inquiaria
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CO Gas incolore e inodore
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Tab 12.6 dolara
Conc max consentita in Italia: 10 ppm (riferito alla conc media
misurabile in 8 ore)
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Il CO un gas asfissiante per formazione di carbossiemoglobina
circa 6000 casi di avvelenamento da CO/anno
In Italia:
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GRUPPO EME EMOGLOBINA
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LEMOGLOBINA
Emoglobina ridotta (stato T) Ossiemoglobina (stato R)
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Contenendo quattro gruppi eme, l'emoglobina pu legare fina a 4 molecole di O2
ha la capacit di modulare la propria affinit per l'ossigeno in funzione
della pressione parziale dell'ossigeno stesso
Ci possibile grazie alla struttura oligomerica della proteina: il legame di una molecola di O2 ad una subunit provoca infatti una variazione
conformazionale nelle subunit adiacenti, tale da far aumentare la loro affinit per l'ossigeno.
Maggiore il numero di subunit che legano l'ossigeno, pi cresce
l'affinit degli altri siti di legame.
Questo fenomeno prende il nome di cooperativit e si distingue per il fatto di produrre una curva di saturazione in funzione della concentrazione
del substrato con un caratteristico andamento sigmoide
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Hb4 + O2 Hb4O2 K1
Hb4O2 + O2 Hb4O4 K2
Hb4O4 + O2 Hb4O6 K3
Hb4O6 + O2 Hb4O8 K4
PROCESSO DI OSSIGENAZIONE
Criterio della cooperativit:
K1 ~ K2 ~ K3 > K4
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30%
50%
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La curva di dissociazione della HbO dipende dal pH, dalla pCO2 (effetto Bohr) dal DPG
Un pH inferiore a livello dei tessuti indica un fabbisogno
di ossigeno e ne favorisce il rilascio
CO2 + H2O HCO3- + H+
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Il CO ha una affinit circa 200 volte pi alta per lemoglobina rispetto allO2
Equazione di Haldane: definisce la competizione dellO2 e del CO per lo stesso sito nelleme
[Hb4(CO)4] [Pco]
_________ = M ____
[Hb4(O2)4] [Po2]
La costante M ha un valore di 245
Quando la Pco = 1/245 Po2:
[Hb(CO)4]
_________ = 1
[Hb(O2)4]
L'aria contiene il 21 % di ossigeno, l'esposizione a una miscela di gas che contiene lo 0.1 % di CO provocherebbe la formazione di un 50 % di carbossiemoglobina
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Concentrazione ematica di O2
CO = 0.5 mmHg O2 = 100 mmHg
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TOSSICITA DEL CO
ANEMIA IPOSSICA
lesposizione a CO risulta in una rapida saturazione della emoglobina, favorita dalla aumentata ventilazione
stato di incoscienza, morte in pochi minuti
Lintossicazione da CO costituisce una delle pi frequenti cause di errore diagnostico in medicina durgenza poich i
sintomi di presentazione sono estremamente variabili e spesso riferibili ad altre patologie
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La velocit dell'intossicazione dipende dalla capacit di diffusione nei polmoni del CO, dalla ventilazione alveolare e dall'attivit fisica dell'individuo.
Esiste una differente sensibilit tra le diverse specie.
Il valore di M per il canarino meno della met del corrispettivo valore umano. Il cervello del canarino meno sensibile di quello umano.
Il canarino ha una frequenza respiratoria maggiore, e quindi pi sensibile alle alte concentrazioni per brevi periodi ma meno sensibile a concentrazioni pi basse per periodi prolungati rispetto alluomo.
Caratteristiche dell'avvelenamento da CO.
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1. I meccanismi chemorecettoriali non sono attivati in quanto la PO2 non modificata.
2. La ventilazione si attiva in risposta a una ipossia che si sviluppa lentamente e che richiede un aumento della gittata cardiaca.
3. Questo meccanismo compensatorio limitato e lo svenimento pi comune della dispnea nell'avvelenamento da CO.
5. Tachicardia e cambiamenti nell'elettrocardiogramma sono espressione di una condizione di ipossia e possono essere osservati ad una saturazione del 30%
6. Altri sintomi includono cefalea, debolezza , nausea, vertigini, visione diffuscata.
7. Perdita di coscienza, coma, convulsioni, e morte sono associate con una saturazione compresa tra il 50 e l'80 %
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La carbossiemoglobina rosso ciliegia, e la sua
presenza nel sangue pu conferire un colorito rosso
alla pelle e alle membrane.
