一氧化碳中毒

氧化碳中毒

总结与推荐一氧化碳中毒较常见，可能致命，并且很有

可能因临床表现无特异性而漏诊。一氧化碳对氧气的运输具有

重大影响，并在较小程度上对外周氧气利用产生影响。?一氧

化碳中毒最常发生于气候寒冷地区的冬季，但它也可能在所有

季节和环境中发生。大部分的意外中毒病例是由吸入烟雾导

致。其他潜在的一氧化碳来源包括：运行不良的供暖系统、通

风不当的燃料燃烧设备（如，煤油炉、木炭烤架、野营灶具

和汽油发电机），以及在通风不良的场所运行的机动车。?一氧化碳可迅速跨过肺毛细血管膜，并以约为氧气240 倍

的亲和力与血红素中含铁的部分结合。COHb 血症的程度取决

于环境中一氧化碳和氧气的相对量、暴露持续时间和每分钟通

气量。

?一氧化碳中毒的临床表现具有高度可变性和很强的非特异性。轻至中度一氧化碳中毒患者常表现为全身症状，包括头痛（最常见）、不适、恶心和头晕，并可能被误诊为急性病毒性综合征。在没有并发创伤或烧伤的情况下，一氧化碳中毒的体格检查发现通常仅限于精神状态的改变，轻则为轻度意识模糊，重则为癫痫发作和昏迷。仔细进行神经系统检查非常重要。

?可发生心脏缺血。一旦确诊一氧化碳中毒，我们推荐进行心

电图检查；对于心电图显示有缺血证据、存在提示缺血的症

状、年龄超过65 岁或有心脏疾病史或者心脏危险因素的患者，需要进行心脏生物标志物的评估。

?一氧化碳中毒的诊断依据是存在相符的病史和体格检查结果，并且COHb 水平升高。诊断需要使用一氧化碳血气分析仪对血气样本进行定量测定；标准脉搏血氧测定(SpO2) 无法区分氧合血红蛋白和COHb 。由于血氧分压(PO2) 反映氧气在血液中的溶解程度，并且该过程不受一氧化碳的影响，所以PO2 测量值通常是正常的。

?持续评估和标准干预措施对于保障一氧化碳中毒患者的气道畅通、呼吸和循环极为重要。我们推荐对所有昏迷患者和精神状态严重受损的患者立即进行气管插管和机械通气。

?处理一氧化碳中毒患者的最重要干预措施是立即脱离一氧化碳中毒源，并使用非再呼吸面罩或气管内插管呼吸100% 的氧气。不论脉搏血氧测定结果或动脉PO2 的水平如何，我们都推荐对所有疑似一氧化碳中毒患者使用100% 常压氧(NBO) 进行初始治疗。

?对于严重一氧化碳中毒患者，有关高压氧治疗( HBO )降低一氧化碳中毒后迟发性神经认知功能障碍的发病率和严重程度的能力，尚存在争议。我们建议在下列情况下使用HBO 。·一氧化碳水平大于25%·妊娠患者一氧化碳水平大于

20%·意识丧失·严重代谢性酸中毒·有终末器官缺血的证据?许多症状较轻的意外中毒患者可在急诊科(ED) 进行处理并

安全出院。症状未消退、有重度中毒的心电图或实验室检查证据，或者存在其他医疗或社会方面顾虑的患者，应住院接受治疗。务必对所有自己造成一氧化碳中毒的患者进行精神科评估。详细内容一氧化碳( carbon monoxide, CO )是一种由碳氢化合物燃烧产生的无臭、无味、无色、无刺激性的气体。大气中一氧化碳的浓度一般在0.001% 以下，但在城市区域或封闭环境中可能会更高。一氧化碳与血红蛋白结合的亲和力远远强于氧气，结合后形成碳氧血红蛋白 ( carboxyhemoglobin, COHb )，导致氧气的运输和利用障碍。一氧化碳也可以引发炎症级联反应，造成中枢神经系统 ( central nervous system, CNS )的脂质过氧化反应和迟发型神经系统后遗症( delayed neurologic sequelae, DNS )。燃烧相关性烟雾吸入是大多数一氧化碳中毒病例的原因。意外中毒呈现出季节性和区域性的变化，在气候寒冷地区的冬季最为常见。并发症主要与晚期神经认知功能损害有关，在多达40% 的患者中在初始稳定期之后依然存在。除燃烧以外的其他潜在一氧化碳来源包括：供暖系统运行不良、燃料燃烧设备排气不当(如煤油炉、木炭烤架、野营灶具和汽油发电机) ，以及在通风不良场所操作机动车。露天场合下摩托艇尾气导致的一氧化碳中毒亦有报道。此外，地下电缆起火可产生大量一氧化碳，这些一氧化碳能渗入相邻的建筑物和住户家中。飓风发生后短时间内一氧化碳暴露增加已有报道。

