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  Fall Nr. 806 - KOHLENMONOXID-VERGIFTUNGEN

PeriFACTS
Fall Nr. 806
KOHLENMONOXID-VERGIFTUNGEN
Editor-in-Chief:
James R. Woods, Jr., M.D.
Überarbeitung:
Univ. Prof. Dr. Christian Egarter
Universitätsklinik für Frauenheilkunde
Abteilung für Forschung und Ausbildung

Lernziele für den STRONG-PeriFACTS-Fall Nr. 806:
Nach dem Durcharbeiten sollte der Leser fähig sein,

  • die Biologie einer Kohlenmonoxid (CO)-Vergiftung zu beschreiben.
  • die fetalen Effekte bei einer mütterlichen CO-Vergiftung zu beschreiben.
  • eine Behandlungsstrategie für eine schwangere Frau mit CO-Vergiftung zu entwickeln.

EINLEITUNG

Eine 21-jährige afroasiatische Erstgebärende kommt in die Notfallaufnahme mit dem Verdacht auf eine Kohlenmonoxid (CO)-Vergiftung. Am Tag vor der Aufnahme wurde das Heizsystem der Familie durch einen Professionisten repariert; zu dieser Zeit hatte die Patientin keine Symptome und fühlte sich gut. Am Abend kam es jedoch zu Beschwerden wie Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen. Sie konnte erst spät einschlafen und wurde dann durch ihre Mutter nach 15 Stunden geweckt.

Ihre Mutter hatte öfter – ohne Erfolg – versucht, sie anzurufen und war beunruhigt. Als sie schließlich Kontakt zu einem anderen Familienmitglied bekam, wurde ihr erzählt, dass alle schlafen und einige Familienmitglieder unter Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen leiden würden. Die Mutter hatte bereits einen Verdacht auf eine Kohlenmonoxid-Vergiftung und besorgte sich ein CO-Messgerät, mit dem sie dann auch das Kohlenmonoxid nachweisen konnte. Sie weckte alle auf und holte den Notarzt. Der schwangeren Frau wurde Sauerstoff gegeben und eine i.v. Infusion und sie wurde mit dem Notfallwagen ins Krankenhaus gebracht.

Bei der Aufnahme in der Notfallambulanz ging es der Patientin schon besser. Sie war weniger lethargisch und der Kopfschmerz war gebessert und es bestand auch keine Übelkeit mehr.

Der Arzt in der Notfallambulanz rief dann noch den Geburtshelfer; dieser fand eine orientierte, wache Patientin vor, die Sauerstoff über eine Maske erhielt. Die Vitalzeichen waren stabil und das Pulsoxymeter zeigte 100%. Die Untersuchung inklusive einer neurologischen Abklärung war unauffällig. Das CTG ergab eine fetale Tachykardie mit minimaler Variabilität und einige leichte Dezelerationen am wehenlosen Uterus; die Tokometrie ergab keine Kontraktionen. Die Patientin wird in Seitenlage gebracht, erhält intravenöse Flüssigkeit und weiter 100% Sauerstoff. Es werden einige Tests durchgeführt wie EEG, arterielle Blutgaswerte, komplettes Blutbild und eine Elektrolytbestimmung.

Die Patientin wird dann noch in den Kreißsaal zur Überwachung mittels eines CTG gebracht, das telemetrisch abgeleitet wird. Die Ergebnisse der Laboruntersuchungen treffen ein; die arteriellen Blutgaswerte sind: pH 7,45, PCO2 27 mmHg, PO2 414 mmHg, Bikarbonat 18 mmol/L, Base Excess -5 mmol/L, und die Sauerstoff-Sättigung ist 85%. Das arterielle Carboxy-Hämoglobin (ein Maß für an Hämoglobin gebundenes Kohlenmonoxid) ist 14% und das venöse Carboxy-Hämoglobin 17% (Normalwerte: 0–1,4%). Das Hämoglobin ist 13,8 mg/dL und der Hämatokrit 40%. Der Rest der Laborbefunde ist unauffällig.

Das CTG ist weiter tachykard mit minimaler Variabilität. Dann kommt es zu einer terminalen fetalen Bradykardie und es wird ein Notfallkaiserschnitt durchgeführt; das Kind wiegt 2.480g und ist zunächst vital mit ungewöhnlicher rosa Hautfärbung. Die selbstständige Atmung ist ungenügend und es wird eine Bradykardie festgestellt. Das Neugeborene wird beatmet bzw. intubiert; der Apgar Score ist 2 und 7 nach 1 bzw. 5 Minuten. Das arterielle Nabelschnurblut ergibt pH 7,16, PCO2 50 mmHg, PO2 14 mmHg, Bikarbonat 17 mmol/L, Base Excess -11 mmol/L und das Carboxy-Hämoglobin ist 33%. Das venöse Nabelschnurblut ergibt pH 7,20, PCO2 43 mmHg, PO2 30 mmHg, Bikarbonat 16mmol/L, Base Excess -11 mmol/L und Carboxy-Hämoglobin 32%.

