Gasser som hemmer transport og omsetning av oksygen

Velg data du ønsker med i utskriften
Tittel Engelsk tittel Versjon Status
Revisjonsdato
Utgiver(e) Redaktør
  • Norsk tittel - Håndbok i NBC-medisin, 2011/2012
  • Engelsk tittel - NBC-medicine
  • Versjon - 3
  • Status - Publisert
  • IS-nr -
  • ISBN -
  • DOI -
  • Revisjonsdato - 01.12.2011
  • Neste revisjon -
  • Publikasjonsdato -
  • Utløpsdato -
  • Utgiver(e) - Nasjonalt kompetansesenter for NBC-medisin, Akuttmedisinsk avdeling, Oslo universitetssykehus (OUS), Ullevål
  • Redaktør - Overlege dr. med. Helge Opdahl et.al.
  • Publikasjonstype -
 

Cyanider

Gruppen omfatter hydrogencyanid (HCN) og cyanogener (cyanogenbromid og cyanogenklorid), som er flyktige væsker med lavt kokepunkt. HCN løses lett i vann (blåsyre). Når cyanidforbindelser i pulver- eller fast form kommer i kontakt med sterke syrer, dannes HCN. Vandige oppløsninger av cyanider er noe alkaliske. Cyanider brukes i industrien og i laboratorier. Cyanidgass er lettere enn luft og er derfor lite egnet som terrormiddel utendørs. Cyanogenene er derimot tyngre enn luft og har vært brukt som stridsmiddel.
Cyanid bindes raskt til det 3 verdige jernet på cytokrom oxidase slik at mitokondriene ikke kan utnytte oksygen i stoffskiftet (den oksidative fosforyleringen (”respirasjonskjeden”) hemmes). Dette fører raskt til cellulær hypoksi og anaerob metabolisme med dannelse av melkesyre (laktacidose).
Cyanidsalter som natriumcyanid (NaCN) og kaliumcyanid (KCN) kan gi perorale forgiftninger som gir symptomer senere enn ved eksponering for gass. Spesifikk behandling (motgift, se nedenfor) er den samme.


Følgende dødelige doser er angitt:

HCN:

Inhalasjon av 100 ppm er dødelig i løpet av 1 time

Inhalasjon av 300 ppm er dødelig i løpet av minutter

KCN og NaCN: 
100 250 mg hos voksne
Bitre mandler: Ca 50 stykker hos voksne, 10 hos barn

 Fysikalsk-kjemiske egenskaper for cyanid og cyanogener

Klinikk

Ved inhalasjon av lavere (<100 ppm) konsentrasjoner inntrer hodepine, kvalme, brekninger, mydriasis (store pupiller), lufthunger og eventuelt sløret bevissthet. Etter hvert kan det inntre kardiale arytmier, metabolsk acidose (laktacidose) og hypotensjon. Ved inhalasjon av høye konsentrasjoner ses et akutt sykdomsbilde hvor cerebral hypoksi gir voldsomme respirasjonsbevegelser, kramper (eventuelt opistotonus) og be¬visstløshet. Store, nesten lysstive pupiller er oftest tegn på meget alvorlig forgiftning. Ved perorale inntak sees også en lokalirriterende effekt på slimhinnene i munn, svelg og øsofagus. Hudfarge kan være normal og veneblod påfallende lyst under initial fase av forgiftningen.

Diagnose

Lukt av bitre mandler fra ånden er karakteristisk. På grunn av det blokkerte opptak av oksygen i perifert vev blir det venøse blodet tilnærmet likt det arterielle i farge og oksygenmetning (vanligvis er oksygenmetningen i venøst blod ca 20 % lavere enn i arterieblod). Ved oftalmoskopi virker vener og arterier like i fargen. Dette kan også medføre en påfallende frisk lyserød hudfarge som står i kontrast til åndenøden. Høy S-laktat pga anaerob forbrenning.

Behandling

Pasienten fjernes fra cyanidgass (blåsyredamp) og tilføres oksygen.
Livreddende førstehjelp med eventuell kunstig ventilasjon (ikke munn-til-munn) med 100 % O2 og hjertekompresjon startes ved behov og fortsettes underveis til sykehus. Den blokkerende effekt på mitokondrienes oksygenforbruk er ikke absolutt, og noe oksygen kan utnyttes av cellene dersom 100 % oksygen gir høy vevs-PO2.