二氯甲烷是一种工业用溶剂，是脱漆剂的组成成分。吸入或其他方式摄入的二氯甲烷由肝脏代谢为一氧化碳，导致在无一氧化碳环境下的一氧化碳中毒。由于担心COHb 血症的长期影响，美国职业安全卫生管理局将作业场所中的二氯甲烷暴露限值标准从500ppm( parts per million )下调至25ppm 。一氧化碳可跨过肺毛细血管膜而迅速弥散，并以约为氧气240 倍的亲和力与血红素中含铁的部分结合。COHb 血症的程度取决于环境中一氧化碳和氧气的相对量、暴露持续时间和每分钟通气量。

基线时，非吸烟者COHb 最高可能达到3% ，而吸烟者可能达到10%-15% 。严重的慢性阻塞性肺病可引起轻微但有意义的COHb 水平升高，即便患者没有烟草烟雾暴露。该发现的机制和临床意义尚不清楚。

一旦一氧化碳与血红蛋白中的血红素部分结合，随之发生的变构性变化将极大地削弱血红蛋白上其他3 个氧结合位点释放氧至外周组织的能力。这将导致氧合血红蛋白解离曲线的变形和左移，加重组织氧输送损害。

一氧化碳的血红蛋白和线粒体效应注：正常：Hb 结合氧气并将其输送至低氧分压的外周组织。细胞色素c 降低(CytC ) 将其电子（e-）转移至细胞色素c 氧化酶亚基1（CytA- 双核中心，血红素a和铜[CuA] ）。电子减少亚基2（CytA3- 双核中心，血红素a3 和铜[CuB] ）处的氧

（O2 ），形成水并通过线粒体内膜运输质子（H +）。CO 毒性：CO 与O2 竞争性地与Hb 结合，通过以下方式降低总的携氧能力：（1 ）优先结合CO 代替O2（贫血样效应）

和（2）稳定与O2 结合的Hb 的松弛季状态更高的亲和力并且不会在低PO2 环境中释放它。CO 在亚基2 中的还原血

红素a3 上与O2 竞争结合。这导致：（1）抑制O2 向水（电子传输链中电子的最终目的地）的还原; （2）停止将H +转移到膜间隙中，通过ATP 合酶关闭ATP 产生;和（3）通过复合物I和III 进入电子传递链的电子的积累，所述复合物I 和III 可产生超氧化物，从而导致有害作用。碳氧血红蛋白血症对氧含量和输送的影响注：红色曲线显示动脉（A）和静脉（V）氧含量之间的正常关系。一般来说，休息时预计每100ml 血液中有5ml 的动脉和静脉氧含量的差

