Monoxide ya kaboni (CO) ni gesi isiyo na harufu, isiyo na rangi ambayo hupunguza uwezo wa himoglobini kusafirisha na kutoa oksijeni.

Matukio. Monoxide ya kaboni huzalishwa wakati nyenzo za kikaboni, kama vile makaa ya mawe, mbao, karatasi, mafuta, petroli, gesi, vilipuzi au nyenzo nyingine yoyote ya kaboni, inapochomwa kwa usambazaji mdogo wa hewa au oksijeni. Mchakato wa mwako unapofanyika katika ugavi mwingi wa hewa bila mwali kugusa uso wowote, uwezekano wa kutokeza kwa monoksidi ya kaboni hautatokea. CO inazalishwa ikiwa mwali wa moto unagusa uso ambao ni baridi zaidi kuliko halijoto ya kuwasha ya sehemu ya gesi ya mwaliko. Vyanzo vya asili huzalisha 90% ya CO ya angahewa, na shughuli baadhi ya 10%. Magari yanachukua 55 hadi 60% ya mzigo wa kimataifa wa CO inayotengenezwa na mwanadamu. Gesi ya moshi ya injini ya mwako yenye mafuta ya petroli (kuwasha cheche) ni chanzo cha kawaida cha CO iliyoko. Injini ya dizeli (uwasho wa kushinikiza) gesi ya kutolea nje ina takriban 0.1% ya CO wakati injini inafanya kazi vizuri, lakini imerekebishwa vibaya, imejaa kupita kiasi au imetunzwa vibaya. injini za dizeli zinaweza kutoa kiasi kikubwa cha CO. Vichochezi vya joto au vya kichochezi katika mabomba ya kutolea moshi hupunguza kwa kiasi kikubwa kiasi cha kaboni inayotolewa. Vyanzo vingine vikubwa vya CO ni pamoja na kapu katika vinu, vitengo vya kupasuka kwa kichocheo katika visafishaji vya mafuta ya petroli, kunereka kwa makaa ya mawe na kuni, vinu vya chokaa na tanuu za urejeshaji wa krafti kwenye vinu vya karatasi za krafti, utengenezaji wa methanoli ya syntetisk na misombo mingine ya kikaboni kutoka kwa monoksidi kaboni, uwekaji wa malisho ya tanuru ya mlipuko, utengenezaji wa kaboni, utengenezaji wa formaldehyde, mimea ya kaboni nyeusi, kazi za coke, kazi za gesi na mimea ya taka.

Mchakato wowote ambapo uchomaji usio kamili wa nyenzo za kikaboni unaweza kutokea ni chanzo kinachowezekana cha utoaji wa monoksidi kaboni.

Monoxide ya kaboni huzalishwa kwa kiwango cha viwanda na oxidation ya sehemu ya gesi ya hidrokaboni kutoka gesi asilia au kwa gesi ya makaa ya mawe au coke. Inatumika kama wakala wa kupunguza katika madini, katika syntheses ya kikaboni, na katika utengenezaji wa carbonyls za chuma. Gesi kadhaa za viwandani ambazo hutumiwa kupokanzwa boilers na tanuu na injini za gesi zinazoendesha zina monoxide ya kaboni.

Monoxide ya kaboni inafikiriwa kuwa sababu moja ya kawaida ya sumu katika viwanda na majumbani. Maelfu ya watu hushindwa kila mwaka kutokana na ulevi wa CO. Idadi ya wahasiriwa wa sumu isiyoweza kuua ambao wanakabiliwa na uharibifu wa kudumu wa mfumo mkuu wa neva inaweza kukadiriwa kuwa kubwa zaidi. Ukubwa wa hatari ya kiafya kutokana na monoksidi ya kaboni, ambayo ni hatari na isiyoua, ni kubwa, na uwezekano wa sumu umeenea zaidi kuliko inavyotambulika kwa ujumla.

