Kohlenmonoxidvergiftung

In Deutschland ist die Kohlenmonoxidvergiftung die häufigste akzidentelle tödliche Vergiftung. Pro Jahr kommt es zu etwa 3.700 Klinikeinweisungen und ungefähr 370 Todesfällen.^[1]

Kohlenmonoxid ist ein farb- und geruchloses Gas, das bei unvollständigen Verbrennungsprozessen (ohne ausreichende Sauerstoffzufuhr) entsteht. Ursachen von CO-Vergiftungen sind daher vor allem defekte Öfen und Schornsteinanlagen, sowie Schwelbrände in abgeschlossenen Räumen. In jüngerer Zeit kam es darüber hinaus zu Vergiftungen durch Shisha-Pfeifen und zu Suizidversuchen durch Abgase.

Kohlenmonoxid besitzt im Vergleich zu Sauerstoff eine etwa 200- bis 300-fach höhere Affinität zum Hämoglobin. Kohlenmonoxid diffundiert nach der Inhalation rasch durch die Alveolarmembranen und bindet reversibel an das zweiwertige Häm-Eisen des Hämoglobins. Dabei bildet sich Carboxyhämoglobin (COHb). Die Aufnahme von Sauerstoff wird dadurch blockiert, was zu einem verminderten Sauerstoffgehalt im Blut führt. Durch die zusätzliche erschwerte Abgabe des Sauerstoffs im Gewebe wird die Sauerstoffbindungskurve nach links verschoben.

In den Geweben selbst führt die Bindung von CO an die Cytochrome zu einer Blockierung der mitochondrialen Atmungskette. Es bilden sich reaktive Sauerstoffspezies, die in stark sauerstoffabhängigen Geweben wie dem Myokard und dem Nervengewebe rasch zur Apoptose und Nekrose führen.

Aufgrund der hohen Hämoglobinaffinität von CO sind die kritischen Gaskonzentrationen in der Atemluft sehr gering. Bereits ab einer CO-Konzentration von nur 0,0035 % (35 ppm) kann es innerhalb von 6-8 Stunden zu ersten Symptomen kommen. Eine Konzentration von 0,08 % (800 ppm) führt innerhalb von 2 Stunden zur Bewusstlosigkeit. Bei einem Atemluftanteil von 1,28 % CO (12.800 ppm) tritt innerhalb weniger Minuten der Tod ein.

Einteilung

Je nach Verlauf unterscheidet man zwischen:

• akuter Kohlenmonoxidvergiftung
• chronischer Kohlenmonoxidvergiftung

Akute Kohlenmonoxidvergiftung

Typische Symptome einer leichten Kohlenmonoxidvergiftung sind Kopfschmerzen, Dyspnoe, Lethargie, Sehstörungen und Übelkeit. Weiterhin können kardiale und neurologische bzw. psychiatrische Symptome (z.B. Gedächtnisstörungen, Verhaltensauffälligkeiten bis hin zu Krampfanfällen) vorkommen. Die Atmung kann im Sinne einer Cheyne-Stokes-Atmung verändert sein. Weiterhin führt Kohlenmonoxid zu einem Verlust der Schutzreflexe und Bewusstlosigkeit. Schwere Vergiftungen führen innerhalb von Minuten zum Tod durch Asphyxie.

Außerdem kommt es im Vollbild zu einer rosa bis kirschroten Hautfärbung. Diese kann eine Zyanose verschleiern.

Chronische Kohlenmonoxidvergiftung

Bei einer chronischen Kohlenmonoxidvergiftung steht klinisch eine allgemeine Leistungsminderung und unter Umständen die Entwicklung eines sekundären (auch toxischen) Parkinson-Syndroms im Vordergrund.^[2][3] Weitere Spätfolgen sind periphere Neuropathie, Hörverlust, Gleichgewichtsstörungen, Demenz und Psychosen.

Ein hohes Risiko für Spätfolgen besteht bei Personen über 35 Jahren, Exposition über 24 Stunden, Azidose und Bewusstseinsverlust.

Die Verdachtsdiagnose wird aus dem Zusammenhang von Auffindebedingungen, klinischem Erscheinungsbild (Hautkolorit) und der Symptomatik gestellt.

Die mit einem herkömmlichen 2-Wellen-Pulsoximeter gemessene Sauerstoffsättigung fällt üblicherweise falsch hoch aus. Der Grund dafür ist, dass Carboxy- und Oxyhämoglobin ähnliche Absorptionsspektra aufweisen. Prinzipiell ist Carboxyhämoglobin mithilfe eines 8-Wellen-Oximeters (CO-Oximeter) detektierbar. Derartige Geräte derzeit (2024) jedoch kaum verfügbar und weisen eine unzureichende Genauigkeit auf.^[4] Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, den COHb-Gehalt indirekt über CO-Analysegeräte in der Ausatemluft zu bestimmen.

Labormedizinisch kann Kohlenmonoxid im Blut durch die Bestimmung von Carboxyhämoglobin in der Blutgasanalyse (BGA) nachgewiesen werden. Verwendet werden übliche BGA-Monovetten oder -Kapillaren. Wird eine BGA durchgeführt, fällt häufig eine metabolische Azidose (Laktatazidose) auf.

Die Schwere der Symptomatik bezogen auf den gemessenen Anteil des Carboxyhämoglobins ist sehr variabel und wird in der Literatur unterschiedlich bewertet.^[4][5][6]

Die Erstmaßnahme besteht in einer sofortigen normobare Oxygenierung mit 100%igem Sauerstoff. Die Zufuhr von Frischluft ist bei ausgeprägten Vergiftungen nicht ausreichend, da die Eliminationshalbwertzeit von CO fast 6 Stunden beträgt, unter reinem Sauerstoff nur 1-2 Stunden.^[7]

Die CO-Eliminationszeit kann durch eine hyperbare Oxygenation (HBO) auf wenige Minuten reduziert werden. Weiterhin ermöglicht die HBO eine hämoglobinunabhängige Gewebeoxygenierung und soll die neutrophil induzierte Inflammation im Zentralnervensystem stoppen. Üblicherweise werden 3 Behandlungsschemata à 3 bar für 90 Minuten in den ersten 48 Stunden verabreicht. Bestehen weiterhin Beschwerden, wird bis zur Symptomfreiheit mit 2,4 bar täglich behandelt. Aufgrund uneinheitlicher Studienergebnisse ist die HBO als Routinebehandlung umstritten, wird jedoch v.a. bei symptomatischer Intoxikation sowie bei Schwangeren angewendet. Sie sollte bei primär asymptomatischen Patienten nach 24 Stunden nicht mehr gestartet werden.

Des Weiteren kann Carbogen, ein Gasgemisch aus 5 Volumenprozent Kohlenstoffdioxid und 95 Volumenteilen Sauerstoff, eingesetzt werden, um eine Hyperventilation auszulösen. Eine im Rahmen der Vergiftung entstehende Laktatazidose kann mit Bikarbonat ausgeglichen werden.

Bei Auffinden eines Patienten mit Kohlenmonoxidvergiftung ist auch stets an den Selbstschutz zu denken. Die Frischluftzufuhr muss unbedingt hergestellt sein, um die Vergiftung des helfenden medizinischen Personals zu verhindern.