Disease Atlas · 全身 · 中毒
一酸化炭素中毒
Carbon monoxide poisoning
🧠 全体像:一酸化炭素 carbon monoxide, CO 一酸化炭素(carbon monoxide, CO) carbon monoxide, CO(一酸化炭素) (CO)は不完全燃焼 combustion 燃焼(combustion) combustion(燃焼) で生じる無色・無臭の毒性ガスで、ヘモグロビンによる酸素運搬 oxygen transport 酸素運搬(oxygen transport) oxygen transport(酸素運搬) と細胞の酸素利用を同時に障害する。同じ場所にいた複数人の頭痛・悪心・意識変容は重要な手掛かりであり、通常のパルスオキシメトリー pulse oximetry パルスオキシメトリー(pulse oximetry) pulse oximetry(パルスオキシメトリー) や動脈血酸素分圧 arterial partial pressure of oxygen, PaO₂ 動脈血酸素分圧(arterial partial pressure of oxygen, PaO₂) arterial partial pressure of oxygen, PaO₂(動脈血酸素分圧) が正常でも除外できない。疑った時点で100%酸素を開始し、COHb値 b value b値(b value) b value(b値) だけで重症度や高気圧酸素療法 hyperbaric oxygen therapy (HBOT) 高気圧酸素療法(hyperbaric oxygen therapy (HBOT)) hyperbaric oxygen therapy (HBOT)(高気圧酸素療法) の適否を決めず、神経・心筋障害、意識消失loss of consciousness意識消失(loss of consciousness)loss of consciousness(意識消失)、アシドーシス、妊娠を統合する。
病態
COは炭素を含む燃料の不完全燃焼 combustion 燃焼(combustion) combustion(燃焼) で発生する。暖房器具、発電機、炭・薪、火災fire火災(fire)fire(火災)、車両・船舶、ガソリン駆動工具を換気不良の空間で使用すると集団曝露を起こし得る。救助者も同じ環境で中毒になるため、現場の安全確認なしに立ち入らない。
COは酸素よりはるかに強くヘモグロビンへ結合してカルボキシヘモグロビン carboxyhemoglobin (COHb) カルボキシヘモグロビン(carboxyhemoglobin (COHb)) carboxyhemoglobin (COHb)(カルボキシヘモグロビン) (COHb)を形成し、酸素運搬能oxygen-carrying capacity 酸素運搬能(oxygen-carrying capacity)oxygen-carrying capacity(酸素運搬能) を減らす。残った酸素化ヘモグロビン oxygenated hemoglobin, HbO₂ 酸素化ヘモグロビン(oxygenated hemoglobin, HbO₂) oxygenated hemoglobin, HbO₂(酸素化ヘモグロビン) の解離曲線も左方へ移動するため、組織へ酸素を放しにくくなる。さらに心筋ミオグロビン myocardial myoglobin心筋ミオグロビン(myocardial myoglobin) myocardial myoglobin(心筋ミオグロビン)、ミトコンドリアのシトクロム系 cytochrome systemシトクロム系(cytochrome system) cytochrome system(シトクロム系)、酸化ストレスoxidative stress酸化ストレス(oxidative stress)oxidative stress(酸化ストレス)・炎症反応にも影響し、脳と心臓を中心に障害する。
flowchart TD
A["CO吸入"] --> B["COHb形成<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='oxygen-carrying capacity'>酸素運搬能</span>が低下"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='oxygen dissociation curve'>酸素解離曲線</span>が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='left shift'>左方移動</span><br>組織へ酸素を放しにくい"]
A --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myoglobin, Mb'>ミオグロビン</span>・ミトコンドリア機能を障害"]
C --> E["脳・心筋の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tissue hypoxia'>組織低酸素</span>"]
D --> E
E --> F["急性神経障害・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myocardial injury'>心筋傷害</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lactic acidosis'>乳酸アシドーシス</span>"]
