一. 概 述 窒息性氣體中毒（asphyxianting gas poisoning）一 直是困擾全球的衛生學問題,最具代表性的是一氧化碳 (CO)和硫化氫(H2S)中毒。 CO中毒和死亡人數在全球急性中毒高居首位，約10 40%急性CO中毒患者經數日到數周“假愈期”后,還可能 發生遲發腦病(delayed encephalopathy, DEP),早期診 斷困難，病程較長，治療也較棘手。 H2S中毒則以死亡率為最高,平均可達46%，且無特異 解毒劑，是搶救上最為棘手的難題。,（一）CO的理化特點 CO的熔點為-205.1，沸點為-191.5 ,故常溫常壓下為 氣體；且無色、無臭、無刺激性 缺乏中毒警示性及診 斷提示性。 CO分子中碳元素的化合價是+2，能進而被氧化成4 價，故具有還原性，易被氧化生成CO2；它還易燃、易爆 （與空氣混合的爆炸極限為12.5% - 74.2%） 職業衛生及事故搶救需切實注意。 其分子量28.01, 與氮氣（N2）一樣，比氧氣（O2）略輕 （相對密度為0.967g/L）；微溶于水，易溶于氨水 現場 逃生及救助可利用的理化特點不多。,（二）主要來源 A. 職業性來源（不下70種） 1.煤氣工業 最早多用煤、焦炭制取一氧化碳，故CO也稱“煤氣 （coal gas）”；石油工業發展后，重油也成為制取煤氣 的主要原料，主要經干餾或氣化工藝制取。因“煤氣”中 的CO含量至少在30%以上，故煤氣生產過程中任何環節 的疏漏均可引起CO中毒。 2.采礦工業 采掘爆破時可產生大量CO，如黑色炸藥爆炸可產生3% -9%的CO，TNT爆炸可生成50%-60%的CO等。,3.化學工業 氮肥生產所需原料氣多用煤或重油制備，其中含有大 量CO；不少化合物生產使用CO為原料，如甲醇、丙烯酸、 丙烯酸酯、光氣、甲酸、草酸、甲酰胺等；CO在高溫下 與金屬反應生成羰上述生產過程均可造成CO接觸。 4.冶金工業 使用煤或煤氣進行冶煉、鑄型和煉焦；CO在高溫下可 與金屬反應生成羰基金屬制備該種金屬的高純品等；一 氧化碳還是還原劑，高溫時能將許多金屬氧化物還原 成金屬單質，因此常用于金屬的冶煉，如將氧化銅還原 成金屬銅，將氧化鋅還原成金屬鋅等。,5.交通運輸業 以煤、汽油、柴油為 燃料的車輛（坦克）、 船舶（軍艦）開動時， 均有CO產生，如汽車尾 氣中CO含量可高達6%- 14%。 6.其它生產過程 建筑材料（瓷器、玻璃）的焙燒窯（爐）、家禽孵 育房、木炭燒制窯等，均可產生CO，需要高度警惕。,B.非職業性來源 凡存在明火或內燃機工作的通風不良場所，均可能有 CO存在，如冬季以火爐、火炕取暖的住房，以煤氣、天 然氣或其他燃料的浴室、 冬季使用明火的火鍋或 燒烤店等密閉空間，內 燃機未停止工作的密閉 車艙、船艙及其尾氣， 以及失煙霧中均含有CO。 總之，需牢記：凡含碳 物質的不完全燃燒，均 可產生CO！,二.CO的毒性特點 （一）缺氧窒息作用為其主要毒性 CO對色素蛋白中的Fe2+有極強的親合力（約比氧大200-300 倍），在機體內可迅速與Hb（血紅蛋白）和Mb（肌紅蛋 白）結合，使之喪失結合氧的能力，造成機體嚴重缺氧； HbCO的解離速度只有氧血紅 蛋白1/3600, HbCO本身還會抑 制HbO2釋氧。HbCO一旦生成， 不僅明顯減少紅細胞的攜氧能 力，而且也抑制HbO2中氧的釋 放（釋氧曲線左移）。 CO普遍存在，中毒人數和死亡 人數均居各類窒息性氣體中毒 之首。