Poison story (1.) - Stalinon

Ponieważ mam w tym roku zajęcia z toksykologii, zaraz na początku roku pożyczyłem grubaśną "Toksykologię Współczesną" i zacząłem sobie ją przeglądać, i oczywiście znalazłem dużo rozmaitych ciekawostek, które zapewne na zajęciach mi się nie przydadzą. Ale na bloga będą pasować akurat.
Wpadłem na pomysł, aby opowieści o tych szczególnych przypadkach - a przy tym o danych truciznach - ubrać w formę bardziej literacką, którą przez analogię do "detective story", "Ghost story" i "crime story" nazwałem "Poison story" - czyli opowieść o truciznach. Pierwsza z moich opowieści będzie mówiła o tym, jak groźny może się okazać dosyć pospolity pierwiastek, jeśli tylko wymknie się spod kontroli i dostanie się w ręce człowieka nieodpowiedzialnego. Rzecz o Cynie.


Na początku czerwca 1954 roku we francuskim mieście Saint-Roman-des-Champs, Micheline Proust, żona tamtejszego rolnika, zauważyła na swej piersi bolesne, ropiejące zaczerwienienie w pobliżu sutka. Udała się do lekarza w Niort, który zdiagnozował czyraczność - zapalenie mieszka włosowego wywoływane przez gronkowca złocistego. Przepisał jej Stalinon, uznany lek na choroby skóry, wprowadzony na rynek przed paroma miesiącami. Zgodnie z zaleceniami zażyła rano dwie pigułki, i dwie następne wieczorem. Jednak z każdym dniem czuła się coraz gorzej. Pojawił się ból głowy, obniżona temperatura, wymioty i trudności z widzeniem. Piątego dnia została przewieziona do szpitala, gdzie stwierdzono obrzęk mózgu. Tego samego dnia zmarła, zaś lekarze uznali, że przyczyną śmierci było zapalenie opon mózgowych.
Wkrótce potem 24-letnia Ivette Lautier z Niort, zauważyła ropnie na ramionach i plecach. Lekarz, ten sam zresztą, zdiagnozował czyraczność i przepisał lek. Pięć dni później Ivette trafia do szpitala z wymiotami, drgawkami, halucynacjami i bólem głowy. Za przyczynę śmierci uznano ponownie zapalenie opon mózgowych. Jednak gdy pod koniec czerwca zmarła 24-letnia Michèle Morin z identycznymi objawami, lekarz szpitala w Niort, dr Alain de Lignières, zaczął mieć wątpliwości. Albo w okolicy pojawiła się epidemia zapalenia opon, albo musiał zadziałać jakiś inny, groźny czynnik. Po przejrzeniu dokumentacji stwierdził, że we wszystkich przypadkach objawy chorobowe pojawiły się tuż po zażyciu Stalinolu, dlatego zaalarmował władze sanitarne o podejrzeniu toksyczności preparatu. Powiadomił też prefekta departamentu Deux-Sevres w którym leży Niort, który jeszcze przed wynikami ponownej autopsji i badań toksykologicznych, nakazał wstrzymać obrót lekiem.
Gdy jeszcze trwały badania o podejrzeniach przeczytał pewien lekarz w Chartres, który wkrótce potem zgłosił policji, że w ostatnim czasie dwóch jego pacjentów u których rozpoznał czyraczność, zmarło kilka dni po zażyciu Stalinonu. Obrót lekiem został wstrzymany w całym kraju.

Zanim jednak opowiem co wykazało dochodzenie, cofnę się trochę bardziej w przeszłość. W 1952 roku, francuski farmaceuta Georges Feuillet, po podróży na Madagaskar doznał licznych, bolesnych ropni, rozsianych po całym ciele. Nie mogąc nic poradzić sobie znanymi metodami, zwrócił się do kolegów; ci poznali że mają do czynienia z czyracznością, rozsianym zapaleniem mieszków włosowych i gruczołów potowych, wywołanych gronkowcami lub paciorkowcami. Jeden z nich polecił Feuilletowi preparat z solami cyny, od dawna używanymi w farmakopei do leczenia grzybic, karbunkułów i innych chorób skórnych. Pomogło.
Farmaceuta, zachęcony tym sukcesem, wiedząc przy tym, że jego choroba nie jest wcale taka rzadka, postanowił wykorzystać sole cyny do stworzenia nowego leku. Już przedtem stworzył kilka preparatów, dlatego uznał, że najwygodniejszą formą użycia będą pigułki. Uznał, że najlepsze będą związki organiczne cyny, które lepiej wchłaniały się do organizmu i dzięki równomiernemu rozprowadzeniu oddziaływały na całą powierzchnię skóry. W tym konkretnym przypadku był to dijodek-dietylenek cyny (DIDE), który dzięki postaci jonowej rozpuszczał się w wodzie, a dzięki obecności łańcuchów etylowych, również w lipidach. Dodał do niego kwas linolowy - wielonienasycony kwas tłuszczowy, stosowany w chorobach skórnych i nazywany wówczas witaminą F. Z połączenia łacińskiej nazwy cyny Stannum i lnu Linim + charakterystyczna dla wielu preparatów końcówka -on, powstał Stalinon.



