Вплив на здоров’я тривалого впливу низьких концентрацій чадного газу Професійний;

30 мг/м 3 (26,1 ppm) протягом 1 години

10 мг/м 3 (8,7 ppm) протягом 8 годин.

Експертна група зі стандартів якості повітря повідомила у 1994 р., Що рівень COHb у крові на 2,5–4% пов’язаний із „зменшенням короткочасної максимальної тривалості фізичних вправ у молодих здорових чоловіків”. 2 Рівні 2,7–5,1% COHb були пов’язані із “зменшенням тривалості фізичних вправ через посилення болю в грудях (стенокардія) у пацієнтів з ішемічною хворобою серця”. Рівні 2–20% COHb призвели до “двозначного впливу на зорове сприйняття, слух, моторну та сенсомоторну ефективність, пильність та інші показники нейро-поведінкової продуктивності”.

Курці - цікавий виняток з цього. У той час як у некурящих рівень COHb зазвичай становить близько 0,5%, в результаті нормального ендогенного вироблення окису вуглецю, курці можуть мати рівні COHb приблизно до 13%, проте, схоже, вони не відчувають типів ефектів, які роблять ті, хто зазнає впливу до навколишнього CO, який досягає подібних рівнів COHb. Деякі використовували це спостереження, стверджуючи, що низький рівень окису вуглецю не має неврологічних ефектів. Однак не можна заперечувати, що рівень COHb значно нижче 13% корелює зі зниженням розумової працездатності (це буде обговорено далі). Не розуміючи, чому курці, здавалося б, “імунітетні” до таких рівнів COHb, очевидно, що вони є винятком із загального правила, і їх не слід використовувати для оцінки наслідків впливу окису вуглецю з низьким рівнем на некурящих вдома.

Оскільки вплив вище 9 ppm довше восьми годин призводить до рівня COHb вище 2,5%, на таких рівнях можуть мати місце наслідки для здоров’я. У разі несправного газового нагрівача потенційний вплив може відбуватися до тих пір, поки проблема залишається не виявленою, триває тижні або навіть місяці. У дослідженні Amitai та співавт. Автори повідомили про результати тестів, проведених Національним бюро стандартів США. 8 Вони виявили, що гарно працюючі гасові нагрівачі в погано провітрюваних приміщеннях можуть виробляти рівні CO 46–98 ppm.

Кілька досліджень намагалися визначити рівні окису вуглецю в будинках людей. 9, 10 Шапловський та співавт. Вимірювали рівень COHb у крові приблизно у 3000 дітей у США, а також концентрації CO у 1820 випадково вибраних будинках. 9 Вони виявили, що у 22,5% дітей (n = 517) рівень COHb у крові перевищував 3%. Найвищий рівень становив близько 8%. З домів, які тестували на концентрацію СО, близько 17% (n = 306) мали рівні вище 10 ppm. Ці підвищені рівні CO в основному були спричинені несправними або неправильно вентильованими приладами, що спалюють паливо. Однак пасивне куріння не враховувалось, і відомо, що це може зіграти важливу роль у підвищенні концентрації СО в приміщенні. Проте, це дослідження припускає, що значна частина населення може несвідомо зазнати впливу рівня окису вуглецю вище, ніж вважається безпечним. Хоча це дослідження проводилось у Сполучених Штатах, доктор Девід Пенні на своєму веб-сайті зазначає, що у Великобританії існує більше проблем, ніж у США. 11 У Великобританії використання газових приладів є більш розповсюдженим, і будинки, як правило, старіші і тому обладнані старими приладами.

Долан та співавт. Досліджували рівень COHb у крові у пацієнтів із грипоподібними симптомами в лікарні в штаті Кентуккі. 10 У 13 із 55 пацієнтів (23,6%), які проходили тестування, повідомлялося про рівень COHb вище 10%. Оскільки пацієнти, які брали участь у дослідженні, були самостійно відібрані, вони можуть не становити характерну частку всіх пацієнтів, які відчувають подібні до грипу симптоми. Однак не виключено, що частина пацієнтів, які повідомляють своїм лікарям загальної практики із такими симптомами, насправді страждає від наслідків низьких концентрацій СО в їхньому домашньому середовищі.

