Toxikologie

Tod durch Kohlenmonoxid

Kasuistik einer – vielleicht vermeidbaren – Familientragödie

An einem Wintertag geht um die Mittagszeit ein Notruf beim Führungs- und Lagezentrum der Polizei ein, in dem der Anrufer meldet, dass er Familienangehörige be­suchen wollte. Nachdem auf Klingeln keiner geöffnet habe, hätte er durch ein Fenster geschaut und zwei leblose Menschen auf dem Boden liegen sehen.

Die integrierte Leitstelle für Feuerwehr und Rettungsdienst entsendet daraufhin, der Lage entsprechend, die Feuerwehr zur Wohnungsöffnung sowie zwei Notarzteinsatzfahrzeuge und zwei Rettungswagen, die nur wenige Minuten nach Notrufeingang an der Notfallstelle eintreffen.

Beim Öffnen des Reiheneckhauses durch die Feuerwehr schlagen sofort deren Kohlenmonoxid-Warngeräte mit einem „High-Alarm“ an, sodass die Feuerwehr das Haus nur mit Atemschutz betreten kann, um die Lage zu erkunden. Im Haus werden vor der Haustüre liegend ein 29-Jähriger und dessen vierjähriger Sohn, vor der Treppe seine 29-jährige Frau und ihre dreijährige Tochter leblos aufgefunden. Im Schlaf- und den Kinderzimmern im Obergeschoss werden durch die Feuerwehr Kohlenmonoxid-Werte von 300 ppm gemessen. Das Haus wird in der Folge belüftet, so dass nach Erreichen einer unproblematischen Kohlenmonoxid-Konzentration die Notärzte kurz darauf das Haus betreten, aber leider nur noch den Tod der vierköpfigen Familie feststellen können.

Kriminaltechniker haben in dem Haus eine größere Anzahl von gängigen Grippemedikamenten gefunden, sodass davon auszugehen ist, dass die Familie die ersten Symptome einer Kohlenmonoxid-Intoxikation als beginnende Grippeinfektion inter­pretiert und sich die Medikamente beschafft hat.

Foto: picture alliance/Sven Kohls/SDMG/dpa
Notfallsanitäter Torsten Moeser war bei dem Einsatz dabei, bei dem eine vierköpfige Familie den Folgen einer Kohlenmonoxid-Intoxikation erlag. Da die anfänglichen Vergiftungssymptome der einer Grippe ähneln, möchte er in diesem Beitrag den Blick der Apotheker für diese Problematik schärfen.

Vergiftungssymptome ähneln Grippe

Kohlenmonoxid ist ein farb-, geschmacks- und geruchloses Gas, das bei unvollständiger Oxidation von kohlenstoffhaltigen Substanzen entsteht, wenn nicht genüg­end Sauerstoff zur Verfügung steht oder die Verbrennung bei hohen Temperaturen erfolgt. Kohlenmonoxid ist brennbar und bildet zusammen mit der Luft ein hochexplosives Gasgemisch; da es leichter ist als Luft, steigt es insbesondere in Gebäuden auf und führt zu einem langsamen Konzentrationsanstieg. In Deutschland geht man von etwa 600 Intoxikationen pro Jahr mit Kohlenmon­oxid aus – absichtlich suizidal oder akzidentiell ausgelöst. So kamen im letzten Jahr im hessischen Arnstein sechs Jugendliche in einer Gartenlaube ums Leben, weil ein Stromgenerator genutzt wurde, der für Innenbereiche keine Zulassung hatte. Leichte Intoxikationen mit einer Carboxyhämoglobin (HbCO)-Fraktion von > 10 bis > 20% zeigen sich durch Kurzatmigkeit bei Belastung, Kopfschmerzen, Schwindel, Ohrensausen, Übelkeit, Erbrechen, was dann häufig als grippeähnliche Symptome interpretiert werden kann. Deswegen wird die Kohlenmonoxid-Intoxikation auch als Chamäleon der Notfallmedizin bezeichnet. Die Bindungsaffinität von Kohlenmonoxid an Hämoglobin ist 200- bis 300-fach stärker ausgeprägt als die von Sauerstoff, weswegen der Gasaustausch massiv gestört ist und das Gehirn sehr sensibel darauf reagiert. Bei einer mittleren Einwirkung des Kohlenmonoxids verstärken sich die Kopfschmerzen in einen pochenden Schmerztyp, der mit Benommenheit, Verwirrtheit, Müdigkeit und Herzrasen einhergeht. Bei weiterer Giftaufnahme tritt Bewusstlosigkeit ein, es kommt zu Krampfanfällen mit komplettem Versagen des kardiorespiratorischen Systems.

Rechtzeitige Sauerstoff­beatmung hätte helfen können

Werden Patienten rechtzeitig entdeckt, kann mit einer PEEP-Beatmung (einer speziellen Beatmungsform mit positivem endexpiratorischem Druck) unter 100% Sauerstoff und – falls verfügbar – einer hyperbaren Sauerstofftherapie (Überdruckkammer) das Kohlenmonoxid eliminiert werden. Bei Raumluft­atmung mit einer inspiratorischen Sauerstofffraktion (FiO2) von 21% und einem Umgebungsdruck von 100 kPa hat Kohlenmonoxid eine Halbwertszeit von 4 bis 6 Stunden, bei normobarer Oxygenierung mit FiO2 von 100% (100 kPa) sinkt sie auf 40 bis 80 Minuten, bei hyperbarer Oxygenierung mit FiO2 von 100% und einem Umgebungsdruck von 300 kPa beträgt die Halbwertszeit nur noch 15 bis 30 Minuten.