D --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='oxidative stress'>酸化ストレス</span>・炎症・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lipid peroxidation'>脂質過酸化</span>"]
G --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='delayed neuropsychiatric sequelae'>遅発性神経精神障害</span>の一因"]
胎児ヘモグロビンfetal hemoglobin (HbF) 胎児ヘモグロビン(fetal hemoglobin (HbF))fetal hemoglobin (HbF)(胎児ヘモグロビン) はCOへの親和性が高く、胎児COHbは母体より高くなり、消失も遅い。母体症状や母体COHbが軽度でも胎児を安全とは判断できない。乳幼児、高齢者、貧血、心肺疾患cardiopulmonary disease 心肺疾患(cardiopulmonary disease)cardiopulmonary disease(心肺疾患) のある人も低酸素への予備能 reserve capacity 予備能(reserve capacity) reserve capacity(予備能) が小さい。
臨床像
急性症状
初期症状は非特異的で、発熱を伴わない感冒、胃腸炎、片頭痛、酩酊inebriation 酩酊(inebriation)inebriation(酩酊) に似る。曝露濃度、曝露時間、換気、運動量momentum運動量(momentum)momentum(運動量)、基礎疾患、酸素投与までの時間により症状は大きく変わる。
| 重症度の目安 | 主な症状・所見 |
|---|---|
| 軽症 | 頭痛、めまい、倦怠感、悪心・嘔吐、集中困難difficulty concentrating集中困難(difficulty concentrating)difficulty concentrating(集中困難) |
| 中等症 | 錯乱confusion錯乱(confusion)confusion(錯乱)、失調、視覚異常visual disturbance視覚異常(visual disturbance)visual disturbance(視覚異常)、息切れshortness of breath / breathlessness息切れ(shortness of breath / breathlessness)shortness of breath / breathlessness(息切れ)、胸痛、失神 |
| 重症 | 意識障害、痙攣、昏睡、低血圧、不整脈、心筋虚血myocardial ischemia心筋虚血(myocardial ischemia)myocardial ischemia(心筋虚血)・梗塞、肺水腫、重症アシドーシス、死亡 |
「桜桃色cherry red桜桃色(cherry red)cherry red(桜桃色)」の皮膚や粘膜は古典的だが、臨床ではまれで診断に頼れない。初期の非特異的症状は片頭痛や感冒、胃腸炎とも紛らわしい。火災fire 火災(fire)fire(火災) 現場では熱傷、気道熱傷airway burn気道熱傷(airway burn)airway burn(気道熱傷)、すす、シアン化物cyanide シアン化物(cyanide)cyanide(シアン化物) などの併存中毒、外傷を同時に評価する。
遅発性神経精神障害
急性症状acute symptoms 急性症状(acute symptoms)acute symptoms(急性症状) が改善した後、数日から数週間の清明期 lucid interval 清明期(lucid interval) lucid interval(清明期) を経て、記憶・注意・遂行機能executive function 遂行機能(executive function)executive function(遂行機能) 低下、人格・気分変化、歩行障害gait disturbance歩行障害(gait disturbance)gait disturbance(歩行障害)、尿失禁、パーキンソニズムparkinsonism パーキンソニズム(parkinsonism)parkinsonism(パーキンソニズム) などが出現することがある。急性期のCOHbだけでは予測できない。危険因子として、来院時presentation 来院時(presentation)presentation(来院時) のGCS 9以下、および曝露から高気圧酸素療法 hyperbaric oxygen therapy (HBOT) 高気圧酸素療法(hyperbaric oxygen therapy (HBOT)) hyperbaric oxygen therapy (HBOT)(高気圧酸素療法) 開始までの時間が200分を超えることが報告されており、これらに該当する例では特に慎重な追跡を要する1。退院時に本人・家族へ再受診徴候を説明し、神経・認知状態を追跡する。
診断
疑う状況
- 暖房、発電機、炭火、火災fire火災(fire)fire(火災)、車両などの曝露源がある。
- 同じ建物・車両にいた複数人やペットに、似た頭痛・悪心・意識変容がある。
- 症状がその環境を離れると軽くなり、戻ると再発する。