WAS PASSIERT BEI EINER KOHLENMONOXID-VERGIFTUNG?

Eine Kohlenmonoxid-Vergiftung ist gar nicht so selten und der häufigste Grund für Todesfälle durch Vergiftungen in den Vereinigten Staaten.1 Die wahre Zahl der Kohlenmonoxid-Vergiftungen wird wegen falscher Diagnostik unterschätzt; es gibt schätzungsweise 15.000 bis 20.000 Vergiftungen jedes Jahr mit etwa 2.000 bis 5.000 Todesfällen.2, 3 Bis zu 8,5% der mit Vergiftungen eingelieferten Personen sind schwanger und damit ist es die häufigste Vergiftung während der Schwangerschaft.1, 4

WAS IST KOHLENMONOXID?

Kohlenmonoxid ist ein farbloses, geruchloses, geschmackloses nicht irritierendes Gas, das auf verschiedene Weise geformt werden kann. Die wichtigste Quelle hängt mit der inkompletten Verbrennung von Kohlenwasserstoffen wie fossilen Brennstoffen oder Zigaretten zusammen.3 Die meisten Expositionen erfolgen durch Rauchinhalation. Andere Expositionen können bei schlecht belüfteten Kerosin-Heizgeräten, Holzkohlengrillern, Campingöfen, Propan-getriebenen Staplern, Abgasen von KFZ oder schlecht funktionierenden Heizsystemen auftreten.3, 4 Wiederum andere Quellen sind Lösungsmittel wie Methylenchlorid, eine Komponente von Farbverdünnungsmitteln, das nach oraler Aufnahme durch die Leber zu CO abgebaut wird. Sogar der menschliche Körper produziert CO, wenn das eigene Hämoglobin-Molekül abgebaut wird.3

SYMPTOME BEI KOHLENMONOXID-VERGIFTUNG

Die Symptome bei einer CO-Vergiftung können vielfältig sein und andere Krankheiten imitieren. Es treten Kopfschmerzen, Schwäche, Schläfrigkeit, Übelkeit, Erbrechen, Fieber, Verwirrung, Desorientierung oder psychiatrische Symptome auf. Man muss meist schon einen entsprechenden Verdacht haben, um eine CO-Vergiftung richtig zu diagnostizieren.

WANN KOMMT ES ZUR EXPOSITION?

Die natürliche Exposition an CO ist geringer als 0,001% (unter 10 ppm = parts per million); der gesundheitliche Grenzwert wird mit durchschnittlich 50 ppm an einem 8-Stunden-Tag angegeben. Die Konzentration an CO in einer Küche bei Benützung eines Gasofens kann 100 ppm erreichen und beim aktiven Rauchen können sogar 400–500 ppm erreicht werden. Die Abgase eines Autos enthalten 100.000 ppm. Wenn jemand einem Kohlenmonoxid-Spiegel von 350 ppm über 4 Stunden ausgesetzt ist, führt dies zu einem Carboxy-Hämoglobin-Spiegel von etwa 40%.3

Der normale Blutspiegel für Carboxy-Hämoglobin bei einem Nichtraucher reicht von 0 bis 1,4% (je nach Labor); bei Rauchern ist der Spiegel zwischen 1,5 und 9%, je nach der Menge an gerauchten Zigaretten. Carboxy-Hämoglobin-Spiegel über 25% bei einer nicht schwangeren Frau müssen in einer hyperbaren Kammer (mit hohem Sauerstoff-Druck) behandelt werden. Aufgrund der Fähigkeit des Fetus, CO in seinem Blut zu konzentrieren, sollten schwangere Frauen bereits bei einem Spiegel über 20% behandelt werden.5

WAS PASSIERT MIT DEM KOHLENMONOXID IM KÖRPER?

Kohlenmonoxid wird durch die Lunge aufgenommen und leicht in den Blutstrom abgegeben, wo es sich an Proteine wie Hämoglobin in den Erythrozyten ähnlich wie Sauerstoff bindet. Das an Hämoglobin gebundene Kohlenmonoxid wird als Carboxy-Hämoglobin (COHb) bezeichnet. Unglücklicherweise bindet CO etwa 200 x besser an Hämoglobin als Sauerstoff und führt zur Verdrängung von O2 vom Hämoglobin.5 Wenn nun COHb gebildet wird, hat der Körper eine reduzierte Fähigkeit, Sauerstoff zur Verfügung zu stellen. In einer Schwangerschaft erhält auch die Plazenta zu wenig Sauerstoff und deshalb kommt auch beim Feten zu wenig an.

