Klorgas

Klorgas

Klorgasskador förekommer efter industriell och yrkesmässig exponering, oavsiktliga utsläpp och avsiktlig förgiftning. Akut klortoxicitet orsakar skador på luftvägarna och uppstår vanligtvis vid kortvarig exponering på hög nivå, t.ex. vid spill. På senare tid har klorgas återigen använts som krigsvapen. Yrkesmässig exponering och exponering av allmänheten är vanligt förekommande, även om det vanligtvis rör sig om lägre nivåer. Toxiciteten bestäms främst av exponeringsnivån.

Klorets natur

Klor existerar som en gas vid normal temperatur och normalt tryck. Gasen trycks upp och kyls till flytande form för lagring och transport. När den släpps ut bildar den snabbt en gulgrön gas som håller sig nära marken och sprids snabbt. Klorgas är inte brandfarlig men kan reagera explosivt med andra kemikalier som terpentin och ammoniak. Den kan kännas igen på sin stickande, irriterande, bleklimaliknande lukt som vanligtvis utgör en varning för exponering.

Rutiner för klorexponering

Accidentell exponering

Klor används i stor utsträckning inom industrin. Det används som blekmedel vid tillverkning av papper och tyg, vid tillverkning av bekämpningsmedel, gummi, PVC och lösningsmedel, i dricksvatten och i simbassängsvatten för rening och som en del av saneringsprocessen för industriavfall och avloppsvatten. I Storbritannien produceras över 1,6 miljoner ton klor årligen. Cirka 44 miljoner ton produceras i hela världen, varav en stor del transporteras på väg och järnväg.

Under de senaste decennierna har de flesta akuta exponeringar skett genom industriella utsläpp, felblandningar av kemikalier och industriolyckor, och dessa har lett till skador och dödsfall. Kronisk exponering för lägre halter har skett på arbetsplatser och i offentliga utrymmen, t.ex. i simbassänger. Exponering i hemmet har ofta uppstått vid blandning av klorblekmedel med sura tvättmedel som ättiksyra, salpetersyra och fosforsyra.

Avsiktlig förgiftning

Klor användes för första gången som vapen under första världskriget. Det var till en början dödligt för ett stort antal trupper vid Ypres 1915. Andningsskydd utvecklades snabbt men skyddade inte de flesta civila. Vid ett tillfälle var det så vanligt på västfronten att andningsskydd utvecklades för hästar och brevduvor. Dess användning i krig förbjöds senare genom konsensus i FN.

Den utbredda användningen av klor inom industrin innebär att produktion och lagring inte kan förbjudas, inte ens i regimer där kemiska vapen har överlämnats. Därför är det tillgängligt för dem som försöker göra det till vapen. Dess återkomst under de senaste decennierna har rapporterats flitigt i konfliktområden, bland annat i Sri Lanka, Irak och Syrien, och många incidenter har verifierats av FN. Klorgas har nyligen använts i belägrade stadsområden, där den sipprar ner i källare och driver ut befolkningen i det fria. Dess utbredda lagring och transport gör den också känslig för terroristattacker, vilket leder till utsläpp, vilket har inträffat flera gånger i Irak. Läkare i och utanför konfliktområden måste därför vara medvetna om hanteringen av exponering för klorgas.

Klortoxicitet

Människor kan upptäcka mycket låga nivåer av klorgas. Tröskelkoncentrationen för att upptäcka lukten är cirka 0,2 miljondelar (ppm). Omedelbara symtom relaterar till koncentrationen:

• Vid 1-3 ppm uppstår mild slemhinneirritation i ögon, näsa och hals som vanligen kan tolereras i ungefär en timme.
• Vid 5-15 ppm uppstår måttlig slemhinneirritation. Känslan är en irriterande exponering.
• Vid 30 ppm uppstår bröstsmärta, andnöd och hosta.
• Vid 40-60 ppm kan toxisk pneumonit och/eller akut lungödem utvecklas, tillsammans med obstruktion av de övre luftvägarna, obehag i buken och till och med ösofagusperforation.
• Koncentrationer över 400 ppm är vanligtvis dödliga inom 30 minuter.
• Over 800 ppm inträffar dödsfall inom några minuter.
• Vätskeexponering orsakar brännskador och sår på hornhinnan och dermatit med blåsbildning.
• Kronisk exponering på låg nivå orsakar vanligen hud- och slemhinneirritation och, typiskt sett, kroniska respiratoriska symtom.