异。绿线表示血红蛋白浓度下降50 ％的效果，这会降低动脉（A'）和静脉（V'1）氧含量，但不会改变血红蛋白50％

饱和时的分压（P50 ）。蓝色曲线显示50 ％碳氧血红蛋白血症（COHb ）的影响，这两者都降低了氧气携带能力

（A'）并且在低氧张力（V'2 ）条件下损害了从血红蛋白中氧气的外周卸载，将P50 向左移动（P'50 ）。这些变化

导致氧合血红蛋白饱和度和氧输送到外周组织的深度减少。

一氧化碳也会干扰外周氧利用。10%-15% 的一氧化碳在血管外，并与一些分子结合，如肌红蛋白、细胞色素及还原型烟酰

胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, NADPH）还原酶，导致线粒体水平的氧化磷酸化受损（图3）[8,20] 。一氧化碳与这些分子结合后的半衰期长于COHb 的半衰期。这些非血红蛋白介导性效应的重要性已在心脏中得到了最好的证明，即即使供氧充足，一氧化碳导致的线粒体功能障碍仍可引起心肌顿抑[21] 。一氧化碳毒性的炎症机制注：CO 通过从表面血蛋白中置换血小板一氧化氮（NO ）来活化血小板。NO 与氧自由基（O2- ）反应产生过氧亚硝酸盐（ONOO- ），其抑制线粒体功能并激活血小板和嗜中性粒细胞本身。抑制线粒体导致活性氧（ROS ）的进一步产生并引起游离血红素的释放和随后血红素加氧酶1（HO-1 ）的增加，进一步引起氧化应激。

HO-1 代谢游离血红素以产生更多内源性CO ，从而在局部产生正反馈回路。活化的嗜中性粒细胞将脱粒并释放髓过氧化物酶，导致更多的嗜中性粒细胞活化以及粘附。从嗜中性粒细胞释放的蛋白酶可将内皮细胞黄嘌呤脱氢酶（XD ）氧化成黄嘌呤氧化酶（XO ），从而产生引起细胞损伤以及脂质过氧化的活性氧物种，特别是髓磷脂碱性蛋白（MBP ）。当过氧化时，MBP 形成可引起淋巴细胞增殖，小胶质细胞活化并最终导致

神经损伤的加合物。低氧的一般影响和CO 毒性直接影响线粒体的作用会引起谷氨酸释放，从而激活N-甲基-D-天冬氨

酸（NDMA ）受体，进一步导致神经损伤。一氧化碳还可通过与氰化物类似但临床重要性较小的方式使细胞色素氧化酶失活，从而干扰外周氧的利用。患者吸入烟雾后可同时出现一氧化碳和氰化物中毒，两者对氧运输和利用的影响似乎呈协同性的。然而，一氧化碳对氧运输和利用的影响并不能解释一氧化碳中毒后可能出现的DNS 。DNS 的机制尚不完全清楚，但很可能涉及由黄嘌呤氧化酶产生的有毒活性氧引起的脂质过氧化反应。黄嘌呤氧化酶的产生方式为：在附着于受损内皮细胞的白细胞所释放的酶作用下，由黄嘌呤脱氢酶原位产生。在一氧化碳暴露的恢复过程中，类似于缺血-再灌注损伤的事件和高氧暴露可能加重初期的氧化损伤。一氧化碳被迅速吸收穿过肺动脉内皮细胞。其消除取决于氧合程度，还在较小程度上取决于每分钟通气量。在患者呼吸室内空气时一氧化碳的半衰期为250-320 分钟，而通过非再呼吸面罩呼吸高流量氧气时约为90 分钟，呼吸100% 的高压氧时约为30 分钟。临床表现一氧化碳中毒的临床表现非常多变且主要为非特异性。轻度或中度一氧化碳中毒患者通常表现为全身症状，包括头痛（最常见的主诉症状）、不适、恶心及头晕，并可能被误诊为急性病毒性综合征。除了当前症状外，临床医生还应特别询问患者和/或目击者患者是否有意识丧失的情况。在没有并发创伤或烧伤的情况下，一氧化碳中毒的体格检查发现通常仅限于精神状态的改变，因此仔细进行神经系统检查非常重要。症状轻

则为轻度意识模糊，重则为昏迷。具体的认知测试（如一氧化

碳神经精神筛查测试）通常不用于急性中毒情况；总之，由于其无法区分一氧化碳和其他致中毒物的效应，所以没有得到普遍认可。尽管一些教科书认为嘴唇和皮肤出现“樱桃红”提示一氧化碳中毒，但该表现并不敏感。