Feuillet wyprodukował własnym sumptem kilkadziesiąt perełek, zawierających po 15 mg DIDE i 100 mg kwasu linolowego i wysłał do Krajowego Laboratorium Kontroli Leków dla badań, równocześnie przekazał część swojemu znajomemu Mougenot, pracującemu w Klinice Wojskowej w Begin, aby przeprowadził testy medyczne. Ten podał preparat ośmiu pacjentom, stwierdził wyleczenie dolegliwości i nie stwierdził skutków ubocznych. Zaopatrzony w pozytywną opinię znajomego i wyniki badań z laboratorium, Feuillet złożył wniosek do Ministerstwa Zdrowia o wprowadzenie nowego leku. Dla ułatwienia procedur napisał, że jego lek jest jedynie modyfikacją innego preparatu Stanolex zawierającego tlenek cyny, dla którego pozwolenie na produkcję właśnie wygasło i do którego prawa wcześniej wykupił.
Jest aż zadziwiające, że to wystarczyło. Prawo farmaceutyczne we Francji nie stawiało wówczas producentom wielu wymagań. Dlatego mając opinię innego lekarza, który nie stwierdził objawów ubocznych, wyniki badań laboratoryjnych, które nie wykazały toksyczności pigułek dostarczonych przez wnioskodawcę, oraz uznając że wnioskodawca jedynie zmodyfikował lek który wcześniej produkował, w czerwcu 1953 roku wprowadzono preparat do obrotu. Nie wydano żadnych dodatkowych zaleceń ani specyfikacji produkcyjnych. Sama produkcja nie była też specjalnie kontrolowana, nie wymagano okresowych badań partii produktu co dziwi, gdyż zaledwie dwa lata wcześniej w wyniku pomyłki laboranta, wypuszczono na rynek zasypkę dla niemowląt z arszenikiem.
Feuillet zlecił firmie Février Decoisy, specjalizującej się w przemysłowych syntezach, produkcję perełek, gdzie przeprowadzano to metodami na poły chałupniczymi. Substancja aktywna nie była nawet dokładnie rozprowadzona, dlatego niektóre pigułki zawierały ślady DIDE, zaś inne ponad trzy razy więcej niż powinny. Jak wykazało późniejsze śledztwo przemysłowo produkowany DIDE był zanieczyszczony trietylenkiem cyny (TET) w ilości do 1,5 mg na pigułkę, a związek ten jest kilkunastokrotnie bardziej trujący od mało toksycznego dietylenku. Dodatkowo pozbawione powłoczki ochronnej, często z pęcherzykami powietrza wewnątrz masy, pigułki utleniały się, przez co związki cyny nabierały toksyczności. Zauważono to już na etapie produkcji, gdy niektóre pigułki, mające postać żółtawych, półprzezroczystych perełek, mętniały i ciemniały. Aby temu zapobiec po prostu pokryto je brązową otoczką. I przez długi czas nikt nie zauważył żadnego zagrożenia.

Gdy jednak w 1954 roku wybuchła afera, ludzie wpadli w panikę. Początkowo wiedziano o kilkunastu przypadkach śmiertelnych, jednak wkrótce z Algierii dotarła wiadomość o śmierci 7 dzieci, którym podano Stalinol na trądzik, wkrótce też przeprowadzono kilkaset ekshumacji w podobnych, podejrzanych przypadkach. Ostatecznie po trzyletnim śledztwie potwierdzono 107 przypadków śmiertelnych i prawie 150 przypadków ciężkich zachorowań. U części z tych osób wystąpiła trwała ślepota lub porażenie kończyn.
Ostatecznie Gregores Meillet został skazany na dwa lata więzienia za nieumyślne spowodowanie śmierci wielu osób i milion franków grzywny, oraz odebrano mu prawo do wykonywania zawodu. Oskarżony został też dyrektor zakładów produkujących pigułki, jednak zmarł zanim ogłoszono wyrok. Rodziny ofiar uzyskały również odszkodowania na łączną sumę ponad 600 mln franków. Po tych wszystkich przypadkach prawo farmaceutyczne we Francji zostało zaostrzone. Rejestracja nowych preparatów musiała się wiązać z przeprowadzeniem kosztownych badań a produkcja ściśle kontrolowana. Było to jednak zbyt późno aby zapobiec skandalowi związanemu z Talidomidem, który wyszedł na jaw dopiero w roku następnym.

