monoxyde de carbone

Question 1

Introduction

Answer 1

⦁ L’intoxication au monoxyde de carbone est la première cause de décès accidentelle dans le monde en milieu domestique.
⦁ Elle est associée à une mortalité et une morbidité importantes.
⦁ Toujours un problème majeur de santé publique en Algérie et dans le monde.
⦁ On la retrouve dans des situations diverses et variées : domestique, professionnelle, lors d’incendie ou de suicide.
⦁ L’incidence de l’intoxication au CO augmente pendant les mois d’hiver et après les catastrophes naturelles telles que tempêtes ou inondations.

Question 2

Propriétés physicochimique:

Answer 2

Gaz: Incolore, Inodore, Insipide, Non irritant, Densité: 0,976 voisine de l’air → se répand facilement GAZ Volatil, diffusible, inflammable, compressible et extrêmement explosif
⦁ Difficile à détecter → dangerosité
⦁ Absorbe dans les rayonnements IR
⦁ Peu soluble dans l’eau → Très difficilement liquéfiable
⦁ Soluble dans certains solvants organiques: A acétique
⦁ N’est pas adsorbé par le charbon activé
⦁ La propriété réductrice vis à vis de certains sels métalliques (PdCl2) → dosage par voie chimique.
⦁ Stabilité : Stable à pression et température normales, le monoxyde de carbone devient réactif à haute température et peut agir comme un puissant réducteur

Question 3

III- Étiologie des intoxications:

Origine naturelle: Sources exogène

Answer 3

⦁ Photodissociation du CO2 en haute atmosphère
⦁ Oxydation atmosphérique du méthane et certains hydrocarbures aliphatique (gaz des marais)
⦁ Production par Volcan, Phytoplancton et utilisation par Bactérie

Question 4

III- Étiologie des intoxications:

Origine naturelle: Sources endogène

Answer 4

⦁ Production physiologique chez tous les mammifères
⦁ Catabolisme des protéines heminiques (héme): l’Hb, myoglobine, cytochromes, peroxydases
⦁ Ce taux ↗ en cas des maladies hémolytiques (6%)
⦁ Le métabolisme endogène de certains solvants halogénés ou di halogènes dérives du méthane: dichloro et dibromo méthane
⦁ Administration de phénobarbital, de progestérone et de diphénylhydantoïne

Question 5

III- Étiologie des intoxications:

Origine domestique: Appareils de chauffage

Answer 5

Intoxication la plus fréquente, la plus grave utilisant le gaz ou le charbon lorsqu’elles sont installées dans des conditions défectueuses → combustion incomplète dans un espace clos ou insuffisamment ventilé

Question 6

III- Étiologie des intoxications:

Origine automobile

Answer 6

⦁ Le gaz d’échappement des moteurs a explosion contiennent de 0.1 a 8 % de CO (danger dans les garages et les tunnels au ralenti)
⦁ La teneur en CO des gaz d’échappement des automobiles peut être prise comme élément traceur de la pollution

Question 7

III- Étiologie des intoxications:

Origine industrielle

Answer 7

⦁ Métallurgie et raffinage du fer et autres métaux
⦁ Synthèses chimiques
⦁ Emploi d’explosifs (mines et chantiers)
⦁ Incinération des ordures
⦁ Raffineries de pétrole au cours des opérations de craquage

Question 8

IV- Toxicocinétique:

Absorption

Answer 8

⦁ Absorbé exclusivement par les voies respiratoires
⦁ Facilement absorbé par les poumons et atteint rapidement les alvéoles pulmonaires
⦁ Très liposoluble: Excellente diffusion à travers la membrane alvéolo-capillaire (voisine de celle de l’oxygène)
⦁ La quantité totale de CO absorbé dépend:
⦁ Intensité de l’activité physique en cas d’hyperventilation (exercice physique)
⦁ État cardiovasculaire et respiratoire sous-jacents
⦁ Âge
⦁ concentration en Hb (anémiques plus sensibles)
⦁ Pression partielle de l’O2
⦁ concentration ambiante en CO
⦁ durée de l’exposition

Question 9

Distribution:

Answer 9

Une foie dans le sang, le CO se fixe sur les hémoprotéines de la façon suivante:
⦁ 80-85 % du CO absorbé se fixe sur l’hémoglobine , c’est une liaison rapide, saturableet réversible→ carboxyhémoglobine
⦁ 10-15% du CO absorbé se fixe sur myoglobine surtout myocardique : forme de stockage
⦁ 5 % réagit avec les autres composés contenant de l’hème:
⦁ Métallo-enzymes
⦁ cytochrome-oxydases cyt A3 resp mithoconrriale
⦁ cytochromes P450 (CYP450)
⦁ Hydro-peroxydases
Le C0 traverse la BP et la BHM et pourra se fixer sur l’Hb fœtale

Question 10

Métabolisme

Answer 10

⦁ Le monoxyde de carbone n’est presque pas métabolisé
⦁ Moins de 1 % de la dose absorbée est oxydée en CO2
⦁ Il est aussi produit de façon endogène par l’organisme lors du catabolisme des pigments hème
⦁ Le CO est un métabolite du chlorure de méthylène et d’autres hydrocarbures halogénés

Question 11

Elimination

Answer 11

⦁ Sous forme inchangée par voie pulmonaire → mesure dans l’air expiré
⦁ En air ambiant : ½ vie = 4 heures
⦁ Sous oxygène normobare : ½ vie = 80 min
⦁ Avec l’administration d’oxygène hyperbare, la ½ vie d’élimination du CO dim mais les valeurs numériques varient selon les auteurs :
23 minutes à 3 atm.
27 minutes à 1.58 atm
22 minutes à 2.5 atm
⦁ La demi-vie du CO dans le sang fœtal est d’environ 7 heures

Question 12

V- Mécanismes d’action toxique

A- Action sur le transport d’O2 (hémoglobine)

Answer 12

Le CO déplace l’oxygène de son site de fixation sur l’Hb dont l’affinité est 220 fois plus grande selon la loi d’action de masse (expérience de NICLOUX)

⦁ L’Hb est un site de fixation majeur pour le CO
⦁ A une affinité 220 à 250 fois plus grande pour l’hème que l’oxygène.
⦁ Même en présence de pressions partielles de CO infimes, la capacité du sang en O2 peut être très diminuée
⦁ Le CO forme avec l’Hb de l’HbCO Incapable de transporter l’oxygène vers les tissus
⦁ Entraîne une hypoxie tissulaire, Si l’intoxication persiste, une anoxie tissulaire et la mort du sujet exposé
⦁ La fixation du CO sur 1 des sites d’une molécule d’Hb ↗ affinité de Hb pour l’O2 => Libération de l’oxygène au niveau tissulaire est plus difficile => Aggravation de l’hypoxie tissulaire: Atteinte des tissus gros consommateurs O2 (SNC, myocarde)

Question 13

V- Mécanismes d’action toxique

B- Fixation sur les autres hémoprotéines tissulaires:

Answer 13

La myoglobine:
⦁ La fixation du CO sur Mb conduit à la formation de carboxymyoglobine (MbCO) non fonctionnelle
⦁ Affinité 40 fois plus grande que pour l’oxygène
⦁ La fixation du CO sur la myoglobine myocardique explique en partie la Diminution du débit cardiaque: Aggravation de l’hypoxie tissulaire
Cytochrome a3: Complexe III : Complexe b-c1 (Ubiquinol-Cytochrome C réductase)ou complexe a3
⦁ Inhibition de la phosphorylation oxydative
⦁ Altération de la production d’ATP: Métabolisme anaérobie

Question 14

VI- Symptomatologie:

Answer 14

Le monoxyde de carbone est un gaz asphyxiant très toxique qui absorbée en quelque minutes par l’organisme se fixe sur Hb :
⦁ 0.1 % CO dans l’air tue en 1 heure
⦁ 1 % de CO dans l’air tue en15 minutes
⦁ 10 % de CO dans l’air tue immédiatement

Question 15

Relation dose-effet:

Answer 15

0-15% pas de symptome, non fumeur 1-2% catabolisme de Hb, pollution, fumeur jusqu’a 15% de façon transitoire
15-25% cephalées, nausées, etourdissements, troubles visuels et ou de concentration, douleurs abdominales
superieur a 25% anomalies de l’ECG (ischemie, arythmie)
superieure a 30% somnolence, convulsions, coma
superieure a 60% deces

Question 16

A- Intoxication aigue:

1- Phase d’imprégnation

Answer 16

Manifestations cliniques d’une exposition aiguë au monoxyde de carbone sont multiples et non spécifiques
⦁ Prémonitoires, d’ordre général, assez fréquents
⦁ Triade: céphalée, nausées, vomissements sans diarrhée
⦁ vertiges, Asthénie, dyspnée
⦁ Douleurs thoraciques, abdominales, musculaires
⦁ Troubles de l’humeur (angoisse) et du comportement (confusion)

Question 17

A- Intoxication aigue:
2- Phase d’état (HBCO>40-50%):
2-1-Troubles neurologiques

Answer 17

⦁ Hypertonies, troubles de l’équilibre → évolution: stade comateux (hypotonique +/- épisodes d’agitation)
⦁ Ataxie, étourdissements, troubles de la mémoire, (-) de la concentration
⦁ Convulsions
⦁ Atteintes te des systèmes pyramidaux et extrapyramidaux
⦁ Rigidité de dècebration , myoclonie, arrêt cardio-respiratoire ,syndrome Parkinsonien

Question 18

A- Intoxication aigue:
2- Phase d’état (HBCO>40-50%)
-2-Troubles cardiovasculaires

Answer 18

⦁	Douleurs thoraciques 
⦁	Tachypnée 
⦁	Tachycardie 
⦁	Hypotension avec syncope
⦁	Arythmie et arrêt cardiaque 
⦁	Ischémie (due a l’hypoxie)

Question 19

A- Intoxication aigue:
2- Phase d’état (HBCO>40-50%)
2-3- Troubles respiratoires

Answer 19

⦁ Pauses, Encombrement
⦁ Fausses routes dues aux vomissements avec troubles de conscience
⦁ Hypercapnie
⦁ OAP

Question 20

A- Intoxication aigue:
2- Phase d’état (HBCO>40-50%)
2-4-Signes cutanéomuqueux:

Answer 20

⦁ La cyanose est plus fréquemment observée
⦁ La teinte cochenille (Rouge) de la peau : rare . Liée:
⦁ à la couleur rouge foncé de l’HbCO
⦁ à la vasodilatation cutanée
⦁ La coloration labiale rouge cerise : classique mais rare

Question 21

A- Intoxication aigue:
2- Phase d’état (HBCO>40-50%)
2-4-Troubles biologiques:

Answer 21

⦁ Acidose mixte : > 7.2
⦁ Augmentation des CPK
⦁ Augmentation non spécifique de l’amylasemie, des Transaminases sans manifestations cliniques
⦁ Augmentation du potassium (Rhabdomyolyse avec ses risques sur la fonction rénale)
⦁ Fond d’œil : possibilité d’hémorragies rétiniennes

Question 22

A- Intoxication aigue:
2- Phase d’état (HBCO>40-50%)
2-5- Effet Reprotoxique:

Answer 22

⦁ Hémoglobine fœtale : plus d’affinité pour le CO;
⦁ Hypoxie fœtale plus marqué ;
⦁ Anoxie fœtale ;
⦁ Mort fœtale ou risque de malformations (cardiaque++)
⦁ Mort-née ;
⦁ Vivant avec encéphalopathie (nécrose corticale)

Question 23

B- Intoxication chronique:

Answer 23

⦁ CO : n’est pas toxique cumulatif
⦁ Sujets exposés: Professionnels, Fumeurs intensifs
⦁ Céphalées rebelles aux antalgiques
⦁ Troubles sensoriels: auditifs et visuels
⦁ Vertiges ou des états ébrieux
⦁ Difficultés intellectuelles, troubles de la mémoire et de la concentration
⦁ Asthénie persistante
⦁ Les intoxications chroniques au CO => actuellement reconnues comme maladies professionnelles→ Tableau N° 64 des maladies professionnelles

Question 24

VII- Toxicologie analytique:

Answer 24

⦁ Intérêts: Diagnostic, Préventif, Biologique, Environnementale
La détection du CO peut se faire dans le sang et l’atmosphère:
⦁ Le CO atmosphérique ou la concentration du CO est exprimée en ppm.
⦁ Pour le CO sang il existe deux techniques
1- Une technique qui dose le CO gazeux : la teneur en CO est exprimée en ml de CO / 100 ml de sang .
2- Une technique qui dose le pigment HbCO : le résultat est donne par %HbCO / Hb total.