Steckbrief: Kohlenstoffmonoxid (CO)

  • Farb-, geschmack- und geruchloses Gas (Molekulargewicht: 28,01 g/mol)
  • Geringfügig leichter als Luft: steigt langsam auf
  • Geringe Wasserlöslichkeit
  • Wichtigste Emissionsquelle: Verbrennungsprozesse bei ungenügender Sauerstoffzufuhr
  • 250-fach höhere Affinität zum zweiwertigen Eisen des Hämoglobins als Sauerstoff unter physiologischen Bedingungen
  • Bei einer CO-Konzentration von 0,1 Volumenprozent in der Atemluft liegt mehr als die Hälfte des Hämoglobins als Carboxyhämoglobin vor (HbCO)
  • Maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK-Wert): 30 ppm (=0,003 Volumenprozent)

Symptome einer akuten Vergiftung HbCO-Gehalt < 20%:

  • Kopfschmerzen in der Stirn- und Schläfengegend
  • Müdigkeit
  • Schwindel
  • Verminderte Sehschärfe
  • Übelkeit und Brechreiz
  • Kurzatmigkeit und Herzklopfen bei körperlicher Anstrengung

HbCO-Gehalt 20 – 30%:

  • Verminderte Urteilsfähigkeit und Entschlusskraft

HbCO-Gehalt > 30%:

  • Bewusstlosigkeit
  • Abflachen der Atmung
  • Kreislaufkollaps

HbCO-Gehalt > 50%:

  • Lebensgefahr
  • Rosige (kirschrote) Farbe von Haut und Schleimhäuten

Subakute Vergiftung

  • entwickelt sich über mehrere Stunden bei CO-Konzentrationen zwischen 0,05 und 0,2 Volumenprozent
  • geht mit zunehmender Laktatazidose einher
  • nur anfänglich rosige Hautfarbe

Faktoren, die die Toxizität beeinflussen

  • Dauer der Exposition
  • Herzminutenvolumen
  • Sauerstoffverbrauch des Gewebes
  • Hämoglobingehalt des Blutes
  • Erhöhter Grundumsatz (z. B. Hyperthyreose, Schwangerschaft)
  • Änämische Personen und Kinder reagieren besonders empfindlich auf CO

[Quelle: Marquardt / Schäfer / Barth (Hrsg.) Toxikologie. 3. Auflage, 2013. Wissenschaftliche Verlags­gesellschaft Stuttgart]

Defekte Heiztherme war ­vermutlich die Ursache

Der zeitliche Ablauf der beschriebenen Tragödie ist noch Gegenstand polizeilicher und gutachterlicher Untersuchungen. Derzeit geht man davon aus, dass ein defektes Rohr einer Heiztherme zum kontinuierlichen Konzentrationsanstieg des Kohlenmonoxids im Haus geführt hat – und die Betroffenen zunächst grippeähnliche Symptome gezeigt haben dürften. Mit stetig ansteigender Gaskonzentration nahm diese Tragödie ihren letalen Verlauf. Die durchgeführten Obduktionen bestätigten die Kohlenmonoxid-Intoxikationen.

Den Blick schärfen

Es ist sehr unwahrscheinlich, dass eine vierköpfige Familie schlagartig dieselben Grippesymptome und somit die gleiche Inkubationszeit einer eventuellen Infektion entwickelt (s. a. „Hintergrundwissen zur Toxikologie von Kohlenmonoxid“ auf der folgenden Seite). Vielmehr soll diese Kasuistik den Blick dafür schärfen, auch Fragen zu stellen, wenn, wie in dem vorliegenden Fall, eine größere Menge an Grippemedikamenten beschafft wird. Auffallen könnte beispielsweise eine starke Gesichtsrötung aufgrund der Vasodilatation. Aber auch Patienten, die solche Einrichtungen betreiben, von denen eine Kohlenmonoxid-Gefahr ausgeht, und diese Symptome an sich bemerken, sollten selbstkritisch reagieren und sie nicht leichtfertig auf einen grippalen Infekt schieben, denn sie wissen besser als jeder andere, ob in ihrem häuslichen Umfeld eine mögliche Kohlenmonoxid-Exposition besteht. Besondere Vorsicht gilt immer bei Kaminen, Kamin- oder Komfortöfen, Heizpilzen oder beim Betrieb von Verbrennungsmotoren in geschlossenen Räumen. Im Zweifel kann die Feuerwehr vor Ort Messungen durchführen, die dann Klarheit schaffen. Rauchmelder sind in jedem Haus vorgeschrieben, Kohlenmonoxid-Warner leider bisher nicht. Da Rettungsdienste und Feuerwehren über diese Warngeräte als persönliche Schutzausrüstung verfügen, sind in der Vergangenheit in vielen Fällen Gaskonzentrationen frühzeitig erkannt worden, und es konnte Schlimmeres verhindert werden. Kohlenmonoxid-Warngeräte gibt es im Handel bereits ab 20 Euro käuflich zu erwerben. |

Quelle

Kaiser G, Schaper A. Akute Kohlenmonoxid­vergiftung. Notfall Rettungsmed 2012; 15(5):429-435

Speidel F, Kuch M, Kühr J. Ein Chamäleon der Notfallmedizin – Die Kohlenmonoxid-Vergiftung. Päd 2013;19(5):270

Deutsche Gesellschaft für Arbeitsmedizin und Umweltmedizin e. V. (DGAUM). S1-Leitlinie Arbeit unter Einwirkung von Kohlenoxid (Kohlenmonoxid), Stand 06/2011

Torsten Moeser, Notfallsanitäter

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