Patofysiologi

Khlorgas klassas som ett lungmedel eller kvävningsämne (andra är fosgen, difosgen och klorpikrin). När den väl är inandad diffunderar den in i det respiratoriska epitelet, där de flesta skador initieras av dess upplösning till saltsyra och hypoklorsyra. Ytterligare skador uppstår genom aktivering av inflammatoriska celler och efterföljande frisättning av oxidanter och proteolytiska enzymer. Klor- och hypoklorsyror riktar sig också mot epitelet i ögonkonjunktiva, vilket leder till syreskador i ögat.

Den intermediära vattenlösligheten hos klor innebär att det huvudsakligen absorberas i det ledande facket i andningsvägarna, från näsan till bronkiernas nivå, och det krävs en högre exponering för att orsaka skador i alveolerna. Höga koncentrationer av klor (800 ppm eller mer) orsakar blandade skador på luftvägar och alveoler. När alveolär skada uppstår är dess bidrag till den kliniska bilden vanligtvis mindre uttalat än skadan i de övre luftvägarna, med en hög prevalens av tecken på obstruktiv funktionsnedsättning. Det finns också tecken på skador på den glatta muskulaturen i luftvägarna/bronkierna, även om dessa verkar vara reversibla.

Presentation

De övre luftvägarna och ögonen är irriterade vid låga exponeringsnivåer. Vid högre nivåer skadas nasofarynx och larynx. Vid mycket höga nivåer uppstår snabbt skador på alveolerna. Lungödem är den viktigaste livshotande effekten. Skadenivån påverkas av offrets faktorer (ålder, nuvarande lunghälsa, förekomst av bronkospasmer, ansträngningstillstånd och metabolisk hastighet, tidigare rökning) och miljöfaktorer (exponeringens intensitet och varaktighet, kvaliteten på ventilationen i det utrymme där exponeringen sker). Större exponering är förknippad med större potentiell skada.

Omedelbara symtom

Detta beror på exponeringsnivån. Under eller omedelbart efter exponering för farliga koncentrationer av klor är följande tecken och symtom typiska:

• Ögon: brännande smärta, vattning, rodnad, suddig syn. Klor löser sig på ögats yta och ger sura ögonskador.
• Hud: Brännande smärta, rodnad och blåsor på huden om man utsätts för gas. Hudskador som liknar förfrysningsskador kan uppstå om man utsätts för flytande klor.
• ÖNH: Brännande känsla i näsa, hals och ögon. Irritation av struphuvudet vid mycket stora koncentrationer kan orsaka plötslig larynxspasm eller ödematös obstruktion, vilket kan vara dödligt.
• Lungsjukdomar: Hosta med substernal värk, trång bröstkorg, andfåddhet och väsande andning. Dessa kan uppträda omedelbart om höga koncentrationer av klorgas inandas, eller de kan fördröjas om låga koncentrationer av klorgas inandas. Lungödem kan uppträda tidigt men är oftast fördröjt några timmar. Hemoptys kan förekomma (detta är vanligare vid vesikantgasförgiftning). Tidig cyanos ger en nästan hopplös prognos.
• Gastroenterologiskt: illamående och kräkningar, perforering av matstrupen vid höga halter.
• Neurologiskt: huvudvärk, desorientering.

Dessa symtom är inte specifika för klor; många av dem är också kännetecknande för exponering för andra kemiska agenser, t.ex. fosgen och tårgas, och för vissa neurologiska agenser. För de exponerade är de tydligaste ledtrådarna till klor som orsakande agens den karakteristiska lukten av klor och synen av den gulgröna, täta gasen på marknivå.

Latenta symtom

Närvaron och hastigheten i utvecklingen av lungödem beror på exponeringsintensiteten. Patienterna presenterar sig med förvärrad andningssvårighet. Om lungödem utvecklas sker det vanligen inom 6-24 timmar, även om det efter mycket hög exponering kan utvecklas på några minuter (med extremt dålig prognos). Ödemvätska, som vanligtvis är skummig, utsöndras från bronkerna och kan läcka från munnen och näsborrarna.

