Jochen Thorns - Kohlenstoffmonoxid

Merke: 1 Vol.-% sind 10.000 ppm.Beispiel: 10,9 Vol.-% = 109.000 ppm

Kohlenstoffmonoxid hat eine 200- bis 300-fach höhere Affinität (bei fetalem Blut sogar eine bis zu 600-fache Affinität) an das sauerstofftransportierende Protein Hämoglobin als Sauerstoff, dies bedeutet, dass sich Kohlenstoffmonoxid sehr gut an Hämoglobin bindet. Dabei entsteht Carboxyhämoglobin (CO-Hb) und der Sauerstofftransport im Gewebe wird unmittelbar blockiert. So kommt es schnell zu einem Sauerstoffmangel mit entsprechenden Auswirkungen im Körper (siehe auch Kapitel 3).

Der Normalwert von CO-Hb liegt beim Menschen etwa bei drei Prozent. Bei starken Rauchern kann dieser Wert deutlich erhöht sein. So können Raucher, die 20’Zigaretten pro Tag konsumieren, einen CO-Hb-Anteil von fünf Prozent, Raucher mit mehr als 30 Zigaretten pro Tag auch bis zu 15 Prozent CO-Hb haben. Der Abbau des im Blut gebundenen Kohlenstoffmonoxids nur einer Zigarette soll bis zu zwölf Stunden dauern.

Mit der Aufnahme (Intoxikation) in den Körper entfaltet Kohlenstoffmonoxid eine akut toxische Wirkung auf Blut, Nerven und Zellen. Entsprechend gilt Kohlenstoffmonoxid als Atemgift mit Wirkung auf Blut, Nerven und Zellen.

Merke: Kohlenstoffmonoxid ist ein Atemgift mit Wirkung auf Blut, Nerven und Zellen.

Durch die Blockierung des Sauerstofftransportes im menschlichen Körper durch die Anlagerung von Kohlenstoffmonoxid an das Hämoglobin kommt es zu einer Sauerstoffunterversorgung. Statt Sauerstoff werden durch Hämoglobin Kohlenstoffmonoxid-Moleküle zu den Zellen transportiert; die Verbindung Kohlenstoffmonoxid-Hämogobin kann nur durch eine hyperbare Sauerstoff-Therapie in einer Druckkammer gelöst werden. Erste Symptome für eine Kohlenstoffmonoxid-Exposition sind Übelkeit, Erbrechen, Kopfschmerzen, Sehstörungen, Konzentrationsschwächen und Schwindel. Atemnot wird jedoch nicht zwangsläufig verspürt. Dies kann dazu führen, dass eine erhöhte CO-Konzentration nicht sofort erkannt wird – auch nicht vom Rettungsdienst.

Merke: Eine erhöhte CO-Konzentration wird möglicherweise nicht sofort als solche erkannt, da die Symptome wie Schwindel, Kopfschmerzen oder Übelkeit auch als harmlos eingestuft werden können.

Da die Verflechtung von Hämoglobin und Kohlenstoffmonoxid rosarot erscheint, sind bei einer stärkeren Intoxikation von Kohlenstoffmonoxid – je nach CO-Hb-Anteil (Kohlenstoffmonoxid-Hämoglobin-Wert) – eine rosige bis kirschrote Verfärbung der Haut sowie vor allem der Schleimhäute möglich. Es gibt keine Zyanose wie beispielsweise beim Asthma-Anfall.

Ähnlich wie bei einer Belastung durch radioaktive Strahlung ist auch bei Kohlenstoffmonoxid von einer Akkumulation der aufgenommen Dosis auszugehen. Dies bedeutet, dass eine hohe Dosis oder eine lange Expositionszeit zu Folgeschäden führen kann.

Mittelbar wirkt sich eine Kohlenstoffmonoxid-Intoxikation auf das Kurzzeitgedächtnis aus, sodass es zu neurologischen Ausfällen kommen kann. Mit einer weiter zunehmenden Konzentration von Kohlenstoffmonoxid im Blut kommt es zu Verwirrtheit, Bewusstlosigkeit, Atem- und Herzrhythmusstörungen und schließlich zum Tod.

Menschen mit einer bestehenden koronaren Herzerkrankung haben ein erhöhtes Risiko durch eine Kohlenstoffmonoxid-Intoxikation Herzrhythmusstörungen oder einen Herzinfarkt zu erleiden. Bei schwangeren Frauen kann eine Kohlenstoff[13]monoxid-Intoxikation zu einer erheblichen Schädigung des Fötus führen. Und auch Kinder sowie respiratorisch (vor-)erkrankte Menschen unterliegen einem besonderen Risiko (Fromm, 2020).

Tabelle 2: Symptome in Abhängigkeit von der CO-Konzentration in der Umgebungsluft (in Anlehnung an König/Lipp, 2007 und Geldner, o. A)

Bereits geringe Kohlenstoffmonoxid-Konzentrationen in der Atemluft können zu gefährlichen Blockaden des Hämoglobins und damit zu einem erhöhten und behandlungspflichtigem CO-Hb-Wert führen (König/Lipp, 2007):

0,03 Vol.-% CO → 20 % CO-Hb

0,07 Vol.-% CO → 50 % CO-Hb

[14]Tabelle 3: Symptome in Abhängigkeit des CO-Hb-Wertes (nach König/Lipp, 2007)

Kohlenstoffmonoxid entsteht bei jeder Verbrennung kohlenstoffhaltiger Verbindungen (beispielsweise Erdgas, Erdöl, Kohle, Holz und anderer brennbarer Feststoffe). Unter optimalen Bedingungen entsteht Kohlenstoffdioxid; ist jedoch zu wenig Sauerstoff vorhanden, d. h. es liegt eine unvollständige Verbrennung vor, wird Kohlenstoffmonoxid gebildet. Dabei können schnell große Mengen des Gases freigesetzt werden.

Merke: Je unvollständiger eine Verbrennung abläuft, desto stärker ist die Bildung von Kohlenstoffmonoxid.

Dies bedeutet, dass Kohlenstoffmonoxid bei jedem Feuer auftritt, wobei jeweils die Konzentration und die Einwirkung auf Menschen, Tiere und Umwelt unterschiedlich und daher situationsbedingt zu bewerten sind. Kohlenstoffmonoxid kann jedoch auch im Haushalt, in Gewerbe- und Gaststättenbetrieben, in Gruben und Zisternen und vor allem im Zusammenhang mit Feuerungsanlagen (Heizungsanlagen) auftreten sowie durch chemische Reaktionen (zum Beispiel in Holzpellets-Lagern) entstehen.