重度一氧化碳毒性可引起神经系统症状，如癫痫发作、晕厥或昏迷，还可引起心血管和代谢表现，如心肌缺血、室性心律失常、肺水肿和严重的乳酸酸中毒。

急性心肌损伤常见于一氧化碳中毒患者，且与远期死亡率增加有关。一项回顾性研究纳入230 例转诊至一家专业治疗中心的中度或重度一氧化碳中毒患者，发现1/3 的病例存在心肌缺血的证据，即特征性心电图改变或血清心脏生物标志物升高。对该患者组进行长期随访（中位时间为7.6 年）发现，发生急性心肌损伤患者的死亡率为24% 。发生心肌损伤患者的死亡率是中毒但没有心肌损伤证据患者的2 倍多，估计是

类似的未中毒队列预期死亡率的3 倍。该研究人群较为年轻

（平均年龄为47 岁），并且已确诊心脏疾病的发病率低或者除吸烟外的其他心脏危险因素较少。合并已确诊心脏疾病的一氧化碳中毒患者中心肌缺血的发病率可能明显更高。在多达40% 的显著一氧化碳暴露患者中，在患者看起来已恢复后3-240 日可出现DNS 综合征。DNS 以不同程度的认知缺陷、人格改变、运动障碍及局灶性神经功能缺陷为特征，通常发生在一氧化碳中毒后20 日内，缺陷可能持续1 年或更久。

DNS 的发生与COHb 水平相关性较低，但大多数病例存在急

性中毒期意识丧失。在关于一氧化碳中毒治疗的研究中，DNS 发病率和严重程度已成为越来越重要的临床终点。诊断通常根据具有提示意义的病史怀疑急性一氧化碳中毒，而慢性一氧化碳中毒的诊断则相当困难。标准脉搏血氧测定(SpO2) 不能筛查一氧化碳暴露，因其不能区别COHb 与含氧血红蛋白。碳氧血红蛋白对脉搏血氧饱和度测量血氧饱和度的影响注：在

FiO2 = 1.0 时，SpO2 和COOH 测定相对于碳氧血红蛋白( COHb )。在COHb 存在下，SpO2 一直高估了氧饱和度。在COHb = 70 ％时，SpO2 仍然大约为90％，而氧合血红蛋白已降至30 ％。一氧化碳中毒的诊断依据是存在相符合的病史和体格检查结果，并且一氧化碳血气分析仪测得动脉血气样本中COHb 水平升高。对于血流动力学稳定的患者，静脉血样本检测结果准确，通常使用此类样本。基线时，非吸烟者的COHb 可能最高达到3% ，而吸烟者的水平可能为10%-

15% 。若COHb

水平分别高于以上水平则与一氧化碳中毒相符。COHb 水平并不严格与中毒程度有关，并且不能预测DNS 。可能采用静脉血样本来测定COHb 水平，但在定量测定相关酸中毒时这些样本的测定结果不太准确。对于筛查灾难事件中的大量潜在一氧化碳中毒者，以及监测治疗期间个体的COHb 水平变化情况，静脉血样本都是十分有用的。由于血氧分压反映氧气在血液中的溶解程度，并且该过程不受一氧化碳的影响，所以PO2

测量值通常是正常的。而血红蛋白结合氧正常情况下占动脉血中氧含量的98% ，但在存在COHb 时会明显减少。一旦确诊一氧化碳中毒，我们推荐进行心电图检查；心电图显示有缺血证据或有心脏疾病史的患者需要进行心脏生物标志物的评估。

头部CT 通常仅有助于排除神经系统失代偿的其他原因。已有人报道急性一氧化碳中毒后出现苍白球和深部白质的出血性梗死，但是两种情况都较为罕见，其中后一种更罕见。影像学检查，包括CT 、MRI 和PET 提示，在存在DNS 的情况下，可能发现苍白球和深部白质的异常。处理一氧化碳几乎只能通过氧气竞争性结合血红蛋白而经由肺循环去除。在患者呼吸室内空气时COHb 的半衰期为250-320 分钟，在通过非再呼吸面罩呼吸高流量氧气的情况下可减少至90 分钟。因此，处理一氧化碳中毒患者时最重要的措施是立即脱离一氧化碳来源，并通过面罩呼吸高流量氧气。对于昏迷或者精神状态严重受损的患者，应立即气管插管并使用100% 氧气进行机械通气。对于吸入烟雾后发生一氧化碳中毒的患者，应考虑到可能同时存在氰化物中毒，因其可进一步损害组织的氧气利用并加重细胞缺氧。许多患者可以在急诊科进行处理，因为大多数症状经吸入高流量氧后可消退。症状未消退、有心电图或实验室检查证据显示重度中毒，或存在其他医疗或社会方面顾虑的患者，应住院接受治疗。蓄意一氧化碳中毒后，对患者进行精神科评估

