一氧化碳中毒—無聲的殺手

一氧化碳（CO）是在燃燒化石燃料如煤、天然氣、丙烷、燃油和汽油時，可能產生的產物之一。例如，當天然氣的主要成分——甲烷（methane）燃燒時，其反應如下：

CH₄(g) + 2 O₂(g) ⟶ 2 H₂O(g) + CO₂(g)

若氧氣不足，就會產生一氧化碳而不是二氧化碳：

2 CH₄(g) + 3 O₂(g) ⟶ 4 H₂O(g) + 2 CO(g)

一氧化碳是一種無色、無味的氣體。它經常在密閉空間內悄悄累積造成中毒。由於一氧化碳中毒的症狀非常容易與其他身體不適混淆，導致很多人甚至沒有意識到自己已經中毒；常見症狀包括：頭痛、耳鳴、噁心、頭暈、虛弱、困惑與嗜睡。空氣中的CO濃度只要很低，就可能毫無察覺地吸入，但體內的毒性卻會不斷升高。

為什麼一氧化碳會致命？

一氧化碳進入血液後會產生毒性，是因為它會與血紅素結合。CO與O₂會競爭血紅素上相同的結合位點，但CO與血紅素的結合力遠比O₂強。一氧化碳（CO）與人類血紅素（hemoglobin）結合的平衡常數約為氧氣（O₂）的210倍。換句話說，即使只吸入少量的一氧化碳，也會取代血紅素上原本的氧氣分子，導致血液中相當大的血紅素比例失去功能。我們的身體利用血紅素將氧氣運送到全身各處的組織。不幸的是，當CO與血紅素結合時，就會形成「碳氧血紅素（carboxyhemoglobin）」，阻礙氧氣的運送。如果你呼吸含有約0.1% CO（約1000 ppm）的空氣，只需一小時，就會有50%的血紅素失去攜氧能力。

中毒後的處理

若人已中毒，治療的重點在於盡快將CO從血紅素中釋放出來。這可以透過讓病人吸入高濃度的氧氣，或將其置於高壓氧艙中（壓力約3大氣壓）。高壓氧治療是一種透過化學平衡移動（勒沙特列原理）來治療一氧化碳中毒的現代醫學方法。高壓氧治療的原理就是提高氧氣的分壓與濃度，來促使化學平衡反應逆轉：

HbCO + O₂ ⇌ HbO₂ + CO ↑（排出）

透過提高氧分壓，使平衡朝「CO 釋放、氧氣重新結合」的方向移動，加快中毒緩解、提升組織含氧量，是化學與醫學結合的典型應用。