이산화탄소 중독증~

[교수]

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이산화탄소 중독증

1. 이산화 탄소 흡입농도와 중독증상

공기중의 농도(%)	흡입시간과 증독증상
2.5	몇시간 호흡해도 장애는 없다
3.0	무의식중에 호흡수가 늘어난다.
4.0	국부적으로 자각증상이 나타난다.
6.0	호흡량이 증가한다.
8.0	호흡이 곤란해진다.
10.0	의식불명이 되어 결국 사망
20.0	수초내에 마비상태가 되며 심장이 멈춘다.

신선한 공기중에 CO₂는 0.04% 함유되어 있으며, 그 자체는 인체에 유해를 끼치는 것은 아니다. 그러나, 실내에 가스기기와 같은 CO₂의 발생원인이 있어서 CO₂의 축적이 증가하면 스스로 호흡에 필요한 O₂의 결핍을 가져온다.

2. 이산화탄소 중독 시 신체변화

1) 혈액 중 산소농도 감소로 인한 급성산소 결핍 발생

산소농도(%)	증        상
21%	정        상
18% 이하	산 소 결 핍
16~12%	맥박, 호흡수의 증가, 정신집중장애, 두통,  섬세한 근육작업이 잘되지 않음
14~9%	판단력 둔화, 흥분상태, 불안정한 정신상태, 취한상태, 체온상승, 자상 등을 느끼지 못함, 중독당시의 기억상실
10~6%	의식불명, 중추신경 장애, 청색증(ZYANOSE)
10~6% 지속 또는 그 이하	혼수 - 호흡이 서서히 느려짐 호흡정지 6~8분 후 심장정지

청색증(ZYANOSE) : 혈액중의 산소가 부족하여 피부 점막이 검푸르게 보이는 증상

 

※ Henderson-Haggard의  산소농도와 증상 분류표

단계	산소농도(%)	증        상
1	16~12	맥박 및 호흡수 증가, 정신 집중력저하, 계산틀림, 근력저하, 두통, 귀울림, 체중지지 불가, 구토할 것 같은 느낌,  장시간 작업시 사망가능성 있음
2	14~9	판단력 저하, 안면 창백, 불안정한 정신상태, 상처의 통증을 못느낌, 심한 두통, 귀울림, 구토, 당시 기억 소실, 체온상승, 전신 근육경련, 의식불명, 질식사 가능성 있음
3	10~6	혼란가중, 의식소실, 중추신경장애, 스트로크형 호흡 출현, 청색증, 전면근육경련, 10분이내 사망
4	6이하	실신, 혼수, 호흡 느려짐 → 호흡정지 → 심장정지 → 1분이내 뇌사

위 표는 Henderson과 Haggard가 산소농도와 증상의 관계를 4단계로 분류한 것이다. 이러한 증상은 힘든 노동 중이나 피로할경우 또는 숙취 상태의 경우 더 심해진다. 또 빈혈이나 순환기 장애를 가지고 있는 사람은 2단계 정도에서도 사망할 수 있다.

작업환경에 따라서는 그다지 저농도의 산소가 아니라도, 근력저하에 의해 몸을지지할 수 없다거나, 어지러움 등에 의한 추락,전락, 익사등의 사고가 발생한다. 또한 대외 기능의 저하에의한 착각, 오조작, 헛디딤, 등의 다른 사고를 유발할 가능성이 매우 높다. 또한 가지 증상이 구토증인데, 구토시 흉부가 하늘을 향한 상태이면, 구토물이 기관지내로 흡입하여 질식사 하는 경우나, 엎드린 자세로 물이 고여 있는 곳에 쓰러져 폐 내에 물을 흡입하여 익사한 것과 같은 결과가 되는 사례도 있다.

산소 결핍 재해 중에서 환기 불량이 폐쇄적 공간이 아니더라도, 무산소 공기의 1회 호흡이 파국을 초래하는 경우가 적지 않다. 

무산소 공기에 순간적으로 노출될 때 숨을쉬면, 호흡중추를 극단적으로 자극하여 흉곽이 확장되면서 무산소 공기를 토출하는 동작이 불가능하게 된다. 이때 폐 안에 남아있던 산소는 더욱 희석되어 산소분압의 저하를 초래, 폐 모세혈관의 혈중 산소분압이 상승하지 않은 상태에서 그대로 뇌에 운반된다. 산소를 대량 소비하는 뇌에 있어 그 순간 활동을 지지하는 산소분압이 급격히 떨어지기 때문에 즉각적인 기능정지상태가 된다.

 

이같은 반응은 무산소 공기를 흡입한 후, 적어도 2초 이내에 일어난다. 무산소 공기를 흡인한 경우, 무산소 공기의 1회 호흡으로 폐정맥혈의 산소분압은 40mmHg 정도로 저하되고, 이 혈류는 1초 이내에 뇌로 도달한다. 뇌의 활동을 유지하기 위한 산소 분압인 60mmHg 을 밑도는 상황이 처하게 된다. 반면 숨을 참는 경우, 미리 폐에 총량 6 리터의 공기를 저장하고 있으므로 혈중산소 분압 전하가 급격히 일어나지 않는다.

2) 호흡성 산증 발생

이산화탄소가 과다하게 많은 상황에서는 폐환기율이 저하되어 이산화탄소 중독을 초래하고 이러한 상황에서 이산화탄소는 너무 높아서 더 이상 호흡을 자극하지 못하고 도리어 호흡을 억제한다. 호흡수의 감소로 산소가 감소하여 저산소증이 초래된다. 호흡성 산증이 있는 동안 칼륨이 세포밖으로 이동하여 고칼륨혈증을 초래하고 혈증 칼륨이 매우 높아지면 심실세동이 발생할 수 있다.

이러한 결과 시력장애, 두통, 혼란, 졸음, 기억력장애, 혼수 증상을 일으킨다.

3. 이산화탄소 중독 후유증

이산화탄소 중독의 가장 대표적인 후유증 기억력장애로 인한 건방증, 치매, 기억상실이다. 또한 장기간 노출될 경우 산소공급 부족으로 인한 뇌의 손상을 일으킬 수 있다.

급성중독 증상으로는 시력장애, 두통, 구토, 졸음 등이 있으며, 만성적 혹은 반복적인 노출에 의해 뇌신경 손상 및 폐포손상, 기억장애, 치매, 운동능력 저하 등을 일으킬수 있다.