和自杀倾向判定至关重要。许多进行紧急救治的医院没有能力测定COHb 浓度。对于疑似一氧化碳中毒患者，若医院没有现场一氧化碳血气分析仪，则应通过非再呼吸面罩呼吸100% 氧气进行治疗。此类医院的临床医生应该积极考虑将发生不良结局风险高的患者立即转送至有条件提供HBO 的医疗机构，具体而言，即出现酸血症、缺血性心电图改变、持续性胸痛或神志改变的患者。为了减少对他人的风险，在意外一氧化碳中毒的情况下确认中毒源至关重要。当地消防部门或其他危情处理人员可协助评估可疑环境中的一氧化碳水平和帮助转移受害者。高压氧还不确定哪些患者能从HBO 治疗中获益，但目前已制定了一系列关于一氧化碳中毒患者治疗的推荐。

建议在下列情况下使用HBO 进行治疗：·一氧化碳水平大于25%·妊娠患者的一氧化碳水平大于20%·意识丧失·严重代谢性酸中毒·有终末器官缺血的证据一氧化碳暴露后使用常压和高压氧流程CO: carbon monoxide; ECG: electrocardiogram; CO-Hgb: carboxyhemoglobin; NBO: normobaric oxygen; HBO: hyperbaric oxygen; N/V: nausea and vomiting.

如果使用HBO 治疗，现有的文献表明尽早开始治疗的获益最大，理想的治疗时间是在中毒后6 小时内。对于所有被选择进行HBO 治疗的患者，应尽快在2.5-3.0 个大气压下进行至少1 次治疗，以扭转一氧化碳中毒的急性效应，还可能要

进行其他治疗限制或预防迟发型神经精神综合征。一氧化碳暴露后超过12 小时进行HBO 治疗的效果尚未得到证实。尽管有一些研究得到了有利结论，但是对于轻至中度一氧化碳中毒患者并不会常规采用HBO ，并且除上文列出的高危人群以外，我们不推荐使用HBO 。不符合HBO 治疗指征的患者，

应进行高流量吸氧，直至一氧化碳水平低于5%。HBO 是将患者置于超大气压条件下用100% 氧气进行治疗。这将使COHb 半衰期缩短，从100% 常压氧( normobaric oxyge, NBO )时的约90 分钟减少至HBO 条件下的约30 分钟。溶解在血液中的氧含量也从约0.3mL/dL 上升至6.0mL/dL ，这将极大增加运输至组织的非血红蛋白结合氧。回顾性观察性证据显示，在严重一氧化碳中毒患者中，尤其在急性呼吸衰竭患者和20 岁以下患者中，HBO 与短期和长期死亡率更低有关。尽管这种注册性数据有选择性偏倚可能，但上述证据为HBO 用于出现神志改变或中毒的其他严重表现的患者提供了间接性支持。关于COHb 在哪个水平时应进行HBO 治疗而不用考虑临床状态，目前还存在争议。许多医学毒理学专家常规推荐在COHb 水平大于25% 时进行HBO 治疗，而一些学会则使用40% 的COHb 水平作为适合HBO 治疗的阈值。医学文献中尚无明确

的证据表明选择什么COHb 浓度更好。我们通常主张对COHb 水平大于25% 的患者进行HBO 治疗，但亦承认其他临床医生根据其对现有研究的理解可能持不同观点。妊娠期HBO

