Ale czad!

Kategoria: Rozpoznawanie zagrożeń

W okresie jesienno-zimowym swoje żniwo zbiera tlenek węgla. Jak się przed nim uchronić?

Tlenek węgla (CO), powszechnie nazywany czadem, to obecnie najczęstsza przyczyna zatruć w Europie. W statystykach zajmuje trzecie miejsce, po zatruciach lekami i alkoholem. Tlenek węgla jest też jedną z najczęstszych przyczyn zatrucia inhalacyjnego na świecie [1].

Źródłem czadu w domach i mieszkaniach najczęściej są urządzenia grzewcze, wykorzystujące takie paliwa, jak węgiel, koks, drewno, olej opałowy lub gaz. Zaczadzeniu ulegają także ofiary pożarów.

Toksyczne działanie tlenku węgla

Toksyczne działanie tlenku węgla wynika z jego większego od tlenu (250-300 razy) powinowactwado hemoglobiny, zawartej w erytrocytachkrwi. Tworzy on połączenie zwane karboksyhemoglobiną(COHb), które jest trwalsze niż służąca do transportu tlenu z płuc do tkanek oksyhemoglobina. W przypadku zatrucia tlenkiem węgla dochodzi do niedotlenienia tkanek, co w wielu przypadkach prowadzi do śmierci. O ile przy większych stężeniach (800 ppm i większych) pierwszymi objawami zatrucia są silny ból głowy i wymioty, o tyle mniejsze stężenia (ok. 100-200 ppm) powodują po 1-2 godzinach jedynie słaby ból głowy i zapadanie w śpiączkę.Natomiast przy stężeniu wynoszącym 12 800 ppm utrata przytomności następuje już po 2-3 wdechach, a śmierć po 3 minutach (tabela). Na skutek działania czadu w pierwszej kolejności uszkodzeniu ulegają narządy najbardziej wrażliwe na niedotlenienie, czyli układ krążenia i ośrodkowy układ nerwowy. W cięższych zatruciach dochodzi do zaburzenia gospodarki węglowodanowej, krwawień w różnych narządach i wystąpienia rozległych obszarów martwiczych. Charakterystyczne dla ostrego zatrucia czadem jest różowe, karminowe zabarwienie skóry [6].

Na największe ryzyko zaczadzenia narażone są następujące grupy osób [1]:

  • noworodki i niemowlęta (obok normalnej hemoglobiny występuje u nich hemoglobina płodowa, która wiąże dwukrotnie więcej tlenku węgla niż zwykła hemoglobina, są bardziej wrażliwe na działanie CO)
  • dzieci (ze względu na większą częstość oddechów w porównaniu z osobami dorosłymi, a także szybszy metabolizm),
  • kobiety ciężarne (stężenie karboksyhemoglobiny u płodu jest o około 10-15% wyższe niż u matki),
  • osoby w podeszłym wieku,
  • osoby z wadami serca oraz chorobami oskrzelowo-płucnymi,
  • osoby z wadami serca oraz niewydolnością układu oddechowego.

W trzech ostatnich grupach zagrożenie jest zwiększone, ponieważ organizmy tych osób są mniej odporne na działanie tlenku węgla. W pierwszej kolejności ulegają uszkodzeniu narządy najbardziej wrażliwe na niedotlenienie, czyli układ krążenia (serce) i ośrodkowy układ nerwowy (mózg). U osób z trzech ostatnich grup dostarczanie tlenu do organizmu jest mniej wydajne niż u osoby młodej i zdrowej, dlatego już niewielka ilość tlenku węgla w powietrzu może spowodować poważne uszkodzenia tych organów, a nawet śmierć.

Cięższym zatruciom ulegają także osoby wykonujące prace związane z dużym wysiłkiem fizycznym, które znacznie szybciej niż podczas odpoczynku, ze względu na zwiększoną częstotliwość i głębokość oddechu, pochłaniają dawki trujące, a nawet śmiertelne [7].

Stężenie CO
w powietrzu
[ppm]

Stężenie CO
w powietrzu
[% obj.]

Objawy zatrucia

100-200

0,01-0,02

lekki ból głowy przy ekspozycji
przez 2-3 godz.