Sehemu kubwa ya wafanyikazi katika nchi yoyote wana mfiduo mkubwa wa CO kikazi. CO ni hatari inayoonekana kila wakati katika tasnia ya magari, gereji na vituo vya huduma. Madereva wa usafiri wa barabarani wanaweza kuwa hatarini ikiwa kuna uvujaji wa gesi ya kutolea nje ya injini kwenye teksi ya kuendesha gari. Kazi zinazoweza kuathiriwa na CO ni nyingi—kwa mfano, mafundi wa gereji, wachoma mkaa, wafanyakazi wa tanuri za koka, wafanyakazi wa kapu, wafanyakazi wa tanuru, wahunzi, wachimbaji madini, wafanyakazi wa handaki, wafanyakazi wa Mond, wafanyakazi wa gesi, wafanyakazi wa boiler, wafanyakazi wa tanuru ya udongo, distillers kuni, wapishi, waokaji, wazima moto, wafanyakazi wa formaldehyde na wengine wengi. Kulehemu kwenye vishinikizo, mizinga au vizimba vingine kunaweza kusababisha uzalishaji wa viwango hatari vya COXNUMX ikiwa uingizaji hewa haufanyiki vizuri. Mlipuko wa vumbi la methane na makaa ya mawe katika migodi ya makaa ya mawe hutoa "afterdamp" ambayo ina kiasi kikubwa cha CO na dioksidi kaboni. Uingizaji hewa ukipungua au ongezeko la uzalishaji wa kaboni dioksidi kwa sababu ya uvujaji au usumbufu katika mchakato, sumu ya kaboni ya kaboni isiyotarajiwa inaweza kutokea katika shughuli za viwandani ambazo kwa kawaida hazileti matatizo ya CO.

Hatua ya sumu

Kiasi kidogo cha kaboni dioksidi kaboni huzalishwa ndani ya mwili wa binadamu kutokana na ukataboli wa himoglobini na rangi nyingine zenye haemu, na hivyo kusababisha kujaa kwa kaboksihaemoglobini (COHb) ya takriban 0.3 hadi 0.8% katika damu. Mkusanyiko wa Endogenous COHb huongezeka katika anemia ya haemolytic na baada ya michubuko mikubwa au hematoma, ambayo husababisha kuongezeka kwa ukataboli wa hemoglobin.

CO inafyonzwa kwa urahisi kupitia mapafu hadi kwenye damu. Athari bora ya kibayolojia ya CO ni mchanganyiko wake na himoglobini kuunda carboxyhaemoglobin. Monoxide ya kaboni hushindana na oksijeni kwa maeneo ya kuunganisha ya molekuli za himoglobini. Uhusiano wa hemoglobin ya binadamu kwa CO ni karibu mara 240 ya mshikamano wake wa oksijeni. Uundaji wa COHb una athari mbili zisizofaa: huzuia usafirishaji wa oksijeni kwa kuzima hemoglobini, na uwepo wake katika damu huhamisha mgawanyiko wa oksihemoglobini kwenda kushoto ili utolewaji wa oksijeni iliyobaki kwa tishu kuharibika. Kwa sababu ya athari ya mwisho, uwepo wa COHb katika damu huingilia oksijeni ya tishu kwa kiasi kikubwa zaidi ya upunguzaji sawa wa mkusanyiko wa hemoglobini, kwa mfano, kupitia damu. Monoxide ya kaboni pia hufungamana na myoglobin kuunda kaboksimyoglobin, ambayo inaweza kuvuruga kimetaboliki ya misuli, haswa moyoni.

Uhusiano wa takriban wa kaboksihaemoglobin (COHb) na oksihemoglobini (O)₂Hb) katika damu inaweza kuhesabiwa kutoka kwa mlinganyo wa Haldane. Uwiano wa COHb na O₂Hb inalingana na uwiano wa shinikizo la sehemu ya CO na oksijeni katika hewa ya alveolar:

Mlinganyo huo unatumika kwa madhumuni mengi ya kiutendaji ili kukadiria uhusiano halisi katika hali ya usawa. Kwa ukolezi wowote wa COHb katika hewa iliyoko, ukolezi wa COHb huongezeka au hupungua kuelekea hali ya msawazo kulingana na mlinganyo. Mwelekeo wa mabadiliko katika COHb inategemea kiwango chake cha kuanzia. Kwa mfano, mfiduo unaoendelea wa hewa iliyoko na 35 ppm ya CO kunaweza kusababisha hali ya usawa ya takriban 5% COHb katika damu. Baada ya hayo, ikiwa ukolezi wa hewa unabaki bila kubadilika hakutakuwa na mabadiliko katika kiwango cha COHb. Mkusanyiko wa hewa ukiongezeka au kupungua, COHb pia hubadilika kuelekea usawa mpya. Mvutaji sigara sana anaweza kuwa na mkusanyiko wa COHb wa 8% katika damu yake mwanzoni mwa zamu ya kazi. Iwapo anakabiliwa na mkusanyiko wa CO 35 ppm wakati wa zamu, lakini haruhusiwi kuvuta sigara, kiwango chake cha COHb hupungua polepole kuelekea usawa wa COHb wa 5%. Wakati huo huo, kiwango cha COHb cha wafanyikazi wasiovuta sigara huongezeka polepole kutoka kiwango cha kuanzia cha takriban 0.8% ya COHb ya asili hadi kiwango cha 5%. Kwa hivyo, ufyonzwaji wa COHb na mkusanyiko wa COHb huamuliwa na sheria za gesi, na utatuzi wa mlinganyo wa Haldane utatoa takriban thamani ya juu ya COHb kwa ukolezi wowote wa hewa ya COHb. Ikumbukwe, hata hivyo, kwamba muda wa usawa kwa binadamu ni saa kadhaa kwa viwango vya hewa vya CO kawaida hukutana katika maeneo ya kazi. Kwa hivyo, wakati wa kutathmini hatari ya kiafya inayoweza kutokea ya kuathiriwa na CO ni muhimu kwamba wakati wa mfiduo uzingatiwe pamoja na ukolezi wa CO katika hewa. Uingizaji hewa wa alveolar pia ni tofauti kubwa katika kiwango cha kunyonya CO. Wakati uingizaji hewa wa alveolar unapoongezeka-kwa mfano, wakati wa kazi nzito ya kimwili-hali ya usawa inakaribia kwa kasi zaidi kuliko hali ya hewa ya kawaida.

Nusu ya maisha ya kibaolojia ya mkusanyiko wa COHb katika damu ya watu wazima wanaokaa ni karibu masaa 3 hadi 4. Uondoaji wa CO unakuwa polepole kadiri wakati unavyopungua na kiwango cha awali cha COHb kinapungua, ndivyo kasi ya uondoaji inavyopungua.

Sumu kali

Kuonekana kwa dalili hutegemea mkusanyiko wa CO katika hewa, wakati wa mfiduo, kiwango cha jitihada na uwezekano wa mtu binafsi. Ikiwa mfiduo ni mkubwa, kupoteza fahamu kunaweza kutokea mara moja kukiwa na dalili na dalili chache au zisizo za mapema. Mfiduo wa viwango vya 10,000 hadi 40,000 ppm husababisha kifo ndani ya dakika chache. Viwango kati ya 1,000 na 10,000 ppm husababisha dalili za maumivu ya kichwa, kizunguzungu na kichefuchefu katika dakika 13 hadi 15 na kupoteza fahamu na kifo ikiwa mfiduo utaendelea kwa dakika 10 hadi 45, kasi ya mwanzo kulingana na viwango. Chini ya viwango hivi muda kabla ya kuanza kwa dalili ni mrefu zaidi: viwango vya 500 ppm husababisha maumivu ya kichwa baada ya dakika 20 na viwango vya 200 ppm baada ya kama dakika 50. Uhusiano kati ya viwango vya carboxyhaemoglobin na ishara kuu na dalili umeonyeshwa kwenye jedwali 1.

Jedwali 1. Ishara kuu na dalili na viwango mbalimbali vya carboxyhaemoglobin.

¹ Kuna tofauti kubwa ya mtu binafsi katika tukio la dalili.

