Otrava kyanovodíkem z inhalace kouře výtah z přílohy časopisu SMOKE zpracovala ing. Vlasta Neklapilová, Informační středisko medicíny katastrof
Nebezpečí otravy kyanovodíkem z kouře při požáru v uzavřených prostorech Dle studie švédského výzkumného ústavu SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut v Boras vznikají při hoření některých materiálů se skleněnými vlákny v kouři kyanové zplodiny. Podobných stavebních materiálů se dnes používá mnohem více, než tomu bylo před 30 lety. Při požáru v Providence, Rhode Island, USA, v roce 2006 zkolaboval jeden z hasičů při obsluze čerpadla mimo hořící budovu kvůli srdeční zástavě. Po resuscitaci v nemocnici byl u něj v krvi nalezen kyanovodík. Hasič si na požár vůbec nevzpomínal. Při dalším vyšetřování bylo 28 z 91 hasičů, kteří zasahovali v březnu 2006 u 3 požárů, testováno, 27 z nich také na přítomnost kyanidu. U osmi z nich byly potvrzeny vysoké hladiny kyanidu v krvi. Další vyšetřování obsahu požárních zplodin prokázalo, že kyanovodík v kouři je daleko větším ohrožením zasahujících hasičů, než se předpokládalo. Závěrečná doporučení, vycházející z výsledků vyšetřování, se týkají ochrany hasičů i obyvatelstva: např. vzdělávat hasiče ohledně ohrožení vysokými hladinami kyanovodíku v kouři, o rychlosti, s jakou působí a o ochranných opatřeních; vzdělávat lékařskou odbornou veřejnost, aby se zavedlo běžné provádění testů na kyanidy u pacientů, kteří se nadýchali kouřových zplodin; urychlit v USA schválení bezpečných protilátek na kyanidy (hydroxykobalamin); vyvinout nové technologie pro detekci přítomnosti kyanidů při požárech. Požár v nočním klubu Station Nightclub ve West Warwick, Rhode Island (únor 2003) Požár v dřevěné jednopodlažní budově vypukl náhle ve 23 hod., kdy byly zábavnou pyrotechnikou podpáleny polyuretanové obklady stěn v sále. Požár se rychle šířil a brzy byla celá budova v plamenech. První hasičská jednotka byla na místě necelých 5 minut od výzvy. Přes rychlou reakci hasičů i záchranné služby a spuštění plánu pro hromadné neštěstí zahynulo v ohni 100 ze 440 přítomných, další byli velmi těžce popáleni. Při vyšetřování příčin vysokých ztrát na životech zkoumal Národní institut pro standardy a technologii USA (NIST – National Institute of Standards and Technology) šíření požáru a kouře pomocí simulací v prostorách podobných rozměrů vybudovaných z podobných materiálů jako měl zničený klub. Měřily se teploty i koncentrace různých plynů ve zplodinách za přítomnosti protipožárního sprchového zařízení (sprinkler) i bez něj, jak tomu bylo v nočním klubu. (Toto zařízení zde předpisy nevyžadovaly, protože prostory nepřekročily stanovené rozměry.) Simulace ukázala, jak rychle se situace po vzniku požáru stala smrtící – během desítek sekund se v prostoru klubu významně zvýšily koncentrace oxidu uhelnatého a kyanovodíku a poklesla koncentrace kyslíku. Za působení sprinklerového hasicího zařízení se dle měření koncentrace kyslíku v prvních minutách nesnížila a koncentrace toxických zplodin nevzrostly. Výsledky měření potvrzují názor, že inhalace toxických zplodin s přítomností kyanovodíku byla v případě tohoto požáru příčinou znehybnění a smrti řady obětí. Proto bylo doporučeno, aby se sprinklerové systémy povinně zaváděly do budov s nočními kluby bez ohledu na rozměry prostor. Kyanovodík je vysoce toxická zplodina, vznikající při spalování materiálů obsahujících sloučeniny dusíku a uhlíku, tedy téměř všech materiálů používaných při stavbě obytných domů. Možnost otravy kyanovodíkem nebyla zdravotníky po požáru nočního klubu brána v potaz (jak vyplývá např. z článku o léčbě jedné z obětí v časopise New England Journal of Medicine (New Engl J Med. 2004;350:810-821). Autoři vyšetřují pouze možnost otravy oxidem uhelnatým. V diskusi se hovoří o léčbě popálenin a inhalaci kouře, ale intoxikace kyanovodíkem není zmíněna, přesto, že se hovoří o několika příznacích pro ni typických.
