一酸化炭素中毒(CO中毒)の原因、症状、治療、対処、予防方法 自分できづける?後遺症が残ることがある?

  • 作成:2016/08/04

一酸化炭素中毒とは、文字通り、血中の一酸化炭素を体内に取り込みすぎることによって起きる身体症状です。火災の際になる方が多いほか、密閉した環境における火の扱いでなる可能性があります原因や症状、治療、対処方法を含めて、医師監修記事で、わかりやすく解説します。

アスクドクターズ監修医師 アスクドクターズ監修医師

この記事の目安時間は6分です

一酸化炭素中毒の症状とは?
一酸化炭素中毒の原因 火事?ストーブや喫煙でもなる?
一酸化炭素中毒になる濃度とは?
一酸化炭素中毒の急性期症状
一酸化炭素中毒では、時間が経過してから出てくる症状も
医療の現場では、濃度や時間は重要視されていない?
一酸化炭素中毒でチアノーゼがおきないのはなぜ?
一酸化炭素は自覚できる?苦しい?頭痛が起きる?
一酸化炭素中毒死までの時間経過
一酸化炭素中毒の後遺症と確率
一酸化炭素中毒患者を見つけるためのポイントと応急処置
一酸化炭素中毒なら、すぐに救急車を呼ぶべき?
一酸化炭素中毒の治療
一酸化炭素中毒の予防方法

一酸化炭素中毒の原因 火事?ストーブや喫煙でもなる?

ご存じのとおり、人間が生きていくために酸素は不可欠です。呼吸で肺に入った空気中の酸素は血液中の「ヘモグロビン(主に酸素と結合し、身体のすみずみに運ぶ役割を果たす)」というタンパク質と結合して、身体のあらゆる細胞に届けられます。酸素は、細胞内ミトコンドリアの働きで、人間が活動するためのエネルギーに変わります。

しかし、空気中に大量の一酸化炭素(化学式はCO)が発生した状況で呼吸すると、一酸化炭素は、酸素の230倍から270倍、ヘモグロビン(化学式:Hb)と結合しやすいため、CO-Hb(一酸化炭素ヘモグロビン)になります。CO-Hbは、全身の細胞に運ばれ、細胞内ミトコンドリアの働きを邪魔します。エネルギーとして必要な酸素も不足し、様々な症状を引き起こします。これが一酸化炭素中毒(以下CO中毒)です。

一酸化炭素は無色・無臭の気体で、火事や、換気が悪い場所でストーブ・練炭・ガス器具を使った時に発生します(*1)。通気性の良い木造の伝統的日本家屋よりも、マンションのような密閉されやすい鉄筋コンクリートの建物のほうが、一酸化炭素がたまりやすいと言われています。また、不完全燃焼防止装置の付いていない湯沸かし器や風呂がまから発生した一酸化炭素が原因のCO中毒事故は、毎年のように起きています(*2)。最近では、2011年3月11日の東日本大震災後、停電が続く中、暖をとるため練炭ストーブ・七輪・バーベキューコンロを閉め切った部屋で使い、多数の一酸化炭素中毒患者が病院に運ばれた、という事例もありました(*3)。

なお、煙草のけむりにも一酸化炭素が少量含まれますが、換気の良い場所で、煙草のけむりを吸ってCO中毒になることはまずありません。CO中毒は日本において、化学物質による中毒死亡事故の約半数を占め、特に最近では、車の排気ガスや練炭を使った自殺者の割合が増えています(*4)。

一酸化炭素中毒になる濃度とは?

CO中毒の症状とその程度は、大気中の一酸化炭素濃度、曝露時間(一酸化炭素を多く含む環境にさらされた時間)、患者さんの呼吸の状態などと関係があります。一般的には高濃度ほど重症となり、場合によっては死に至りますが、低濃度でも曝露時間が長ければ、後遺症が残ることがあります。

CO中毒の情報サイトには、大気中の一酸化炭素濃度が100ppm(1ppm=100万分の1)になると、血中CO-Hbの割合が14%となり、CO中毒の症状が現れるとされています。濃度1000 ppm以上の環境に数十分から数時間いると、CO-Hb50%から70%となり、昏睡や痙攣を起こし、死に至ることもあります(*4,5)。数値を示されると、わかったように感じるかもしれませんが、特殊な機器を使わないと測定できないこの数値を、一般の方が覚える必要はありません。医師や消防・救急隊員でさえ、この数値を診療や処置の目安にはしていますが、特別重要視はしていません。

なぜ基準値が、そこまで重要視されないのでしょうか。理由は、濃度・血中CO-Hbの割合と症状の関係は、個人の年齢や持病(心疾患・貧血など)の有無などによって違ってくるからです(*5)。非喫煙者の場合、CO-Hb基準値は2%未満ですが、少量の一酸化炭素を長年吸い続けている喫煙者のCO-Hbは5%から13%と言われています(*6)。10%程度から症状が出るといわれていますが、喫煙者は、そもそもの生活習慣から、血中濃度が高い傾向にあるわけです。

