30 mg/m 3 (26,1 ppm) за 1 час

здравето

10 mg/m 3 (8,7 ppm) за 8 часа.

Експертната група по стандартите за качество на въздуха докладва през 1994 г., че нивата на COHb в кръвта от 2,5–4% са свързани с „намалена краткосрочна максимална продължителност на упражненията при млади здрави мъже“. 2 Нива от 2,7–5,1% COHb са свързани с „намалена продължителност на упражненията поради увеличена болка в гърдите (ангина) при пациенти с исхемична болест на сърцето“. Нивата на 2–20% COHb доведоха до „двусмислени ефекти върху зрителното възприятие, прослушването, двигателните и сензорно-моторните показатели, бдителността и други мерки за невро-поведенческо представяне“.

Пушачите са интересно изключение от това. Докато непушачите обикновено имат нива на COHb от около 0,5%, в резултат на нормалното ендогенно производство на въглероден окис, пушачите могат да имат нива на COHb до около 13%, но изглежда не изпитват видовете ефекти, които правят изложените до околната среда на CO, които постигат подобни нива на COHb. Някои използват това наблюдение, за да твърдят, че ниските нива на въглероден оксид нямат неврологични ефекти. Не може обаче да се оспори, че нивата на COHb доста под 13% са свързани с намалена умствена работоспособност (това ще бъде обсъдено по-късно). Без да разберем защо пушачите изглеждат „имунизирани“ срещу такива нива на COHb, ясно е, че те са изключение от общото правило и не трябва да се използват за оценка на ефектите от излагането на ниско ниво на въглероден окис върху непушачите в дома.

Тъй като излагането над 9 ppm за повече от осем часа води до нива на COHb над 2,5%, ефектите върху здравето могат да възникнат при такива нива. В случай на неизправност на газовия нагревател, експозицията би могла да възникне, докато проблемът остане неоткрит, продължи седмици или дори месеци. В проучване на Amitai et al, авторите съобщават резултатите от тестовете, проведени от Националното бюро за стандарти на САЩ. 8 Те откриха, че правилно функциониращите керосинови нагреватели в лошо проветриви помещения могат да произведат нива на CO от 46–98 ppm.

Няколко проучвания са се опитали да определят нивата на въглероден окис в домовете на хората. 9, 10 Schaplowsky et al измерват нивата на COHb в кръвта при около 3000 деца в САЩ, както и концентрациите на CO в 1820 произволно избрани домове. Те откриха, че 22,5% от децата (n = 517) имат нива на COHb в кръвта над 3%. Най-високите нива бяха около 8%. От домовете, тествани за концентрации на CO, около 17% (n = 306) са имали нива над 10 ppm. Тези повишени нива на CO са причинени главно от дефектни или неправилно вентилирани уреди за изгаряне на гориво. Пасивното пушене обаче не беше взето под внимание и е известно, че това може да играе важна роля за повишаване на концентрациите на CO в помещенията. Независимо от това, това проучване предполага, че голяма част от населението може несъзнателно да бъде изложена на нива на въглероден окис над тези считани за безопасни. Докато това проучване е проведено в Съединените щати, д-р Дейвид Пени посочва на своя уебсайт, че потенциално има повече проблеми във Великобритания, отколкото в САЩ. 11 Във Великобритания използването на газови уреди е по-често и домовете са по-стари и следователно обзаведени с по-стари уреди.

Dolan et al изследват нивата на COHb в кръвта при пациенти с грипоподобни симптоми в болница в Кентъки. 10 При 13 от 55 пациенти (23,6%), които са били тествани, са докладвани нива на COHb над 10%. Тъй като пациентите, участвали в проучването, са били самоизбрани, те може да не представляват характерен дял от всички пациенти, които изпитват грипоподобни симптоми. Възможно е обаче част от пациентите, докладващи на своите общопрактикуващи лекари с подобни симптоми, в действителност да страдат от ефектите на ниски концентрации на CO в домашната им среда.

