Vergiftungen durch Atemgifte

Als Atemgifte werden Stoffe bezeichnet, die dem Menschen schaden, wenn sie über die Atemwege aufgenommen werden.

Dabei werden Atemgifte z.B. unterschieden nach schädigender Hauptwirkung, nach Masse (d.h. schwerer oder leichter als Luft) und nach Wasserlöslichkeit.

Nach schädigender Hauptwirkung werden sie in drei Gruppen unterteilt.

Gruppe 1 umfasst Atemgifte, die an sich nicht toxisch sind, aber auf den Menschen in zu hoher Konzentration schädlich wirken, weil sie aufgrund ihrer Masse (schwerer als Luft) den zum Atmen notwendigen Sauerstoff verdrängen und sich in Bodennähe ansammeln. Daher werden sie als „Stickgase“ bezeichnet. Der Mensch erstickt aufgrund zu wenig Sauerstoff-Gehalt der Luft. Beispiele für Stickgase sind z.B. Stickstoff, Wasserstoff und Edelgase.

Normal sind übrigens 18-21% Sauerstoff, bei 10-18% kommt es schon zu Unwohlsein, leicht getrübter Wahrnehmung, bei 6-10% zu stärker getrübter Wahrnehmung, bei 3-6% zu Bewusstlosigkeit und bei 0-3% zum Tod.

Gruppe 2 umfasst Atemgifte, die die Atemwege aufgrund von Ätzung oder Reizung zerstören. Hierbei wird unterschieden zwischen leicht oder schwer wasserlöslichen Stoffe, da leicht wasserlösliche Stoffe (Bsp. Säuren- oder Laugendämpfe, Stickstoffdioxid, Ozon) v.a. die oberen Atemwege schädigen (Bsp. Mund, Nase, Rachen, Kehlkopf), da sie sich dort im flüssigen Milieu schon lösen, und schwer wasserlösliche Stoffe (Bsp. Nitrosegase) auch leicht in untere Atemwege gelangen (Luftröhre, Bronchien, Alveolen etc.). Schwer wasserlösliche Atemgifte führen oft zu Lungenödemen.

Zu Gruppe 3 gehören Atemgifte, die neben Atemwegen auch schädigend auf den Sauerstofftransport im Blut wirken (Bsp. Kohlenmonoxid), wodurch es z.B. auch zu Organschäden kommen kann, d.h. auch zu Gehirnschäden.

-> Ozon-Vergiftung

Ozon gehört zur Gruppe 2 der Atemgifte, da es reizend auf Augen, Schleimhäute und Atemwege wirkt.

Dagegen können bei akuter Intoxikation (Vergiftung) inhalative Glucocorticoide gegeben werden. Wichtig ist auch nach akuter Vergiftung Bettruhe um den Körper horizontal zu halten, und möglichst unbewegt, sodass das Gift nicht unnötig leicht in tiefere Atemwege gelangt.

Bei chronischer Intoxikation, d.h. Vergiftung mit Ozon über einen längeren Zeitraum, kommt es nämlich aufgrund der ätzenden Wirkung von Ozon und daraus entstandenen chronischen Entzündungen und Vernarbungen  zu einer verringerten Lungenelastizität.

Um die Bevölkerung zu schützen hat man einen Ozon-Zielwert festgelegt, der nicht überschritten werden darf. Er liegt bei 120 Mikrogramm pro Kubikmeter. Wobei hierzu gesagt werden muss, dass dieser Wert ein 8h Mittelwert eines Tages ist, der innerhalb eines Jahres 25 mal überschritten werden darf und innerhalb von 3 Jahren 75 mal..

Desweiteren ist eine sog. Alarmschwelle bei 240 Mikrogramm pro Kubikmeter als Wert festgelegt, bei dessen Überschreitung die gesamte Bevölkerung dazu aufgerufen ist körperliche Anstrengungen im Freien möglichst zu vermeiden.

-> Stickstoffdioxid-Vergiftung

Auch für Stickstoffdioxid ist eine Alarmschwelle festgesetzt worden. Hier liegt sie bei 400 Mikrogramm pro Kubikmeter, wobei die Messung an Orten erfolgt sein, die für das gesamte Ballungsgebiet oder den Umkreis von 100km repräsentativ sind.

Der Immissionsgrenzwert (der Zielwert ist auch ein Immissionsgrenzwert, aber spezifisch für Ozon) von Stickstoff liegt bei 200 Mikrogramm pro Kubikmeter und darf innerhalb eines Kalenderjahres diesen nicht öfter als 18 mal überschreiten, und im Jahresmittel 40 Mikrogramm pro Kubikmeter nicht.

Ansonsten gilt auch bei einer akuten Stickstoffdioxid-Vergiftung absolute Körperruhe für min. 24 Stunden und ggf. Schockbehandlung.

Stickstoffdioxid wirkt also auch reizend auf Augen und Schleimhäute (d.h. Gruppe 2) und bzgl. der Atemwege kann es bei Stickstoffdioxid auch nach Tagen noch zu Lungenödemen (Austreten von Blutflüssigkeit in Lunge) kommen.