Opakowania preparatu zawierały 50 perełek. © DR.

Cyna jest miękkim, srebrzystym metalem z grupy węglowców, o niskiej temperaturze topnienia, stąd chętnie wykorzystuje się ją do lutowania i pokrywania innych metali. Dzięki połyskowi i odporności na korozję, już w starożytności była chętnie wykorzystywana do odlewania rzeźb, zastawy stołowej i wyrobów artystycznych - niestety nie wiele z nich przetrwało do naszych czasów. Niska temperatura topnienia powodowała, że wyroby chętnie przetapiano, ponadto cynę przerabiano na brązy, znaczcie cenniejsze i bardziej przydatne użytkowo.
Inną przyczyną dla której mało dziś znamy dawnych wyrobów cynowych, jest ciekawe zjawisko korozji fizycznej, nazywanej "trądem cynowym". Jeśli przedmiot z cyny jest przechowywany w niskich temperaturach, na jego powierzchni zaczynają się pojawiać szare plamki, wgryzające się w głąb metalu i powodujące jego zamianę w szarawy proszek. Jeśli proszek ten zetknie się w niskiej temperaturze ze zdrową powierzchnią cyny, metal zostanie "zarażony" i również pokryje się plamkami. Plamki stopniowo powiększają się i łączą aż wreszcie cały przedmiot rozsypuje się w drobny, szary proszek w ciągu jednego lub kilku chłodnych sezonów. Sądzi się, że zjawisko rozsypywania się guzików przy mundurach odegrało dużą rolę w klęsce Napoleona pod Moskwą, choć sama kampania trwała dość krótko.
Cyna, podobnie jak leżący nad nią węgiel, może występować w kilku odmianach alotropowych. W temperaturze pokojowej trwałą odmianą jest cyna β nazywana cyną białą, mającą postać srebrzystego metalu. W tej temperaturze metal składa się z drobnych tetragonalnych kryształków, które przy zginaniu pręta cynowego trą o siebie, wydając charakterystyczny skrzyp, nazywany "krzykiem cyny". Jednak w temperaturze niższej niż 13,2 stopnia C trwalsza staje się odmiana α, będąca kruchą masą nie przewodzącą prądu, o strukturze podobnej do diamentu. Zmiana struktury pociąga za sobą zwiększenie objętości, w efekcie powstająca cyna szara rozpada się na drobny proszek, jak to widać na tej animacji poklatkowej.
W normalnych warunkach przemiana następuje bardzo powoli, gdyż energia kinetyczna potrzebna atomom na przesunięcie się w inne miejsce w sieci krystalicznej, jest dość wysoka, dlatego odmiana beta w temperaturach około zera jest jeszcze metastabilna. Natomiast przy silniejszych mrozach, i w obecności domieszek takich pierwiastków jak German czy Krzem, przemiana znacznie przyspiesza. Również kontakt z kryształkami cyny szarej, stanowiącymi zarodki krystalizacji, przyspiesza reakcję, stąd "zakaźność" procesu. Aby przerwać korozję należy po prostu przenieść przedmioty do wyższych temperatur. W ostatnim czasie, w związku z wycofywaniem stopów ołowiowych z elektroniki, rozsypywanie się i przepięcia na lutowanych czystą cyną stykach stają się coraz powszechniejszym problemem.