• Det mest framträdande symtomet är dyspné, med eller utan trängsel i bröstet.
• Patienterna kan bli cyanoserade.
• Den stora volymen plasmaavledd ödemvätska i lungorna (upp till en liter per timme) kan leda till hypovolemi och hypotoni.
• Förtida hypoxemi har en dålig prognos.

Dödsfall

Vid mycket höga exponeringsnivåer inträffar döden inom några minuter till timmar till följd av andningssvikt, hypoxemi, hypovolemi, akut andningsobstruktion, alveolär förstörelse eller en kombination av dessa. Akut pulmonell hypertension, pulmonell kärlsammandragning och brännskador i de övre och proximala nedre luftvägarna bidrar till detta. Hypoxi och hypotoni indikerar en dålig prognos, liksom utveckling av lungödem inom fyra timmar efter exponering.

Hos överlevande börjar lindring inom 48 timmar.

Kronisk exponering på låg nivå

Kronisk exponering för relativt låga nivåer av klorgas tenderar att orsaka kroniska symtom på låg nivå – särskilt:

• Acne och rodnad i huden.
• Ögonirritation – röda ögon, tårar, blefarospasm.
• Hinneirritation: kroniskt halsont, rinorré, hypersalivation, stridor.
• Persisterande hosta och väsande andning, typiskt en kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL)-liknande presentation som kan uppvisa en viss reversibilitet.
• Tandkorrosion.
• Vag bröstsmärta med nedsatt träningstolerans.
• Lungödem kan utvecklas och ibland hemoptys.

Upprepad exponering för klor i poolen har postulerats som orsak till ett överskott av astma bland simmare. Hos atopiska ungdomar tycks riskfaktorn för allergisk rinit och astma öka dosberoende genom att vistas i klorerade simbassänger.

Differentialdiagnos

Symtomen vid exponering för klorgas är ospecifika, även om lukten och åsynen av gasen är diagnostiska om patienten kan ge en historia. Andra möjliga orsaker till liknande symtom är:

Andra lungirriterande ämnen

• Fosgengas kännetecknas av att den luktar som nyklippt hö. Även om dess effekter liknar dem av klor är den mindre löslig och når därför alveolerna i större utsträckning, vilket gör den mer dödlig.
• Difosgen liknar fosgen och har liknande effekter.
• Khloropikrin (nitrochloroform) är ett cancerframkallande bekämpningsmedel som användes under första världskriget och som är mindre dödligt men framför allt orsakar kräkningar och ögonirritation, vilket gör att de drabbade tar av sig andningsskyddet.
• Disulfurdekafluorid (SF5) har en svaveldioxidliknande lukt. Den är giftigare än fosgen men tenderar att inte ge ögonirritation.

Rotkontrollmedel
Tårgas och CS-gas ger kraftig tårbildning tillsammans med brännande känsla och smärta, främst i ögonen, de övre luftvägarna, slemhinnorna och huden. Den karakteristiska lukten av klor saknas. CS-gas ger dessutom upphov till kraftig hosta, desorientering, andningssvårigheter och kräkningar. Den orsakar dock inte lungödem på de nivåer som förekommer i situationer där folkmassor kontrolleras.

Nervmedel
Dessa orsakar produktion av vattniga sekret samt andningssvårigheter. Andra karakteristiska effekter, såsom muskelryckningar och mios, bidrar till att skilja dem från klor.

Vesikanter
Dessa blåsbildande medel, såsom senapsgas, ger vanligen upphov till en fördröjd respiratorisk toxicitet i de centrala luftvägarna. Inhalation av vesikant som är tillräckligt allvarlig för att orsaka dyspné orsakar vanligtvis tecken på nekros i luftvägarna, ofta med pseudomembranbildning och partiell eller fullständig obstruktion av de övre luftvägarna. Lungskador visar sig vanligen som blödning snarare än ödem.

Undersökningar

Undersökningar är av begränsat värde i den omedelbara vården av exponerade patienter, även om vissa har ett prediktivt värde när det gäller att avgöra hur allvarligt utfallet blir.

CXR
Radiologiska förändringar kan släpa efter de kliniska förändringarna med flera dagar, så röntgenbilden av bröstkorgen kan vara av begränsat värde, särskilt om den är normal. Hyperinflation tyder på toxisk skada på de mindre luftvägarna med alveolär luftinlåsning. Perihilära infiltrat tyder på lungödem sekundärt till skador på alveolär-kapillärmembranen. Atelektasiering är vanligt.