- 冬季の非特異的症状、説明困難な失神・心筋虚血myocardial ischemia心筋虚血(myocardial ischemia)myocardial ischemia(心筋虚血)・代謝性アシドーシスがある。
検査と解釈
| 検査 | 役割と落とし穴 |
|---|---|
| 血中COHb | 動脈血または静脈血をCOオキシメーター CO-oximeter COオキシメーター(CO-oximeter) CO-oximeter(COオキシメーター) で測る。非喫煙者で2%以上、喫煙者で9%超は診断を強く支持するが、採血前の時間経過 time course時間経過(time course) time course(時間経過)・酸素投与で低下する |
| 通常のSpO2SpO2(peripheral oxygen saturation) | オキシヘモグロビンoxyhemoglobin オキシヘモグロビン(oxyhemoglobin)oxyhemoglobin(オキシヘモグロビン) とCOHbを区別できず、見かけ上正常になり得る。除外に使わない |
| PaO2PaO2(arterial oxygen partial pressure) | 血漿に溶けた酸素を反映するため正常でもよい。組織への酸素運搬 oxygen transport 酸素運搬(oxygen transport) oxygen transport(酸素運搬) を保証しない |
| 血液ガス・乳酸 | アシドーシスと組織低灌流 tissue hypoperfusion 組織低灌流(tissue hypoperfusion) tissue hypoperfusion(組織低灌流) の重症度を評価する。乳酸高値はシアン化物 cyanide シアン化物(cyanide) cyanide(シアン化物) 併存など他の原因も検討する |
| ECG・トロポニンtroponinトロポニン(troponin)troponin(トロポニン) | 胸痛、重症曝露、高齢、心血管リスク、意識消失loss of consciousness 意識消失(loss of consciousness)loss of consciousness(意識消失) 例で心筋傷害 myocardial injury 心筋傷害(myocardial injury) myocardial injury(心筋傷害) を評価する |
| 神経・認知評価 | 意識、記憶、注意、脳神経、小脳、歩行、局在徴候を反復評価する |
| 妊娠検査 | 妊娠可能性があれば早期に確認し、陽性なら母体所見が軽くても胎児を含めて専門相談する |
COHbは曝露の存在を支持するが、濃度と症状・転帰はよく相関しない。低値でも、現場離脱後に時間が経った例や酸素投与後の例を否定しない。反対に喫煙、溶血、一部の薬剤・溶剤solvents 溶剤(solvents)solvents(溶剤) 曝露では背景値が上がり得る。非侵襲的なパルスCOオキシメーター CO-oximeter COオキシメーター(CO-oximeter) CO-oximeter(COオキシメーター) だけで確定または除外しない。
flowchart TD
A["曝露歴または複数人の非特異的症状"] --> B["現場から安全に離脱<br>直ちに100%酸素"]
B --> C["COHbを採血<br>ただし採血のため酸素を遅らせない"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='neurological examination'>神経診察</span>・血液ガス・ECG・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='troponin'>トロポニン</span>"]
D --> E["妊娠、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fire'>火災</span>吸入、外傷、他の中毒を評価"]
E --> F{"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='loss of consciousness'>意識消失</span>・神経障害・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myocardial injury'>心筋傷害</span><br>重症アシドーシス・高COHb・妊娠"}
F -->|"あり"| G["中毒・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hyperbaric oxygen'>高気圧酸素</span>施設へ緊急相談"]
F -->|"なし"| H["100%酸素を継続し反復神経評価"]
G --> I["搬送リスクを含め<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hyperbaric oxygen therapy (HBOT)'>高気圧酸素療法</span>を個別判断"]
H --> J["症状消失、再評価、退院条件を確認"]
治療
初期対応
- 救助者の安全を確保し、患者を曝露源から離す。密閉空間へ呼吸保護具 respiratory protective equipment 呼吸保護具(respiratory protective equipment) respiratory protective equipment(呼吸保護具) なしに入らない。