Takto je problematika kyanidové intoxikace opomíjena ve většině odborné lékařské literatury. Švédští odborníci se domnívají, že relativně dobře známé ohrožení oxidem uhelnatým při inhalaci kouře odvádí lékaře od možnosti, že by zde hrozily i další možnosti intoxikace. Výše zmíněná švédská studie potvrzuje ve shodě s NIST, že kyanid je nejzávažnější toxickou zplodinou vzniklou při hoření materiálů obvykle používaných při stavbě obytných domů. Emise oxidu uhelnatého a kyanovodíku byly zkoumány ve zplodinách hoření vlny, nylonu, syntetické gumy, melaminu a pěnového polyuretanu. Ukázalo se, že všechny tyto materiály uvolňují velké množství kyanovodíku, zvláště za podmínek pouhého doutnání (pyrolýza) za nízké přítomnosti kyslíku. Oxid uhelnatý se uvolňoval také. Kyanovodík je však asi 35x více toxický při akutní expozici, proto autoři zdůrazňují nutnost detailnějšího zjištění jeho vlivu na toxicitu kouře. Švédové prováděli další experimenty ke zjištění faktorů ovlivňujících množství kyanidu generovaného požárem. Na modelech spalování bylo zjištěno, že obsah kyslíku ve vzduchu poblíž požáru je nižší než v čerstvém vzduchu. Vzduch při požáru obsahuje zplodiny, které snižují účinnost hoření a vedou k neúplnému spalování, a nárůst požáru zvyšuje obsah produktů spalování ve vzduchu. S využitím těchto modelů nalezli vědci dvě podmínky zvyšující pravděpodobnost vytváření kyanidu v ohni. Za prvé, recyklace produktů spalování v omezeném prostoru zvyšuje tvorbu kyanovodíku. Za druhé, snížená ventilační frekvence působí na 6 – 10násobný vznik kyanovodíku oproti vyšší ventilační frekvenci. Za těchto dvou podmínek narůstá i množství oxidu uhelnatého, což platí zvláště při požárech v uzavřených prostorech. Jak uvádí výzkumná studie, otrava kyanovodíkem z kouře při požáru může být smrtící buď přímo, nebo tím, že postižený přestane být schopný reagovat na situaci a uniknout. Kyanid v nízkých koncentracích může způsobit bezvědomí. Postižený pak dále dýchá rostoucí množství zplodin vč. oxidu uhelnatého a tato otrava pak může být přímou příčinou smrti. Hlavním viníkem je však kyanovodík, který zabránil útěku oběti z ohrožené oblasti. Švédští odborníci dále zjistili, že kyanid může být součástí kouře při požáru také v podobě isokyanátů. Jde o sloučeniny kyanidu a některých uhlovodíků, běžně se vyskytující v plastech a lepidlech. Generují se při tepelném rozkládání uretanů a dle odhadů odborníků také při neúplném spalování sloučenin obsahujících dusík. Ve studii byl zkoumán vznik isokyanátů u 18 standardních materiálů při spalování menšího rozsahu a dále ve velkoplošných experimentech sledujících spalování předmětů z domácnosti (pohovky a matrací). Při experimentu byly podchyceny další zplodiny jako oxid uhelnatý, oxid siřičitý, fluorovodík, chlorovodík a kyanovodík. Testy v menším měřítku byly prováděny v podmínkách dobré ventilace, kdy se nepředpokládalo a ani nezachytilo větší množství nebezpečných zplodin jako oxid uhelnatý nebo kyanovodík. Byly zde ale zaznamenány isokyanáty v koncentraci nebezpečnější pro člověka více než další testované produkty spalování. V závěrech se konstatuje, že zvýšené hladiny isokyanátů v kouři mohou způsobit ohrožení života, i když hladiny kyanovodíku a oxidu uhelnatého zůstávají nízké a ohrožení nepředstavují. Laboratorní krevní testy prokázaly u hasičů zasahujících při požáru nočního klubu na v Providence, Rhode