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Fecha de actualización: 15/12/2009

Monóxido de Carbono

Introducción

El monóxido de carbono (CO) es un gas presente en la atmósfera en bajas concentraciones que no tiene color, olor ni sabor y no es irritante de la vía aérea. En concentraciones tóxicas penetra en el organismo por vía inhalatoria sin que la víctima lo detecte hasta que está causando síntomas clínicos (se le llama "el asesino silencioso"). La intoxicación por CO es relativamente frecuente y muchas veces grave, pudiendo llegar a ser letal o dejar secuelas irreversibles. Es decir, estamos ante un tóxico que mata, que deja secuelas, pero que tiene un tratamiento eficaz.

La concentración del CO puede aumentar en áreas muy urbanizadas con elevados índices de polución (calefacciones y coches). Normalmente se encuentra en un valor inferior a 10 ppm. Su producción está aumentada de forma crónica en los fumadores (hasta 400-500 ppm en el aire inhalado mientras fumamos) y de forma aguda en intoxicaciones, principalmente por intento de autólisis. De ahí que sea "normal" encontrar tasas del 2-4% de carboxihemoglobina (COHb) en cualquier persona, y de hasta un 6-8% e incluso más, si se trata de fumadores o personas que conviven con grandes fumadores.

Fuentes de monóxido de carbono

Cuando la materia orgánica e inorgánica que contiene átomos de carbono se quema en presencia de suficiente cantidad de oxígeno, se genera dióxido de carbono (CO2) y agua. Cuando la combustión tiene lugar en condiciones pobres de oxígeno, se denomina "combustión incompleta" y el producto final es el CO (en lugar de CO2).

El CO se genera pues por la "combustión incompleta" de cualquier materia carbonada, lo que sucede con las estufas, los braseros de leña o carbón, los hornillos, las chimeneas y, sobre todo, las calderas de calefacción y agua caliente instaladas en los domicilios particulares, así como con los motores de explosión de los vehículos.

Otras posibles fuentes de intoxicación por CO son el humo de los incendios (muy rico en CO y también en otros gases tan peligrosos o más que el propio CO, como el cianuro) y una fuente industrial a través del cloruro de metileno o diclorometano, un disolvente intermediario de síntesis química (plásticos, película fotográfica) y desengrasante, que se absorbe muy bien por vía respiratoria. Su inhalación genera pocos efectos irritantes broncopulmonares, pero se metaboliza en el hígado a CO, de modo que estos intoxicados pueden llegar a tener valores muy altos de carboxihemoglobina (COHb).

Antiguamente, el denominado "gas ciudad" contenía entre un 5 y un 10% de CO, pero desde hace años en España no se distribuye ningún tipo de gas que contenga CO. Los gases de uso doméstico o industrial (gas natural, butano, propano, etc.) carecen de CO y por ello una espita de gas abierta de forma accidental o voluntaria puede generar una explosión, pero no una intoxicación por CO, a no ser que este gas se genere desproporcionadamente en aparatos vetustos y mal mantenidos, o pasar al ambiente si hay una inadecuada eliminación de los gases de combustión.

Modo de actuación del gas

En condiciones normales, la hemoglobina, es la molécula especializada para el transporte de oxígeno desde el lugar de carga (los pulmones) hasta su consumo celular (todas las mitocondrias). Hemoglobina y oxígeno forman la oxihemoglobina. Pero la hemoglobina se une a otros elementos y con otro tipo de enlaces. Cuando se une al CO, forma la carboxihemoglobina, una molécula que forma parte de las denominadas dishemoglobinas junto a la sulfahemoglobina y la metahemoglobina. Su concentración habitual se halla entre el 1 y el 2% del total de la hemoglobina en sangre y procede fundamentalmente de una producción endógena. Lógicamente, existe también una fuente externa de producción de CO. El componente exógeno de CO en la sangre es secundario a su inhalación.