Оскільки здається ймовірним, що багато людей піддаються дії СО у своїх будинках, важливо визначити, який вплив це може мати на їхнє здоров'я. Для нормальних здорових людей наслідки можуть бути незначними або відсутніми. Однак деякі люди, такі як діти, люди похилого віку, вагітні жінки та люди з хронічними захворюваннями, пов'язаними з порушенням кровопостачання серця та мозку, можуть бути більш сприйнятливими до підвищеного рівня СО.

БІЛЬШЕ ЗАЯЧЕНІ ІНШІ МЕХАНИЗМИ?

Механізм токсичності чадного газу в основному полягає в гіпоксії. При вдиху CO всмоктується через легені, де зв’язується з гемоглобіном, утворюючи COHb. Оскільки спорідненість до Hb у 234 рази перевищує спорідненість до кисню, кількість кисню в крові значно зменшується, викликаючи гіпоксичний стан. Крім того, як тільки CO пов'язаний, він змінює криву дисоціації оксигемоглобіну, тим самим зменшуючи швидкість вивільнення кисню до клітин. Тканини з більшою потребою в кисні, такі як мозок і серце, сильніше страждають від гіпоксії. 12

Хоча гіпоксія може пояснювати деякі наслідки впливу СО, вона не узгоджується з певними спостереженнями. У багатьох випадках симптоми зберігаються або навіть з’являються після того, як рівень COHb нормалізується. Ці відстрочені нейропсихологічні наслідки можуть з’явитися через 2–40 днів після впливу. Вони включають симптоми, виявлені під час опромінення, такі як млявість, головні болі та проблеми з концентрацією, а також інші симптоми, такі як амнестичні синдроми, деменція, психоз та паркінсонізм. Це не можна пояснити лише гіпоксією, оскільки можна було б очікувати поліпшення симптомів після зняття гіпоксичного стресу. 13 Ще одним свідченням того, що крім гіпоксії може бути задіяний токсичний механізм, є відсутність чіткої кореляції між рівнем COHb та впливом на здоров'я. 7 Рівень COHb не завжди відповідає інтенсивності симптомів і не може бути використаний для надійного прогнозування результату пацієнта. Фельдман також зазначив, що морфологічні зміни, виявлені в тканині мозку при розтині, не можуть бути викликані лише CO. 4

Наразі не виявлено прямого зв'язку між роллю CO як вісника та довгостроковими наслідками, про які повідомляють деякі пацієнти. Однак відкриття того, що СО може брати участь у біологічних шляхах всередині клітин, забезпечує потенціал механізму. Гем-оксигеназа-1 каталізує розпад гемосодержащих білків з подальшим вивільненням СО. Гем-оксигеназа-1 виробляється в мозку у відповідь на гіпоксію, і, таким чином, вироблений ендогенно СО може відігравати роль у відповіді на саму гіпоксію, індуковану екзогенними CO. 4

Гем-оксигеназа-1 міститься в декількох регіонах мозку, включаючи гіпокамп та нюхові нейрони, що вказує на можливу роль СО у цих регіонах. 14, 15 Було висловлено припущення, що СО може відігравати роль у довгостроковому потенціюванні - процесі, необхідному для формування спогадів. 14 Цікаво, що симптоми, про які повідомлялося після впливу СО, включали погіршення пам’яті та очні ефекти. 6

Том та Ісхіропулос вивчали ендотеліальні клітини людини, інкубовані з екологічно важливими рівнями СО (10–20 ppm). 16 Вони виявили, що клітини виділяють оксид азоту, викликаючи окислювальний стрес, здатний впливати на клітинну фізіологію.

Хоча ефекти окису вуглецю на клітинну функцію до кінця не вивчені, є достатньо доказів, які свідчать про те, що гіпоксія сама по собі може бути не єдиним процесом, що бере участь у патології СО.

ІНШІ ЕФЕКТИ НИЗЬКОГО РІВНЯ: ХВОРОБА СЕРЦЯ, НИЗЬКА ВАГА НАРОДЖЕННЯ

Складність у визначенні того, чи дуже низькі рівні СО чинять довгострокові наслідки для здоров’я, частково виникає внаслідок того, що ці рівні зазвичай не дають постійних симптомів. Люди з рівнем COHb у крові близько 5% або нижче зазвичай не відчувають симптомів; це вірно для курців сигарет, у яких концентрація COHb може досягати 12%. Однак є вагомі докази того, що такі низькі рівні мають інші наслідки для здоров’я. Епідеміологічні дослідження показали, що рівні CO в повітрі корелюють із рівнем смертності та госпіталізацією від серцевої недостатності. Це має важливе значення для громадського здоров'я, оскільки хвороби серця є основною причиною смерті в США та Великобританії.

