Oxid uhelnatý –  tichý zabiják

Bc. Josef Petrův

     Otrava oxidem uhelnatým (CO) je významným problémem ve většině vyspělých zemí světa. Vzhledem k tomu, že se jedná o bezbarvý a nedráždivý plyn bez chuti a zápachu, není divu, že zaujímá první místo mezi náhodnými otravami v Evropě (Pach et al., 1990; Fleta Zaragozano et al., 2005). Ve Spojených státech amerických se jedná častěji o úmyslnou otravu a oxid uhelnatý je dlouhodobě na jednom z prvních míst mezi příčinami úmrtí (Hampson, 2005).

     Otravy oxidem uhelnatým jsou častou příčinou otrav i úmrtí také při požárech. Požár je složitá chemická reakce, která výrazně mění vlastnosti a chemickou podstatu látek do reakce vstupujících. Člověk bojující s požárem se ocitá nejen v horkém prostředí, ale i ve velmi nebezpečném prostředí sazí a kouře, jejichž podstatu tvoří produkty anorganického a organického původu, často výrazně toxických vlastností. Při požárech vzniká široký sortiment toxických látek, takže smrtelné úrazy, jako následky požárů, jsou spíše důsledky otrav, nežli důsledek vysokých teplot (Wu, 2014).
     Samotný prostor hoření představuje složitý, velmi těžko definovatelný systém. Nachází se v něm směs různých látek: od netoxických až po velmi toxické. V závislosti na druhu hořlavého materiálu, teplotě hoření a množství kyslíku mohou vznikat nebezpečné produkty hoření: dusíkaté a sirné sloučeniny, oxidy (CO, NO, SO2), halogenvodíky, kyanovodík, nebo nebezpečné karcinogeny (Holopírek, 2003; Orlíková a Štroch, 1999).
     Oxid uhelnatý vzniká při nedokonalém spalování uhlíku. Je to bezbarvý plyn bez chuti a zápachu. Hoření nepodporuje, sám je ovšem hořlavý, jedovatý, tvoří výbušné směsi lehčí než vzduch a je jen málo rozpustný ve vodě. V přírodě je přítomen v nepatrném množství v atmosféře, kde vzniká fotolýzou CO2, jako produkt nedokonalého spalování fosilních paliv a biomasy. Také je obsažen v sopečných plynech a v mezihvězdném prostoru. V nepatrném množství vzniká i metabolickými procesy v živých organismech a proto je obsažen ve stopových množstvích ve vydechovaném vzduchu z plic (Šenovský, 2004).
Připravuje se spalováním uhlíku s malým množstvím kyslíku:  2 C + O2 = 2 CO
Základní fyzikální vlastnosti:
-    bod tání: -205°C
-    bod varu: -191°C
-    hustota par: 0,96
-    relativní molekulová hmotnost: 28,01
     V důsledku přívodu nedostatečného množství vzdušného kyslíku, se na hemoglobin váže mnohem silněji než kyslík a proto brání spojení molekul kyslíku s hemoglobinem. Důsledek je, že molekuly O2 nejsou v potřebném množství dopravovány buňkám (včetně mozkových buněk), které bez kyslíku umírají.
     Hlavním toxickým účinkem oxidu uhelnatého je blokáda krevního barviva hemoglobinu (Hb) a tvorba karboxyhemoglobinu (COHb). CO se váže na hemoglobin mnohem silněji než kyslík a proto brání spojení molekul kyslíku s hemoglobinem. CO vazbou na Hb jej vyřazuje z funkce přenašeče kyslíku v organismu a způsobuje anoxii tkání (tkáňové dušení). Za normální koncentrace kyslíku ve vzduchu vyvolá již 0,1 % CO během několika minut 50% přeměnu hemoglobinu na COHb, který není schopen přenášet kyslík. Pro sníženou tvorbu oxidu uhličitého ve tkáních při nezměněném výdeji v plicích vzniká hypokapnie, snížené množství CO2 v krvi.
     Akutní otrava při náhlém a velkém zvýšení koncentrace CO ve vdechovaném vzduchu, kdy hladina COHb překročí 70 %, může probíhat bleskově a může způsobit smrt v několika vteřinách. Při menší expozici, do 30 % COHb, se projevuje nejčastěji bolestmi hlavy, pocitem tlaku ve spáncích, bušením krve v hlavě a tlakem na prsou.
První pomoc spočívá v co nejrychlejším odsunu postiženého z kontaminovaného prostoru, jeho pohodlném uložení a uvolnění těsných částí oděvu. Při zástavě dechu je třeba zavést okamžitě umělé dýchání po provedení průchodnosti dýchacích cest s následnou inhalací kyslíku. Při nebezpečí ztráty vědomí je třeba intoxikovaného uložit a transportovat ve stabilizované poloze a co nejdříve vyhledat lékařskou pomoc (Ševela a Ševčík, 2011).
     Oxid uhelnatý sice není extrémně nebezpečnou toxickou látkou, zejména co přestal být běžně využíván jako složka svítiplynu, avšak jeho zdravotní rizika jsou závažná. Jeho přítomnost v ovzduší z něho činí látku, jejíž emise je potřeba sledovat a snižovat. Díky tomu, že je plyn bez barvy a zápachu a zabíjí rychle, je často označován jako „tichý zabiják“.

Literatura
Fleta Zaragozano J, Fons Estupiñá C, Arnauda Espatolero P, Ferrer Dufol A, Olivares López JL. [Carbon monoxide poisoning]. An Pediatr (Barc). 2005; 62(6): 587-590. Spanish.
Hampson NB. Trends in the incidence of carbon monoxide poisoning in the United States. Am J Emerg Med. 2005; 23(7): 838-841.
Holopírek M. Speciální chemie v požární ochraně a hasební látky: učební texty. Vyd. 1. Praha: Ministerstvo vnitra - generální ředitelství Hasičského záchranného sboru ČR, 2003, 37 s. ISBN 80-86640-15-9.
Orlíková K, Štroch P.. Chemie procesů hoření. 1. vyd. Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 1999, 87 s. Spektrum (Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství). ISBN 80-86111-39-3.
Pach J, Macheta A, Kamenczak A, Goszcz H. [Acute poisoning by carbon monoxide from personal examinations 1966-1985]. Folia Med Cracov. 1990;31(4):161-8.Polish.
Ševela K, Ševčík P. Akutní intoxikace a léková poškození v intenzivní medicíně. 2., dopl. a aktualiz. vyd. Praha: Grada, 2011, 328 s. ISBN 978-802-4731-469.
Šenovský M. Nebezpečné látky II. 1. vyd. V Ostravě: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2004, 190 s. Spektrum (Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství). ISBN 80-86634-47-7.
Wu PE, Juurlink DN. Carbon monoxide poisoning. CMAJ. 2014; 186(8): 611.