El CO se difunde muy bien por los alveolos pulmonares y se distribuye a través de la sangre hacia diversos órganos y tejidos, con afinidad particular hacia moléculas que contienen el grupo hemo, como la hemoglobina, la mioglobina y los citocromos. Su asentamiento en la hemoglobina (Hb) se produce ocupando los lugares de fijación del oxígeno con la consiguiente formación de carboxihemoglobina (COHb); de esta forma disminuye el transporte de oxígeno a la célula (figura 1). El CO también se une a la mioglobina y altera el funcionalismo musculoesquelético, incluyendo el miocárdico.

Actuación del CO sobre la oxihemoglobina Curva de disociación

Figura 1. Modo de actuación del CO sobre la oxihemoglobina (OHb) y su curva de disociación. La afinidad de la hemoglobina (Hb) por el CO es 218 veces mayor que por el oxígeno, lo que reduce de manera drástica la capacidad de la sangre para transportar oxígeno.

Pero el factor capital para explicar las muertes por CO y las secuelas neurológicas características de esta intoxicación es su capacidad inhibitoria, profunda y sostenida del complejo IV de la cadena de transporte electrónico mitocondrial (figura 2) y, por tanto, su repercusión negativa sobre el metabolismo aerobio de las mitocondrias. Esto es especialmente grave en los órganos y tejidos más dependientes del oxígeno, como el sistema nervioso central. El citado bloqueo de la cadena respiratoria mitocondrial es debido a que el CO inhibe otras hemoproteínas que contienen el grupo hem, como son los citocromos de la cadena de transporte mitocondrial. Dicha inhibición de la citocromooxidasa reduce el aprovechamiento mitocondrial del oxígeno y la capacidad de producción energética de la célula, condicionando un incremento en la formación de variantes reactivas del oxígeno (radicales libres) con elevado poder oxidante, capaces de causar daño oxidativo en proteínas, lípidos y ácidos nucleicos circundantes (figura 2).

Alteración de la cadena respiratoria mitocondrial por el monóxido de carbono

Figura 2. Alteración de la cadena respiratoria mitocondrial por el monóxido de carbono. Función de la cadena: transporte de electrones (e) por los complejos I a IV, a través de reacciones bioquímicas muy complejas, que desembocan en la transformación de ADP + P en ATP, que es una molécula energética. El principal lugar de unión y de "daño" es el citocromo aa3 del complejo 4 o citocromo-C-oxidasa.

Al no formarse energía, la respiración mitocondrial se convierte en anaeróbica y causa acidosis metabólica, con rápida elevación de los niveles de lactato. Los radicales libres (daño oxidativo) son producidos en tal cantidad que sobrepasan la capacidad protectora de los sistemas antioxidantes y causan daño en las células de la pared de los vasos sanguíneos, en la barrera hematoencefálica (riesgo de edema cerebral) y en las propias neuronas que terminan sufriendo un proceso degenerativo (desmielinización). Todos estos efectos son una de las bases, pero no la única, del llamado síndrome neuropsiquiátrico tardío (SNT) que puede aparecer una vez ha pasado la intoxicación aguda.

Clínica

Los signos y síntomas resultantes de una inhalación de CO dependerán de la concentración del gas y del tiempo de exposición (figura 3). El límite ambiental de CO que la legislación permite para trabajadores expuestos es de 50 ppm. Respirar entre 100 y 200 ppm ya produce síntomas, con una COHb de entre el 16 y 30%, mientras que una concentración superior a las 1.380 ppm se considera de riesgo vital inmediato. En un primer momento aparecen una serie de manifestaciones inespecíficas de tipo sistémico o general y del sistema nervioso central.

Afectación sistémica o general

La manifestación más frecuente es el dolor de cabeza (96% de los casos), seguida de náuseas, vómitos, diarreas y astenia intensa. Es característica la falta general de fuerza muscular, de modo que el enfermo nota una gran pesadez en el cuerpo que le imposibilita el movimiento.