Jak jednak jest z toksycznością tego metalu? Czy Stalinol to przypadek szczególny, czy też lepiej się cyny bać?
Związki cyny uważa się ogólnie za mało toksyczne, zwłaszcza wiązki nieorganiczne. Mają działanie bakteriobójcze (wspomniane gronkowce), wirusostatyczne, grzybobójcze, przeciwpasożytnicze i pierwotniakobójcze[1]. Jest uważana za mikro lub ultraelement, choć nie wiadomo czy spełnia jakąś funkcję biologiczną.
Wymieniony wpływ na mikroorganizmy uzasadniałby używanie cyny do produkcji opakowań żywności. Najbardziej znane są tu oczywiście puszki z cynowanej blachy, jednak cyny używano w tym celu już od dawna. Chętnie pokrywano nią od wewnątrz rondle i garnki, zwłaszcza te miedziane, bano się bowiem zatrucia grynszpanem, dlatego druciarze umiejący "bielić" garnki zawsze mieli zajęcie. Samo bielenie garnków odbywało się zresztą w ciekawy sposób, związany z opisaną alotropią - garnek rozgrzewano i wrzucano do niego drobne kawałki metalu, a następnie pocierano nimi o ścianki przy pomocy pakuł. Cyna w temperaturze powyżej 161 st. C ulega przemianie do cyny gamma (γ), która podobnie jak cyna szara łatwo rozpada się do drobnego proszku. Proszek, wcierany w rozgrzany garnek przytapiał się do metalu i pokrywał powierzchnię cienką warstewką.
Metalowe puszki z blachy cynowanej wprowadzono na początku XIX wieku, kiedy to zastąpiły szklane konserwy Apparta. Pierwotnie wieczko puszki było lutowane ołowiem lub stopem cyny z ołowiem, co wywoływało możliwość zatrucia. Prawdopodobnie właśnie niestaranne lutowanie i zatrucie ołowiem było przyczyną klęski wyprawy arktycznej podjętej w 1845 roku przez admirała Franklina, która zaginęła i której losy odtworzono na podstawie odnalezionych później szczątków ekipy. Cynowane puszki są dziś nieco mniej popularne, jednak nadal stanowią dużą część rynku.
Czy jednak cyna nie będzie przenikała do żywności?

Miłośnicy konserw wiedzą zapewne, że takie jedzenie może mieć metaliczny posmak, i rzeczywiście, zależnie od odczynu i rodzaju jedzenia, obserwuje się przechodzenie części cyny do zawartości puszki. Jednak w naszych czasach zostało to w znacznym stopniu ograniczone. Najczęściej blacha cynowa jest dodatkowo pokrywana cienką warstwą lakieru, który zapobiega rozpuszczaniu metalu, choć taka powierzchnia zachowuje właściwości bakteriostatyczne. Wiele dzisiejszych konserw w ogóle jest pozbawionych cyny, poprzestając jedynie na warstewce lakieru. Niektóre puszki, stalowe lub aluminiowe, pokrywa się plastikową folią pełniącą podobną rolę.
Dawniej notowano mniejsze lub większe zatrucia, na przykład wiśniami w zalewie czy ananasem w kwaśnym sosie, obecnie jednak ogranicza się stosowanie cyny w opakowaniach takich produktów. W niedawnym badaniu brytyjskim po zbadaniu stu-kilkunastu produktów różnych producentów nie stwierdzono przekroczeń dopuszczalnej wartości 200 ppm.[2] Teoretycznie trzy razy wyższe stężenie powinno wywoływać biegunki i bóle brzucha, dotyczy to jednak cyny nieorganicznej która bardzo słabo wchłania się do organizmu z przewodu pokarmowego i głównie wywołuje objawy nieżytu żołądkowo-jelitowego . Wskazówką na uwalnianie cyny może być zmiana koloru żywności - na przykład wymiana magnezu na cynę w chlorofilu może zabarwiać zielony groszek na szaro, a w przypadku gruszek obserwowano barwę różową[3]. Oczywiście takiej żywności lepiej nie jeść. Ostatecznie puszkowanie żywności pozostaje wciąż jedną z najlepszych metod przechowywania, nie zmieniającą wartości odżywczych i nie wymagającą stosowania konserwantów.

Innym źródłem cyny mogą być ryby, u których stwierdza się niewielkie stężenie organicznych związków cyny, co często jest związane ze stosowaniem tributylenku (TBT) w farbach zabezpieczających statki przed osiadaniem glonów i skorupiaków. Ostatnio zaczęto jednak wycofywać takie preparaty, stwierdziwszy szkodliwy wpływ na hodowle małż. W niektórych masach plastycznych związki cynoorganiczne dodaje się w charakterze utwardzacza, jednak materiały takie nie powinny być używane do pakowania żywności. Zasadniczo wszystkie związki zawierające wiązanie cyna-węgiel są znacznie bardziej toksyczne niż sole nieorganiczne (wyjątkiem jest cynowodór, równie toksyczny jak cyjanowodór). Główną tego przyczyną jest osłabienie wspomnianego wiązania, w wyniku którego łatwo rozpada się na rodniki. Takie połączenie staje się więc środkiem alkilującym, przyłączającym grupy, w tym przypadku etylenkowe, do innych związków organicznych, głównie białek enzymatycznych. Następują zaburzenia fosforylacji oksydacyjnej w mitochondriach co zaburza metabolizm komórkowy, zmienia się też przepuszczalność błon komórkowych. Ponieważ DIDE i TET rozpuszczają się w tłuszczach, mają skłonność do gromadzenia się w lipidowej tkance nerwowej, wywołując neuropatie, martwice neuronów i bardzo silne obrzęki mózgu.
Rzecz ciekawa, że w badaniach nie stwierdzono aby związki cyny miały działanie rakotwórcze a nawet, w badaniu na dużej liczbie szczurów stwierdzono, że w grupie karmionej karmą ze zwiększoną ilością cyny powstało nieco mniej nowotworów niż w grupie kontrolnej. [4] Potwierdzeniem tych dziwnych wyników może być odkrycie, że niektóre związki cynoorganiczne mają właściwości antynowotworowe i mogą być zastosowane w chemioterapii zamiast cis-platyny, na którą rak może się z czasem uodpornić. O ile wiem badania w tej kwestii jeszcze trwają.