Mwathiriwa wa sumu anaelezewa kimsingi kuwa nyekundu ya cherry. Katika hatua za mwanzo za sumu, mgonjwa anaweza kuonekana rangi. Baadaye, ngozi, misumari na utando wa mucous unaweza kuwa nyekundu ya cherry kutokana na mkusanyiko mkubwa wa carboxyhaemoglobin na mkusanyiko mdogo wa hemoglobini iliyopunguzwa katika damu. Ishara hii inaweza kugunduliwa zaidi ya 30% ya ukolezi wa COHb, lakini sio ishara ya kuaminika na ya kawaida ya sumu ya CO. Pigo la mgonjwa ni la haraka na linafunga. Hyperpnoea kidogo au hakuna hugunduliwa isipokuwa kiwango cha COHb kiwe juu sana.

Ambapo dalili au ishara zilizoelezwa hapo juu hutokea kwa mtu ambaye kazi yake inaweza kumweka kwenye monoksidi ya kaboni, sumu kutokana na gesi hii inapaswa kushukiwa mara moja. Utambuzi tofauti kutoka kwa sumu ya madawa ya kulevya, sumu kali ya pombe, ajali ya ubongo au ya moyo, au ugonjwa wa kisukari au uraemic coma inaweza kuwa vigumu, na uwezekano wa kuambukizwa kwa monoksidi ya kaboni mara nyingi hautambuliwi au kupuuzwa tu. Utambuzi wa sumu ya monoksidi ya kaboni haipaswi kuzingatiwa kuwa imethibitishwa hadi itakapothibitishwa kuwa mwili una viwango visivyo vya kawaida vya CO. Monoksidi ya kaboni inaweza kutambuliwa kwa urahisi kutokana na sampuli za damu au, ikiwa mtu ana mapafu yenye afya, makadirio ya mkusanyiko wa COHb katika damu yanaweza kufanywa haraka. kutoka kwa sampuli za hewa ya mwisho ya tundu la mapafu ambayo iko katika usawa na ukolezi wa COHb katika damu.

Viungo muhimu kuhusiana na hatua ya CO ni ubongo na moyo, vyote viwili vinategemea ugavi usiokatizwa wa oksijeni. Monoxide ya kaboni hulemea moyo kwa njia mbili—kazi ya moyo huongezeka ili kutoa mahitaji ya oksijeni ya pembeni, huku ugavi wake wa oksijeni ukipunguzwa na CO. Infarction ya myocardial inaweza kusababishwa na monoksidi kaboni.

Sumu kali inaweza kusababisha matatizo ya neva au ya moyo na mishipa ambayo yanaonekana mara tu mgonjwa anapopona kutoka kwa coma ya awali. Katika sumu kali, edema ya mapafu (maji ya ziada katika tishu za mapafu) yanaweza kutokea. Pneumonia, wakati mwingine kutokana na kutamani, inaweza kuendeleza baada ya saa chache au siku. Glycosuria ya muda au albuminuria pia inaweza kutokea. Katika hali nadra, kushindwa kwa figo ya papo hapo husababisha ugumu wa kupona kutoka kwa sumu. Maonyesho mbalimbali ya ngozi hukutana mara kwa mara.

Baada ya ulevi mkali wa CO, mgonjwa anaweza kuteseka na edema ya ubongo na uharibifu usioweza kurekebishwa wa kiwango tofauti. Ahueni ya kimsingi inaweza kufuatiwa na kurudi tena kwa ugonjwa wa neva, siku au hata wiki baada ya sumu. Uchunguzi wa patholojia wa kesi mbaya huonyesha vidonda vya mfumo mkuu wa neva katika suala nyeupe badala ya niuroni kwa waathiriwa ambao huishi siku chache baada ya sumu halisi. Kiwango cha uharibifu wa ubongo baada ya sumu ya CO hutambuliwa na ukubwa na muda wa mfiduo. Wakati wa kupata fahamu baada ya sumu kali ya CO, 50% ya waathiriwa wameripotiwa kuwa na hali isiyo ya kawaida ya kiakili inayodhihirishwa kama kuwashwa, kutokuwa na utulivu, kuwasha kwa muda mrefu, mfadhaiko au wasiwasi. Ufuatiliaji wa miaka mitatu wa wagonjwa hawa umebaini kuwa 33% walikuwa na kuzorota kwa utu na 43% walikuwa na uharibifu wa kumbukumbu unaoendelea.

