszú távú neurológiai tünetek kialakulása eszméletvesztés nélkül is bekövetkezhet.

Fő üzenetek

A CO toxikológiája bonyolultabb, mint általában gondolják.

A véletlen CO-mérgezés továbbra is probléma az Egyesült Királyságban.

Alacsony CO-koncentrációval történő mérgezés diagnosztizálása nehéz.

A kültéri CO szint és a szívbetegségek súlyosbodása közötti összefüggések jelennek meg.

Alacsony koncentrációk hosszú távú expozíciója neurológiai károsodást okozhat.

Politikai következmények

A lakosság fokozottabb tudatosságára van szükség a CO veszélyeivel kapcsolatban.

A készülékek karbantartása, amelyek meghibásodhatnak és CO-t termelhetnek, létfontosságú, különösen akkor, ha el kell kerülni az alacsony koncentrációk tartós kitettségét.

Több kutatásra van szükség a CO, mint kültéri légszennyező hatásairól.

Myers és mtsai (1998) hét krónikus, szubakut CO-mérgezéses esetről számoltak be, amelyekben a betegek sok hasonló tünetet tapasztaltak még a CO-forrás azonosítása és eltávolítása után is. 28 A jelentett neuropszichológiai tünetek között szerepelt a memória, az alvás, a látás, a szaglás és az irányérzék változása, szorongás, pszichomotoros diszfunkció és egyensúlyi problémák. A szerzők rámutatnak, hogy a tanulmányukban és másokban számolt számos tünet ellenére "nehéz megérteni, hogy egy mérgező anyag alacsony szintjének krónikus expozíciója hogyan képes ezeket a markáns kognitív és pszichológiai változásokat kiváltani markáns neurológiai hatások nélkül".

Ezek az esettanulmányok azt mutatják, hogy tartós neurológiai hatások jelentkezhetnek a szén-monoxid tartós expozíciója után, még akkor is, ha az áldozatok már nincsenek kitéve.

Alacsony szén-monoxid-koncentráció hosszabb ideig tartó kitettségének egészségre gyakorolt ​​hatása Foglalkozási;