一酸化炭素中毒の急性期症状

知っておいてほしいのは、CO中毒の症状は非特異的(ほかの病気の際にも見られ、CO中毒だけにみられる症状ではない)だということです。また、目安として、血中CO-Hb(一酸化炭素とヘモグロビンが結び付いたもの)の割合を書いていますが、この数値には個人差があり、低いから軽症とは限りません。例えば、救急車内でしばらく高濃度酸素を吸入した患者さんのCO-Hbの割合は、低くなることがあります。では、まず急性期(直後からおおむね1日以内)の症状について軽いものから順にお話しします。

低濃度吸入時の症状は、軽い頭痛、吐き気など(血中CO-Hbの目安は10%から20%)です。この場合、特に本人に思い当たる原因がなく(あっても気付いていない)、医療スタッフの問診が十分でない場合などは、風邪と診断される可能性もあります。例えば、外来に来たある患者さんが「料理中/入浴中に気分が悪くなった」と言った場合があります。よく聞いてみると、古いガス器具の不完全燃焼で発生した一酸化炭素を吸入し、無意識に体に取り込んでいたということもあります。

さらに一酸化炭素濃度が高い場合や曝露時間が長い場合(血中CO-Hbの目安は20%から40%)には、激しい頭痛、めまい、眠気、視力障害などがみられます。また、一酸化炭素は「心筋ミオグロビン(ヘモグロビンが心筋に運んで来た酸素と結合して、必要な時まで貯蔵するタンパク質)」とも結合しやすいため、心筋虚血(心筋の活動に必要な酸素が足りなくなり、心筋がダメージを受けた状態)となり、胸痛を訴える患者さんもいます。

消火に時間がかかる火災現場や、狭い自動車内に排気ガスを引き込んだ場合などは、数十分以内に昏睡や痙攣を起こし、死に至ることもあります(血中CO-Hbの目安は50%から70%)(*4,5)。

一酸化炭素中毒では、時間が経過してから出てくる症状も

次に、一旦CO中毒の症状が軽快した後、数日から数週間経ってから出てくる症状についてです。この状態を「間歇型一酸化炭素中毒」といいます。「間歇(かんけつ)」とは、一定の時間が経過したあとに、あることが起きたり、やんだりするという意味です。具体的には、もの忘れ、言葉が出てこない、スムーズな動作ができない、突然暴れ出すといった症状がみられます。昏睡状態から目覚め、手足を動かしたり声を出したりするようになった後に、「失外套症候群(しつがいとうしょうこうぐん)」になった重症例もあります。「失外套症候群」とは、運動や記憶などに関連した「大脳皮質」という脳の部分の機能が広い範囲で障害され、まばたきはするが身体は動かさず、声も出さない状態です(*8)。一酸化炭素の曝露時間24時間以上、患者さんの年齢36歳以上というのが、間歇型一酸化炭素中毒が起こる危険因子だという論文もあります(*9)。

以上の症状が出てから数カ月から数年は症状が良くなったり悪くなったりし、その後、症状の変化は落ち着き、後遺症となります。

医療の現場では、濃度や時間は重要視されていない?

症状について、濃度と時間の観点からご紹介しました。濃度については、病院でCO中毒の診断や治療の指標としてに使われる血中CO-Hbの割合を示しました。時間については急性症状と間歇型一酸化炭素中毒の2つがあります。

症状には曝露時間と吸入濃度が関係していると言われていますが、各種ウェブサイト上で時々引用されている「濃度(ppt)」×「曝露時間」の式や、「HendersonとHaggard分類」の時間や濃度が、誰にでも当てはまるわけではなく、実際の救急の現場で治療の指標とされることもありません。濃度などは、一般的な人が、一般的なシチュエーションにおいてすぐ計測できるようなものでないことも、おわかりいただけるかと思います。

一酸化炭素中毒でチアノーゼがおきないのはなぜ?