,（二）CO在體內并無蓄積性 CO在體內并不蓄積，仍以原形從呼出氣排出，被氧化 為CO2者尚不到1%；停止接觸后，在吸入正常空氣情況 下，在體內的半減期（half- life time）為4-5h（6個HLT即近 排出約98% 24-30h）；提高吸入氣的氧分壓，可明顯縮短 CO的半減期，如1個大氣壓的純氧，可使體內CO平均半 減期縮短為80min（排出98% 約需480min 6h），而吸入3個 大氣壓的純氧時，CO平均半減期可縮短為24min（ 排出 98% 僅需144 min 2.5 h）。,（三）CO對體內多種蛋白和酶類具抑制作用 CO除與Hb結合生成HbCO導致機體嚴重缺氧外，還可 與細胞色素蛋白（cytochrome proteins）及其他氧化還 原酶類結合，阻礙其功能，妨礙能量生成。 CO還與肌紅蛋白（myoglobin）等含鐵蛋白結合，該 蛋白存在于肌肉中，心肌 中含量特別豐富，由一條 肽鏈和一個血紅素輔基組 成，是肌肉內儲存氧的蛋 白質，它的氧飽和曲線為 雙曲線型。,（四）CO的主要毒性靶器官為腦組織 CO的主要致病環節在于引起腦缺氧，導致腦細胞和細胞間隙水腫，血栓素、白三烯、前列腺素等花生四烯酸產物及氧自由基大量生成，引起腦組織損傷。 可見大腦皮層壞死（常累及第二層細胞）甚至白質壞死、脫髓鞘、軸索破壞；小腦及腦內其他部位也可見軟化壞死灶；蒼白球常呈雙側對稱性軟化壞死，可視為急性CO中毒之特征性病理表現。 CO還可明顯抑制血液凝固功能，故中毒早期患者血液多不易凝固。,(五) CO的毒性機制仍待澄清 CO進入體內與Hb生成HbCO，造成Hb不能攜氧，導致機體缺氧，是急性CO中毒的重要機制之一。 但動物吸入CO時，在血中HbCO只有40-50%時已引起嚴重中毒；但給動物直接輸注HbCO，即便血中HbCO 濃度達到60%，中毒癥狀仍不明顯。提示有關CO毒性機制仍有若干環節尚未澄清。,三.急性CO中毒的臨床特點 （一）發病于不知不覺中 吸入CO無感覺，中毒 亦無預警性癥狀，出現 癥狀業已中毒！ 吸入濃度不高（200mg/m3 數小時，MAC為30mg/m3） 時，主要為全身缺氧癥 狀，如劇烈頭痛、眩暈、 心悸、惡心、全身無力。 高濃度吸入時，可迅速 陷入昏迷。,（二）死亡于無助困境中 急性CO中毒突出癥狀除 中樞神經系統表現外，最具 特征性的表現為全身無力， 病人在昏迷前，雖想呼救或 逃生，但全然無力進行！ 并發癥復雜嚴重，如深度 昏迷、橫紋肌溶解癥或筋膜 間隙綜合征肌紅蛋白尿、 急性腎功能衰竭。,（三）癥狀體征診斷線索不多 呼出氣、汗液均無味， 除極重病人出現抽搐、強 直及生命指征惡化外，早 期多表現為深睡，且面色 紅潤（碳氧血紅蛋白之鮮 紅色），心、肺、肝、腎 等重要器官檢查多正常（ 因HbCO本身無毒性，只引 起缺氧）。,（四）病情與CO攝入量密切相關 血中HbCO含量可反映CO攝入量，測定需及時（2 h內）。 血中HbCO超過10%可引起輕度中毒，患者有頭痛、眩 眩暈、耳鳴、惡心、嘔吐、心悸、無力等表現。 血中HbCO超過30%可引起中度中毒，除上述癥狀加重 外，尚出現意識障礙甚至昏迷。 血中HbCO超過50%可引起重度中毒，表現為深昏迷（ 格氏昏迷評分 5）可持續數小時或數天, 常伴有各 種并發癥（休克、呼吸衰竭、肺水腫、腦局灶性損害等）。,(五)遲發性腦病尤具臨床特異性 遲發性腦病多在急性中毒癥狀消失后（2-3w）才出現； 主要為精神異常、錐體 外系損害（肌張力，表 情，動作緩慢，靜止性震 顫等）、錐體系損害（ 單或雙側癱，上肢屈曲 強直，腱反射，踝震 攣，單或雙側病理反射 陽性等）、癥狀性癲癇、 頂葉綜合征等。,四.急性CO中毒及其遲發腦病的診斷 （一）急性CO中毒的診斷要點 1. 發病突然，表現類似，不分性別年齡，尤其是健康青 壯年亦被累及，群發病例發病時間的差異很小，與一 般傳染病不符；群發病例多處于同一空間，與消化道 傳播疾病規律也不同； 2. 