Arteriella blodgaser
Både centrala och perifera lungskador kan ge hypoxi. Låg PaO2 eller PaCO2 är tidiga ospecifika varningar för lungödem. Normala arteriella blodgasvärden vid 4-6 timmar är förutsägande för ett icke-dödligt utfall. Högt PaCO2 tyder på bronkospasm.

Lungfunktionsundersökningar
Peak expiratorisk flödeshastighet kan minska strax efter en massiv exponering och hjälper till att bedöma både graden av luftvägsskada och effekten av bronkdilaterande behandling.

Triage av klorgasexponerade patienter

På fältet kan det vara nödvändigt med snabb triage av patienter. Det görs enligt kliniskt tillstånd och tillgänglig behandling:

• Omedelbart: Denna kategori används för patienter med lungödem endast om intensiv lungvård finns omedelbart tillgänglig, annars är de ”väntande”.
• Väntande: Patienten har lungödem, cyanos och/eller hypotoni. En patient med dessa tecken inom fyra timmar efter exponering förväntas inte överleva utan omedelbar intensivvård, inklusive artificiell ventilation.
• Fördröjd: patienten är dyspnoeisk utan objektiva tecken och bör observeras noga och omprövas varje timme. Om patienten återhämtar sig, skriv ut 24 timmar efter exponeringen.
• Minimalt: patienten är asymtomatisk med känd exponering och bör observeras och omprövas varannan timme. Om patienten förblir asymtomatisk 24 timmar efter exponeringen är det säkert att skriva ut honom eller henne. Om exponeringen är tveksam och patienten är asymtomatisk 12 timmar efter eventuell exponering kan utskrivning övervägas.

Hantering

Ingen antidot finns för klorexponering. Behandlingen är stödjande.

Terminering av exponering

Den skadade bör fysiskt avlägsnas från den farliga miljön eller, om detta inte är möjligt, ges andningsskydd. Avlägsnande från förgiftningskällan innefattar avlägsnande av kontaminerade kläder och kontaktlinser. Dekontaminering av flytande agens på kläder eller hud är viktigt.

Resuscitering

• Kompletterande fuktad syrgas: administreras helst via en anordning som genererar intermittent eller kontinuerligt positivt tryck.
• Intubation med eller utan ventilationshjälp: kan krävas. Att etablera en luftväg är särskilt viktigt hos en patient med heshet eller stridor; de kan ha överhängande larynxspasm och kräva intubation. Att upprätta en fri luftväg underlättar också tolkningen av auskultatoriska fynd.
• Upprätthålla hemodynamisk stabilitet: Kristalloid eller kolloid är lika effektivt. Den intravaskulära volymen bör övervakas noggrant. Det finns risk för hypotoni som induceras av lungödem eller positivt luftvägstryck. Vasopressorer kan hjälpa som en tillfällig åtgärd tills vätskor kan ersättas.

Understödjande vård

• Vila: är viktigt för patienter som misstänks ha inhalerat något medel som kan orsaka lungödem. Fysisk ansträngning kan förkorta latentperioden och öka allvarlighetsgraden av andningssymtom.
• Förhindra eller behandla bronkospasm:
• Inhalerade beta-adrenerga medel är indicerade för patienter med tecken på obstruktion av luftvägarna – t.ex. väsande andning, reducerade andningsljud, ökad andningsfrekvens, hosta.
• Fråntida administrering av steroider kan minska risken för lungödem och är också indicerat för bronkospasm. Parenteral administrering är att föredra, eftersom inhalationsvägar kan resultera i otillräcklig distribution till skadade luftvägar. Metylprednisolon 1000 mg, eller motsvarande, ges under den första dagen och trappas av under hela den symtomatiska perioden.
• Inhalationsbikarbonat: kan vara till hjälp, även om högkvalitativa bevis saknas.
• Assisterad ventilation – kontinuerligt positivt luftvägstryck (CPAP) och/eller positivt end-expiratoriskt tryck (PEEP): minskar komplikationerna av lungödem:
• CPAP är spontan ventilation med ett positivt luftvägstryck som upprätthålls under hela andningscykeln. Det kan förvärra hypotoni genom att minska det thorakala venösa återflödet.
• PEEP upprätthåller luftvägstrycket över det atmosfäriska i slutet av expirationen och kan också användas vid spontan andning.
• Om patienten är intuberad rekommenderas skyddande lungventilation, som vid akut lungskada. Detta är ventilation med låg tidalvolym på cirka 6 ml/kg förutspådd (inte faktisk) kroppsvikt, vilket är fysiologiskt normalt för en frisk person. Ventilation med låg tidalvolym minskar ventilatorassocierade lungskador som hyperinflation, alveolärruptur, pneumothorax och frisättning av inflammatoriska mediatorer. Den associerade hyperkapnian kan också ha direkt positiva effekter.
• Sugning: är till hjälp vid rikligt lungsekret.
• Diuretika: har begränsat värde och kan predisponera patienten för hypotoni.
• Antibiotika: är inte indicerade utan bevis för en ytterligare infektiös process.