SNC

Los síntomas iniciales (y a veces únicos), además de la cefalea ya referida, son vértigos, ataxia, temblores, síncope y/o obnubilación.

Manifestaciones clínicas en función del nivel de monóxido de carbono y duración de la exposición

Figura 3. Manifestaciones clínicas en función del nivel de monóxido de carbono y duración de la exposición. Estas manifestaciones clínicas, de menor a mayor nivel de exposición son: cefalea, naúseas y vómitos, obnubilación, convulsiones, coma y muerte.

El diagnóstico se basa fundamentalmente en la sospecha clínica, pero la inespecificidad de los síntomas favorece que la intoxicación esté infradiagnosticada. La sospecha puede basarse en alguna de las siguientes circunstancias:

  • Cefaleas que afectan a más de un miembro de la familia o compañeros en un lugar de trabajo.
  • Proceso que mejora cuando se abandona el domicilio o el lugar de trabajo.
  • Proceso que mejora cuando está apagada la calefacción.
  • Diagnóstico erróneo de síndrome gripal en invierno y de gastroenteritis en verano.

La tomografía computadorizada craneal (TC) inicial puede ser normal, pero al segundo o tercer día pueden aparecer edema cerebral y lesiones de aspecto isquémico, sobre todo en los globos pálidos, o lesiones hipodensas en la interfase de los territorios vasculares cerebrales de la arteria cerebral media y posterior o hemorragias que afectan a la sustancia blanca. Es posible observar afectación cardiovascular con palpitaciones, taquicardia, arritmias, hipotensión e incluso daño miocárdico con signos isquémicos en el ECG y elevación de biomarcadores.

Valor de la pulsioximetría

En relación con el diagnóstico, la pulsioximetría no es útil, ya que no discrimina entre COHb y oxihemoglobina y la PO2 en sangre arterial no sirve tampoco como indicador de intoxicación por CO. Por grave que esté el intoxicado la PO2 será normal y, si no lo es, puede ser debido a que el enfermo ha hecho alguna complicación respiratoria. La sangre venosa del paciente parece sangre arterial, al tiempo que el enfermo está muy bien coloreado, "más rosado cuanto más intoxicado está".

Analítica toxicológica

La exploración clave es la determinación de la carboxihemoglobina (COHb). Puede hacerse en el aire espirado del paciente (en el lugar del accidente), utilizando un co-oxímetro. Ha de considerar que la determinación no tiene valor excepto que encontremos una COHb alta (ya que el paso del tiempo o la administración de oxígeno pueden darnos valores falsamente negativos o bajos). En el medio hospitalario podemos enviar al laboratorio sangre arterial o venosa. Si la sangre venosa es "muy rojiza" (parece sangre arterial), ya casi tiene el diagnóstico confirmado.

Valoración de la gravedad

Como la medida de la actividad de la citocromo-c-oxidasa no forma parte de la práctica asistencial habitual, la valoración de la gravedad de la intoxicación sigue basándose en parámetros clínicos y bioquímicos, así como en la extrapolación de las dosis de CO absorbido a partir de la concentración de COHb. Dicha concentración de COHb dependerá del tiempo transcurrido desde la exposición y en función de si ha habido o no oxigenoterapia previa. Cuando hace poco (menos de 1 hora) que ha terminado la exposición y se lleva menos de 1 hora de oxigenoterapia puede considerarse, de forma orientativa, que:

  • COHb < 4%: es normal.
  • COHb < 8%: en fumadores, es normal.
  • COHb del 8-14%: corresponde a una intoxicación leve.
  • COHb del 15-20%: corresponde a una intoxicación grave.
  • COHb del 21-25%: corresponde a una intoxicación muy grave.
  • COHb > 25%: puede ser mortal.