治疗：由于一氧化碳对胎儿的血红蛋白具有更强的亲和力且结合后具有更长的半衰期，无法大幅增加胎盘灌注，以及低氧血症和酸中毒对胎儿的直接影响，妊娠对启用HBO 的决策影响很大。一项有关意外一氧化碳中毒后胎儿转归的前瞻性多中心研究发现，31 例因母体发生轻至中度一氧化碳中毒而有宫内一氧化碳暴露的婴儿均未出现躯体或神经行为方面的缺陷。然而，5 例严重中毒的妊娠女性中有3 例仅接受NBO 治疗，结果出现了不良转归；另外2 例接受HBO 疗法，而她们的胎儿并未表现出产前损害的证据。HBO

治疗似乎并不会给胎儿造成不良影响，但已发表的经验有限有关晚期妊娠时发生一氧化碳中毒女性的胎心监护图形特征，信息较为有限。在少数几例详细报告的病例中，初始胎心监护显示4 例胎儿中有3 例出现基线心动过速，胎心率为160-190 次/分钟，并且所有4 例胎儿的心率仅有极轻微的变异，没有出现加速或减速。在对其母体进行了60-90 分钟的HBO 治疗后，所有监护图形恢复正常。等二氧化碳过度通气：还未有证据显示等二氧化碳过度通气可降低DNS 或死亡的风险，在进行更大规模的试验前，不赞成将该方法用于所有患者；然而，该技术相对简便和经济，因此可能在疑似一氧化碳中毒患者的早期治疗中起到一定作用。

COHb 的消除半衰期部分取决于每分钟通气量。等二氧化碳过度通气是一种对气管插管患者使用含氧气和少量二氧化碳

( carbon dioxide, CO2 )的常压混合气体进行过度通气的技术，采用该技术，尽管每分钟通气量增加至 6 倍，动脉血

二氧化碳分压仍维持在约40mmHg 。在动物实验模型中，运

用该技术相比使用100% 氧气进行常规通气治疗，一氧化碳的清除率达到2 倍以上。此外，与HBO 治疗相比，等二氧化碳过度通气所需要的技术要经济和简便得多。向呼吸循环中加入CO2 必须伴随着辅助过度通气，否则可能出现呼吸性酸中毒，并加重由COHb 引起的代谢性酸中毒。

有人在未行气管插管的患者中对一种概念相似的方法进行了试验。一项研究将COHb 水平在10%-12% 的7 例患者随机分配至两个组，一组经面罩呼吸100% 氧气治疗，另一组接受吸入氧分数大于95%的通气（含4.5%-4.8% 的二氧化碳），以便在2-6 倍于基线水平的每分钟通气量下维持血碳酸正常。COHb 的半衰期在采用等二氧化碳过度通气方法后出现显著降低（78 分钟vs 31 分钟）。

儿童中的注意事项相比于成人，年幼儿童一氧化碳中毒的征象可能更细微且更不具特异性。易激怒和喂养困难可能为婴幼儿一氧化碳中毒后的唯一表现。由于具有较高的氧利用和每分钟通气量，年幼儿童可能比同样暴露程度的年龄较大儿童和成人更早出现一氧化碳中毒的症状和体征。相比之下，年龄较大儿童的症状与成人相似，因其可用语言表达头痛和恶心的感觉。迟发型神经精神后遗症在儿童中的发病率介于3%-17% ，低于报道的成人发病率。一氧化碳中毒的处理不会因患者年龄而改变。虽然对年幼儿童进行更加积极或者较为保守的治疗都有理论上的理由，但还没有人类研究可提供做出推荐的依据，并且治疗中心通常不会由于年龄的不同而改变患者的治疗方案。

对年幼儿童使用HBO 时，必须注意以下具体问题：?对于5 岁以下有活动性中耳炎患者或者无法平衡中耳压力的患者，应实施鼓膜切开术。

?允许家人进入高压氧舱陪伴受惊的患儿可能对治疗有所帮助。

?当对婴儿进行HBO 治疗时，必须注意保暖：该年龄段容易发生体温过低。

?也必须考虑到先天性畸形：·应通过胸片检查有无先天性畸形，例如可能导致气胸的大叶性肺气肿。

·对未缓解的导管依赖性先天性心脏病患者行HBO 治疗时应谨慎，因为氧气可能会促使导管关闭。在大多数情况下，此类患者不适宜进行HBO 治疗。恰当的做法是请小儿心脏病专家会诊。