Innym zastosowaniem cyny był staniol - cienka folia używania do pakowania stałej żywności, na przykład czekolady, nazywana pozłotkiem lub pazłotkiem, dziś wyparta przez folię aluminiową. Oczywiście nie licząc możliwości połknięcia kawałka folii przez nazbyt ochoczych smakoszy, cyna z takiego źródła do czekolady się nie przedostawała.
I wreszcie, na koniec, czy powyższa historia może nas czegoś nauczyć? Z pewnością w sprawach zdrowia ostrożności nigdy za wiele. O ile się orientuję mniej niż w przypadku leków rygorystyczne przepisy wciąż obowiązują suplementy diety. Na szczęście nikt z producentów preparatów witaminowych nie wpadł dotychczas na pomysł dodawania mikroelementów w formie metaloorganicznej, i miejmy nadzieję, że nie wpadnie, choć są już suplementy zawierające cynę w charakterze mikroelementu - chociaż jak już pisałem, jakakolwiek biologiczna rola cyny nie jest znana.

-------
Źródła i przypisy:

* http://www.cairn.info/revue-francaise-des-affaires-sociales-2007-3-page-123.htm
* http://time-demo.newscred.com/article/010c6e7482e6251c4446c8f97ab4bf80.html/edit
* "Der Spiegiel" Tod dur Stalinon 11.06.1957
* http://www.juripole.fr/memoires/prive/Sandrine_Husson/partie2.html
* http://en.wikipedia.org/wiki/Tin_pest
[1] http://rozanski.li/?p=64
[2] Tin in canned food: a review and understanding of occurrence and effect. Food Chem Toxicol. 2003 Dec;41(12):1651-62.
[3] Pink discoloration in canned pears, Agric. Food Volume 21, Issue 6, pages 315–319, June 1970
[4] Toxicity of tin and its compounds. Adverse Drug React Acute Poisoning Rev. 1988 Spring;7(1):19-38.

Polecam też dłuższy artykuł: Toksyczne właściwości Cyny, na stronie portalu Siła Wiedzy

Czad

Zaczyna się sezon grzewczy, dlatego dobrze jest napisać coś o sprawie w prawdzie znanej, ale jak pokazują statystyki zapominanej, mianowicie o tlenku węgla.

Tlenek węgla jest związkiem węgla na stopniu utlenienia II, rzadziej występującym w przyrodzie. Zwykle we wzorach tej cząsteczki zaznacza się, że między tlenem a węglem znajdują się dwa wiązania, jednak badania pokazały że mamy do czynienia z niepełnym wiązaniem potrójnym. Ten nietypowy dla tlenu stan wiąże się z przesunięciem jednej z wolnych par elektronowych tlenu, i utworzeniem wiązania koordynacyjnego. Ot taka ciekawostka.

Tlenek węgla powstaje podczas spalania związków organicznych, przy niedostatecznym dostępie tlenu. Jest gazem bezbarwnym, pozbawionym smaku i zapachu. Dawniej, gdy do ogrzewania mieszkań i oświetlania ulic używano gazu świetlnego, zawierającego bardzo dużo tlenku węgla, jedynym ostrzeżeniem był zapach spalenizny, często jednak spaliny, zwłaszcza te z piecyków gazowych, są bezwonne. Szacuje się że przy niedostatecznej wentylacji, piecyk gazowy może w ciągu minuty wytworzyć śmiertelną ilość czadu - a niestety często bywa że tego typu piecyki montowane są w łazienkach pozbawionych wywietrzników, stąd często słyszy się o zaczadzeniu w tym miejscu. Bywa też, że wentylacja ulegnie awarii, czy to w skutek warunków pogodowych, czy zatkania kurzem, czy nawet wskutek niewłaściwie przeprowadzanego remontu. Dlaczego jednak czad jest tak niebezpieczny?