Island, vysoké hladiny kyanovodíku. Proto došlo k významným změnám hasičských předpisů a postupů. Byla vydána nová doporučení ohledně detekce kyanidů, nové lékařské testovací protokoly, nové předpisy ohledně léčby pomocí kyanidových antidot a vzdělávací programy o ohrožení kouřem při požáru. Dle zkušeností z tohoto požáru i dle výsledků vědeckých studií znamená kyanovodík v kouři významné ohrožení, se kterým musí zasahující jednotky počítat. Doporučení amerických hasičů: 1. vzdělávání hasičů i civilních obyvatel o ohrožení kyanidem v kouři 2. krevní testy na kyanidy u zasahujících hasičů i postižených při požárech 3. využití bezpečných antidot na kyanidy (hydroxykobalamin) při ošetření hasičů i obětí 4. podpora výzkumu k vypracování lepších zdravotně-bezpečnostních standard
Ochrana dýchání hasičů při požáru Na nesprávné postupy ohledně zacházení se vzduchem mohou hasiči doplatit i životem. Někdy si dokonce nevezmou dýchací přístroj při požáru, protože je těžký anebo kvůli zcestné představě, že „správný“ hasič se takovými věcmi nezdržuje! V posledních letech jsou vyvíjeny nové lehčí a spolehlivější typy těchto dýchacích přístrojů. Podobně dochází k optimalizaci dalších ochranných pomůcek i pracovních metod, dalo by se tedy očekávat, že poklesne i počet hasičů zemřelých při zásahu. Přesto řada hasičů při zásahu v budovách zemře, převážně na asfyxii (zadušení). Nepoužívání dýchacích přístrojů má také závažné sekundární zdravotní dopady (zvýšený výskyt onkologických a dalších respiračních onemocnění). V období 1996 – 2003 dle zprávy National Fire Protection Association zemřelo v USA 103 hasičů přímo kvůli asfyxii, tento počet nezahrnuje další návazné příčiny úmrtí jako např. srdeční zástava. Je třeba dodržovat předpisy a zásady bezpečnosti práce při zásahu, vč. správného používání ochranného vybavení, včasného vystřídání, dostatečné hydratace atd. Nelze také podcenit zvýšené koncentrace toxických látek v ovzduší i v době následující po uhašení požáru. Význam rychlého rozpoznání otravy kyanidem a protokoly přednemocniční péče Kyanovodík jakožto toxická zplodina spalování sloučenin dusíku a uhlíku se generuje zvláště při vysokých teplotách a nízkých hladinách kyslíku, tedy při požárech v uzavřených prostorech, a dle výzkumů je pravděpodobnou bezprostřední příčinou úmrtí. Mechanismus a projevy otravy Toxicita kyanidů spočívá v deaktivaci buněčných mechanismů umožňujících využití kyslíku. Buňky pak generují toxické vedlejší produkty, např. kyselinu mléčnou, které funkce buňky zničí. Orgány jako srdce a mozek, závislé na stálém dostatečném přívodu kyslíku, jsou otravou velmi rychle postiženy. Při expozici nízkou koncentrací kyanidů dochází zpočátku ke zvýšené aktivaci dýchání ve snaze doplnit nedostatek kyslíku (hyperpnea, tachykardia). Prvními příznaky otravy jsou bolesti hlavy, úzkost, rozostřené vidění a ztráta rozhodovací schopnosti. Další akumulací kyanidů se začnou projevovat dopady nedostatku kyslíku na srdce a mozek, v konečné fázi je to srdeční arytmie, křeče, koma a smrt. Doba mezi expozicí a následným ochromením a/nebo smrtí bývá obvykle řádově v minutách, ale může se lišit v závislosti na koncentraci kyanidů a dalších toxických látek. Zpracovávání kyslíku v těle je ovlivněno řadou těchto látek, proto je současný výskyt jejich většího počtu v kouři zvláště nebezpečný. Rozpoznání akutní otravy kyanidy Zatím neexistuje diagnostický