發病環境追索可發現重要診斷線索，如存在CO生產車 間、有明火的密閉空間等； 3. 以缺氧為主的臨床表現 + 膚色泛紅 + 呼出氣無異味； 4. PaO2正常，而SaO2明顯下降,具有重要提示性； 5. 及時檢測血中HbCO呈強陽性（10%）具診斷意義。,（二）CO中毒遲發腦病的診斷要點 1. 重度CO中毒患者應作追蹤觀察； 2. 進行實驗室指標動態觀察，重點是頸靜脈血血液流變學 檢查、腦MRI檢查、腦電生理（視覺誘發電位VEP100、 體感誘發電位N32、腦干聽覺誘發電位BSAEP、事件相關 電位P300）等。 重點時間段為中毒后7、14及21天。 3. CO中毒恢復后，再次出現情緒或精神異常具重要提示 作用。 DEACMP的早期診斷仍存在諸多困難，加強預防應為對此 疾患處理的重點。,（三）鑒別診斷要點 1. 急性CO中毒的主要鑒別診斷 a. 缺氧窒息：發生于能造成氧含量下降的環境，如枯井、儲菜窖、谷倉、通風不良礦井、地下坑道、密閉船艙 或其他空間等；臨床可見各種典型的缺氧性生理生化 改變,如動脈血氧分壓(PaO2)和血氧飽和度(SaO2)明顯 下降、乳酸性酸中毒等；病人無特殊臭味；HbCO ,氰 化物等檢測陰性。若同時有CO2中毒存在，則血氣分析 可見動脈血二氧化碳分壓( PaCO2 )明顯上升。,b. 氰化物中毒：屬細胞窒息性氣體，中毒后如無呼吸抑 制,其PaO2和SaO2可無明顯異常，但由于細胞生物氧化 過程受阻,動靜脈血氧分壓差見有縮小；衣物和呼出氣 帶杏仁味及呼吸極度困難的臨床表現也有提示作用； 及時檢測血液可見氰含量和尿中硫氰酸鹽含量均明顯為診斷之確證。 c. 硫化氫中毒：血氣分析結果與氰化物相似，但衣物和呼出氣帶臭蛋味，血中硫化血紅蛋白增高，血、尿硫酸鹽含量增加等，對診斷均有明確提示作用。 d.其他可引起急性意識障礙之疾病，如酒精、有機溶劑、 安眠藥中毒，腦血管意外等。,2. 急性CO中毒遲發腦病的鑒別診斷 需注意與帕金森氏病、藥物（酚噻嗪類、利血平、胃 復安、甲基多巴）或毒物（錳、鋰、二硫化碳等）、 外傷性腦病、腦動脈硬化等相鑒別。 其CO中毒史、精神癥狀為主的臨床表現、突然起病、 缺乏上述藥物服用史、缺乏外傷及動脈硬化慢性病程， X線檢查見蒼白球或內囊部常出現大致對稱的密度減低 區 ，均有助于鑒別診斷，,五.急性CO中毒及其遲發腦病的治療 （一）治療學基礎 1.缺氧可能是CO造成細胞損傷最重要的機制 研究表明，嚴重缺氧情況下，作為代償反應，腦血管 會很快出現反射性收縮，腦循環血液也逐漸濃縮、粘稠， 使腦循環進一步惡化,腦水腫及其他繼發損害也出現。 CO中毒無特殊解毒劑，O2既是對癥治療，也是解毒 治療。,缺氧性損傷的分子機制 O2 細胞內H+H+-Na+交換細胞內Na+ 生物氧化 黃嘌呤脫氫酶 Ca2+-Na+ 障礙，ATP 細胞內鈣超載交換機制激活 黃嘌呤氧化酶 腦水腫 激活磷酸酯酶A2血栓素 核酸代謝產物次黃嘌呤 黃嘌呤 尿酸 2O2+2H+ 2O2 +2H+ 2O2 + H2O 2O2 + H2O （氧自由基大量生成， 脂質過氧化損傷）,2.中毒濃度CO（CO接觸至停止接觸后3d左右）可使HO活 性減低約70%！ HO在NADPH 和細胞色素P-450還原酶及分子氧作用下, 可催化血紅素降解為膽綠素（膽紅素）、鐵和CO，共 同發揮著抗炎、抗氧化、防止細胞凋亡、誘導血管舒張， 抑制血小板聚集和改善組織微循環等作用,廣泛參與體內 重要器官組織的抗氧化損傷,是機體最重要的內源性保護 體系之一。,3. 