Mfiduo unaorudiwa. Monoxide ya kaboni haina kujilimbikiza katika mwili. Imetolewa kabisa baada ya kila mfiduo ikiwa muda wa kutosha katika hewa safi unaruhusiwa. Inawezekana, hata hivyo, kwamba sumu ya mara kwa mara au ya wastani ambayo haileti fahamu inaweza kusababisha kifo cha seli za ubongo na hatimaye kusababisha uharibifu wa mfumo mkuu wa neva na dalili nyingi zinazowezekana, kama vile maumivu ya kichwa, kizunguzungu, kuwashwa, kuharibika kwa ubongo. kumbukumbu, mabadiliko ya utu na hali ya udhaifu wa viungo.

Watu ambao wameathiriwa mara kwa mara na viwango vya wastani vya CO huweza kubadilishwa kwa kiasi fulani dhidi ya hatua ya CO. Mbinu za kukabiliana zinadhaniwa kuwa sawa na maendeleo ya uvumilivu dhidi ya hypoxia katika miinuko ya juu. Ongezeko la ukolezi wa hemoglobini na katika hematokriti imeonekana kutokea kwa wanyama wazi, lakini hakuna muda wa wakati au kizingiti cha mabadiliko sawa katika wanadamu wazi imehesabiwa kwa usahihi.

Miinuko. Katika miinuko ya juu uwezekano wa kuungua bila kukamilika na uzalishaji mkubwa wa CO huongezeka kwa sababu kuna oksijeni kidogo kwa kila kitengo cha hewa kuliko usawa wa bahari. Mwitikio mbaya wa mwili pia huongezeka kwa sababu ya kupungua kwa shinikizo la sehemu ya oksijeni katika hewa inayopumuliwa. Upungufu wa oksijeni uliopo kwenye miinuko ya juu na athari za CO inaonekana ni nyongeza.

Halogentated hidrokaboni inayotokana na methane. Dichloromethane (kloridi ya methylene), ambayo ni sehemu kuu ya vichuna rangi nyingi na vimumunyisho vingine vya kundi hili, hutiwa kimetaboliki kwenye ini na utengenezaji wa CO. Mkusanyiko wa Carboxyhaemoglobin unaweza kuongezeka hadi kiwango cha sumu cha wastani kwa utaratibu huu.

Madhara ya mfiduo wa kiwango cha chini kwa monoksidi kaboni. Katika miaka ya hivi karibuni juhudi kubwa za uchunguzi zimezingatia athari za kibiolojia za viwango vya COHb chini ya 10% kwa watu wenye afya na wagonjwa walio na magonjwa ya moyo na mishipa. Wagonjwa walio na ugonjwa mbaya wa moyo na mishipa wanaweza kukosa hifadhi ya fidia kwa kiwango cha 3% COHb, ili maumivu ya kifua ya wagonjwa wa angina pectoris yanachochewa na bidii kidogo. Monoxide ya kaboni huvuka kwa urahisi kwenye plasenta ili kufichua fetasi, ambayo ni nyeti kwa mzigo wowote wa ziada wa hypoxic kwa njia ambayo ukuaji wake wa kawaida unaweza kuhatarishwa.

Vikundi vinavyohusika. Hasa nyeti kwa hatua ya CO ni watu ambao uwezo wao wa usafiri wa oksijeni umepungua kutokana na upungufu wa damu au haemoglobinopathias; wale walio na mahitaji ya oksijeni yaliyoongezeka kutokana na homa, hyperthyroidism au ujauzito; wagonjwa wenye hypoxia ya kimfumo kutokana na upungufu wa kupumua; na wagonjwa wenye ugonjwa wa moyo wa ischemic na arteriosclerosis ya ubongo au ya jumla. Watoto na vijana ambao uingizaji hewa wao ni wa haraka zaidi kuliko ule wa watu wazima hufikia kiwango cha ulevi cha COHb mapema kuliko watu wazima wenye afya. Pia, wavutaji sigara ambao kiwango chao cha kuanzia COHb ni cha juu kuliko cha wasiovuta sigara wanaweza kukaribia kwa kasi viwango vya hatari vya COHb wakati wa mkaribiano mwingi.

Back