EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

KM-8: Chemische Grundlagen des Lebens Kohlenstoffmonoxid CO – Blausäure und Cyanide 309 309 Im Rahmen dieses Buches sollen nun einige giftige Stoffe vorgestellt werden, deren Auswirkung auf unseren Stoffwechsel zumindest großteils geklärt ist. Kohlenstoffmonoxid CO Der „wichtigste“ Giftstoff, also der, der die meisten Todesopfer fordert, ist Kohlenmonoxid . Über die Hälfte aller tödlichen Vergiftungsfälle weltweit – sowohl als Unfälle als auch als Selbstmorde – sind durch CO verursacht. Es entsteht bei der Verbrennung kohlenstoffhaltiger Substanzen unter Luftman- gel, also bei praktisch allen Bränden. Brandopfer sterben fast nie durch die Hitzeeinwirkung, sondern durch Rauchgasvergiftung, also hauptsächlich durch CO-Einwirkung. Feuerwehrleute betreten brennende Gebäude nur mit Atem- schutzausrüstung. Filme, in denen der Held ohne Schutzausrüstung Kinder aus brennenden Zimmern rettet, sind weit von der Realität entfernt. CO bei Suiziden Noch vor einigen Jahrzehnten bestand das „Stadtgas“ zu etwa ¼ aus CO. Das Gas für die Haushalte war extrem giftig. Das Einatmen führte rasch zum Tod und wurde häufig für Suizide benutzt. Auch die Abgase von Benzinmotoren enthielten eine tödliche Konzentration von CO. Daher leiteten Selbstmörder die Abgase mit einem Schlauch ins Wageninnere und verstarben. Heute ist das ungiftige Erdgas in Verwendung. Auch die Abgase von Ottomotoren sind durch den Abgaskatalysator nicht mehr so gefährlich (Dieselmotoren hatten schon immer CO-arme Abgase), sodass die Suizide mit CO stark rückläufig sind. Unfälle mit CO Schlecht gewartete Gasthermen sind heute die häufigste Ursache für CO-Ver- giftungsfälle. Wenn noch ein schlecht ziehender Kamin dazukommt, kann ein Teil des Abgases der Therme in den Wohnraum strömen und dort gefährliche CO-Konzentrationen erzeugen. Da es geruchlos ist, fehlt ein Warnsystem für den Menschen. Die Vergiftung erfolgt meist im Schlaf. Auch Unfälle mit Holz- kohlegrillern, die in geschlossenen Räumen verwendet werden, kommen im- mer wieder vor. Die Wirkung von Kohlenstoffmonoxid im Stoffwechsel ist die Blockierung des Sauerstofftransports im Blut. CO bindet sich etwa 300-mal so stark wie Sauer- stoff an die Sauerstofftransportstelle des Häm im Hämoglobin. Der MAK-Wert für CO beträgt 30 ppm. Ein CO-Gehalt von 1000 ppm (0,1 % der Luft) führt bei längerer Einwirkung zum Koma, ein Gehalt von 1 % ist innerhalb weniger Minu- ten tödlich. Ein Symptom der CO-Vergiftung sind kirschrote Schleimhäute, da der Komplex von CO mit Hämoglobin eine rote Farbe hat. Bei CO-Vergiftung genügt eine Rettung des Patienten durch Transport an frische Luft nicht. Das CO bleibt an Häm gebunden und wird nur sehr langsam aus dem Körper entfernt (Halbwertszeit durch abatmen 3 – 8 Stunden). Es wird daher mit reinem O 2 beatmet, wenn möglich sogar in einer Druckkammer. HCN Blausäure und Cyanide Blausäure ist eine Flüssigkeit mit 26 °C Siedepunkt. Der Dampfdruck ist so groß, dass sie bei Zimmertemperatur in kurzer Zeit verdampft. Dabei werden rasch gefährliche Konzentrationen erreicht. Bereits 300 ppm (0,03 %) wirken innerhalb weniger Minuten tödlich. Ohne Atemschutz darf man mit flüssiger Blausäure nicht hantieren. Ihre Salze, die Cyanide sind ebenfalls extrem gif- tig. Das aus Kriminalromanen bekannte Kaliumcyanid (alter Name: Cyankali), aber auch alle anderen löslichen Cyanide werden beim Verschlucken mit der Magensäure zu Blausäure umgesetzt, diese wird rasch resorbiert. Auch eine Aufnahme durch die Haut ist möglich. Offen gelagerte Cyanide setzen bei Feuchtigkeitszutritt Blausäure frei, da das CO 2 der Luft mit Wasser dafür sauer genug ist. Der MAK-Wert für HCN beträgt 1,9 ppm. Wirkung im Stoffwechsel Der Geruch von Blausäure wird bittermandelähnlich beschrieben, allerdings fehlt etwa 30 % der Menschen dieses Geruchsempfinden. Dies, und die rasche Wirkung machen Blausäure so gefährlich. Im Stoffwechsel komplexieren die Cyanidionen die Eisenionen im Häm und machen sie dadurch unreaktiv. Substanz LD 50 -Wert Wasser >90 Saccharose (Zucker) 29,7 Natriumglutamat 16,6 Vitamin C 11,9 Harnstoff 8,471 Ethanol 7,06 Natriumchlorid 3 Paracetamol 1,944 Tetrahydrocannabinol 1,27 Acetylsalicylsäure 0,2 Koffein 0,192 Senfgas (Kampfgas) 0,1 Capsaicin (im Pfeffer) 0,0472 Sarin percutan 0,028 subkutan 0,00017 LSD 0,0165 Arsentrioxid (Arsenik) 0,014 Nicotin 0,013 Natriumcyanid 0,0064 Aflatoxin B1 (Lebensmittel) 0,00048 Gift einer brasil. Spinne 0,000134 Gift des Inlandtaipans (austral. Schlange) 0,000025 Tetrachlordibenzodioxin (TCDD, „Dioxin”) 0,00002 VX (Nervengas) 0,0000023 Batrachotoxin (aus Pfeilgiftfröschen) 0,000002 Polonium-210 0,00000001 Botulinumtoxin (Botox) 0,000000001 Abb. 309–1: LD 50 ausgewählter Substanzen Abb. 309–2: Wirkung von CO im Blut Normaler O 2 -Transport von der Lunge in die Zellen Abb. 309–3: Wirkung von CO im Organismus Zelle Lunge Zelle Lunge O 2 -Transport durch CO unterbrochen Ein CO-Molekül blockiert die Andockstelle für ein O 2 -Molekül an der HÄM-Gruppe. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum d s Verlags öbv