Pronóstico de la intoxicación

La respuesta a la pregunta de si los niveles de COHb tienen un valor predictivo sobre el pronóstico ha de contestarse con un no relativo por las varias razones: a) la concentración de COHb sólo refleja un problema puntual de transporte de oxígeno a través de la hemoglobina y una dificultad de cesión de oxígeno a los tejidos, ya que la curva de disociación de la oxihemoglobina se desplaza hacia la izquierda; b) Las concentraciones de COHb están habitualmente elevadas, entre un 10 y un 50% en los pacientes que sobreviven, pero esta cifra puede haberse normalizado, en función del tiempo transcurrido desde el cese de la exposición o por la aplicación de oxígenoterapia; c) los niveles de COHb no se correlacionan siempre con el nivel de conciencia e incluso puede aparecer distinta clínica con los mismos niveles de COHb; d) no predicen la aparición posterior o ausencia de un síndrome neuropsiquiátrico tardío (SNT).

Son considerados signos de mal pronóstico el coma, las convulsiones y la objetivación de afectación miocárdica, epidermiólisis, rabdomiólisis y acidosis metabólica. Las mujeres embarazadas constituyen un grupo de riesgo ya que el CO atraviesa la barrera placentaria y la hemoglobina fetal también muestra afinidad por el CO.

Tratamiento

El objetivo del tratamiento es revertir el cuadro agudo y evitar las secuelas, especialmente de tipo neurológico, que pueden aparecer hasta meses después de la exposición. Es muy importante no dejar tiempo al tóxico para actuar y administrar cuanto antes oxígeno, considerado aquí como un auténtico antídoto. Respirando oxígeno normobárico al 100% durante unas 6-8 horas, la semivida de eliminación de la COHb se reduce de una media de 4 ó 5 horas a 1 ó 2 horas.

En el medio extrahospitalario

En orden secuencial, han de adoptarse las siguientes medidas:

  1. Autoprotección del rescatador, si procede
  2. Sacar a la víctima de la fuente de exposición.
  3. Administración de oxígeno normobárico con mascarilla-reservorio. Se fundamenta en que el oxígeno a altas dosis desplaza parte del CO de la hemoglobina, lo que acelera la eliminación y disminuye la llegada a la célula y, por tanto, reduce la fuente de daño oxidativo.
  4. Maniobras de RCP, si se precisa.
  5. Transporte urgente y tratamiento sintomático que se precise (arritmias, convulsiones, etc).

En el medio hospitalario

  1. Soporte vital, si es necesario
  2. Continuar con oxígeno normobárico con mascarilla-reservorio. Recuerde proporcionar un flujo de oxígeno suficiente para que la bolsa del reservorio esté siempre hinchada: caudal no inferior a 15 l/m (FiO2 teórica = 1). La duración de esta oxigenoterapia depende de la tasa de COHb: calcule unas 4 horas para tasas inferiores al 15%, pero en cualquier caso continúela, hasta que la COHb sea inferior al 5%.
  3. Si la tasa de COHb es del 15-20% o superior, 12 horas de oxígeno normobárico a la más alta concentración posible.
  4. Si el paciente ha sido intubado, póngalo al 100% de oxígeno (FiO2=1)
  5. Solicite una determinación de COHb y realice una analítica general, que incluya una determinación de lactato y biomarcadores cardiacos

Indicación de ingreso en UCI

  1. Todos los pacientes intubados y aquellos que precisen aporte de oxígeno a dosis alta.
  2. Pacientes en coma y/o con convulsiones.
  3. Signos clínicos, ECG y analíticos de isquemia y/o necrosis miocárdica
  4. Presencia de acidosis metabólica, epidermiolisis y/o rabdomiólisis.
  5. Síntomas persistentes (exploración neurológica claramente anormal, cefalea y confusión, acidosis metabólica, etc), no resueltos con oxígenoterapia normobárica tras 4 horas de duración.