腦內存在缺血-再灌注效應 電子自旋共振技術（ESR）顯示急性CO中毒恢復后 10-14d左右，部分動物再次出現腦組織活性氧增加、 SOD活性下降、MDA生成增加， MRI檢查亦見此時腦 組織再次顯示灌注不良及組織水腫信號；給予高濃度 氧更使病情加重。鑒于此時體內CO早已排泄殆盡， 推測此種改變為過氧化損傷表現，可能與CO引起的 缺血再灌注有關。 其他原因所致缺血再灌注（如腦動脈結扎、休克等） 不會引起前述之遲發性MRI改變及遲發腦病表現，考慮 CO對HO的毒性作用可能為其遲發腦病的關鍵機制。,4. 急性CO中毒時存在腦循環障礙 研究發現，急性CO中毒時，腦內血液濃縮、血管收 縮、血流粘度增加，提示腦內有血循障礙； 流行病學調查顯示， DEACMP發生與下列因素密切 相關：(1)中毒嚴重度；(2) 腦血管病史；(3) 高血壓史； (4) 精神刺激或情緒激動；(5) 高齡；(6) 高壓氧過度治療。 此外，過度脫水利尿對病情有明顯加重效應，而及時 投用擴容、抗凝、溶栓措施在動物實驗及臨床均顯示良 好效果。,CO毒性小結 中毒劑量CO 生成HBCO缺氧 HO活性受到抑制 血液濃縮、血粘度 （雖然表達） 自由基大量生成 CO排出, 血循改善 再灌注效應HO活性難以應付 不同程度的 腦細胞水腫 變性、壞死， 腦血管內皮損傷 過度治療、血管 收縮或血管硬化因素 急性CO中毒性腦病 微血栓形成，循環障礙 遲發性CO中毒性腦病,綜上所述： 治療關鍵是盡速脫離毒物接觸、早期防治缺氧。 缺氧最初僅引起細胞功能性障礙,若早期即得到及時治療 處理，則可完全恢復；但供氧若受到進一步限制,損傷 常變為不可復性,甚至造成細胞死亡； 缺氧誘發的腦水腫即是腦細胞供氧進一步受限的主要原因，必須予以切斷；而阻斷腦循環障礙相關環節則是預防遲發腦病的最重要措施。,（二）經典治療方案 給氧 利尿脫水 適度低溫冬眠 大劑量糖皮質激素 ATP或能量合劑 促進腦代謝藥物等。,（三）幾點討論 1. 關于昏迷的處理 CO中毒所致昏迷乃缺氧性腦損傷引起，其處理關鍵除 改善腦水腫，給予促進腦復蘇、營養腦細胞的藥物外， 保證足夠的腦灌注壓及一定的氧和葡萄糖供應至關重要， 因腦組織并不儲存氧和葡萄糖。 國外將給氧、輸注“昏迷雞尾酒”（葡萄糖、維生素B1、 納絡酮）列為昏迷病人的救治常規之一，認為是防止腦 細胞不可逆性損傷的關鍵措施。,2.關于腦水腫的處理 限水利尿一直是缺氧性腦水腫的經典治療原則，但近 年研究發現，腦缺氧時腦內呈現血液濃縮、血粘滯度增 加、血流淤滯等血液動力學異常狀況，且此時主要為細 胞水腫，脫水治療并無助于腦細胞水腫的改善。 目前多主張根據液體出入量，合理脫水，且邊脫水邊 緩慢輸液，維持出入大致平衡即可，而非一味強調液體 負平衡。,3.關于氧療 缺氧是CO中毒主要致病環節，完全停止供氧4分鐘，即 可使腦細胞產生不可逆性損傷甚至死亡，盡快提高 血氧張力，改善缺氧狀態，尤其早期使用高壓氧，是 治療CO中毒的關鍵所在。 CO在體內并無蓄積性，停止接觸后可很快從體內排出；其所造成的缺氧性損傷并不會被供氧治愈。在中止CO接觸1天后仍持續給予高濃度、高張力氧，則依據不足，常“弊大于利”，因此時CO的窒息毒性已經消失，高濃度氧產生的氧化損傷作用將會彰顯無遺！ 目前多主張高濃度或高張力氧的使用不應超過2天，而后僅給低濃度（ 60%）氧或不再給氧。,4.關于早期干預問題 醫學科學的發展已使對疾病的認識深入至分子甚至 亞分子水平，在損傷尚在細胞甚或亞細胞層面醞釀時， 即進行臨床干預，可以有效遏制甚至完全阻斷疾病發 展，此即為“早期干預”，是“預防性治療”的重要組成 部分。此項措施實質上并非真正的“治療”，而是一種 早期阻