400

0,04

silny ból głowy zaczynający się po upływie około 1 godz. wdychania

800

0,08

zawroty głowy, wymioty i konwulsje
po 45 min wdychania,
po 2 godz. trwała śpiączka

1600

0,16

silny ból głowy, wymioty, konwulsje
po 20 min, zgon po 2 godz.

3200

0,32

intensywny ból głowy i wymioty
po 5-10 min, zgon po 30 min

6400

0,64

ból głowy i wymioty po 1-2 min,
zgon w niecałe 20 min

12 800

1,28

utrata przytomności po 2-3 wdechach,
śmierć po 3 min

Zależność objawów klinicznych zatrucia tlenkiem węgla (CO) od jego stężenia w powietrzu [10]

Zaczadzenia

W Polsce nie ma obowiązku zgłaszania zatruć tlenkiem węgla (zaczadzenia), więc nie jest znana dokładna statystyka tego zjawiska. Według danych Komendy Głównej Państwowej Straży Pożarnej co roku w wyniku pożarów i zatrucia tlenkiem węgla ginie w Polsce średnio ponad 600 osób, a kolejnych kilka tysięcy doznaje uszczerbku na zdrowiu (dane z ostatniej dekady). Paradoksalnie najwięcej, bo aż 80 proc. ludzi będących ofiarami czadu traci życie w obiektach mieszkalnych, czyli tam, gdzie co do zasady czuli się najbezpieczniej [2]. Około 90% wypadków zdarza się w okresie od 15 września do 30 kwietnia, a więc w chłodnej porze roku. Na przykład w sezonie grzewczym 2014/2015 strażacy odnotowali ponad 3838 zdarzeń związanych z tlenkiem węgla, w których poszkodowanych zostało prawie 2178 osób, a 61 śmiertelnie się zatruło [3].

W ośrodkach toksykologicznych w Polsce hospitalizuje się rocznie ok. 700-1100 osób leczonych z powodu rozpoznanego ostrego zatrucia CO. Liczba zatruć może być jednak niedoszacowana, często bowiem osoby narażone na zatrucie tlenkiem węgla w sposób przewlekły, z objawami niespecyficznymi, naśladującymi objawy chorób wirusowych (grypy), nie są tego świadome i nie zgłaszają się po pomoc. Nierzadko też osoby, które się zgłaszają, nie zostają prawidłowo zdiagnozowane [4].

W Zakładzie Medycyny Sądowej Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie przeprowadzono analizę [5] archiwalnych protokołów oględzin i sekcji zwłok za okres 50 lat (1947 do 1996). Analizę oparto na wynikach badań krwi pobranej od osób, które zmarły z powodu zatrucia tlenku węgla, oceniając zawartości hemoglobiny tlenkowęglowej.

W analizowanym okresie zatruciu tlenkiem węgla uległo 1396 osób w różnym wieku (od kilku miesięcy do 98 lat), 63,25% stanowili mężczyźni i 36,75% kobiety. Najwięcej ofiar odnotowano w okresie jesienno-zimowym – od września do marca doszło do 66,04% wszystkich zatruć śmiertelnych. Wiosną z powodu zatrucia czadem stwierdzono 21,85% zgonów, a latem 12,1%.

Z analizy protokołów sekcyjnych wynika, że najwięcej śmiertelnych zatruć tlenkiem węgla nastąpiło:

  1. w mieszkaniach – 69,48% przypadków, z tego:
    1. 27,87% w kuchni (gaz z kuchni gazowej),
    2. 25,21% na skutek gazu z niesprawnych lub niewłaściwie obsługiwanych domowych urządzeń ogrzewczych,
    3. 16,40% w łazienkach (gaz z piecyka gazowego);
  2. w pożarach – 14,83%,
  3. w kotłowniach wśród palaczy kotłów c.o. – 4,66%;
  4. w garażowanych samochodach (ofiary spalin) – 4,08%;
  5. we wnętrzu samochodu (spowodowane gazem z urządzeń ogrzewczych na gaz płynny) – 0,57%;
  6. przypadki inne i te, w których niedostępne były żadne dane dotyczące okoliczności zgonu – 6,38%.

Na podstawie tych danych można wyciągnąć wniosek, że w okresie grzewczym głównym źródłem tlenku węgla były niesprawne lub niewłaściwie obsługiwane urządzenia grzewcze na paliwa stałe i gazowe.