Conviene hacer dos precisiones con respecto a la evolución en estos casos graves:

  1. El descenso de lactato va a ir acompañando a la re-oxigenación celular, por lo tanto es un índice pronóstico y ayuda, junto a los niveles de carboxihemoglobina, en la decisión del tipo y cantidad de la oxígenoterapia.
  2. La isquemia miocárdica se trata con oxígeno, ya que no estamos en presencia de un síndrome coronario agudo "clásico" por rotura de una placa de ateroma coronaria, por lo que la anticoagulación y antiagregación no están indicadas. Dado que una ateroesclerosis previa puede condicionar isquemia más grave, podría plantearse la realización de una coronariografía.

Oxígeno hiperbárico como antídoto del CO

Hay un dato esencial que ha variado nuestros objetivos terapéuticos en relación a hace unos años. La semivida de eliminación de la COHb es mucho más breve que la eliminación intracelular del tóxico y que la neutralización del daño oxidativo causado. Por tanto, debemos dirigirnos no sólo a intentar con oxigenotarapia normobárica normalizar la COHb, restablecer los valores de OHb y la oxigenación tisular (consiguiendo así la desaparición de la sintomatología aguda), sino tratar de neutralizar el daño celular administrando oxígeno en gran cantidad y concentración. El sistema que obtiene una mayor concentración de oxígeno es el que combina bajo flujo con alto caudal y alta presión parcial de gas inspirado. Esto se consigue con la administración a alta presión en una cámara hiperbárica (OTH: oxígenoterapia hiperbárica).

El valor de la OTH sobre el efecto tóxico del CO se resume en la tabla 1.

Tabla 1. Valor de la OTH sobre el efecto tóxico del CO. NO= óxido nítrico
Acción fisiopatológica Efecto
Disminuye la vida media de la COHb. Mayor rapidez de disociación del CO de la Hb al ser desplazado el gas tóxico por el oxígeno. Restitución a la normalidad de la curva de disociación de la Hb con el consiguiente aumento del transporte de oxígeno y mejora de la oxigenación a los tejidos.
Acelera la eliminación del CO unido a la citocromo-oxidasa Restaura la respiración mitocondrial (síntesis de ATP) Disminución de los fenómenos inflamatorios dependientes de la generación de radicales libres y del NO libre Mejora del edema cerebral causado por la alteración de la barrera hematoencefálica.

La eficacia de este tratamiento hiperbárico está en función de la precocidad de su aplicación, pero no permite garantizar la ausencia de secuelas. En España sólo hay una decena de centros de medicina hiperbárica, lo que representa una dificultad adicional en el tratamiento de estos pacientes, especialmente si su estado es crítico.

Indicación de oxígeno hiperbárico

Hay que administrar oxigenoterapia hiperbárica (OTH) a pacientes "seleccionados" y que puedan ser enviados a la cámara "de forma segura". Los pacientes seleccionados son aquellos que cumplen alguno de los siguientes criterios:

  • Paciente crítico: en coma y/o convulsiones, con arritmias cardiacas graves o signos de daño miocárdico (electrocardiográficos y biomarcadores).
  • Intoxicación grave en niños lactantes.
  • Carboxihemoglobina > 40%.
  • Embarazo y carboxihemoglobina > 15%. La hemoglobina fetal tiene una afinidad por el CO mayor que la materna.
  • Síntomas persistentes (exploración neurológica claramente anormal, dolor de cabeza y confusión, acidosis metabólica, etc), no resueltos con oxígenoterapia normobárica después de 4 horas de duración.

La seguridad viene determinada por las siguientes circunstancias, que en caso de no darse, contraindican el traslado:

  • Posibilidad de hacer un traslado en medio adecuado (UCI móvil con médico cualificado y dotación suficiente)
  • Posibilidad, mientras se realiza el traslado, de mantener continuamente la oxigenoterapia convencional con la máxima FiO2 posible.

La inestabilidad hemodinámica, neurológica o de otro tipo, no controlada, contraindican el traslado.