Antidotbehandling ved terroranslag/masseforgiftning omfatter hydroksykobalamin og natriumtiosulfat (nytteverdien av amylnitritt (inhalasjon gir methemoglobinemi) anses som liten i slike situasjoner og overskygges antakelig av oksygeneffekten). 

Hydoksykobalamin (Cyanokit®) binder CN ionene raskt og danner cyanokobalamin (vitamin B12). Antidotet har lav toksisitet og kan derfor gis i tilfeller med usikker diagnose og alvorlig klinikk.

Voksne: Startdose 5 g (dvs. 2 hetteglass) gis i.v. i løpet av 25-30 min, raskere ved ev. hjertestans.  (Hvert hetteglass løses i 100 ml NaCl 0,9 %; se pakningsvedlegg).

Barn: 70 mg/kg. Også her kan dosen gjentas som langsom infusjon om nødvendig.

Hvis høye laktatverdier; kardiovaskulær påvirkning og CNS-depresjon persisterer kan dosen (ev. 1/2 dose) gjentas 1 eller 2 ganger som langsom infusjon (dvs. ett hetteglass i løpet av 1/2-2 timer). Man må være klar over at hydroksykobalamin farger plasma og urin rødt og at dette kan påvirke enkelte laboratorieanalyser.

Natriumtiosulfat (Tiosulfat parenteral antidot®, danner lite toksisk tiocyanat som elimineres renalt) har svært lav toksisitet og kan gis alene ved usikker diagnose.
Voksne: 80 ml Tiosulfat parenteral antidot (12 g natriumtiosulfat) langsomt i.v. (5-10 min).
Barn:
NATRIUMTIOSULFAT   (0,15 g/ml)
Nyfødt - 3 mnd.           10 - 25 ml
3 - 12 mnd.                 15 - 30 ml
1 - 2 år                       25 - 40 ml
2 - 5 år                       30 - 50 ml
5 - 7 år                       35 - 60 ml
7 - 9 år                       45 - 75 ml
9 - 11 år                      50 - 85 ml
11 - 13 år                    55 - 100 ml
13 - 15 år                    60 - 100 ml

Ved alvorlige cyanidforgiftninger administreres natriumtiosulfat etter hydroksokobalamin.

NB! Stoffene må ikke gis i samme infusjonssett eller på annen måte blandes direkte.

Karbonmonoksid

Karbonmonoksid (CO, kulloksid, kullos) er en smak  og fargeløs, ikke¬ irriterende gass som dannes ved ufullstendig forbrenning av organisk materiale ved lav oksygentilførsel. Den er litt lettere enn luft. CO finnes i eksos fra forbrenningsmotorer (biler, aggregater etc.), tobakksrøyk, røyk fra branner, dårlig ventilerte ildsteder etc. Ufullstendig forbrenning av propangass kan være årsak til CO-forgiftninger og er særlig fryktet fordi det er lite medfølgende lukt (eks brannrøyk) eller annet som varsler om gassen. I Norge skjer de fleste forgiftninger i forbindelse med boligbranner eller som følge av selvmordsforsøk med eksos fra bil.

CO er lite aktuelt som primært agens brukt ved et terroranslag, men alle hendelser som medfører brann/røykutvikling vil også kunne medføre CO-forgiftning.

Patofysiologi – skademekanisme

  1. CO har ca. 250 ganger høyere affinitet til hemoglobin enn oksygen, Hb forbundet med CO (Hb-CO) kan ikke binde og transportere O2. En venstreforskyvning av oksyhemoglobinets (HbO2) dissosiasjonskurve gjør at den reduserte mengden O2 som likevel blir transportert, avgis dårligere fra hemoglobinet til vevet. Disse to mekanismene fører til vevshypoksi.
  2. CO hemmer respirasjonskjeden i cellene (cytokrom oksydase i mitokondriene), som gjør at effekten av hypoksien blir mer uttalt. Resultatet er anaerob forbrenning og metabolsk acidose.
  3. CO stimulerer via granulocytter til lipid peroksydering i hjernen med skader på hvit substans og nevropsykiatriske senskader som følge. Denne prosessen starter etter den akutte fasen fordi NO-nivået i hjernen også er forhøyet under påvirkning av CO, og beskytter midlertidig mot granulocyttene.