У 1995 р. Морріс та співавт. Вивчали роль забруднення навколишнього повітря у зв'язку із серцевою недостатністю у людей похилого віку. 17 Вони виявили, що збільшення рівня окису вуглецю в навколишньому середовищі призвело до відповідного збільшення кількості госпіталізацій із серцевою недостатністю. Вони припускають, що навколишнє середовище СО може осаджувати або погіршувати вже існуючі захворювання. Подібне дослідження Бернетта та ін. Підтримало цю гіпотезу. 18 У цьому дослідженні 10 найбільших канадських міст автори виявили позитивну взаємозв'язок між атмосферним рівнем СО та коефіцієнтами госпіталізації за застійною серцевою недостатністю, особливо у людей похилого віку. Автори повідомили про більш сильну кореляцію з СО, ніж з іншими забруднювачами, і згадали, що це спостереження узгоджується з двома іншими дослідженнями. Однак, як і в будь-якому подібному дослідженні, автори не змогли виключити можливість впливу інших факторів на їх результати, оскільки важко було відокремити СО від інших забруднювачів. Тим не менше, після коригування факторів, що змішують фактори, зв'язок між рівнем CO в оточуючому середовищі та госпіталізацією залишався.

Експериментальні дослідження показали, що низький рівень СО негативно впливає на пацієнтів із захворюваннями серця при фізичних вправах. Олред та співавт. Вивчали вплив СО на ішемію міокарда. 19 Вони виявили, що під час фізичних вправ рівні COHb на 2% або 4% спричиняли зменшення тривалості часу (на 4,2% та 7,1% відповідно) до початку стенокардії.

Том та Ісхіропулос припустили можливий механістичний зв’язок між СО та атеросклерозом - хворобою, що спричиняє відкладення жиру, холестерину, клітин та сполучної тканини в судинах. 16 Виставляючи тромбоцити в крові різної концентрації СО, автори показали, що відносно низькі рівні змушують клітини виділяти оксид азоту. При концентраціях 50 або 100 ppm вироблявся пероксинітрит. Хоча це може бути нерелевантним при навколишньому рівні СО, цікаво, що, як відомо, окислювальний стрес (такий, що спричинений пероксинітритом), пошкоджує ендотелій судин. Отже, дослідження показує інший можливий біохімічний механізм опосередкованої СО патології.

Також повідомляється про кореляцію між впливом СО на матері та низькою вагою при народженні. 22 Вплив вищих рівнів СО протягом останнього триместру вагітності асоціювався з меншою вагою при народженні у дітей (співвідношення шансів = 1,22). Вплив підвищеного вмісту СО на масу тіла при народженні був таким же великим, як і вплив матері, яка викурювала пачку сигарет на день під час вагітності. Хоча звички куріння матері не враховувались у цьому дослідженні, автори скоригували свої результати для інших незрозумілих факторів (вік матері, раса та освіта), які самі корелюють із поведінкою куріння.

Вище обговорені дослідження стосуються різних питань, від довгострокових неврологічних ефектів. Однак є важливі подібності. Наприклад, вплив навколишнього СО вказує на те, що навіть низький рівень СО може мати важливі наслідки для здоров’я. Також вірно, що ні в одному з перелічених вище ефектів, ні в запропонованих неврологічних ефектах механізм ефектів не зрозумілий. Хоча втручання у доступність кисню на клітинному рівні може лежати в основі деяких ефектів, не можна виключати можливу участь оксиду вуглецю як речовини-переносника. Нарешті, потенційні проблеми охорони здоров’я, що виникають із-за викидів СО як забруднювача навколишнього повітря або із низьким рівнем СО в будинку, можуть бути подібними.