L'esposizione a concentrazioni ambientali molto alte
pu risultare in una saturazione dell'emoglobina
sufficiente a produrre perdita di conoscenza e morte
in pochi minuti con pochi o nulli segni premonitori.
A concentrazioni ambientali basse necessario un
tempo pi lungo perch si raggiunga l'equilibrio (4 ore
per una persona a riposo per una concentrazione di CO
dello 0.1 % in volume).
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Il monossido di carbonio non un veleno con una cinetica di accumulo, terminata l'esposizione esso si dissocia dall'emoglobina e viene eliminato attraverso i polmoni.
Garagisti e vigili urbani possono subire delle intossicazioni acute ricorrenti.
Ogni insulto ipossico, incluso quello da CO, se di sufficiente gravit, pu produrre delle sequele neurologiche se il paziente sopravvive.
Il CO si pu combinare con la mioglobina, cit P450, cit A3 ossidasi
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IL SNC e il miocardio sono i principali bersagli di tossicit del CO
La soglia di tossicit pi bassa nei bambini e nelle situazioni caratterizzate da
elevata attivit muscolare o metabolica
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SISTEMA NERVOSO
Necrosi dovuta a ipossia-istotossica
Il CO , per analogia con il NO, media vasodilatazione e causa quindi ipotensione sistemica e ipoperfusione cerebrale In questa situazione il meccanismo compensatorio locale di vasodilatazione non ha effetto.
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Sindrome neurologica ritardata
Si sviluppa dopo un intervallo fino a 40 gg.
Ha una sintomatologia estremamente variabile: deterioramento mentale, disturbi motori (parkinsonismo), cecit, convulsioni, neuropatie periferiche ecc.
Pu risolversi spontaneamente o essere permanente
Fattori causali: ipossia, blocco della respirazione cellulare, stress ossidativo
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SISTEMA CARDIOVASCOLARE
LESIONE DELLENDOTELIO VASCOLARE
DEGENERAZIONE E NECROSI FOCALE
LESIONE DELLE ARTERIE CORONARICHE
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Lintossicazione da CO identificata dal riscontro di valori positivi di COHb, cui possono
corrispondere quadri clinici di presentazione totalmente silenti oppure disfunzioni di diversa
gravit di uno o pi organi e apparati, sia in fase acuta che post-acuta.
Valori fisiologici di COHb: 0.5 %
Valori positivi di COHb (prelievo del sangue sul posto):
5% nei bambini e nei soggetti non fumatori
10% nei soggetti fumatori
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diagnosi
I valori di COHb non definiscono la gravit dellintossicazione
(se non per valori sopra 40/50%).
laCOHb non ha quindi significato prognostico
La COHb relativamente stabile e la determinazione risulta affidabile anche a distanza
di 2 settimane dal prelievo
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SINTOMATOLOGIA
tab. 1 - Classificazione di gravit dell'intossicazione da CO
Classe di gravit Segni e Sintomi
asintomatico (grado 1) assenti (*)
lieve (grado 2) cefalea
vertigini
nausea
vomito
media (grado 3)
confusione mentale
lentezza di ideazione
visione offuscata
debolezza
atassia
anomalie comportamentali
respiro superficiale
dispnea da sforzo
tachipnea
tachicardia
alterazioni ai test psicometrici
grave (grado 4)
sopore
ottundimento del sensorio
coma
convulsioni
sincope
disorientamento
alterazioni alla TAC encefalo
ipotensione
dolore toracico
palpitazioni
aritmie
segni di ischemia allECG edema polmonare
acidosi lattica
mionecrosi
bolle cutanee
(*) pazienti con valori di COHb positivi
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50 ppm x 60 min = 1,6% COHb a riposo 2,8%-3,7% COHb con esercizio
50 ppm x 24 h = 7,3% COHb
100 ppm X 1 h = 2,7 7,1 %
100 ppm X 24 h = 13,6 %
LIVELLI NORMALI DI COHb: 0-5 %
alterazioni psicomotorie cardiovascolari aumento della gittata cardiaca alterazione del flusso sanguigno coronarico cefalea vertigini nausea
> 5%
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TRATTAMENTO
Somministrazione di ossigeno che aumenta la velocit di dissociazione della COHb
Normobarico: maschere facciali tubo endotracheale
iperbarico
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NOx