Wszystko to wiąże się z naszą krwią, a dokładniej z sposobem przenoszenia tlenu. Już tu kiedyś opisywałem budowę hemoglobiny - białko globinowe połączone z Hemem, zawierającym w pierścieniu porfirynowym skompleksowany atom żelaza dwuwartościowego. Atom taki może tworzyć kompleksy z sześcioma ligandami - w tym przypadku cztery miejsca zajmują azoty pierścienia, piąte białko globinowe a szóste może wiązać inne cząsteczki. Na przykład tlen.
Gdy krew, porozdzielana w naczynkach włosowatych znajdzie się w płucach, wiąże tlen tworząc oksyhemoglobinę:

Hb + O2 → oxHb

Ponieważ ciśnienie cząstkowe tlenu we krwi w pęcherzykach płucnych (a zatem jego stężenie) jest wysokie, równowaga reakcji jest silnie przesunięta w prawo, a zatem oksyhemoglobina jest trwalsza. Gdy natlenowana krew znajdzie się jednak wśród potrzebujących go tkanek, a zatem tam, gdzie ciśnienie cząstkowe tlenu jest małe, reakcja odwraca się i tlen jest uwalniany. Dodatkową pomocą jest tu fakt, że w tych miejscach wyższe jest stężenie dwutlenku węgla, a co za tym idzie, warunki są tam bardziej kwaśne. A w takich warunkach oksyhemoglobina jest mniej trwała. Nie potrzebny organizmowi dwutlenek węgla jest usuwany, choć hemoglobina ma tutaj mniejsze znaczenie - jedynie część CO2 jest wiązana z hemoglobiną i to nie w formie kompleksu z żelazem a karbaminianu powstałego w reakcji z częścią białkową.
I tak wszystko sprawnie działa, dopóki nie pojawia się tlenek węgla.

Żelazo chętnie tworzy kompleksy z tlenkiem węgla, tak zwane karbonylki, ma on bowiem zależnie od formy rezonansowej jedną lub dwie pary elektronowe. Podobnie rzecz się ma z atomem żelaza w hemoglobinie. Tlenek podstawia się w wolne miejsce i tworzy karboksyhemoglobinę, stanowiącą kompleks blisko 200 razy trwalszy od oksyhemoglobiny. Nawet gdy taka cząsteczka znajdzie się w środowisku silnie natlenionym, nie przyjmie już cząsteczki tlenu

Hb + CO → HbCO

Jak zatem łatwo się domyśleć, z każdym haustem zaczadzonego powietrza, coraz większa ilość krwi nie może przenosić tlenu. W efekcie człowiek zaczyna się dusić "od środka". Już 0,16% czadu w powietrzu wywołuje zgon po dwóch godzinach.
Niestety natura nie przewidziała u nas mechanizmu wykrywającego zmniejszenie ilości tlenu. Mamy jedynie receptory wykrywające zwiększenie stężenia dwutlenku węgla, które w takiej sytuacji pobudzają ośrodek oddechowy, co objawia się przyspieszeniem i pogłębieniem oddechu, ale przed czadem nie ostrzega nas nic. Dlatego wszystkie wczesne objawy podtrucia są związane z pogłębiającym się niedotlenieniem.

Pierwsze objawy podtrucia są nieswoiste. Badani poddani niewielkim dawkom popełniali więcej błędów w testach sprawdzających na przykład rozróżnianie odcieni, wybór właściwej liczby w szeregu czy też ich pismo stawało się mniej staranne. Błędy w testach narastały wraz ze stężeniem aż do poziomu ok. 0,01% tlenku w powietrzu (co odpowiadało ok. 10% karboksyhemoglobiny we krwi) kiedy to pojawiał się lekki ból głowy, czy uczucie ucisku w piersiach. Dla silniejszych podtruć ból głowy narastał, pojawiało się zmęczenie i apatia, mdłości i przyspieszenie tętna, a poziom 50% karboksyhemoglobiny mógł już wywoływać niebezpieczne zapaści.
Z drugiej ręki wiem, że gdy policja lub strażacy wchodzą do mieszkania osoby zatrutej czadem, często znajdują jej ciało leżące w pobliżu okna. Takie osoby zauważały, że dzieje się coś niedobrego i chciały zaczerpnąć tchu, jednak przy takim stężeniu czadu pojawia się niebezpieczny objaw, mianowicie osłabienie mięśni kończyn, przez co często ofiary nie miały sił aby podejść do okna.
Ostatecznie pojawia się śpiączka i zgon wskutek uszkodzenia mięśnia sercowego.
W patologii stwierdza się karminowe zabarwienie skóry i plam opadowych. Karboksyhemoglobina jest bowiem ciemnoczerwona, więc nie pojawia się nawet ostrzegawczy w przypadku zwykłych duszności objaw zsinienia warg.

