Summary
The partial pressures of carbon monoxide and oxygen in tissue were measured in rabbits breathing 1000 ppm CO at normal and increased pressure. A pneumoperitoneum was used as tissue model.
In carbon monoxide intoxication the partial pressure of oxygen in tissue is decreased even if the animals are inhaling the mixture of CO and air at very high pressure. However, when the oxygen partial pressure in the inspired air is increased there is an increase of oxygen partial pressure in tissue. This increase is based on the greater quantity of oxygen dissolved and transported in the blood plasma.
At normal or increased pressure the CO partial pressure in tissue is considerably lower than that in the inspired air, once diffusion equilibrium has been reached. The CO partial pressure in tissue falls even when pressure is increasing in ambient air. When the CO concentration of the inspired air is 1000 ppm the alveolar CO pressure is 0.708 mm Hg at 1 ata, 2.23 mm Hg at 3 ata and 2.99 mm Hg at 4 ata. The CO partial pressures measured in tissue at diffusion equilibrium are 0.418 mm Hg at 1 ata, 0.371 mm Hg at 3 ata and 0.351 mm Hg at 4 ata. This result is explained by the competition between oxygen and carbon monoxide for the receptor hemoglobin in the blood and is confirmed by calculation according to the law of mass action.
Consideration of the partial pressures of oxygen and carbon monoxide in tissue shows that toxicity of a definite CO concentration in a mixture of CO and air is not higher but lower under increased pressure.
Zusammenfassung
In Experimenten an Kaninchen, die ein CO-Luftgemisch mit 1000 ppm CO unter normalem und erhöhtem Druck einatmeten, wird der Kohlenoxid- und Sauerstoffpartialdruck im Gewebe untersucht (Pneumoperitoneum als Gewebemodell).
Der O2-Partialdruck im Gewebe der Tiere ist bei der CO-Vergiftung auch unter überdruck erniedrigt, jedoch steigt er mit zunehmendem O2-Partialdruck in der Einatmungsluft an. Dieser Anstieg des O2-Partialdruckes im Gewebe wird durch die grö\ere physikalisch im Plasma gelöste und transportierte O2-Menge bedingt.
Der CO-Partialdruck im Gewebe liegt im Gleichgewichtszustand unter normalem und erhöhtem Druck erheblich niedriger als in der Einatmungsluft; er sinkt sogar mit steigendem Druck in der umgebenden AtmosphÄre eindeutig ab. Bei einer CO-Konzentration von 1000 ppm betrÄgt der alveolare CO-Partialdruck unter 1 ata 0.708 mm Hg, unter 3 ata 2,23 mm Hg und unter 4 ata 2,99 mm Hg. Die im Gleichgewicht im Gewebe gemessenen CO-Partialdrucke liegen unter 1 ata bei 0,418 mm Hg, unter 3 ata bei 0,371 mm Hg und unter 4 ata bei 0,351 mm Hg. Dieser Befund beruht auf der Konkurrenz zwischen Sauerstoff und Kohlenoxid um den Receptor HÄmoglobin im Blut und lÄ\t sich durch Berechnung nach dem Massenwirkungsgesetz bestÄtigen.
Bei Betrachtung des O2-Partialdruckes und CO-Partialdruckes im Gewebe lÄ\t sich also zeigen, da\ die ToxicitÄt gleicher CO-Konzentrationen in einem CO-Luftgemisch unter erhöhtem Druck nicht als höher, sondern als niedriger anzusehen ist.
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Gerhardt, T., Göthert, M., Ko, KD. et al. Kohlenoxid- und Sauerstoffpartialdruck im Gewebe bei Einatmung eines Kohlenoxid-Luftgemisches unter erhöhtem Druck. Int. Arch. Arbeitsmed 30, 161–172 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00539066
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