Monóxido de carbono

Compuestos químicos. Molécula. Gases contaminantes. Contaminación ambiental. Intoxicación por CO

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MONÓXIDO DE CARBONO

Es un gas incoloro, inodoro, de menor densidad que el aire, inflamable, tóxico y muy estable (vida media en la atmósfera, 2-4 meses). Sus emisiones se estiman en más de 2.300 millones de toneladas (GKg) anuales del que un 90% es de origen antropogénico (O'Neill). No afecta a los materiales aunque sí a las plantas si su concentración supera las 100 ppm. En el hombre puede provocar la muerte cuando la concentración supera las 750 ppm, al competir con el O2 por la hemoglobina en la respiración debido a que es 210 veces más afín que éste.

El monóxido de carbono se forma por la combustión incompleta de los materiales que contienen carbono - por ejemplo, los combustibles fósiles-.

En términos de masa total, el CO es el más abundante de los gases contaminantes. El nivel de CO existente en aire no contaminado es bajo, probablemente en el orden de 0.05 a 0.1 ppm. La cantidad total estimada de CO en la atmósfera es alrededor de 5.2x1014g.

El monóxido de carbono es una molécula poco reactiva y en consecuencia no encierra un riesgo directo para la vegetación o para los materiales. Sin embargo, afecta a los humanos. Tiene la capacidad poco usual de unirse con fuerza con la hemoglobina, la proteína que contiene hierro y que es responsable del transporte de oxígeno en la sangre. La hemoglobina consta de cuatro moléculas de proteína unidas entre sí para formar un conjunto. Cada molécula tiene entre sus dobleces una molécula de heme. Una molécula de hemoglobina toma en el pulmón una molécula de oxígeno, la cual reacciona con el átomo de hierro para formar la oxihemoglobina. A medida que la sangre circula, la molécula de oxígeno se libera en los tejidos que lo requieren para el metabolismo celular, esto es, para los procesos químicos que se efectúan en la célula.

CUADRO LINICO DEL CO2.

Su concentración en la atmósfera es menor de 0.001 por ciento, siendo mayor en las zonas urbanas que en las rurales. Las fuentes más importantes de CO en el ambiente son el humo producido por los motores de explosión (vehículos, calderas, fábricas, etc.), los sistemas de calefacción (calentadores de paso p.ej.), los incendios y, especialmente, el consumo de cigarrillo. El cloruro de metileno, un componente de varios solventes y líquidos para quitar pintura se pueden absorber por la piel y los pulmones y al ser metabolizado por el hígado produce monóxido de carbono en cantidades que pueden ser tóxicas. La combustión de propano y metano también se considera una fuente potencial de intoxicación por CO1. En los procesos inflamatorios de las vías aéreas por infección, reacciones alérgicas, exacerbación del asma o la EPOC, fibrosis quística e inclusive en la diabetes, el estrés oxidativo puede producir un aumento moderado de monóxido de carbono, de origen endógeno por un mecanismo de inducción de la heme oxigenosa (HO)- 1. 

Como el CO es inhalado con la respiración y transportado por la hemoglobina en forma de carboxihemoglobina, la cantidad de CO absorbida por una persona depende de la concentración relativa de monóxido de carbono (FICO9) en el aire inspirado, la cantidad de aire inhalado (ventilación minuto), la duración de la exposición, l a capacidad para la difusión del monóxido de carbono (DLCO) en los pulmones y la concentración de hemoglobina en la sangre. La mayor parte del CO inhalado se elimina por los pulmones, menos del 1 por ciento se oxida convirtiéndose en bióxido de carbono y un 10 al 15 por ciento se une a la mioglobina, la citocromo-c oxidasa u la NADPH- reductasa. Menos del 1 por ciento del gas se encuentra en solución.

La toxicidad que produce el monóxido de carbono debe a hipoxia tisular y a lesión celular producida directamente por el monóxido de carbono.

  La hipoxia tisular se debe a la acción aditiva de dos mecanismos, alteración en la capacidad de la hemoglobina para transportar oxigeno y disminución en su capacidad para entregarlo en la periferia. El monóxido de carbono compite con el oxigeno por los sitios de combinación con la hemoglobina; como su afinidad por la hemoglobina es 240 veces mayor que la del oxigeno esta competencia se define a su favor alterando su capacidad para el transporte de oxigeno. La combinación del monóxido de carbono con la hemoglobina produce la carboxihemoglobina modificando la conformación de la hemoglobina que se traduce en el desplazamiento de la posición de la curva de disociación de la oxihemoglobina hacia la izquierda comprometiendo su capacidad para entregar oxígeno a las células. El monóxido de carbono extramuscular afecta los mecanismos de fosforilación oxidativa y la actividad de la mitocondrias. Recientemente se ha postulado que después de una primera etapa de hipoxia tisular inducida por el monóxido de carbono viene una segunda etapa de reoxigenación con producción de radicales de oxígeno que al oxidar proteínas esenciales y ácidos nucleicos producen lesiones de repercusión similares a las que se presentan después de la injuria isquémica. Se ha demostrado que la exposición a monóxido de carbono puede producir peroxigenación con degradación de los ácidos grasos no saturados y desmilinización reversible de los lípidos del sistema nervioso central. 