- 気道・呼吸・循環を評価し、高流量high flow 高流量(high flow)high flow(高流量) の100%酸素を密着した非再呼吸式マスク non-rebreather mask 非再呼吸式マスク(non-rebreather mask) non-rebreather mask(非再呼吸式マスク) で直ちに投与する。意識・換気が不十分なら気管挿管 endotracheal intubation 気管挿管(endotracheal intubation) endotracheal intubation(気管挿管) と100%酸素換気を行う。
- 低血糖、痙攣、低血圧、不整脈、心筋虚血myocardial ischemia心筋虚血(myocardial ischemia)myocardial ischemia(心筋虚血)、外傷、熱傷、煙吸入smoke inhalation 煙吸入(smoke inhalation)smoke inhalation(煙吸入) による気道障害 airway compromise 気道障害(airway compromise) airway compromise(気道障害) を同時に治療する。
- 症状が消失するまで100%酸素を継続し、一般には数時間にわたり神経所見 neurological findings 神経所見(neurological findings) neurological findings(神経所見) と循環状態を反復評価する。COHbの正常化だけを終了基準にしない。
高気圧酸素療法
COHbの半減期は室内気 room air 室内気(room air) room air(室内気) で約4.5時間だが、常圧100%酸素では約1.5時間、高気圧酸素hyperbaric oxygen 高気圧酸素(hyperbaric oxygen)hyperbaric oxygen(高気圧酸素) (3気圧)では約20分まで短縮する2。高気圧酸素療法hyperbaric oxygen therapy (HBOT) 高気圧酸素療法(hyperbaric oxygen therapy (HBOT))hyperbaric oxygen therapy (HBOT)(高気圧酸素療法) はこの消失をさらに速めるが、長期神経転帰を改善する高い確実性のエビデンスはなく、移送中の悪化、気圧外傷barotrauma気圧外傷(barotrauma)barotrauma(気圧外傷)、酸素毒性oxygen toxicity酸素毒性(oxygen toxicity)oxygen toxicity(酸素毒性)、施設の受入能力も考慮する。米国救急医学会(ACEP)の2025年臨床ポリシーは、症候性CO中毒のうち症状の重症度とHBO利用可能性で選ばれた患者には利益があり得るとしつつ、この推奨の確実性は低い(Level C)としている3。
次のいずれかでは、100%酸素を続けながら中毒専門家 expert専門家(expert) expert(専門家)・高気圧酸素hyperbaric oxygen 高気圧酸素(hyperbaric oxygen)hyperbaric oxygen(高気圧酸素) 施設へ早期に相談する。
- 一過性または持続する意識消失 loss of consciousness意識消失(loss of consciousness) loss of consciousness(意識消失)、昏睡、痙攣、局在神経徴候focal neurologic sign局在神経徴候(focal neurologic sign)focal neurologic sign(局在神経徴候)、明らかな認知障害 cognitive impairment認知障害(cognitive impairment) cognitive impairment(認知障害)
- 心筋虚血myocardial ischemia心筋虚血(myocardial ischemia)myocardial ischemia(心筋虚血)・心筋傷害myocardial injury心筋傷害(myocardial injury)myocardial injury(心筋傷害)、不整脈、循環不安定
- 重症代謝性アシドーシス
- COHb 25〜30%以上。ただし単独の絶対適応または除外基準 exclusion criterion 除外基準(exclusion criterion) exclusion criterion(除外基準) にはしない
- 症状が重い、改善しない、長時間曝露が疑われるなど臨床的懸念が強い場合
⚠️ 妊娠では胎児が母体より重く長く曝露され得る。 胎児ヘモグロビンfetal hemoglobin (HbF) 胎児ヘモグロビン(fetal hemoglobin (HbF))fetal hemoglobin (HbF)(胎児ヘモグロビン) のCO親和性の高さに加え、胎児のCO排出自体が母体よりおよそ3.5倍遅いため、母体症状が軽度でも胎児は高濃度・長時間のCO曝露にさらされる。この機序から、現行の中毒学 toxicology 中毒学(toxicology) toxicology(中毒学) の専門家 expert 専門家(expert) expert(専門家) 合意は妊婦でのCOHb値 b value b値(b value) b value(b値) や臨床所見 clinical signs 臨床所見(clinical signs) clinical signs(臨床所見) によらない高気圧酸素療法 hyperbaric oxygen therapy (HBOT) 高気圧酸素療法(hyperbaric oxygen therapy (HBOT)) hyperbaric oxygen therapy (HBOT)(高気圧酸素療法) の積極的な適応を支持している1。母体COHbの数値だけで待機 elective 待機(elective) elective(待機) せず、産科・中毒・高気圧酸素hyperbaric oxygen 高気圧酸素(hyperbaric oxygen)hyperbaric oxygen(高気圧酸素) 施設へ直ちに相談し、母体治療を優先しながら妊娠週数に応じた胎児評価を行う。