Question 25

A- Phase Pré analytique

Answer 25

Nature du contenant :
⦁ Seringue sur anticoagulant (EDTA, FNa, Héparine).
⦁ Volume mort : le plus faible possible (risque de dégradation de l’HbCO).
Conservation:
⦁ À T° ambiante si analyse rapide (< 1H)
⦁ Entre 0 C° et 8 C° si analyse différée
⦁ à l’abri de l’air
⦁ Fluorure de sodium => éviter la formation de CO d’origine microbienne.
⦁ L’oxalate => contre-indiqué car il risque d’engendrer la formation de CO avec les techniques faisant appel à un traitement acide fort (sulfurique).

Question 26

B- Phase analytique:

Answer 26

-1. Dosage de la Carboxyhémoglobine dans le sang (% HbCO)
Biomarqueur spécifique d’exposition (et non de sévérité)
- Dépend du taux d’hémoglobine.
- Bonne corrélation entre [CO] atm et [HbCO]p.
- Dosage d’HbCO doit être réalisé dans l’heure qui suit le prélèvement.
- Moyen de diagnostic étiologique et différentiel à mettre en œuvre dans le contexte de l’urgence.
Intoxication aigue : HbCO > 15-20%
Formation endogène : 0,1 à 1,2 %
Femme enceinte : 0,4 à 2,6 %
Anémie hémolytique : 4 à 6 %
Population urbaine : 1 à 2 %

Question 27

⦁ Méthode de WOLFF

Answer 27

Basée sur la floculation différentielle de HbCO par rapport à HbO2 mettant en jeu le pH isotonique des deux
Conditions opératoires: Loi des 5: T°=55°C ; pH=5,35 ; temps 5 min
⦁ 1 ml de sang dilué au 5eme a l’aide d’eau distillée → hémolyse et libérer l’Hb .
⦁ Dilution au 5eme dans un tampon de pH =5,35 .
⦁ Chauffage au bain marie a 55°C pendant 5 min
⦁ Récupération de la carboxyhémoglobine par centrifugation
⦁ Lecture par rapport à une courbe d’étalonnage a 540 nm
Coloration proportionnelle à la concentration de carboxyhémoglobine

Question 28

⦁ Méthode Spectrophotométrique: CO-Oxymetre

Answer 28

Basée sur l’absorption dans le visible de HbO2 et HbCO:
Après réduction de HbO2 et MetHb par le dithionite de sodium en Hb réduite, le dosage de l’HbCO est réalisé par spectrophotométrie dérivée ou par simple spectrophotométrie à 540 nm
⦁ Les capteurs conventionnels travaillent avec 2 longueurs d’onde, sous l’hypothèse de la présence dans le sang artériel de seulement 2 composés absorbeurs, l’hémoglobine réduite et l’oxyhémoglobine
⦁ à chaque fois que cette hypothèse n’est pas respectée, l’oxymètre peut rendre des résultats erronés

Question 29

⦁ Méthode de FLORENTIN, VAN DERBER, KOHN ABREST

Answer 29

Basée sur l’examen des spectres d’absorption spécifique de HbO2, HbCO, Hb réduite

Question 30

B-2. Dosage du CO dans le sang:

⦁ Chromatographie phase gazeuse:

Answer 30

Technique de référence en médecine légale:
⦁ Grande précision (entre 0,005 et 0,15 %)
⦁ Absence d’interférence biologique
⦁ Faible quantité (0,2 ul) de sang nécessaire
⦁ Libération du CO par chauffage du sang à 90° en présence de ferricyanure de potassium puis quantification du CO après sa réduction en méthane grâce à un détecteur à ionisation de flamme: CO + 3H2 → CH4 + H2O

Question 31

B-2. Dosage du CO dans le sang:

⦁ Méthodes palladométriques:

Answer 31

Dosé grâce à ses propriétés réductrices, après dénaturation de l’HbCO par :
⦁ Acide phosphorique
⦁ Ferrocyanure de potassium (méthode de Boudène).