Data

Toksisiteten er avhengig av konsentrasjon og ekspone¬ringstid. På grunn av den sterke bindingen til Hb akkumuleres CO over tid, lave konsentrasjoner som er relativt ufarlige ved kortvarig eksposisjon kan være livstruende ved kontinuerlig eksponering.

  • 0,005 % i 8 timer gir ca. 10 % Hb CO: Ingen symptomer (dette nivå sees for eksempel hos røykere)
  • 0,05 % i 1 time gir ca. 25 % Hb CO: Allmennsymptomer (se nedenfor)
  • 0,1 % i 1 time gir ca. 50 % Hb CO: Koma, kramper og fare for død

En dødelig påvirkning av CO kan inntre allerede etter 10 minutter i en lukket garasje med en bil på tomgang.

Halveringstid av Hb-CO i blodet er ca 5 timer med romluft, ca 1,5 time med 100% oksygen, og 20 minutter med hyperbar oksygenering (trykktank) med 2 bar oksygen (100% O2 på 10 meters dyp). Blodgass med Hb-CO-verdi ved innkomst sykehus må derfor tolkes på bakgrunn av tid fra eksponering og eventuell oksygenbehandling i denne tiden.

Klinikk

Først inntrer allmennsymptomer som hodepine, svimmelhet, forvirring, uro og lett hyper-ventilering. Pasienter med arteriosklerose kan få hypoksifenomener som angina pectoris etc. Typisk er ellers takykardi, dyspné, koma, arytmier og eventuelt hjerteinfarkt. Refleksene er ofte livlige og plantarrefleksen kan være invertert.

Huden er ofte blek. I alvorlige tilfelle kan man se den karakteristiske lyserøde («kirsebærrøde») farge av slimhinner og hud som står i kontrast til den dårlige kliniske tilstand, og som skyldes at Hb CO har en slik farge. Eventuelle dødsflekker har også samme farge. Ofte kan imidlertid dette «karakteristi¬kum» mangle, selv ved høye Hb CO verdier.

Nevropsykiatriske senfølger sees hos 10 30 % av pasientene med alvorlig forgiftning. Dette arter seg som hukommelsessvikt, personlighetsforandrin¬ger og intellektuell reduksjon. Hos enkelte sees et Parkinson lignende syndrom. Disse senfølgene kommer dager/uker etter forgiftningene etter forbigående bedring. Ved CT og MR av hjernen kan man ofte påvise bilateral nekrose i globus pallidus hos disse pasientene.

Diagnose

Hb CO bestemmes ved en vanlig blodgassanalyse. NB: Hos personer med høy PaO2 vil blodgassapparater som ikke måler SO2 (eller Hb-CO) direkte angi en falsk høy HbO2 metning. Pulsoksymetrisk metning kan også være beheftet med feilmålinger i slike situasjoner. Analysen korrelerer ikke nødvendigvis med klinisk tilstand (se halveringstid over); grad av metabolsk acidose (laktacidose) og klinikk må også vurderes. Ved brannrøykskade må man også tenke på forgiftning med cyanid. Hovedregelen er at laktat over 10 mM kan tyde på samtidig cyanidforgiftning, og antidot mot dette må vurderes (se cyanid).

Dekontaminering

Ikke aktuelt for CO-forgiftninger. Eventuell sot og sotpartikler bør imidlertid vaskes forsiktig bort – obs brannskader.

Behandling

Pasienten må snarest evakueres. Det gis vanlig livreddende førstehjelp med så mye ekstra O2 som mulig (ideelt 100% O2 ved bruk av tett maske med reservoar).  Komatøs pasient bør intuberes og ventileres med 100% oksygen for maksimal oksygenering.

Trykktank: Hyperbar oksygenbehandling (HBO) reduserer halveringstiden for Hb CO. Ved 3 atmosfærer er oksygenmengden løst i plasma nok for å møte kroppens metabolske behov selv uten Hb. Transporttiden gjør at de som overlever transport til sykehus allerede har eliminert en god del av CO i blodet, slik at dette sjelden vil være en viktig faktor for overlevelse. Rasjonale for bruk av trykktank er altså ikke økt overlevelse, men at det ser ut til å redusere nevrologiske senfølger. Indikasjonen for behandling med trykktank er også avhengig av tilgjengeligheten. Behandling i trykktank bør overveies ved:

  • Hb CO > 20-30 % og samtidige alvorlige symptomer (Hb-CO må vurderes med tanke på tid fra eksponering til prøven blir tatt)
  • Bevisstløshet i forløpet, eller alvorlige nevrologiske komplikasjoner (kramper, pareser) (NB - nedsatt bevissthet som følge av rus/alkohol er ingen indikasjon)
  • Gravide (foster har 10-15% høyere Hb-CO enn mor)
  • Uttalt metabolsk acidose (obs cyanid – vurder laktat)
  • Kardiale rytmeforstyrrelser eller ischemi på EKG

Barotraume i ørene (rumperte trommehinner) og klaustrofobi er de viktigste bivirkninger ved bruk av trykktank. Det er det kliniske totalbildet som avgjør, konferer derfor med vakthavende trykktanklege (kontaktes via AMK) og evt bakvakt på Giftinformasjonen. Hvis trykktank ikke er tilgjengelig, kan respiratorbehandling med 100 % oksygen være et godt alternativ.

Ved sot i munn/luftveier må man vurdere bronkoskopi for å rense luftveiene.

Hydrogensulfid

Hydrogensulfid (H2S) er en fargeløs gass (kokepunkt -61˚ C),med lukt som råtne egg. Ved høye konsentrasjoner av H2S lammes imidlertid luktesansen. Gassen er brennbar under dannelse av svoveldioksid (se denne). Blanding av H2S og luft kan være eksplosiv. H2S er tyngre enn luft, som derved fortrenges. Gassen dannes når svovelforbindelser (sulfider) reagerer med syrer, ved forråtnelse av svovelholdig organisk materiale og som biprodukt ved en rekke kjemiske prosesser innen olje- og gassindustri (hvor de fleste forgiftninger forekommer). Dødsfall på grunn av H2S var tidligere ikke uvanlig etter eksponering i gjødselkjellere. Anaerobe bakterier i de dype lag av gjødselen nedbryter svovelholdig organisk materiale til H2S. I gjødselgass finnes også ammoniakk og mindre mengder metan og karbondioksid.

H2S virker sterkt irriterende på slimhinner, men har også systemisk effekt idet cellenes evne til å utnytte oksygen (oksidative fosforylering – cytokrom oxidase) hemmes på lignende måte som ved cyanidforgiftning.

Data

Administrativ norm i luft i arbeidslokaler er angitt til 10 ppm. 50 ppm medfører irritasjon i øyne og luftveier, og verdier over 500 ppm gir raskt koma og respirasjonsstans.

Klinikk

Innhalasjon medfører irritasjonsfenomener fra luftveier. I tillegg sees øyeirritasjon, eventuelt også sentralner¬vøs depresjon med svimmelhet, sløvhet, kramper og plutselig koma med respirasjonsstans (”knockdown”) ved høye konsentrasjoner. Død kan ved massiv forgiftning inntre i løpet av 15 30 minutter. Kjemisk pneumoni og lungeødem kan komme etter flere timers intervall, og kan gi cyanose og rytmeforstyrrelser. Hemmingen av enzymet cytokrom oxidase gir metabolsk acidose (laktacidose).  Bedring av tilstanden vil inntre langsomt, men oftest fullstendig. Mentale forstyrrelser med amnesi, bradykardi og andre kardiale og nevrologiske fenomener kan vedvare lenge. Langvarig eksponering over tid kan medføre hjerneskade.

Diagnose

Laboratoriemessig påvisning av gass er sjelden tilgjengelig. Klinikk, observasjon (lukt) og kjennskap til utslippssted (type industri, gjødselkjeller) vil derfor være viktigste veileder.

Behandling

Innsatspersonell er særlig utsatt ved evakuering rundt utslipp av H2S. Separat O2-tilførsel (tank, kolbe) og beskyttelse (av slimhinner) må være på plass før man ev. går inn i eksponert område.

Sulfid har større affinitet til treverdig jern på hemoglobin enn på cytokromene. Teoretisk vil derfor bruk av nitritter for å indusere methemoglobinemi være en effektiv motgift, men nitritter har neppe effekt senere enn 15 minutter etter siste eksponering.

Hovedbehandlingen blir derfor symptomatisk med hovedvekt på oksygen¬tilførsel og sikring av frie luftveier. Effekten av hyperbar oksygenbehandling er usikker.

Irritasjon av hud, øyne og luftveier behandles som ved klorgassforgiftning.