Los efectos tóxicos del monóxido de carbono pueden presentarse en forma aguda por exposición accidental o voluntaria (intento de suicidio) a altas concentraciones del gas en el ambiente o por exposición crónica o concentraciones intermedias en los fumadores de cigarrillo o tabaco. En la intoxicación aguda, accidental o por intento de suicidio, los niveles de carboxihemoglobina pueden aumentar rápidamente llegando en ocasiones a niveles mayores de 40 %. En la intoxicación de humo de cigarrillo, los niveles de carboxihemoglobina alcanzan niveles intermedios Los síntomas de la intoxicación de la intoxicación frecuentes son taquicardia y taquipnea que son en realidad una respuesta aguda por monóxido de carbono son muy variables y pueden simular otras enfermedades agudas no específicas, presumiblemente virales. Los síntomas más compensatoria de la hipoxia y vaso- dilatación cerebral puede producir edema cerebral, dificultad para concentrarse, confusión, síncope, convulsiones, pérdida de la conciencia y con frecuencia cambios en la agudeza visual. El aumento en el gasto cardíaco producido por la hipoxia celular y la alteración en la liberación de oxígenos unidos a la alteración de la mioglobina y de los mecanismos de fosforilación pueden producir isquemia del miocardio que se manifiesta por angina, arritmias y edema pulmonar. Puede haber dolor abdominal y calambres musculares. Los signos clásicos, coloración rojo cereza en los labios cianosis y hemorragias retinianas, son frecuentes. La severidad de los síntomas, que pueden ser leves (síntomas constitucionales) o severos (coma, depresión respiratoria e hipotensión) se correlacionan mejor con la educación de la exposición que con los niveles de carboxihemoglobia. 

En un número variable de pacientes, 10 a 30 por ciento, se ha descrito en un cuadro neuro-psiquiátrico de presentación tardía que se manifiesta por síntomas parkinsonianos y cambios en la personalidad y en la capacidad cognoscitiva del paciente que puede llegar a la demencia, cuadro que se atribuye a la acción tóxica directa del monóxido de carbono sobre el endotelio vascular, repercusión cerebral post-isquémica y peroxigenación de los lípidos del cerebro mediada por radicales libres de oxígeno. 

Como el cuadro de la intoxicación aguda por monóxido de carbono es característico, su diagnóstico requiere de un alto grado de sospecha y de elaboración de una historia detallada que incluya el antecedente de exposición en los factores de riesgo descritos. La demostración de un aumento en la concentración de carboxihemoglobina en la sangre determinada por medio de un Cooxímetro es el examen paraclínico básico para la confirmación del diagnóstico de intoxicación por monóxido de carbono. Se considera que valores por encima de 20 % son compatibles con el diagnóstico y por encima del 40% indican intoxicación severa pero la correlación directa entre el valor de la xarboxihemoglobiona y la severidad de la intoxicación no es muy buena por cuanto pueden disminuir cuando hay demora en el traslado del paciente al hospital. La carboxihemoglobina puede medirse en una muestra de sangre venosa pero se prefiere la sangre arterial que permite determinar si hay alteraciones en la ventilación alveolar o el equilibrio ácido / básico. 

El pulso-oximetría o la saturación de la oxihemoglobina calculada a partir de la Pao2 no sirven para la confirmación del diagnóstico de intoxicación por monóxido de carbono. Los pulso oxímetros corrientes no pueden diferenciar la carboxihemoglobina (COHb) de la oxihemoglobina (HbO2) por lo cual este valor puede sugerir erróneamente una saturación normal de la hemoglobina oxigenada. La PaO2 refleja el O2 en solución en la sangre, que no se afecta por el CO, y puede por lo tanto estar dentro de lo normal aunque, por los mecanismos anteriormente descritos, el contenido de oxígeno unido a la hemoglobina en presencia de CO esté profundamente alterado. 

La determinación de los niveles de monóxido de carbono en el aire espirado o el aire ambiente en el sitio del accidente por medio de equipos portátiles no invasivos del tipo descritos por Giraldo y col en éste número de la Revista Colombiana de Neumología7, puede ser un método alternativo muy útil para el diagnóstico de la intoxicación por monóxido de carbono. 

El paciente intoxicado por monóxido de carbono debe ser retirado lo más pronto que sea posible del accidente por personal de rescate protegido de la inhalación de CO mediante el uso de algún tipo de máscara, que además le suministre oxígeno. El paciente debe recibir oxígeno por medio de una máscara de flujo alto en una concentración lo más cercana al 100% que sea posible hasta que se normalicen los niveles de carboxihemoglobina . Si esta en coma debe llevarse a una cámara hiperbárica. Si no se dispone de ella puede utilizarse como una alternativa razonable la ventilación mecánica con oxígeno al 100% evitando la aceleración con hiperbárico cuando hay historia de alteración de la conciencian niveles de carboxihemoglobina mayores de 40%, embarazo ( el feto es muy sensible a los efectos tóxicos del monóxido de carbono), signos de isquemia del miocardio o historia de enfermedad cardiaca isquémica, arritmias severas, síntomas recurrentes por mas de tres o cuatro días o cuando no haya respuesta después de la administración de oxígeno por más de 4 horas.

¿Cuáles son los síntomas de la intoxicación por monóxido de carbono?

A continuación, se enumeran los síntomas más comunes de la intoxicación por monóxido de CARBONO.

  • dolores de cabeza

  • mareos

  • debilidad o dificultad para caminar

  • náuseas y vómitos

  • pulso rápido o irregular

  • disnea

  • dolor en el pecho

  • pérdida de audición

  • visión borrosa

  • desorientación o confusión

  • convulsiones

  • pérdida del conocimiento o coma

  • paro cardíaco

  • insuficiencia respiratoria

  • muerte

LAS PRINCIPALES FUENTES DE CONTAMINACIÓN CON CO.

Objetos con motores: automóviles, autobuses trenes
podadoras de césped automóviles para la nieve

Plantas eléctricas que utilizan petróleo, gas o carbón.

Incineradores de basura

Incendios forestales