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# Kohlenmonoxid, Methämoglobin und Cyanid

- Mechanismus
- Prüfungsrelevanz: mittel

Drei Gifte entziehen dem Gewebe Sauerstoff, obwohl die Lunge arbeitet: zwei verändern das Hämoglobin, eines hindert die Zellen an der O₂-Nutzung.

Aktualisiert 1 Nov 2026

Auch genannt: Carboxyhämoglobin, Methämoglobinämie, Histotoxische Hypoxie

## Das Wichtigste

- CO: normaler PaO₂, falsch normale SpO₂ (ein Zwei-Wellenlängen-Oximeter liest Carboxyhämoglobin als Oxyhämoglobin). Messung mittels CO-Oximetrie.
- CO und Methämoglobin verschieben die Dissoziationskurve nach links: weniger O₂ wird transportiert und schwerer abgegeben.
- Methämoglobinämie: schokoladenbraunes Blut, Zyanose, die sich unter O₂ nicht bessert, SpO₂ bei etwa 85 % festgefahren. Ursachen: topische Lokalanästhetika, Dapson, Nitrite; Mangel an Cytochrom-b5-Reduktase.
- Cyanid: hohe SvO₂ („arterialisiertes“ venöses Blut), schwere Laktatazidose, normaler PaO₂. Quellen: Brandrauch, Nitroprussid, unzureichend verarbeiteter Bittermaniok.
- Brand in geschlossenen Räumen: an CO und Cyanid gemeinsam denken.
- Keines der drei spricht auf eine Erhöhung der FiO₂ an wie eine pulmonal bedingte Hypoxämie.

## Worum es geht

Kohlenmonoxid besetzt die O₂-Bindungsstelle des Hämoglobins mit etwa 200- bis 250-fach höherer Affinität und verhindert zudem die Abgabe des verbliebenen O₂. Methämoglobin ist Hämoglobin mit dreiwertigem Eisen (Fe³⁺), das kein O₂ transportiert und die Kurve ebenfalls nach links verschiebt. Cyanid lässt das Hämoglobin unberührt: Es blockiert die Cytochrom-c-Oxidase, sodass die Zellen das ankommende O₂ nicht nutzen können. In allen drei Fällen kann der PaO₂ normal sein.

## Wie es funktioniert, Schritt für Schritt

- CO bindet an das Häm mit einer Affinität, die hunderte Male höher ist als die von O₂, und besetzt die Transportplätze.
- Die übrigen Häme desselben Moleküls halten O₂ fester und geben es im Gewebe nicht ab (Linksverschiebung).
- Im Methämoglobin ist das Eisen zu Fe³⁺ oxidiert, das kein O₂ binden kann; die übrigen Häme halten ihr O₂ fester.
- Normalerweise reduziert die Cytochrom-b5-Reduktase Methämoglobin wieder zurück; Oxidanzien überfordern diese Abwehr.
- Cyanid bindet an das Eisen der Cytochrom-c-Oxidase (Komplex IV) und stoppt die Atmungskette.
- Ohne oxidative Phosphorylierung wechseln die Zellen zur anaeroben Glykolyse: ATP sinkt und Laktat steigt, vor allem in Gehirn und Herz.

### Oxygen–hemoglobin dissociation curve

**P50** 17.2 mmHg **Arterial blood** 59 % **Mixed venous blood** 54 % **O₂ given up to the tissues** 5 %

With 40% HbCO those sites no longer carry O₂ (the plateau falls) and the rest release it less well (left shift): that is why the harm is greater than in an anaemia of the same size. A standard pulse oximeter may still read normal.

Left shift (P50 17.2 mmHg): Hb holds O₂ more tightly and gives up less in the tissues.

- Current curve
- Normal curve (pH 7.40 · 37 °C)
- Arterial blood (PO₂ 100)
- Mixed venous blood (PO₂ 40)
- O₂ given up to the tissues

Sehen Sie, wie CO das Plateau senkt und die Kurve nach links verschiebt; vergleichen Sie mit der Anämie, die das Plateau senkt, ohne die Kurve zu verschieben.

## Unterscheidung

| Merkmal | Kohlenmonoxid | Methämoglobin | Cyanid |
| --- | --- | --- | --- |
| Was versagt | Transport (Bindungsstelle besetzt) | Transport (oxidiertes Eisen) | Zelluläre O₂-Nutzung |
| PaO₂ | Normal | Normal | Normal |
| SpO₂ (Standard-Oximeter) | Falsch normal | ≈85 %, steigt unter O₂ nicht an | Normal |
| Klinischer Hinweis | Kopfschmerzen, mehrere Betroffene, kirschrote Haut (selten) | Schokoladenbraunes Blut, Zyanose | Sehr hohes Laktat, hohe SvO₂ |
| Dissoziationskurve | Linksverschiebung | Linksverschiebung | Unverändert |

## Klinischer Bezug

- Gasheizungen und Kohlebecken in geschlossenen Räumen verursachen CO-Vergiftungen in kalten Gegenden wie dem Hochland von Cundinamarca–Boyacá.
- Methämoglobinämie nach topischen Lokalanästhetika für eine Endoskopie: Zyanose bei normalem PaO₂.
- Bittermaniok enthält cyanogene Glykoside; die traditionelle Verarbeitung (Reiben, Einweichen, Kochen) entfernt sie.

## Merkhilfe

CO stiehlt den Sitzplatz, Methämoglobin zerbricht den Sitz, Cyanid lässt den Fahrgast nirgends aussteigen.

## Testen Sie sich

Überlegen Sie die Antwort und tippen Sie dann auf die Frage.

## Warum kann ein Standard-Pulsoximeter bei schwerer CO-Vergiftung 98 % anzeigen?

Es arbeitet mit zwei Wellenlängen, und Carboxyhämoglobin absorbiert ähnlich wie Oxyhämoglobin, sodass es als gesättigt gelesen wird. Eine CO-Oximetrie ist nötig.

## Warum wird eine Anämie mit halbiertem Hämoglobin besser vertragen als 50 % Carboxyhämoglobin?

Bei der Anämie verschiebt sich die Kurve nicht und das verbleibende Hämoglobin gibt O₂ normal ab; CO verschiebt die Kurve zusätzlich nach links und hält O₂ im Blut zurück.

## Warum bessert sich die Zyanose der Methämoglobinämie unter Sauerstoff nicht?

Das Problem ist nicht der PaO₂, sondern oxidiertes Eisen, das kein O₂ binden kann; mehr eingeatmeter O₂ ändert an diesem Hämoglobin nichts.

## Warum verursacht eine Cyanidvergiftung eine Laktatazidose bei gut oxygeniertem venösem Blut?

Es blockiert Komplex IV: Die Zellen verbrauchen kein O₂, das Blut kehrt fast gesättigt zurück und ATP stammt aus der anaeroben Glykolyse, die Laktat bildet.

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Quellen: [Carbon monoxide poisoning: MedlinePlus Medical Encyclopedia](https://medlineplus.gov/ency/article/002804.htm) (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026); [Methemoglobinemia: MedlinePlus Medical Encyclopedia](https://medlineplus.gov/ency/article/000562.htm) (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026); [Hydrogen Cyanide](https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/768) (PubChem, NCBI, 2026).

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