Prognos

Akut exponering

• För överlevande börjar förbättringen vanligtvis från 48 timmar.
• De flesta personer med mild till måttlig exponering återhämtar sig helt inom 3-5 dagar, även om en del utvecklar kroniska problem som reaktiv luftvägssjukdom.
• Rökning och redan existerande lungsjukdomar som astma ökar risken för långsiktiga komplikationer.
• De som överlever akut allvarlig klorinhalation och lungödem återhämtar sig vanligen helt, även om kvarstående obstruktiva reaktiva symtom är mer sannolika.

Kronisk exponering

• Långsiktiga följder av kronisk exponering på låg nivå är ökad reaktivitet i luftvägarna, kronisk bronkit och återkommande pipande andning. Detta är allvarligare bland dem som är äldre, har rökt och/eller har en befintlig kronisk lungsjukdom.
• Irritantinducerad astma ses ibland efter akut yrkesmässig exponering. Den liknar KOL med ett reversibelt inslag men den kommer inom 24 timmar efter exponeringen.

Råd vid klorexponering

• Lämna området där kloret sätter sig/sprids och få frisk luft. Detta är mycket effektivt för att minska exponeringen. Om du är utomhus, gå till högre belägna platser om det är möjligt, eftersom klor är tyngre än luft och samlas på lägre ställen.
• Om klorutsläppet skedde inomhus, gå ut ur byggnaden.
• Om du utsätts för exponering, ta av dig kläderna. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) rekommenderar att du tvättar hela kroppen med tvål och vatten och sedan söker läkarvård så snabbt som möjligt. Kläder som har flytande klor på sig bör avlägsnas omgående. Dessa plagg bör klippas av från kroppen i stället för att dras över huvudet. Om möjligt, förslut kläderna i en plastpåse och förslut den första påsen i en andra plastpåse. Hantera inte plastpåsarna ytterligare.
• Om du hjälper andra människor att ta av sig kläderna, undvik att röra vid förorenade områden och var så snabb som möjligt.
• Om ögonen svider eller synen blir suddig, skölj ögonen med vanligt vatten i 10-15 minuter. Ta bort kontaktlinser innan du gör det och släng dem sedan. Sätt inte tillbaka dem i ögonen igen. Glasögon kan tvättas med tvål och vatten och sedan användas igen.
• Om du har svalt (intagit) klor ska du inte framkalla kräkningar eller dricka vätska. Sök läkare omedelbart.

Historia

Gas var tänkt som ett effektivt verktyg för att locka ut soldater ur sina skyttegravar så att de kunde angripas med konventionella vapen. Det användes för första gången den 22 april 1915, då 160 ton klorgas sakta drev över de franska skyttegravarna, där det inom några minuter dödade mer än 1 000 soldater och skadade cirka 4 000 fler. Dess effekt på moralen var lika betydande, och när kriget fortsatte användes även andra giftiga gaser som svavelsenap och fosgen, med förödande effekt.

Efter första världskriget hävdade vissa att giftgas var ett humant vapen, eftersom det inte dödade i samma antal som maskingevär och artilleri gjorde, och debatten var häftig. Giftgas, inklusive klorgas, klassificeras dock numera som ett massförstörelsevapen och är förbjudet enligt FN:s konvention om kemiska vapen.