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NOx
Agricoltura (silos)
Inquinante indoor (fornelli e stufe a cherosene, fumo di tabacco)
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E un gas insolubile Organo bersaglio: albero respiratorio- bronchioli terminali
concentrazione consentita in Italia: 0,11 ppm
da non superare pi di una volta al giorno
INO2 un gas molto irritante, tuttavia gli effetti tossici si riscontrano per esposizione a conc molto superiori
a quelle consentite
i bassi limiti consentiti sono dovuti alla formazione di inquinanti
fotochimici in presenza di NO2
Gli ossidi di azoto sono molto reattivi e favoriscono la formazione di O3
e di specie intermedie tossiche come aldeidi e PAN
NO2
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EFFETTI TOSSICI Induce un quadro di lesione simile a quello
dellozono, tuttavia lNO2 molto meno potente
LNO2 induce un danno soprattutto a livello dei bronchioli terminali
NO2
O3
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CONSEGUENZE SULLA FUNZIONALITA POLMONARE
Gli effetti sulla funzionalit si osservano per esposizione a dosi elevate (4 -10 ppm)
Diminuita funzionalit polmonare (asmatici, anziani)
Broncocostrizione
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INFIAMMAZIONE POLMONARE
NO2 non induce infiammazione alle conc presenti nellambiente
Per conc > 4 ppm:
LNO2 un potente irritante polmonare
Distruzione delle cellule ciliate e cellule clara e riduzione della clearance mucociliare
Distruzione dei linfociti T, dei macrofagi e riduzione della funzione macrofagica
Aumentata suscettibilit alle infezioni
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ALTRI OSSIDANTI PAN (perossiacetilnitrato)
idrocarburi + O2 + NO2 + light CH3COOONO2
si forma dalla reazione di biossido di azoto e radicale perossiacetile, derivante a sua volta dall'ossidazione fotochimica di idrocarburi, aldeidi e chetoni
Il PAN viene considerato come un efficace indicatore di attivit fotochimica in quanto si forma solo attraverso processi fotochimici
E un gas solubile che si ferma nelle mucose delle vie aeree superiori e non raggiunge i polmoni.
Causa irritazione delle vie aeree superiori e degli occhi
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ALDEIDI
si formano dalla fotossidazione degli idrocarburi
Contribuiscono alla formazione dellodore caratteristico dello smog fotochimico e alla irritazione oculare
Indoor (fumo di sigaretta, emissioni domestiche) La paraformaldeide si pu liberare nellambiente domestico da
materiale di costruzione o da schiume isolanti a base di urea-formaldeide
Formaldeide: HCHO 50% delle aldeidi totali
Acroleina: CH2=CHCHO 5 %
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Formaldeide HCHO: un forte irritante molto solubile in acqua.
causa irritazione delle mucose nasali, delle vie aeree superiori e degli occhi
2-3 ppm: debole irritazione
4-5 ppm: forte irritazione
Altera la funzione respiratoria con diminuzione del volume respiratorio
e broncocostrizione soprattutto nei soggetti asmatici
Conc di 60 ppb possono essere normalmente raggiunte nelle abitazioni
e causare alterazioni respiratorie nei bambini
(50 ppb per i bambini asmatici)
un debole sensibilizzante, capace di indurre risposte allergiche
E definito un probabile cancerogeno per luomo (studi sui roditori)
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Acroleina CH2=CHCHO: molto pi irritante della formaldeide perch insatura
1 ppm: provoca irritazione degli occhi e delle mucose respiratorie
Alterata funzionalit respiratoria con aumento della resistenza polmonare per broncocostrizione colinergica
Negli animali la somministrazione cronica provoca lesione delle vie aeree con conseguente fibrosi.
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Idrocarburi aromatici policiclici
benzopirene
il benzopirene linquinante di riferimento della famiglia degli idrocarburi policiclici aromatici
Si formano prevalentemente dalla combustione dei combustibili
fossili e dai processi di combustione incompleta
possono essere alla stato gassoso o essere adsorbiti sul particolato
reagiscono con NO2 formando composti pi tossici (nitroareni)
Hanno una potente azione cancerogena e mutagena per la formazione
di metaboliti molto tossici