Największe stężenie COHb stwierdzono u osób, które zatruły się tlenkiem węgla w garażach – średnia zawartość wyniosła 68,39% i w kotłowniach – 67,55%, a najmniejszą średnią zawartość COHb stwierdzono u osób zatrutych we wnętrzu samochodów – 52,75% oraz w pożarach 60,60%. Niska wartość stężeń hemoglobiny tlenkowęglowej u ofiar pożarów wynikała z tego, że powietrze w płonącym pomieszczeniu ubożeje w tlen, który zużywany jest w procesie spalania, pojawiają się duże ilości spalin, głównie tlenku węgla i dwutlenku węgla, oraz produkty suchej destylacji substancji organicznych. Urazy termiczne, a także wysoka temperatura, która prawdopodobnie zwiększa toksyczność tlenku węgla, powodują, że czynniki te razem wzięte doprowadzają do śmierci przed osiągnięciem wyższych stężeń COHb.

Badania społeczne

Badania społeczne [8] przeprowadzone przez instytut ARC Rynek i Opinia we wrześniu 2014 r. na zlecenie firmy Honeywell Sp. z o.o. pokazało dużą nieświadomość Polaków w zakresie zagrożeń związanych z tlenkiem węgla. Z badań wynika, że prawie 80% polskich gospodarstw domowych wyposażonych jest w grzejnik, bojler, kocioł centralnego ogrzewania, piecyk itp., które są zasilane paliwami. Niestety aż 75% Polaków nie ma świadomości, że zatrucie tlenkiem węgla może wydarzyć się w ich domu, a zaledwie 57% badanych wykonuje regularne przeglądy techniczne instalacji wentylacyjnych i urządzeń mogących spowodować zaczadzenie. Niepokojący jest fakt, że aż 22% Polaków uważa, że jest w stanie rozpoznać tlenek węgla po zapachu.

Badanie pokazało duże różnice w świadomości zagrożenia pomiędzy regionami i płciami. Większość mieszkańców wsi deklaruje posiadanie urządzeń zasilanych gazem lub innym paliwem (95%), jednak znajomość ryzyka zatrucia tlenkiem węgla jest na tych terenach najniższa. Ponadto widoczne są różnice w odpowiedziach poszczególnych płci. Kobiety częściej deklarują posiadanie potencjalnie niebezpiecznych urządzeń, jednak tylko 32% z grupy ankietowanych wie, że może ulatniać się z nich CO.

Badania wykazały ponadto, że znajomość symptomów zatrucia tlenkiem węgla i prawidłowych zachowań w przypadku pierwszych objawów jest wśród Polaków stosunkowo wysoka. Zwraca jednak uwagę fakt, że poziom wiedzy jest zdecydowanie wyższy u osób po 41. roku życia niż u młodych. To niepokojące, ponieważ ponad 90% osób w wieku od 21 do 30 lat ma w swoim domu czy mieszkaniu urządzenia zasilane paliwem [9].

Zapobieganie zaczadzeniu

Aby zapewnić optymalną ochronę w mieszkaniu, oprócz okresowych kontroli prawidłowości działania urządzeń, z których może ulatniać się czad, szczelności wewnętrznych instalacji gazowych oraz przewodów kominowych, wentylacyjnych i kanałów nawiewnych warto zamontować w domu urządzenie monitorujące i alarmujące o obecności tlenku węgla, jakim jest czujnik tlenku węgla. Czujki te są bardzo popularne w USA i w krajach Europy Zachodniej. W Polsce nie ma obowiązku stosowania detektorów w domach mieszkalnych. Warto podkreślić, że ich ceny nie są wygórowane i łatwo je nabyć.

Liczbę czujników i ich rozmieszczenie należy dobierać stosownie do układu budynku, liczby pokoi sypialnych oraz lokalizacji urządzeń mogących być źródłem tlenku węgla. Minimalna liczba czujników to jeden na piętro oraz jeden na każdą część sypialną domu (w każdej sypialni, jeżeli na noc zamykane są w nich drzwi oraz na korytarzu lub w przedpokoju). Czujnik powinien być tak umieszczony, by był słyszalny w każdym pomieszczeniu, a zwłaszcza w sypialni. Czujniki tlenku węgla powinny być stosowane w pobliżu każdego urządzenia spalającego oraz w pomieszczeniach o temperaturze > 40ºC i < 4ºC, np. w pralniach, łazienkach. Standardowo zaleca się umieszczenie ich na ścianie na wysokości 150 cm ponad poziomem podłogi oraz co najmniej 250 cm od urządzeń mogących być źródłem tlenku węgla. Przy instalowaniu czujników należy się zawsze kierować instrukcją obsługi tych urządzeń.