Revisión tras episodio agudo recuperado

El paciente puede recuperarse ad integrum, pero pueden quedar, o aparecer tardíamente (hasta 40 días después de la exposición), secuelas neurológicas en un 25-30% de los casos. Lo anterior obliga a enviar a todo paciente intoxicado grave recuperado sin secuelas de un episodio agudo, a revisión en Psiquiatría o Neurología, para evaluar la presencia de un síndrome neuropsiquiátrico tardio (SNT) caracterizado por déficit cognitivo y neurológico focal, cambios de personalidad y alteraciones del movimiento, que pueden persistir durante tiempo y que en algunos casos tiene su traducción morfológica en la presencia de áreas hipodensas en la resonancia magnética (RMI).

Anexo I

Epidemiología

El CO representa, junto a las drogas de abuso, la principal causa de muerte de origen tóxico en nuestro país, según el Informe Anual del Plan Nacional sobre Drogas (año 2004). El número de intoxicaciones por CO que se producen cada año en España es difícil de evaluar, pero pueden ser más de 2.500 por año, de las que un centenar serían mortales. Durante 18 meses, dos hospitales de Valladolid diagnosticaron 158 intoxicaciones por CO y en el Hospital Clínico de Barcelona se vienen diagnosticando entre 10 y 20 intoxicaciones anuales, quizá debido a que buena parte de la población de Cataluña se distribuye en zonas rurales y no es despreciable el número de viviendas mal acondicionadas que utilizan braseros y chimeneas o sistemas de calefacción con combustión defectuosa. A pesar de que es sólo un estudio observacional, es interesante citar el trabajo del Hospital Virgen de la Concha (Zamora) sobre intoxicación por CO subclínica en un área de población rural, donde se detectó que el 25% de la población estudiada presentaba valores elevados de COHb independientemente del hábito tabáquico, y que el brasero era la fuente de exposición más frecuente. Su incidencia es más elevada en los meses fríos, pero se producen intoxicaciones por CO durante todo el año por intentos de autolísis, accidentes laborales, etc., ya que las fuentes de CO no son sólo los aparatos de calefacción, sino también los motores de maquinaria industrial, coches, generadores, etc. En el año 2005 ocurrió una de las peores tragedias habidas en el mundo de intoxicación aguda por CO no proveniente de un incendio, en la que murieron 18 personas que habían ido a pasar el fin de semana a un albergue de Todolella (Castellón).

En EE.UU por esta causa se producen unas 40.000 visitas/año a los servicios de Urgencias, la cifra anual de intoxicaciones es 15.000, con un 3% de mortalidad y 10.000 días de trabajo perdidos. Se estima que el CO puede ser responsable de más de la mitad de las intoxicaciones letales en todo el mundo y se sospecha una casuística mucho más elevada de casos leves, que producen un cuadro clínico menor y que frecuentemente no se diagnostican (ver lecturas recomendadas).

Prevención de la intoxicación

Merece ser considerada y así lo señalan algunos autores, con un enfoque multidireccional, pero al menos debería informarse a la población, a través de campañas institucionales, acerca del riesgo que comporta la combustión del gas de las estufas, calefacciones y calentadores domésticos, muy en particular en espacios pequeños y mal ventilados. La gente ha de saber que nunca deben cerrarse las rejillas de ventilación de cocinas y cuartos de baño, y que nadie debe permanecer en un espacio confinado (garaje) con el motor de un vehículo en marcha.

Casos Clínicos

Anexo II

Lecturas recomendadas

  • Santiago I. Intoxicación por gases. ANALES Sis San Navarra 2003; 26 (Supl. 1): 173-180.
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  • Castillo D, Casan P. Monóxido de carbono: dos caras de un mismo personaje. Arch Bronconeumol. 2006;42(10):489-91.
  • García I, Fernández A, C. Ochoa C et al. Intoxicación subclínica por monóxido de carbono en nuestra área sanitaria. Rev Clin Esp 2003;203(8):378-81.

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