Тъй като изглежда вероятно много хора да са изложени на СО в домовете си, важно е да се определи какви ефекти това може да има върху тяхното здраве. При нормални, здрави индивиди ефектите могат да бъдат малки или да не съществуват. Въпреки това някои индивиди, като деца, възрастни хора, бременни жени и хора с хронични заболявания, включващи нарушено кръвоснабдяване на сърцето и мозъка, могат да бъдат по-податливи на повишени нива на CO.

ВЛЕЧЕНИ СА ДРУГИ МЕХАНИЗМИ?

Механизмът на токсичност на въглероден оксид е предимно чрез хипоксия. При вдишване CO се абсорбира през белите дробове, където се свързва с хемоглобина, за да образува COHb. Тъй като афинитетът му към Hb е 234 пъти по-голям от този на кислорода, количеството кислород в кръвта става значително намалено, което води до хипоксично състояние. Освен това, след като CO е свързан, той променя дисоциационната крива на оксихемоглобина, като по този начин намалява скоростта, с която кислородът се освобождава в клетките. Тъканите с по-голяма нужда от кислород, като мозъка и сърцето, са по-силно засегнати от хипоксия. 12

Въпреки че хипоксията може да обясни някои от ефектите от излагането на CO, тя не е в съответствие с някои наблюдения. В много случаи симптомите продължават или дори се появяват, след като нивата на COHb се нормализират. Тези забавени невропсихологични последствия могат да се появят 2–40 дни след експозицията. Те включват симптоми, наблюдавани по време на експозиция, като летаргия, главоболие и проблеми с концентрацията, както и други симптоми, като амнестични синдроми, деменция, психоза и паркинсонизъм. Те не могат да бъдат обяснени само с хипоксия, тъй като може да се очаква подобрение на симптомите, след като хипоксичният стрес бъде премахнат. 13 Друга индикация, че освен хипоксия може да бъде включен и токсичен механизъм, е, че няма ясна връзка между нивата на COHb и ефектите върху здравето. 7 Нивата на COHb не винаги съответстват на интензивността на симптомите и не могат да се използват за надеждно предсказване на резултата на пациента. Фелдман също отбелязва, че морфологичните промени, наблюдавани в мозъчната тъкан при аутопсия, не могат да бъдат причинени само от CO. 4

Досега не е открита пряка връзка между ролята на CO като пратеник и дългосрочните ефекти, съобщени от някои пациенти. Откритието обаче, че CO може да участва в биологичните пътища в клетките, предоставя потенциал за механизъм. Хем оксигеназа-1 катализира разграждането на хем, съдържащи протеини с последващото освобождаване на CO. СО. 4

Хем оксигеназа-1 се намира в няколко мозъчни области, включително хипокампуса и обонятелните неврони, което показва възможната роля на CO в тези региони. 14, 15 Предполага се, че CO може да има роля в дългосрочното потенциране, процес, необходим за формирането на спомени. 14 Интересно е, че симптомите, съобщени след излагане на CO, включват влошаване на паметта и очни ефекти. 6

Том и Исчиропулос изследват човешки ендотелни клетки, инкубирани с подходящи за околната среда нива на CO (10-20 ppm). Те открили, че клетките отделят азотен оксид, причинявайки оксидативен стрес, способен да повлияе на клетъчната физиология.

Въпреки че ефектите на въглеродния оксид върху клетъчната функция не са напълно изяснени, има достатъчно доказателства, които да показват, че хипоксията сама по себе си може да не е единственият процес, участващ в патологията на CO.

ДРУГИ ЕФЕКТИ НА НИСКИ НИВА: СЪРЦЕВИ БОЛЕСТИ, НИСКО РАЖДАНЕ

Трудността при определянето дали много ниски нива на CO произвеждат дългосрочни ефекти върху здравето произтича отчасти от факта, че тези нива обикновено не предизвикват постоянни симптоми. Хората с нива на COHb в кръвта от около 5% или по-малко обикновено нямат симптоми; това важи за пушачите на цигари, при които концентрациите на COHb могат да достигнат 12%. Съществуват обаче сериозни доказателства, че такива ниски нива имат и други ефекти върху здравето. Епидемиологичните проучвания показват, че нивата на CO във въздуха са свързани с нивата на смъртност и прием в болница за сърдечна недостатъчност. Това има важни последици за общественото здраве, тъй като сърдечните заболявания са водеща причина за смърт в САЩ и Великобритания.

