Toxizität [Bearbeiten]
Kohlenstoffmonoxid ist ein gefährliches Atemgift und kann zu einer Kohlenstoffmonoxidintoxikation führen. Es bindet, wenn es z. B. mit dem Tabakrauch in den Blutkreislauf gelangt, etwa 325-mal stärker an den roten Blutfarbstoff Hämoglobin als Sauerstoff. Das bedeutet also, dass wenn Kohlenmonoxid in einem Konzentrationsverhältnis von 1:210 zu Sauerstoff vorliegt (dies entspricht etwa 0,1 Prozent Kohlenstoffmonoxid in der Luft), mit der Zeit 50 % des Hämoglobins im Blut durch CO blockiert werden. Bei 1,28% Kohlenstoffmonoxid in der Luft tritt der Tod innerhalb von 1-2 Minuten ein.[6][7] Kohlenmonoxid blockiert die Bindungsstellen des Sauerstoffs, indem es eine stärkere koordinative Bindung mit dem Zentralion (Eisen, hier zweiwertig) der Hämgruppe in Hämoglobin und Myoglobin eingeht (Komplexbildungsreaktion). Hierdurch wird der Sauerstofftransport im Blut bzw. Muskel blockiert, was zum Tod durch Erstickung führen kann. Diese Bindung wird allerdings durch die Struktur des Hämoglobins im Vergleich zum eigentlichen, im Hämoglobin eingebetteten Sauerstoffträger Häm schon erschwert: Die Affinität von CO, an isoliertes Häm zu binden, ist 26.000 mal stärker als die von Sauerstoff. Wenn der Sauerstofftransport nicht Aufgabe des Hämoglobins wäre, wären schon geringere Mengen Kohlenstoffmonoxids, das auch bei einigen Prozessen im Körper entsteht, tödlich. Collman et al. formulierten hierfür die These, dass Kohlenstoffmonoxid, das aufgrund der Anordnung seines freien Elektronenpaars am C mit einem Winkel von 180° an die sechste Koordinationsstelle des Häm gebunden wird, durch „distale Effekte“ quasi verbogen wird und somit die Bindungsreaktion schwieriger wird.[8] Die Eliminationshalbwertszeit des Kohlenstoffmonoxid aus dem Blut beträgt 2–6,5 h,[1] anhängig von der aufgenommenen Menge an CO und der Ventilationsrate des betroffenen Menschen.
Durch die Bindung des CO an Hämoglobin werden Pulsoxymeter getäuscht und geben fälschlich hohe Sauerstoffsättigungsraten an. Die äußerlichen Anzeichen einer Kohlenmonoxidvergiftung sind kirschrote Schleimhäute. Nach neueren Untersuchungen mit hohen Fallzahlen (231 Patienten) ist dieses klinische Zeichen insbesondere bei leichteren Vergiftungsformen selten anzutreffen.[9] Die Farbe ist ein Resultat der tiefroten Hämoglobin-Kohlenstoffmonoxid-Charge-Transfer-Komplexe. Ferner können die nach dem Tod bei der Leiche auftretenden Totenflecke (Livores) durch eben diesen Mechanismus typischerweise ebenfalls leuchtend rot gefärbt sein und somit einen Hinweis auf eine Kohlenmonoxidvergiftung geben.
Kohlenmonoxid ist ein Photosynthesegift und schädigt auch das Chlorophyll der Pflanzen.
Der prozentuale Anteil des im Blut mit Kohlenstoffmonoxid belegten Hämoglobins wird auch als COHb abgekürzt (Kohlenmonoxid- Hämoglobin).
Quelle Wikipedia