FETALE EXPOSITION

Das Kohlenmonoxid passiert die Plazenta durch passive Diffusion und bindet an fetales Hämoglobin. Das Ausmaß hängt vom Schwangerschaftsalter und vom fetalen Gewicht ab.1 Wenn beispielsweise eine größere Plazenta mit einem ausgeprägteren Blutfluss besteht, kommt es zur höheren Diffusion in den fetalen Kreislauf. Kohlenmonoxid bindet auch genauso gut an fetales Hämoglobin wie an das von Erwachsenen.4 Bei Vorhandensein von CO weist der Fetus somit auch eine reduzierte Möglichkeit des Sauerstoff-Transports auf und daraus kann eine fetale Hypoxämie resultieren. Aufgrund verschiedener Mechanismen kommt es auch zu einer Akkumulierung von CO beim Feten und das Carboxy-Hämoglobin ist etwa 15–20% höher als im mütterlichen Kreislauf.1 Dadurch kommt es zu einer verschlechterten fetalen hypoxischen Situation.

FETALE RISIKEN

Das Kohlenmonoxid ist ein potenziell verheerendes Problem für den Feten. Es gibt einige Theorien, was mit einem Kind intrauterin bei einer Kohlenmonoxid-Vergiftung passiert; der Fetus wird hypoxämisch auf der Basis von 2 Mechanismen: verminderte Sauerstoff-Spiegel im plazentaren Blut und eine transplazentare Passage von CO, das auch den Sauerstoff des fetalen Hämoglobins ersetzt. Das Ergebnis ist ein akuter hypoxämischer fetaler Zustand, der zu einer Reihe von verschiedenen fetalen Morbiditäten und gelegentlich zum Absterben führt. In der Frühschwangerschaft wird eine Kohlenmonoxid-Vergiftung mit Skelett- und neurologischen Abnormitäten sowie Gaumenspalten in Verbindung gebracht.1, 5 In späteren Abschnitten kann es zu hypoxischen Gehirnschäden und multiplen Organschäden kommen.

BEHANDLUNG EINER KOHLENMONOXID-VERGIFTUNG

Die Behandlung einer CO-Vergiftung besteht zunächst in der Entfernung des Patienten von der CO-Quelle und der Gabe von 100% Sauerstoff. Der erhöhte Sauerstoff-Spiegel hilft, das CO aus dem Blutstrom und dem Gewebe rascher zu eliminieren.1, 5 Wenn die CO-Spiegel sehr hoch sind oder eindeutige Symptome einer CO-Vergiftung bestehen, kann man auch an die Behandlung in einer hyperbaren Kammer denken.1, 5 Eine hyperbare Kammer mit 100% Sauerstoff führt zu einer höheren Lösung von O2 im Blut und damit zur Konkurrenz mit CO. Der erhöhte O2-Spiegel ersetzt CO am Hämoglobin und es kann durch die mütterliche Lunge abgeatmet werden. Dadurch kann mehr O2 ins Gewebe und in die Plazenta abgegeben werden und es kommt zu einer Verbesserung der Hypoxie beim Feten. Die hyperbare Behandlung vermindert die Halbwertszeit von CO auf 20 Minuten verglichen mit einer Halbwertszeit von 90 Minuten bei 100% Sauerstoff alleine oder 3–4 Stunden ohne Sauerstoff.1, 5

ZUSAMMENFASSUNG

Eine akute Behandlung einer Kohlenmonoxid-Vergiftung besteht in der Entfernung des Betroffenen von der Vergiftungsquelle, dem Ausgangspunkt der Hypoxämie, und der anschließenden Behandlung mit 100% Sauerstoff. Wenn die COHb-Spiegel hoch sind bzw. ernste Symptome einer Kohlenmonoxid-Vergiftung bestehen, sollte man an die Behandlung in einer hyperbaren Kammer denken.

REFERENZLITERATUR

  1. Gringor JL, Tosi JM, Ruhlmann S, Aussedat M (2001). Acute carbon monoxide intoxication during pregnancy. One case report and review of the literature. The Journal of Emergency Medicine, 18, 399-401.
  2. Clinical Policy: Critical Issues in the Management of Adult Patients Presenting to Emergency Department with Acute Carbon Monoxide Poisoning (2008). Annals of Emergency Medicine, 51, 138-152.
  3. Kao LW, Nanagas KA (2006). Toxicity Associated with Carbon Monoxide. Clinical Laboratory Medicine, 26, 99-124.
  4. Clardy PF, Manaker S (2008). Carbon Monoxide Poisoning. www.uptodate.com.
  5. Aubard Y, Magne I (2000). Carbon monoxide poisoning in pregnancy. British Medical Journal of Obstetrics Gynaecology, 107, 833-838.
Copyright© 2008 University of Rochester Medical Center
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