Jak ratować zatrutych? Przede wszystkim trzeba wynieść ich na świeże powietrze i w razie potrzeby podtrzymywać sztucznie oddech. W warunkach szpitalnych stosuje się tlenoterapię, nawet w warunkach hiperbarycznych, aby dotlenić organizm. Można też przetaczać choremu niezatrutą krew. Ponadto groźnym następstwem niedotlenienia jest zakwaszenie organizmu, które też należy likwidować. Późne objawy związane z niedotlenieniem, głównie ze strony układu nerwowego i serca, mogą utrzymywać się jeszcze wiele miesięcy po wyzdrowieniu.
Kontrowersyjną kwestią jest kumulowanie się skutków lekkich podtruć. Na to aby tlenek węgla gromadził się w organizmie nie ma dowodów, jednak dłuższa ekspozycja na małe stężenia wywołuje objawy neurologiczne a nawet psychiczne, podobne do chorób otępiennych a więc osłabienie pamięci, inteligencji czy trudności w skupieniu uwagi, a czasem też trudności w poruszaniu, uciążliwe bóle głowy i sztywność palców, związana zapewne z uszkodzeniem nerwów.

Powszechnym źródłem tlenku węgla jest dym papierosowy, zawierający do 4% tego związku. U nałogowych palaczy stężenie karboksyhemoglobiny we krwi osiąga poziom 7-10%, można więc zakwalifikować ich do lekko zatrutych. Sądzi się że to właśnie ten efekt, oprócz wpływu innych szkodliwych związków, odpowiada za spadek masy urodzeniowej dzieci matek palących w czasie ciąży. Również spaliny silników spalinowych zawierają tlenek węgla, co bywa przyczyną masowych zatruć w garażach czy halach magazynowych, gdzie używa się spalinowych wózków widłowych. Z tej też przyczyny zakazano używania w samochodach systemów ogrzewania przy pomocy spalin.

Nie do pominięcia jest też kwestia częstych samobójstw czy to gazem świetlnym, czy spalinami wprowadzanymi celowo do samochodu.

Czarna historia CO
Tlenek węgla powodował i wciąż powoduje dużą ilość zatruć, czy to rozmyślnych, czy to przypadkowych. Rocznie w Polsce notuje się kilkadziesiąt zgonów z tej przyczyny. W USA jest to około 1,5-2 tyś zgonów. Liczba ta jest jednak zapewne znacznie większa jeśli uwzględni się, że zaczadzenie jest główną przyczyną śmierci w wyniku pożarów. Wielokrotnie był przyczyną masowych tragedii.

Najtragiczniejsza jaką można przypisać samemu tylko tlenkowi, miała miejsce w 1944, w nieoczekiwanym miejscu - w pociągu.