test potvrzující otravu kyanidy tak rychle, aby bylo možno včas zasáhnout. V budoucnu možná budou využity transkutánní monitory (podobně jako při detekci otravy oxidem uhelnatým), které by stanovily hladinu kyanidu navázaného v krvi na hemoglobin. Zatím je možno tuto otravu stanovit pouze odhadem. Je třeba s ní počítat u všech osob, které se nadýchaly kouře při požáru v uzavřeném prostoru. Dalším příznakem této otravy je hypotenze. Někteří postižení mají růžově až třešňově zbarvenou pokožku vzhledem k abnormálně vysoké oxygenaci venózní krve (nefunguje předávání kyslíku v orgánech). Jejich dech může mít mandlový odér, protože obsahuje malé množství vydechovaných kyanidů, jde však o obtížně zachytitelný příznak. Rychlá možnost změření hladiny kyanidů není dostupná ani v nemocnicích, proto vyhodnocení situace a zvolená terapie závisí na klinickém zhodnocení. Z laboratorních výsledků svědčí o závažném podezření na otravu kyanidy zjištěná metabolická acidóza, zvýšená koncentrace laktátů v plazmě vlivem akumulace kyseliny mléčné, zvýšený obsah kyslíku ve venózní krvi a minimální zvýšení hladiny oxidu uhelnatého. Rozlišení otravy kyanidy a oxidem uhelnatým může být problematické.
Základní a pokročilé resuscitační postupy u pacienta po inhalaci kouře Základní postupy jsou odsun pacienta od zdroje expozice, kardiopulmonární podpora, teplo a podání tekutin. Je podáván 100% kyslík. Inhalační léčba a bronchodilatancia jsou vhodné při dušnosti. Při podezření na otravu kyanidy je v přednemocniční péči nutno urychleně podat antidota (v USA i ve Francii se doporučuje hydroxykobalamin). Pokročilé resuscitační postupy zahrnují dále podání antikonvulsiv proti křečím. Motorická aktivita spojená s křečemi může zhoršit acidózu. U pacientů se srdečními problémy mohou vzniknout závažné arytmie, proto se zde podávají antiarytmika. Proti šoku působí podávání tekutin a prevencí podchlazení. Při významné acidóze lze podat bikarbonát sodný, což současně zlepší účinnost další terapie. Transport V regionech s nemocnicí specializovanou na léčbu popálenin a/nebo s možností hyperbarické kyslíkové terapie jsou pacienti s popáleninami a s podezřením na otravu oxidem uhelnatým obvykle převezeni do těchto zařízení. Ošetřovací protokoly většinou hodnotí jako prioritu závažnost popálenin, proto jsou pacienti s popáleninami většího rozsahu a s inhalačními popáleninami předáni do popáleninových center. Distribuci pacientů nelze podcenit, protože ne všechny nemocnice jsou připraveny a vybaveny pro léčbu menších popálenin vč. inhalačních a pro léčbu otravy kyanidy. Protokoly pro přednemocniční péči o pacienty po inhalaci kouře Otrava z kouře vlivem kyanidů či dalších toxických látek může velmi rychle končit smrtí. Je nutno rychle stav pacienta zhodnotit, k tomu pomáhají ošetřovací protokoly. Indikace: inhalace kouře při požáru v uzavřeném prostoru Saze v nose nebo ústech u pacienta v bezvědomí jsou závažným indikátorem pro otravu kyanidy; protokol použít bez ohledu na další poranění či popáleniny. Zhodnocení stavu pacienta: pacienta je nutno přemístit na bezpečné místo vhodné k ošetření Kritéria pro hodnocení: stav vědomí, další popáleniny, další závažná poranění, stupeň respirační nedostatečnosti, schopnost oxygenace. Kombinace s některým z kritérií klade pacienta do třídící kategorie 1 (červená) s nutností prioritní péče a podpory dýchání. Pacienti s kombinací poranění