През 1995 г. Morris et al изследват ролята на замърсяването на атмосферния въздух във връзка със сърдечна недостатъчност при възрастните хора. Те откриха, че повишаването на нивата на въглероден окис в околната среда води до съответно увеличаване на постъпванията в болница със сърдечна недостатъчност. Те предполагат, че атмосферният CO може да утаи или да влоши вече съществуващите здравни условия. Подобно проучване на Burnett et al подкрепя тази хипотеза. 18 В това проучване на 10-те най-големи канадски града авторите установяват положителна връзка между околните нива на CO и честотата на прием в болница за застойна сърдечна недостатъчност, особено при възрастни хора. Авторите съобщават за по-силна корелация с CO, отколкото с други замърсители, и споменават, че това наблюдение е в съгласие с две други проучвания. Въпреки това, както при всяко проучване от този вид, авторите не успяха да изключат възможността други фактори да влияят върху техните резултати, тъй като беше трудно да се отдели CO от други замърсители. Въпреки това, след корекция за объркващи фактори, връзката между нивата на CO в околната среда и приемането в болница остана.

Експериментални проучвания показват, че ниските нива на CO влияят неблагоприятно на пациенти със сърдечни заболявания при упражнения. Allred et al изследваха ефекта на CO върху миокардната исхемия. Те откриха, че по време на тренировка нивата на COHb от 2% или 4% причиняват намаляване на продължителността на времето (съответно с 4,2% и 7,1%) преди появата на ангина.

Том и Исчиропулос предполагат възможна механистична връзка между СО и атеросклероза, заболяване, причиняващо отлагане на мазнини, холестерол, клетки и съединителна тъкан в кръвоносните съдове. 16 Излагайки кръвните тромбоцити на различни концентрации на CO, авторите показват, че относително ниските нива карат клетките да освобождават азотен оксид. При концентрации от 50 или 100 ppm се получава пероксинитрит. Въпреки че това може да не е от значение при околните нива на CO, интересно е, че е известно, че оксидативният стрес (като този, причинен от пероксинитрит) уврежда съдовия ендотел. Следователно изследването показва друг възможен биохимичен механизъм за CO-медиирана патология.

Съобщава се и за корелация между излагането на майката на CO и ниското тегло при раждане. 22 Излагането на по-високи нива на CO през последния триместър на бременността е свързано с по-ниско тегло при раждане при бебета (коефициент на коефициент = 1,22). Ефектът върху повишеното околно тегло върху теглото при раждане е толкова голям, колкото ефектът от майката, която пуши пачка цигари на ден по време на бременност. Въпреки че навиците на майката при тютюнопушене не са отчетени в това проучване, авторите коригират резултатите си за други объркващи фактори (възраст на майката, раса и образование), които са свързани с поведението на тютюнопушенето.

Обсъдените по-горе изследвания разглеждат различни въпроси от дългосрочните неврологични ефекти. Има обаче важни прилики. Например, ефектите на околната среда CO показват, че дори ниските нива на CO могат да имат важни ефекти върху здравето. Вярно е също така, че в нито един от изброените по-горе ефекти, нито в предложените неврологични ефекти, механизмът на ефектите не е разбран. Въпреки че намесата в наличността на кислород на клетъчно ниво може да е в основата на някои от ефектите, не може да се изключи възможното участие на въглероден окис като предаващо вещество. И накрая, потенциалните проблеми на общественото здраве, произтичащи от CO като замърсител на околния въздух или от ниски нива на CO в дома, могат да бъдат подобни.