観察と退院後
意識消失loss of consciousness意識消失(loss of consciousness)loss of consciousness(意識消失)、持続する神経症状、心筋傷害myocardial injury心筋傷害(myocardial injury)myocardial injury(心筋傷害)、重症アシドーシス、妊娠、併存外傷・煙吸入smoke inhalation 煙吸入(smoke inhalation)smoke inhalation(煙吸入) があれば入院または専門施設での観察を検討する。退院可能な例でも、曝露源の安全確認が終わるまで同じ環境へ戻さない。
退院時には、記憶低下、行動変化、歩行障害gait disturbance歩行障害(gait disturbance)gait disturbance(歩行障害)、尿失禁、頭痛の再燃 relapse 再燃(relapse) relapse(再燃) など遅発性症状を説明し、約2週間を目安に神経・認知状態を再評価する。意図的intentional 意図的(intentional)intentional(意図的) 曝露では自殺リスク評価と安全計画 safety plan 安全計画(safety plan) safety plan(安全計画) を行う。
まとめ
- CO中毒はヘモグロビンの酸素運搬 oxygen transport 酸素運搬(oxygen transport) oxygen transport(酸素運搬) と細胞の酸素利用を障害し、脳・心臓を中心に多臓器障害を起こす。
- 通常のSpO2とPaO2が正常でも除外できず、COHbは時間・酸素投与・喫煙の影響を受け、重症度とは相関しにくい。
- 疑った時点で採血を待たず100%酸素を開始し、神経所見neurological findings神経所見(neurological findings)neurological findings(神経所見)、心筋傷害myocardial injury心筋傷害(myocardial injury)myocardial injury(心筋傷害)、アシドーシス、妊娠、併存中毒を評価する。
- 高気圧酸素療法hyperbaric oxygen therapy (HBOT) 高気圧酸素療法(hyperbaric oxygen therapy (HBOT))hyperbaric oxygen therapy (HBOT)(高気圧酸素療法) は単一のCOHb閾値で決めず、重症所見severe features重症所見(severe features)severe features(重症所見)、治療可能時間、搬送リスクを含めて専門家 expert 専門家(expert) expert(専門家) と個別判断する。
- 妊娠では母体所見が軽くても胎児リスクが高く、早期の高気圧酸素療法 hyperbaric oxygen therapy (HBOT) 高気圧酸素療法(hyperbaric oxygen therapy (HBOT)) hyperbaric oxygen therapy (HBOT)(高気圧酸素療法) 相談が必要である。
出典
- 1.Management of acute carbon monoxide poisoning – position statement(Polish Society of Clinical Toxicology・2025)妊婦では胎児のCO排出が母体よりおよそ3.5倍遅いため、COHb値や臨床所見によらず高気圧酸素療法の適応を積極的に検討すること、および遅発性神経精神障害の危険因子(来院時GCS 9以下、曝露からHBOT開始までの時間が200分超)閲覧 2026-08-02
- 2.Carbon Monoxide Poisoning(Merck Manual Professional Edition・2025)カルボキシヘモグロビンの半減期が室内気(約4.5時間)、常圧100%酸素(約1.5時間)、高気圧酸素(3気圧で約20分)で大きく異なること、パルスオキシメトリがCOHbを酸素化ヘモグロビンと区別できず偽って正常値を示す機序閲覧 2026-08-02
- 3.A Critical Issue in the Management of Adult Patients Presenting to the Emergency Department With Acute Carbon Monoxide Poisoning: Approved by the ACEP Board of Directors January 22, 2025(American College of Emergency Physicians (ACEP)・2025)症候性CO中毒における高気圧酸素療法は、症状の重症度とHBO利用可能性に基づき選択された患者で有益となりうるが、常圧酸素に対する長期神経認知転帰の優越を示す高い確実性のエビデンスはなく推奨度はLevel C(低い)にとどまること閲覧 2026-08-02