Nie zaleca się montażu czujników wewnątrz lub w pobliżu szaf, bezpośrednio nad zlewem lub kuchnią, w pobliżu kominka i pieca, w pobliżu drzwi i okien oraz w miejscach, gdzie nie ma stałego przepływu powietrza (przeciągu) i gdzie mogą być one zasłonięte przez meble czy zasłony.

Praktycznie wszystkie dostępne na rynku czujniki nie wymagają specjalnej konserwacji, są proste w użyciu i mają wysoką dokładność dla całego zakresu wykrywania tlenku węgla (szczególnie te wyposażone w sensor elektrochemiczny). Każdy czujnik powinien mieć dźwiękową i świetlną sygnalizację informującą o przekroczeniu dopuszczalnego stężenia tlenku węgla (profesjonalne czujniki alarmują już od stężenia 0,01% w pomieszczeniu).

To co najważniejsze

  • Zatrucie tlenkiem węgla to jedna z najczęstszych przyczyn zgonu wśród wszystkich notowanych zatruć śmiertelnych.
  • Do zatruć tlenkiem węgla dochodzi najczęściej przypadkowo i niemal zawsze w następstwie pożaru lub nieprawidłowego działania systemów grzewczych, instalacji spalinowych i wentylacyjnych.
  • Tlenek węgla największe żniwo zbiera w okresie jesienno-zimowym (wadliwe działanie systemów grzewczych).
  • Najskuteczniejszym, a przy tym niedrogim rozwiązaniem zapobiegającym zaczadzeniu jest instalowanie czujek dymu i czujników tlenku węgla.
  • Aby znacząco zmniejszyć liczbę ofiar zaczadzenia w Polsce, należy upowszechnić stosowanie czujników tlenku węgla i czujek dymu w budynkach mieszkalnych.

Przykłady zatrucia tlenkiem węgla

Opisane zdarzenia mają jeden wspólny mianownik – przyczyną zatrucia tlenkiem węgla była niesprawna wentylacja lub jej brak (szczelne okna i drzwi, zatkane otwory wentylacyjne).

  • W mieszkaniu doszło do zatrucia tlenkiem węgla 21-letniej córki najemców lokalu. Kobieta zasłabła w łazience ogrzewanej piecykiem typu junkers. Rodzice wezwali karetkę. W szpitalu stwierdzono u kobiety stan po omdleniu, powierzchowny uraz głowy oraz podwyższone stężenie tlenku węgla we krwi. Po zastosowaniu tlenoterapii kobieta opuściła szpital. Ustalono, że w łazience zamontowano niewłaściwą kratkę wentylacyjną, która – zdaniem biegłego z zakresu eksploatacji instalacji i urządzeń gazowniczych – ograniczyła skuteczność wentylacji łazienki do wartości 47%, a skuteczność wentylacji całego lokalu do 27,5%.
  • Małżonkowie nastawili na kuchence gazowej obiad. Kobieta nie czuła się dobrze, położyła się w pokoju. Mężczyzna doglądał obiadu. W pewnym momencie zemdlał. Po odzyskaniu przytomności wyłączył palnik pod przypalonymi ziemniakami. Obudził żonę. Kiedy ta weszła do kuchni, nagle osunęła się na podłogę i zaczęła wymiotować. Mężczyzna natychmiast pootwierał wszystkie okna. Obudził też córkę i wezwał pomoc. W szpitalu u wszystkich rozpoznano stan po zatruciu tlenkiem węgla. Z uzyskanej opinii biegłego z zakresu eksploatacji instalacji i urządzeń gazowniczych wynikało, że w lokalu nie było otworów nawiewnych, wentylacji grawitacyjnej oraz wentylatorów mechanicznych w łazience i okapach nadkuchennych, co spowodowało pojawienie się w atmosferze lokalu tlenku węgla i doprowadziło do zatrucia.
  • Tlenkiem węgla zatruło się małżeństwo mieszkające w domu jednorodzinnym. W budynku znajdowała się instalacja centralnego ogrzewania zasilana kotłem gazowym. Do niej zamontowany był też kocioł żeliwny (starego typu) na paliwa stałe, w którym palono od czasu do czasu. Okna w budynku zostały wymienione na plastikowe. W okresie wiosenno-letnim właściciele zlecili firmie (bądź osobie) przeprowadzenie remontu komina. Prac remontowych nie zgłoszono do Powiatowego Inspektoratu Nadzoru Budowlanego. W tragicznym dniu w godzinach wieczornych mężczyzna zszedł do kotłowni, prawdopodobnie po to, by przepalić w piecu żeliwnym. W kotłowni i w pomieszczeniach w podpiwniczeniu było duże stężenie tlenku węgla. Mężczyzna stracił przytomność. W tym czasie jego żona kąpała się w łazience na parterze. Po jakimś czasie, zaniepokojona nieobecnością męża, zeszła na dół. Zobaczyła, że mężczyzna leży na podłodze. Kiedy się nad nim pochyliła, na skutek trującego działania tlenku węgla również straciła przytomność i upadła. Oboje małżonkowie zmarli. Następnego dnia zaniepokojeni sąsiedzi zawiadomili policję. Do wytworzenia się tlenku węgla doszło na skutek spalania gazu w kotle c.o. w warunkach zbyt małej zawartości tlenu w pomieszczeniu kotłowni. Było to spowodowane m.in. brakiem kratki nawiewowej do kotłowni, nieprawidłową wentylacją nawiewową pośrednią oraz nadmiernym uszczelnieniem okien i drzwi. 