ВИДИ ВПЛИВУ: ВИПАДКИ ДОЛГОСРОЧНОГО ВПЛИВУ

Короткотермінові ефекти в експериментальних умовах

Багато інших досліджень досліджували ефективність виконання різних завдань відстеження, включаючи Benignus et al (1990), які не спостерігали різниці у результативності між суб'єктами з 5%, 12% або 17% COHb. 26 Результати інших досліджень були суперечливими. Часто ефекти виявляються незначними і не досягають статистичної значущості. Benignus та ін. Припускають, що це може бути результатом широкого спектру використовуваних психологічних тестів та важливості швидкості утворення COHb, яка варіюється в залежності від експериментальної конструкції.

Амітай та співавт. Оцінили вплив впливу низького рівня окису вуглецю на вищі когнітивні функції студентів університетів. 8 Вони відзначили, що суб'єкти з рівнем COHb 1-10% (концентрація CO в оточуючому середовищі коливалась від 17 до 100 ppm) мали значно нижчі показники на багатьох частинах тесту, ніж у досліджуваної групи. Хоча їх результати вказують на те, що низький рівень COHb корелює з низькою ефективністю деяких тестів, що включають вищі когнітивні функції, вони знову не дають переконливих даних. Наприклад, це дослідження було піддано критиці за те, що він не проводив тест інтелекту перед експозицією, за те, що використовував вимірювання навколишнього СО як маркер для COHb, замість того, щоб безпосередньо вимірювати COHb, і за неправильне тлумачення результатів тесту. 27

З різноманітності отриманих результатів стає очевидним, що необхідні подальші, більш стандартизовані тестування. У багатьох випадках, схоже, СО впливає на здатність до тестування осіб, які зазнали впливу під час тестів. Однак ці результати були оскаржені, а інші тести не показали різниці між контрольною та досліджуваною групами. Можуть виникати етичні питання щодо таких досліджень. Важко уявити, що етичне схвалення буде дано для дослідження, яке мало на меті перевірити гіпотезу, згідно з якою вплив окису вуглецю призвів до тривалих неврологічних пошкоджень.

Довгострокові наслідки: тематичні дослідження

Райан (1990) представив випадок із жінкою, яка скаржилася на головні болі, млявість та проблеми з пам’яттю протягом трьох років. Було встановлено, що 24 рівні СО у її підвалі становили 180 проміле. Рівні COHb не реєстрували. Пацієнтка дуже погано виконувала тести, які вимірювали нові здібності до навчання та пам'ять для нового матеріалу, і її показники були в найнижчому п'ятому процентилі. Вона також показала погану ефективність тестів на процеси зорової пам'яті. Пацієнт повідомляв про почуття депресії та тривоги, а також про головні болі та запаморочення навіть після ремонту печі. Цей випадок говорить про те, що розвиток довготривалих неврологічних симптомів може відбуватися навіть без втрати свідомості.

Основні повідомлення

Токсикологія СО є більш складною, ніж зазвичай думають.

Випадкове отруєння СО залишається проблемою у Великобританії.

Діагностика отруєння низькими концентраціями СО ускладнена.

З'являються зв'язки між рівнем СО на відкритому повітрі та загостренням серцевих захворювань.

Тривалий вплив низьких концентрацій може спричинити неврологічні пошкодження.

Наслідки політики

Потрібно підвищити обізнаність громадськості про небезпеку СО.

Технічне обслуговування приладів, які можуть виходити з ладу та генерувати СОЖ, є життєво важливим, особливо якщо слід уникати тривалого впливу низьких концентрацій.

Потрібні додаткові дослідження щодо впливу СО як забруднювача зовнішнього повітря.

Майерс та співавт. (1998) повідомили про сім випадків хронічного підгострого отруєння СО, при якому пацієнти відчували багато подібних симптомів навіть після того, як було виявлено та видалено джерело СО. 28 Нейропсихологічні симптоми включали зміни в пам’яті, сні, зорі, нюху та відчутті напрямку, тривожність, психомоторна дисфункція та проблеми з рівновагою. Автори зазначають, що, незважаючи на безліч симптомів, про які повідомлялося в їх дослідженні та в інших, "важко зрозуміти, як хронічний вплив низького рівня токсичної речовини може спричинити ці помітні когнітивні та психологічні зміни без помітних неврологічних ефектів".

Ці тематичні дослідження вказують на те, що тривалі неврологічні ефекти можуть виникнути після тривалого впливу чадного газу, навіть коли жертви більше не піддаються.