大気中の酸素は、血液中で「ヘモグロビン(Hb)」と結合し、「酸素化ヘモグロビン(O2-Hb)」の状態で全身の組織に運ばれます。組織に酸素を受け渡した後の、酸素と結合していないヘモグロビンを、「還元ヘモグロビン」といいます。O2-Hbは鮮紅色(鮮やかな赤色)ですが、還元ヘモグロビンは「暗赤色」「暗紫色」などと表現され、色が違います。「毛細血管」とは、枝分かれした細い動脈と静脈が網目状につながっている血管で、動脈血(O2-Hbが97%以上)と静脈血(O2-Hbが70%以上、還元ヘモグロビンが30%以下)が混在しています。

毛細血管のO2-Hbと還元ヘモグロビンの割合はおよそ5:1ですが、毛細血管の還元ヘモグロビンが増えて、この割合が2:1以上になると、「チアノーゼ」という状態がみられます。チアノーゼとは、皮膚や粘膜が青紫色に変化した状態で、身体のすみずみに十分な酸素が運ばれていないことを意味します。特に唇や指先、爪床(爪の根元)でみられやすいです(*7)。心臓病や血栓症(血栓という血の塊ができて、血管がつまる病気)で血液の流れが悪くなった時にみられますが、健康な人でも寒い所に長くいるとみられます。

CO中毒では、血中CO-Hbが増えO2-Hbが減るので、身体のすみずみに十分な酸素が運ばれなくなるのですが、チアノーゼは見られません。理由は大まかに2つあります。理由の1つは、CO-HbがO2-Hbとよく似た鮮紅色のため、色の変化がわかりづらいことがあります。2つめとしては、一酸化炭素がHbと結合しやすく離れにくいので、暗い色をした「還元ヘモグロビン」が増えないからです。チアノーゼを、一酸化炭素中毒の指標とすることはできないわけです。

一酸化炭素は自覚できる?苦しい?頭痛が起きる?

一酸化炭素は無色・無臭・無刺激の気体です。ですから例えば、ストーブなど暖房器具の不完全燃焼が起きていても、すぐには気づきません。一酸化炭素が発生していると、しばらく吸入した後に軽い頭痛や吐き気を感じます。この時に窓を開けるなどして換気すれば、症状が重くならずにすむのですが、一酸化炭素の発生だと思わなければ症状はひどくなり、だんだん立っていられなくなり、ついには昏睡状態・痙攣(けいれん)などを起こします。燃えているものが身近にあって、軽い頭痛や吐き気がしてきたら、一度換気をしてみるとよいでしょう。

一酸化炭素中毒死までの時間経過

繰り返しになりますが、CO中毒の症状は、CO中毒の症状とその程度は、大気中の一酸化炭素濃度、曝露時間(一酸化炭素を多く含む環境にさらされた時間)、患者さんの呼吸の状態などと関係があります。

濃度1000 ppm以上の環境に数十分から数時間いると、CO-Hb50%から70%となり、昏睡や痙攣を起こし、死に至ることもあります(*4,5)。空間が狭いほど、また密閉度が高いほど、そして火元が大きく、曝露時間が長いほど、中毒死の確率は高くなります。

一酸化炭素中毒の後遺症と確率

少し古い話になりますが、1963年に福岡県大牟田市の三井三池炭鉱で炭じん爆発事故が起こしました。傷病者の記録の、CO中毒の後遺症の状況について、長期にわたって記録されたもののひとつです(*4,10)。三池炭鉱の事故では、爆発から救助までに時間がかかったことが問題となりました(最短で3時間、最長で20時間)。CO中毒により意識障害となった時間が79時間を超えた患者さんは、何らかの脳神経の後遺症を残した、と示されています。

また、排気ガスなどによる自殺企図(自殺を計画し実行すること)の患者の場合、意識が回復した後に精神神経症状があっても、以前からあった精神症状と区別がつきにくい場合や、単なる物忘れとして、見過ごされていることもあり、自殺企図から数年後にようやく後遺症に気付かれた例もあります。

また、一酸化炭素は「心筋ミオグロビン(ヘモグロビンが心筋に運んで来た酸素と結合して、必要な時まで貯蔵するタンパク質)」とも結合しやすいため、心筋虚血(心筋の活動に必要な酸素が足りなくなり、心筋がダメージを受けた状態)となります。特に、もともと心臓の持病がある人は重症化し、CO中毒が改善しても重い心臓の病気で苦しむことがあります。

一酸化炭素中毒患者を見つけるためのポイントと応急処置

一酸化炭素中毒患者の患者を発見するためには、具合が悪くなった人のそばに火元があるかどうかを、いかに早く見つけるかがポイントになります。室内でのボヤ騒ぎや、換気が悪い場所でのバーベキューや鍋会などにおいて、あなた自身もその場にいて、突然軽い頭痛、吐き気など症状をあなたが感じたり誰かが訴えたりしたら、CO中毒の可能性があります。歩けるようなら火を止め、窓を開け、可能なら火元のない部屋へ移動しましょう。火を消して、換気しても、症状を訴えている人がいたら、すぐに救急車を呼んだほうが良いです。

家族や友人が入浴中に具合が悪くなった場合、特に古い湯沸かし器や風呂がまを使用している場合も、CO中毒の可能性も考え、まずは速やかに窓やドアを開けましょう。

一酸化炭素中毒なら、すぐに救急車を呼ぶべき?