Przypisy

[1] M. Nieścior, T. Jackowska, Zatrucie tlenkiem węgla, Postępy Nauk Medycznych, t. XXVI, nr 7, 2013.

[2] K. Biskup, Mała inwestycja w duże bezpieczeństwo, „Przegląd Pożarniczy” 2013, nr 11.

[3] T. Jopek, Pożary kominowe, „Przegląd Pożarniczy” 2015, nr 10.

[4] Z. Foryś, D. Pach, D. Targosz, Aktualne problemy diagnostyczne i leczenie w zatruciach tleniem węgla, [w:] G. Dębska, J. Jaśkiewicz (red.), Interdyscyplinarne aspekty nauk o zdrowiu, Oficyna Wydawnicza AFM, Kraków 2010.

[5] U. Duda, M. Kłys, F. Trela, Zatrucie śmiertelne tlenkiem węgla w materiale sekcyjnym Zakładu Medycyny Sądowej w Krakowie w latach 1947-1996, Arch. Med. Sąd. Krym., 1997, XLVII.

[6] A. Szczeklik, Zatrucie tlenkiem węgla, www.zdronet.pl, dostęp: 03.10.2015.

[7] N. Długosz, Czujniki czadu, „Magazyn Instalatora” 2015, nr 9 (205).

[8] Badanie zostało przeprowadzone techniką CAWI (samodzielnie wypełniane ankiety internetowe) na panelu ARC Rynek i Opinia e-panel.pl w dniach 01-05.09.2014 r. Łącznie zrealizowano 1030 wywiadów. Zrealizowana próba odzwierciedla strukturę populacji Polski pod względem płci, wieku oraz wielkości zamieszkania. Margines błędu w badaniach to +/–2,75%.

[9] http://www.arc.com.pl/polacy_nie_sa_swiadomi_zagrozenia_zatruciem_tlenkiem_wegla-41999531-pl.html, dostęp: 03.10.2015.

[10] I. Maj, Zmierzyć się z czadem, „Przegląd Pożarniczy” 2010, nr 11.

Tomasz Sawicki jest biegłym sądowym z zakresu pożarnictwa

Styczeń 2016

22 1 1

Zdjęcie nr 1. Do całkowitego spalenia 1 m3 gazu ziemnego CH4 potrzeba dostarczyć około 13 m3 powietrza

22 2

Zdjęcie nr 2. Nieszczelny piec kaflowy ze śladami okopceń

22 3

Zdjęcie nr 3. Źle podłączony do komina gazowy piecyk łazienkowy

22 4

Zdjęcie nr 4. Piecyk grzewczy na paliwo stałe wadliwie podłączony do komina

fot. Tomasz Sawicki