ВИДОВЕ ЕКСПОЗИЦИЯ: СЛУЧАИ ЗА ДЪЛГОСРОЧНИ ЕФЕКТИ

Краткосрочни ефекти в експериментални условия

Много други проучвания са изследвали ефективността на различни задачи за проследяване, включително Benignus et al (1990), които не са наблюдавали разлика в ефективността между субекти с 5%, 12% или 17% COHb. 26 Резултатите от други проучвания са противоречиви. Често ефектите изглеждат малки и не постигат статистическа значимост. Benignus et al предполагат, че това може да е резултат от широкия спектър от използвани психологически тестове и значението на скоростта на образуване на COHb, която варира в зависимост от експерименталния дизайн.

Amitai et al оцениха ефекта от ниското ниво на излагане на въглероден окис върху по-високите когнитивни функции при студенти. 8 Те отбелязват, че субектите с нива на COHb от 1–10% (околните концентрации на СО варират от 17 до 100 ppm) имат значително по-ниски резултати в много части от теста, отколкото изследваната група. Въпреки че техните резултати показват, че ниските нива на COHb са свързани с лошо представяне на определени тестове, включващи по-високи когнитивни функции, те отново не предоставят убедителни данни. Това проучване, например, беше критикувано за пропускане на администриране на тест за интелигентност преди експозицията, за използване на околните измервания на CO като маркер за COHb, вместо директно измерване на COHb, и за погрешно тълкуване на резултатите от теста. 27

От разнообразието от различни получени резултати изглежда ясно, че са необходими допълнителни, по-стандартизирани тестове. В много случаи CO изглежда оказва влияние върху способността за вземане на тестове на лица, изложени по време на тестовете. Тези резултати обаче са оспорени и други тестове не показват разлика между контролните и изследваните групи. Възможно е да бъдат повдигнати етични въпроси относно такива изследвания. Трудно е да си представим, че етично одобрение ще бъде дадено за проучване, което има за цел да провери хипотезата, че излагането на въглероден оксид е причинило дълготрайно неврологично увреждане.

Дългосрочни ефекти: казуси

Райън (1990) представи случая с жена, която се оплакваше от главоболие, летаргия и проблеми с паметта в продължение на три години. Установено е, че 24 нива на CO в нейното мазе са 180 ppm. Нивата на COHb не са регистрирани. Пациентката се представя много слабо при тестове, които измерват нови способности за учене и памет за нов материал, като нейните резултати са в най-ниския пети процентил. Тя също показа лошо представяне на тестове за процеси на визуална памет. Пациентът съобщава за чувство на депресия и безпокойство, както и за главоболие и световъртеж, дори след като пещта е била ремонтирана. Този случай предполага, че развитието на дългосрочни неврологични симптоми може да настъпи дори без загуба на съзнание.

Основни съобщения

Токсикологията на CO е по-сложна, отколкото обикновено се смята.

Случайното отравяне с CO остава проблем във Великобритания.

Диагностиката на отравяне с ниски концентрации на CO е трудна.

Появяват се връзки между нивата на CO на открито и обострянето на сърдечните заболявания.

Дългосрочното излагане на ниски концентрации може да причини неврологично увреждане.

Последици за политиката

Необходима е повишена информираност на обществото за опасностите от CO.

Поддръжката на уреди, които могат да повредят и генерират CO е жизненоважна, особено ако трябва да се избягва продължително излагане на ниски концентрации.

Необходими са повече изследвания за ефектите на CO като замърсител на външния въздух.

Myers et al (1998) съобщават за седем случая на хронично, подостро отравяне с CO, при които пациентите изпитват много подобни симптоми, дори след като източникът на CO е идентифициран и отстранен. 28 Съобщаваните невропсихологични симптоми включват промени в паметта, съня, зрението, обонянието и усещането за посока, безпокойство, психомоторна дисфункция и проблеми с равновесието. Авторите посочват, че въпреки многото симптоми, съобщени в тяхното проучване и при други, „е трудно да се разбере как хроничното излагане на ниски нива на токсично вещество може да доведе до тези изразени когнитивни и психологически промени без изразени неврологични ефекти“.

Тези казуси показват, че трайни неврологични ефекти могат да възникнат след продължително излагане на въглероден окис, дори когато жертвите вече не са изложени.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