CO中毒の症状が疑われる現場で、換気をしても効果がなく、激しい頭痛、めまい、眠気、視力障害などの症状を訴えていたら、すぐに救急車を呼びましょう。119番通報の際に、「部屋で鍋をしていたら急に...」というふうに簡単に状況を話せたらなお良いです。また、一見症状がなさそうでも、高齢者、心臓や肺の持病のある人、赤ちゃんなどがその現場にいたら、念のため医療機関で診察を受けさせてください。ただ、「症状がない」と意思表示ができる人なら、必ずしも救急車を呼ぶ必要はありません。ですが訴えがはっきりしない高齢者や赤ちゃんで、いつもと様子が違う(なんとなく元気がない、ずっとぐずっているなど)と感じたら、救急車を呼びましょう。

一酸化炭素中毒の治療

一酸化炭素の場合、急性期症状(吸入直後からみられる症状)に対して、共通に行われるのは酸素投与です。火災による気道熱傷(口の中、のど、気管のやけど)や意識障害の程度が強い場合は、気管挿管(のどに呼吸を助ける目的で太さ7mmから9mmのチューブを入れる)、呼吸器を使った人工呼吸もされます。

細胞の酸素利用障害の程度が強い、心筋虚血の症状がある、など、「重症」と判断される場合は、高圧酸素療法が行われることがあります。「高圧酸素療法」とは、気圧をあげた状態にして、酸素をとりこみやすくする治療です。ただ、専用の機器が必要で、専用機器のある医療施設に転院する必要があります。

そのほか、心臓や腎臓などの臓器障害がある場合は、症状に合わせて治療が行われます。

一酸化炭素中毒の予防方法

CO中毒の予防は「火事、不完全燃焼を起こさないようにする」、これに尽きます。寝たばこはしない、ガス会社の定期診断を受け、不完全燃焼防止装置のないガス器具は使わない、室内でガス器具を使う時は換気する、などを心がけましょう。

日ごろから火災に備えることも重要です。気を付けていても予期せぬ地震などで出火する可能性はゼロではありません。消火グッズの場所と使い方を把握しておきましょう。また、いざ発火した際に、一酸化炭素の濃度が高い環境に長くとどまることがないように、すぐにドアや窓を開けられる状態としたり、空気と人の通り道を確保する心の準備をしておきましょう。

参考文献・ウェブサイト

1). メルクマニュアル家庭版 一酸化炭素中毒
http://merckmanuals.jp/home/外傷と中毒/中毒/一酸化炭素中毒.html
2). 経済産業省ホームページ 産業保安規制の業務内容 都市ガスの安全・LPガスの安全
http://www.meti.go.jp/policy/safety_security/industrial_safety/sangyo/citygas/detail/gas_accident.html
3). 中永土師明,五十嵐季子:東日本大震災に伴う停電に関連して複数発生した急性一酸化炭素中毒,日本職業災害医学会雑誌,61:278-281,2013
http://www.jsomt.jp/jurnal/pdf/061040278.
4). 独立行政法人 労働者健康福祉機構 CO(一酸化炭素)中毒情報第一部 中毒発生の機序 http://www.research.johas.go.jp/d_archive/co/1_5.html
5). Medscape Carbon Monoxide Toxity
http://emedicine.medscape.com/article/819987-overview#showall
6). Kao LW., Nanagas KA: Carbon monoxide poisoning. Emerg Med Clin North Am. 2004 Nov;22(4):985-1018.
7). Shigeru Tateno: Cyanosis, Pediatric Cardiology and Cardiac Surgery 31(3): 95-101 (2015) http://www.jpccs.jp/10.9794/jspccs.31.95/data/index.pdf
8). 臨床研修医のための画像医学教室 p162-167
http://www.iryokagaku.co.jp/frame/03-honwosagasu/379/379-6.pdf
9). Carbon monoxide poisoning: risk factors for cognitive sequelae and the role of hyperbaric oxygen.Am J Respir Crit Care Med. 2007 Sep 1;176(5):491-7.
10). 医学三池三川鉱炭じん爆発から40年,社会関係研究,第15巻 第2号,2009
http://www3.kumagaku.ac.jp/srs/pfd2/15-2/15-2-1.pdf

一酸化炭素中毒についてご紹介しました。原因不明の体調不良に不安を感じている方や、疑問が解決されない場合は、医師に気軽に相談してみませんか?「病院に行くまでもない」と考えるような、ささいなことでも結構ですので、活用してください。

症状や健康のお悩みについて
医師に直接相談できます

  • 24時間受付
  • 医師回答率100%以上

病気・症状名から記事を探す

あ行
か行
さ行
た行
な行
は行
ま行
や行
ら行

今すぐ医師に相談できます

  • 最短5分で回答

  • 平均5人が回答

  • 50以上の診療科の医師