Question 32

B-2. Dosage du CO dans le sang:

⦁ a. Méthode de Le Moan,

Answer 32

co2 reduit les chlrorure de palladium donne le palladium + iodure de potassium a coloration rouge

Question 33

B-2. Dosage du CO dans le sang:

B.Truhaut et Boudène

Answer 33

⦁ Coloration bleue du palladium sur le réactif phospho-molybdo-tungstique.

Question 34

B-2. Dosage du CO dans le sang:

Conway

Answer 34

⦁ Coloration brun-vert avec l’anhydride iodique après microdiffusion dans la cellule de Conway.

Question 35

B-2. Dosage du CO dans le sang:

3. Méthode de NICLOUX

Answer 35

A/ Extraction des Gaz: sous l’action conjuguée du vide, d’un acide fort et fixe (H3PO4) et de la chaleur (bain mari), tous les gaz contenus dans le sang se dégagent et sont recueillis dans une éprouvette graduée: CO, CO2, O2, N2, H2S
B/ Analyse: élimination au préalable des gaz gênants:
⦁ CO2 : Potasse O2 : Pyrogallol
⦁ H2S : Sulfate de fer N2 : ne gène pas

Question 36

⦁ Spectrométrie IR

Answer 36

Après libération par un acide fort, le CO dégagé est quantifié par l’absorption de la raie IR à 4600 cm-1
L’extraction se fait par un acide ou le ferricyanure de K

Question 37

B-3. Dosage du CO dans l’air alvéolaire:

Answer 37

⦁ Indicateur relativement peu utilisé.
⦁ Bien corrélée à l’exposition du jour même
⦁ Nécessité: participation active de l’intéressé
⦁ maintenance régulière des appareils de mesure
⦁ Méthode simple, non invasive
⦁ Utile pour Diagnostic sur les lieux de l’accident
⦁ Fiable dans les intoxications collectives
⦁ Difficile à mettre en œuvre chez les patients graves et les enfants.
⦁ Evite le prélèvement sanguin
⦁ Dosage direct par spectrométrie IR => bonne corrélation avec la [C]p (sac étanche +++)

Question 38

a- Tubes réactifs colorimétriques:

Answer 38

Avantages: Non invasif, Rapide et facile, Résultats immédiats
Inconvénients: Manque de précision, Interférences avec d’autres gaz.

Question 39

b- Méthode électrochimique:

Answer 39

Avantages: - Dosage Non invasif,
- Rapide et facile,
- Mesures sur le terrain et Bonne corrélation.
Inconvénients:
⦁ Nécessite la coopération du patient,
⦁ Résultats faussés par l’alcool et une déficience en lactase.

Question 40

c- Méthode spectrométrique dans l’infrarouge

Answer 40

⦁ Le monoxyde de carbone a la propriété d’absorber le rayonnement infrarouge dans une zone proche de 4600 cm-1
⦁ il existe des appareillages automatiques (Onera type 80)

Question 41

• CPG: méthode de référence

Answer 41

Après un prélèvement approprie, la méthode nécessite une réduction du CO en méthane et ce dernier va être injecte dans la colonne

Question 42

CONCLUSION

Answer 42

⦁ Les intoxications au monoxyde de carbone (CO) continuent de provoquer une centaine de décès par an et des milliers de prises en charge médicale.
⦁ Le diagnostic de l’intoxication a longtemps été l’un des challenges de la prise en charge de ces patients. Même s’il reste capital de penser à cette intoxication devant un coma inexpliqué ou une ischémie myocardique
⦁ Actuellement, l’intérêt se porte surtout sur les facteurs pronostiques aigus et chroniques, les indications et les modalités du traitement
⦁ La prévention garde une place primordiale : elle repose sur une mise en œuvre des mesures collectives et sur une surveillance individuelle.8