人体在密闭通风不畅环境中易发生急性二氧化碳中毒,初期兴奋呼吸中枢后抑制出现多种症状,更高浓度有更严重表现,儿童对低浓度更敏感、老年人耐受差;长期处于低浓度二氧化碳环境可引发慢性中毒,有非特异性症状易被忽视且机体可能适应,会致体内生理功能紊乱,还会加重有基础呼吸系统或心脑血管疾病人群的原有病情。
一、急性二氧化碳中毒状况
当人体在密闭、通风不畅的环境中,如地窖、沼气池、仓库等空间内,二氧化碳浓度快速升高时易发生急性二氧化碳中毒。正常空气中二氧化碳含量约为0.04%,当环境中二氧化碳浓度短时间内升至较高水平,例如达到1%-3%时,人体吸入后,二氧化碳会竞争性结合血红蛋白,但更关键的是高浓度二氧化碳直接刺激呼吸中枢及外周化学感受器。初期可兴奋呼吸中枢,表现为呼吸加深加快,随后抑制呼吸中枢,出现头痛、头晕、胸闷、心悸、恶心、呕吐等症状;随着二氧化碳浓度进一步升高(可达5%-10%),会出现躁动不安、意识模糊、抽搐等表现;当浓度高达20%-30%时,可导致昏迷、呼吸心跳骤停甚至死亡。此过程中,儿童因呼吸频率相对更快、代谢特点等因素,对低浓度二氧化碳更为敏感,暴露于低浓度二氧化碳环境较短时间就可能出现不适;老年人本身呼吸功能、心肺储备功能等有所减退,在相同二氧化碳浓度环境下,耐受能力更差,中毒症状可能更迅速加重。
二、慢性二氧化碳中毒状况
长期处于低浓度二氧化碳环境中可引发慢性二氧化碳中毒,例如一些通风不良的工作场所长期接触低浓度二氧化碳(如低于1%但长期暴露)。此时人体可出现非特异性症状,如乏力、记忆力减退、注意力不集中、睡眠障碍等,但这些症状往往易被忽视,且因是长期低浓度暴露,机体可能逐渐适应,但实际上已存在体内酸碱平衡等生理功能的轻微紊乱,不过相较于急性中毒,慢性中毒的症状相对隐匿,进展较为缓慢。对于有基础呼吸系统疾病(如慢性阻塞性肺疾病)或心脑血管疾病的人群,慢性低浓度二氧化碳暴露会进一步加重原有疾病的病情,例如会使呼吸系统缺氧情况加重,心脑血管供血等受到更明显影响。