Allerdings kann es bei einer Stickstoffdioxid-Vergiftung im Gegensatz zu einer Vergiftung mit Ozon auch ggf. zu Methämoglobinbildung kommen, weshalb auch Schwindel und Kopfschmerzen , aufgrund von Sauerstoffmangel im Gehirn, ggf. zu den Symptomen zählen können.

Hämoglobin ist ein Proteinkomplex des Blutes, der auch für die rote Farbe verantwortlich ist, v.a. aber für die Versorgung der Organe mit Sauerstoff. Dadurch besitzt es in seiner Mitte zweiwertiges Eisen als Zentralteilchen an das Sauerstoff oxidiert (dann dreiwertiges Eisen). So wird es zu entsprechenden Zielorganen transportiert um schließlich dort wieder abgegeben.

Methämoglobinbildner wie Stickstoffdioxid, Kohlenmonoxid und z.B. Blausäure, gehen selbst mit dem Zentralteilchen eine Bindung ein (z.B. Kohlenmonoxid CO hat ja selbst ein Sauerstoffatom) oder binden generell mit dem Hämoglobinkomplex, sodass Sauerstoff nicht mehr binden kann, weil seine Stelle besetzt ist, oder ggf. zwar noch binden kann, aber durch die strukturelle Veränderung des Komplexes aufgrund des Fremdmoleküls irreversibel gebunden ist und so an den Zielorganen nicht mehr abgegeben werden kann. So oder so kommt es zu einer Hemmung des Sauerstofftransportes, was zu Sauerstoffunterversorgung an verschiedenen Organen führt. Ist das Gehirn betroffen treten Symptome wie Schwindel und Kopfschmerzen auf.

Bei Kontakt mit flüssigem Stickstoff kommt es zu schweren Hautreizungen.

-> Kohlenmonoxid-Vergiftung

Kohlenmonoxid wirkt, anders als Stickstoffdioxid, primär als Methämoglobinbilder, weshalb es zur Gruppe 3 der Atemgifte gehört.

Hierbei bindet CO tatsächlich an der O-Bindungsstelle des Hämoglobinmoleküls, wobei besonders gefährlich ist, dass CO eine höhere Affinität zur Bindungsstelle hat, d.h. CO bindet nicht nur, wenn die Konzentration hoch genug ist und es daher sowieso statistisch oft vorkommt, dass ein CO-Molekül nah genug m Häm.Molekül ist um zu binden sondern auch, wenn eigentlich mehr Sauerstoff noch da ist, einfach weil es „stärker“ ist.

Erste Symptome treten hierbei auf ab 30% CO-Hb-Blutgehalt. Typisch ist ein „Ohrensausen“. Es kommt ggf. zum Kreislaufkollaps, narkotischer Wirkung.

Ab 60% CO-Hb-Blutgehalt kommt es zu Krämpfen, Tod durch Atemlähmung.

Zur Vergiftung kommt es leicht durch Einatmen von Rauch, denn Kohlenstoffmonoxid entsteht bei unzureichender Verbrennung, d.h. Verbrennung ohne ausreichend Zufuhr von Sauerstoff, wie z.B. auch beim Rauchen von Shishas.

Raucher sind im Übrigen nicht „besser dran“, weil sie schon eine Toleranz o.ä. entwickelt haben und somit weniger anfällig sind. Das genaue Gegenteil ist der Fall, da der CO-Hb-Spiegel meist schon bei 15% ist, weshalb Raucher schneller im toxischen Bereich von 30 sind.

-> Blausäure-Vergiftung

Blausäure ist ebenfalls primär ein Methämoglobinbildner, also auch ein Atemgift der Gruppe 3, ebenso wie Kohlenmonoxid, hat ansonsten mit Ohrensausen, Schwindel, Kopfschmerzen, bis hin zu Bewusstlosigkeit, Krämpfen, bis hin zu Atemlähmung, Tod durch inneres Ersticken, auch die gleichen Symptome bzw. Folgen.

Einziger Unterschied bzgl. Symptome, der aber ganz ganz typisch ist, ist der typische Bittermandelgeruch der Atemluft bei einer akuten Intoxikation.

Sowohl bei Blausäure wie auch bei Kohlenmonoxid-Vergiftung können als Antidote (Gegengifte) ggf. Toluidinblau, Hydroxocobolamin, 4-Dimethylaminophenol oder Natriumthiosulfat 10% gegeben werden.

Toluidinblau selbst ist zwar auch ein Methhämoglobinbildner, sorgt aber für die Einstellung eines Gleichgewichtes bei etwa 10%, durch Rückbildung hoher Methämoglobinkonzentrationen (normale Konzentration liegt im Übrigen bei 1% etwa).

-> Ethylenoxid-Vergiftung

Ethylenoxid ist wieder ein Atemgift der Gruppe 2, da es reizend auf die Haut und die Atemwege wirkt. Charakteristisch sind Hustenreiz, tränende Augen, starkes Erbrechen, Durchfall. Außerdem kommt es zu Schwindel, Bewusstlosigkeit, Atemnot bis Atemstillstand.

Bei Kontakt ist die Haut gründlich mit Wasser und Seife zu spülen.

Ansonsten besonders gefährlich ist, dass es bereits zu Vergiftungen kommen kann bevor man das Gas riecht und akute Symptome oft erst nach Stunden oder Tagen auftreten. Auch zu Lungenödemen kommt es mitunter erst nach Tagen.

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