在新聞中一氧化碳中毒的意外時有所聞 如果瓦斯爐或熱水器的安裝沒有依照通風 與燃燒條件作安全有效的規劃設計 使用時 因為瓦斯燃燒需消耗大量的氧氣 在密閉的室內 假使沒有補充氧氣 導致瓦斯燃燒不完全 產生了高毒性的一氧化碳 吸入過多的一氧化碳對人體將有很大的傷害 我們對一氧化碳並不陌生 而最早對一氧化碳的毒性做了詳細研究的是 法國的生理學家克洛德‧貝爾納 1846年時他讓狗吸入一氧化碳氣體 發現狗的血液變得比任何動脈中的血都鮮紅 現在我們已經知道 讓血液變成如此「櫻桃紅色」是一氧化碳中毒的症狀 由於一氧化碳可使血液變得非常鮮紅 讓肉品看起來比較新鮮 所以一些肉品商人會利用此特性來處理肉片 無論是魚肉、牛肉或豬肉的肌肉都含肌紅蛋白 牛肉顏色深是因為含有大量的肌紅蛋白 當把肉切成片狀時 肌紅蛋白會迅速的與氧氣結合 便會呈現鮮紅色 經過一段時間後 肌紅蛋白會被氧化變成深褐色 若使用一氧化碳處理肉片 一氧化碳和肌紅蛋白結合後又會變回鮮紅色 這兩者的結合非常穩定 除了可使生肉不被氧化變色 甚至在10度C的溫度下保存28天後 看起來還如同剛屠宰完的新鮮的肉品 但這個部分也引發爭議 因為即使肉品處於即將腐爛的狀態 消費者也不知情 因此歐盟已經禁止 但美國的FDA及農業部仍然認可這種處理法 刺身是一種常見的日本料理 做法是以新鮮未煮的肉切成片狀 蘸醬油、山葵和味噌等調味料食用 通常是指生魚片 也可用牛肉、雞肉等肉類 而其中的生牛肉刺身 是無法使用進口冷凍牛肉製作 由文章的描述推論 如果你進入日本餐廳要享受高級的牛肉刺身時 發現肉片呈現深褐色 這代表什麼呢？ 在臺灣較少聽聞以一氧化碳處理肉品 因為血紅素與一氧化碳結合 造成的中毒風險仍不容小覷 生物體內血紅素由四個肌紅蛋白形成 可以和氧更有效率的結合成氧合血紅素 也可以和一氧化碳結合成為碳氧血紅素 在人體溫度條件下 一氧化碳與體內血紅素的結合能力比氧氣大 所以血紅素會傾向與一氧化碳結合 但碳氧血紅素並不能提供氧氣給身體組織 當體內組織缺氧 症狀輕微者會頭痛、頭暈、噁心、呼吸困難、無法站立 重者會意識喪失、甚至死亡 這些都是一氧化碳中毒的症狀 但是一氧化碳的結合力到底比氧氣大多少呢？ 血紅素與氧氣和一氧化碳的結合化學平衡式 在pH等於7 25度C 以μM為單位得到的K值如畫面所示 由結合的K值可知 K值越大兩者的結合傾向越大 一旦一氧化碳濃度超標 一氧化碳與血紅素結合後難以解離 就會造成體內缺氧的中毒現象 而一氧化碳與氧氣對血紅素的結合競爭關係 可由畫面中的方程式表示 請思考一下 請寫出式3的平衡定律式表示法 請利用式1與式2求出式3的平衡常數值 並以此推論氣體分壓相同時 體內血紅素的結合能力 一氧化碳是氧氣的幾倍？ 式3的平衡定律式表示法如畫面所示 由於式3等於式2加上式1的逆反應 則平衡常數的運算如畫面所示 因此在人體溫度條件下 體內血紅素的結合能力 一氧化碳是氧氣的234倍喔 環境中一氧化碳濃度要低於多少才是安全標準 目前尚無定論 因為長期性 慢性之一氧化碳中毒研究需要將暴露資料與生理症狀結合 才能分析出結論 一般說來 一氧化碳中毒的急性症狀較明顯 在常溫時 當一氧化碳濃度在空氣中達到100 ppm 就會對人體產生危害 即為一氧化碳中毒 當環境中一氧化碳的濃度在空氣中達到100 ppm時 （一氧化碳分壓約為10的負4次方 atm） 就會對人體產生損害而引發一氧化碳中毒 假設體內氧氣的分壓和空氣中相同 約為 0.20 atm 請問引發中毒現象時 血液中碳氧血紅素與氧合血紅素的比值為多少？ 當人體中有50 percent的血紅素被一氧化碳附著時 即碳氧血紅素與氧合血紅素的比值等於1 此時空氣中一氧化碳的濃度約為1000 ppm （約10的負三 atm）就可能會致死 而所謂的附著程度 可以用附著率來表示 也就是與某分子結合的血紅素佔全部血紅素分子的比例 若用附著率來描述小分子 X 吸附到血紅素分子上的比率 且結合反應式的 K 值表示法如畫面所示 其中 PX表示分子X的壓力 而附著率與小分子X壓力的關係則經由平衡常數的轉換後 可用畫面式子表示 藉由物質分壓與附著率作圖 即可比較平衡常數大小不同的物質 與血紅素的結合情況變化 已知人體中氧氣 與血紅素結合的平衡常數（以atm為單位）為28 與血紅素結合的平衡常數（以atm為單位）為28 當氧氣分壓約為0.05 atm 試求出氧氣的附著率為多少？ 若在人體體溫下 以氧氣和血紅素結合的平衡常數28 一氧化碳的平衡常數約為氧氣的234倍進行計算 可得到一氧化碳的附著率為0.9970 不同的氣體分壓與兩氣體和血紅素分子附著率數值 計算後如畫面表格 請利用此實驗的數據 以氣體分壓為橫軸 附著率為縱軸作圖 作出兩氣體附著率與分壓的關係圖 而急診一氧化碳中毒的傳統治療方式 是讓病人利用氧氣面罩吸入100 percent 的氧氣 目前高壓氧治療是讓病人在高壓氧艙內 加壓到3大氣壓的情形下 吸入純氧治療約90至180分鐘 加速一氧化碳排除 避免組織缺氧及血管收縮 以改善腦部血流與減少神經後遺症 一氧化碳是無形殺手 在空氣環境中或在食品中 我們都應該有意識留意身處環境的狀態 以及對於生活中所食所用做出健康的選擇 除了運載氧 血紅素還可以與一氧化碳、二氧化碳、氰離子結合 結合的方式也與氧完全一樣 不同的只是結合的牢固程度 大家可以回顧影片內容 所謂「牢固程度」是表示什麼數值的大小呢？ 而一氧化碳、氰離子一旦和血紅素結合就很難離開 想想看 除了有一氧化碳中毒外 會有氰離子中毒嗎？ 歡迎分享你的答案 下次見