Механизъм на токсично действие на въглероден оксид (II) - Отравяне с въглероден окис
Прониквайки с атмосферен въздух в белите дробове, въглеродният окис бързо преодолява алвеоларно-капилярната мембрана, разтваря се в кръвната плазма, дифузира в еритроцити и влиза в обратимо химично взаимодействие както с окислен, така и с редуциран хемоглобин съгласно схемата:
Hb2 + CO HbCO + O2
или Hb + CO HbCO.
Полученият патологичен комплекс карбоксихемоглобин (HbCO) не е в състояние да прикрепи кислород към себе си. В този случай CO в молекулата на хемоглобина се комбинира с железни атоми (карбонил), измествайки кислорода. Ясно е, че една молекула хемоглобин (по-точно 4 от нейния хем) може да прикачи до 4 молекули CO.
Кръвта абсорбира въглеродния оксид много интензивно поради високия си химичен афинитет към хемоглобина. Оказа се, че въглеродният оксид се свързва с хемоглобина около 250 пъти по-активно от кислорода. С други думи, в състезанието за хемоглобин въглеродният оксид има значително предимство пред кислорода. Изчислението показва, че когато въздухът съдържа 0,07% CO и 21% O2, количеството НbO2, образувано в кръвта, става равно на количеството НbCO. Такова равновесие може да се установи, ако концентрацията на въглероден окис във въздуха, вдишван от човек, близка до 0,07%, се поддържа в продължение на много часове (според някои доклади няколко дни). Ето защо малки количества въглероден окис, включително ендогенен въглероден окис, могат да бъдат опасни, ако са изложени на тялото за дълго време в затворени пространства. Трябва също така да се има предвид, че дисоциацията на карбоксихемоглобина се случва много бавно (3500 пъти по-бавно от дисоциацията на оксихемоглобина) и това също допринася за натрупването му в кръвта.
Тази стойност, която се нарича още коефициент на отравяне, показва, че количеството образуван карбоксихемоглобин е право пропорционално на парциалното налягане на въглеродния оксид и обратно пропорционално на парциалното налягане на кислорода. От друга страна, колкото повече кислород има във вдишания въздух (и следователно в кръвния поток), толкова по-малко се образува HbCO и по-бързо се дисоциира.
където pCO е парциалното налягане на въглеродния окис в mm Hg. Изкуство .; t е времето на експозиция в минути; v е минутният обем на дишането, т.е. продуктът на дълбочината на вдишване в литри от броя на вдишванията за 1 минута.