a popálenin jsou ošetřeni dle příslušného protokolu, současně se postupuje dle tohoto protokolu (následky inhalace kouře). Pulsní oxymetr může pomoci stanovit schopnost perfuze kyslíku v těle, nedokáže však správně vyhodnotit postižení hemoglobinu oxidem uhelnatým nebo kyanidem. Hodnota pod 90% ukazuje na neúčinné dýchání, přímé poranění dýchacích cest nebo plic nebo závažné plicní onemocnění. Měřič CO (pokud je dostupný) ukazuje hladiny oxidu uhelnatého navázaného na hemoglobin v krvi. U hodnot nad 12% detekuje středně závažné postižení, nad 25% závažnou otravu oxidem uhelnatým. Kouř a jeho zplodiny také způsobují podráždění dýchacích cest a plic a je třeba mírnit jeho následky. Urgentní ošetření a transport (příklad ošetřovacího protokolu): 1. primární vyšetření dýchacích cest, dýchání a stavu vědomí, přítomnost dalších poranění a popálenin; pokud lze, získání anamnézy ohledně srdečních a plicních onemocnění 2. vyšetření oxygenace pulsním oxymetrem, poslech plic (abnormální zvuky, dušnost); měření CO (pokud lze), hodnota > 25% indikuje prioritní transport do vhodné nemocnice 3. vyšetření možné otravy kyanidem – saze v nose či ústech a/nebo zhoršený stav vědomí, hypotenze nebo šok, zčervenalá pokožka, křeče jsou indikací podání antidot, kontaktovat nadřízeného lékaře
4. ošetření poranění a popálenin, znehybnění páteře v indikovaných případech, jinak co nejpohodlnější poloha, při závažné inhalaci kouře prudký kašel až zvracení – ochranná poloha 5. při poranění dýchacích cest – endotracheální intubace 6. podávání kyslíku, často pro nesnášenlivost suchého kyslíku nutno s nebulizérem, pokud to pacientův stav dovolí, přidržuje si masku sám v pohodlné poloze 7. při dušnosti nebo astmatu v anamnéze se podává nebulizátorem albuterol (2.5 ml v solném roztoku) 8. u velkého počtu postižených lze podávat kyslík příslušným zařízením hromadně (s potřebným počtem masek a s velkokapacitním nebulizátorem) 9. pacienty s lehkým až středně závažným inhalačním postižením lze po ošetření propustit za předpokladu, že nemají narušen stav vědomí oproti normálu; jsou bez příznaků respirační nedostatečnosti, pulsní oxymetrie > 92%; plíce poslechově čisté; neutrpěli významnější poranění a popáleniny 10. pacienti s těžším inhalačním postižením – transport do nemocnice, s příslušnou stabilizací; při podezření na otravu oxidem uhelnatým (zhoršený stav vědomí, neurologické problémy vč. křečí, měřič CO > 25%) zvolit nemocnici s hyperbarickou oxygenační terapií; u závažných popálenin transport do popáleninového centra Tabulka 1 Projevy otravy kyanidem Časné projevy při inhalaci nízkých koncentrací letargie, zhoršená rozhodovací schopnost, úzkost, závratě, bolest hlavy, dušnost, zrychlené dýchání, tachykardie Projevy při inhalaci středních až vysokých koncentrací znatelně změněný stav vědomí, vůně mandlí v dechu (někdy nezřetelná), křeče, respirační nedostatečnost nebo zástava, srdeční arytmie, hypotenze, kardiovaskulární kolaps Tabulka 2 Projevy otravy oxidem uhelnatým Inhalace nízkých koncentrací únava, obtíže s udržením rovnováhy,bolest hlavy, bušení srdce Projevy při inhalaci středních až vysokých koncentrací změněný stav vědomí, závažná bolest hlavy, mdloby, nausea a zvracení, křeče, respirační zástava, srdeční arytmie, šok a smrt
zdroj: SMOKE Perceptions, myths and misunderstandings Educational Supplement, Cyanide Poisoning Treatment Coalition August 2006