3 marca 1944 roku pociąg numer 8017 wyjechał z Neapolu, kierując się w stronę górskiej miejscowości Potenza. Był to pociąg pierwotnie towarowy, do przewozu drewna, pospiesznie zamieniony na pasażerski, ciągnięty przez dwa parowe silniki opalane węglem. Skład składał się z 47 wagonów i dwóch lokomotyw, co przy dość znacznym ciężarze miało pomóc w pokonywaniu stromych odcinków. O godzinie 19 stanął na stacji Battipaglia, gdzie w trakcie konserwacji wsiadło do niego ostatnich kilkanaście osób, zwiększając liczbę pasażerów do blisko sześciuset. Stamtąd ruszył dalej i minąwszy stację Bolvano wjechał w długi tunel za którym po 20 minutach miał dotrzeć do Bella-Muro Locano. Gdy jednak pociąg się nie pojawiał, zaniepokojona obsługa wysłała tam człowieka na drezynie, który wkrótce wrócił z przerażającą wiadomością.
Oto bowiem pociąg wjechał do tunelu, wewnątrz którego szyny biegły z dość dużym nachyleniem 12,8 ‰ . Był jednak znacznie obciążony pasażerami, zaś szyny najprawdopodobniej oblodzone, dlatego nie mogąc wjechać pod górę zatrzymał się w odległości 800 metrów od wlotu, z dwoma wagonami wystającymi na zewnątrz. Załogi obu lokomotyw znajdujących się wewnątrz tunelu, zaczęły więc dorzucać więcej węgla do kotłów, aby zwiększyć moc. Wszystkie spaliny z obu kotłów trafiały zatem do wąskiej przestrzeni tunelu, osiągając śmiertelne stężenie. Gdy z najbliższej stacji przybyła pomoc, zaś pociąg został wysunięty z tunelu, wszyscy pasażerowie z wagonów wewnątrz tunelu już nie żyli, zaś ci w dwóch ostatnich byli w znacznym stopniu podtruci.
Różne źródła podają rozbieżne, ale i tak okropne liczby ofiar, pomiędzy 427 a 549 śmiertelnie zatrutych. Ofiary zostały szybko pochowane w masowych grobach, zaś wieść o katastrofie nie była szeroko rozgłaszana, ze względu na wojenną propagandę. Tajemnicą poliszynela było, że węgiel jaki dostępny był wówczas na rynku, ze względu na blokady gospodarcze był bardzo słabej jakości, co mogło przyczynić się do pogorszenia jakości spalania. Była to najgorsza katastrofa kolejowa we Włoszech.[1]

Jednak już wcześniej tlenek węgla zasłużył na złą sławę. Był bowiem, o czym nie każdy dziś wie, jednym z pierwszych narzędzi eksterminacji więźniów użytych podczas II wojny światowej. Zanim jeszcze wynaleziono Cyklon B, zabijanie żydów i innych większych grup dokonywało się na miejscu w specjalnych ciężarówkach (gaswagen). Zabijanych upychano w tylnej pace specjalnie uszczelnionej ciężarówki, którą zamykano i ustawiano na jałowy bieg, kierując specjalnymi przewodami spaliny do środka. Była to zatem przenośna komora gazowa, pozwalająca w ciągu kilku minut zabić 20-30 osób. [2] Komór takich używano w obozie w Chełmnie.

W późniejszych latach notowano jedynie przypadkowe zatrucia czadem, często w trakcie pożarów. Przykładem może być tragedia z roku 1990 , kiedy to w pożarze nocnego klubu Happy Land Social Club w Nowym Jorku zginęło 87 osób. Autopsja wykazała, że żadna z tych osób nie zginęła w wynika działania ognia, zaś wszystkie z powodu zatrucia dymem zawierającym tlenek węgla, cyjanowodór i inne produkty pirolizy tworzyw sztucznych. Pożar był wywołany umyślnym podpaleniem przez byłego pracownika klubu, którego skazano na astronomiczną karę 178 razy po 25 lat.[3]

W naszym kraju do największych tragedii należy z pewnością zatrucie w Żychlinie w 2006 roku. Gdy rodzina państwa Groszków zjechała do rodziców na Sylwestra, najmłodsze dziecko, trzyletni chłopiec, zaczął się źle czuć. Domownicy sądzili, że przyczyną złego samopoczucia była zupa pomidorowa. Gdy stan chłopca się pogorszył, jego matka pojechała z nim do szpitala. Nie mogąc dodzwonić się do rodziców wysłała tam męża, który zastał domowników zaczadzonych. Zginęli wówczas dziadkowie, rodzice i dwoje wnuków. Czad ulatniał się z niesprawnego piecyka gazowego.[4]

Czy nie dosyć tych okropności? Jak się ktoś przestraszy, to może ktoś pomyśli, żeby się zabezpieczyć. Czujniki tlenku węgla nie są urządzeniami drogimi, a jednak mało kto je posiada. Siedzą Polacy w owianych śniegiem domkach, w których w większości izolacja termiczna jest słaba, zaklejają plastrem kratki wentylacyjne, kupują plastikowe, szczelne okna i jeszcze się dziwią, że w kominie słaby ciąg. A jak potem dojdzie do tragedii, to jest wielkie zaskoczenie.

Trzeba trochę ostrożności. A że sezon grzewczy już się zaczyna, warto brać to wszystko pod rozwagę.
-------
[1] http://it.wikipedia.org/wiki/Disastro_di_Balvano Więcej relacji w książce "Niezwykłe katastrofy XX wieku" Andrzeja Grobickiego
[2] http://www.deathcamps.org/gas_chambers/gas_chambers_vans_de.html
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Happy_Land_fire
[4] http://www.rp.pl/artykul/80451.html?print=tak