Monóxido de carbono

Qué es el monóxido de carbono

Carbono, en la raíz del nombre, procede del latín carbo, carbonis, "carbón". El prefijo mono- es griego (μόνος, "único") y se aplica al mismo término que da nombre al oxígeno: óxido, tomado del francés oxide y, en última instancia, del griego ὀξύς (oxys, "ácido"), la palabra que Lavoisier eligió para el elemento que él creía, erróneamente, presente en todos los ácidos. El resultado es transparente: un compuesto de carbono con un único átomo de oxígeno.

A temperatura ambiente es un gas con una densidad muy próxima a la del aire, lo que favorece su acumulación en espacios cerrados sin que resulte perceptible. El átomo de carbono y el de oxígeno se mantienen unidos por un triple enlace, uno de los más estables que existen entre dos átomos de esta naturaleza; esa fortaleza del enlace explica, en parte, por qué el organismo no puede metabolizarlo con facilidad una vez inhalado.

Origen: fuentes exógenas y endógenas

La fuente más habitual es la combustión incompleta: motores de vehículos, calderas y estufas mal ventiladas, braseros, incendios y el humo del tabaco liberan monóxido de carbono cuando el combustible no dispone de oxígeno suficiente para oxidarse por completo hasta dióxido de carbono.

El organismo también lo produce por sí mismo, en pequeñas cantidades. La degradación fisiológica del grupo hemo genera monóxido de carbono de forma continua, lo que explica que toda persona sana presente una fracción basal de carboxihemoglobina en sangre incluso sin exposición ambiental alguna. El detalle bioquímico de esa reacción y de su marcador sanguíneo se desarrolla en la entrada dedicada a la carboxihemoglobina.

Mecanismo de toxicidad

No actúa solo sobre la sangre. El monóxido de carbono compite con el oxígeno por el hierro del grupo hemo de la hemoglobina y forma carboxihemoglobina, un complejo que reduce la capacidad de transporte de oxígeno hacia los tejidos.

También se une a la mioglobina del músculo cardíaco y esquelético, con un efecto directo sobre la contractilidad. Y penetra hasta la mitocondria, donde bloquea la citocromo c oxidasa, la enzima final de la cadena respiratoria. Esto impide que las células utilicen el oxígeno que reciben, aunque este llegue en cantidad suficiente. Esta triple vía de acción explica por qué la intoxicación puede resultar grave incluso cuando la saturación medida por un pulsioxímetro convencional parece normal.

Historia

Varios químicos del siglo XVIII trabajaron, sin saberlo del todo, con monóxido de carbono. Joseph Priestley lo obtuvo entre los numerosos gases que aisló en la década de 1770, y el francés Joseph Marie François de Lassone lo produjo en 1776 calentando óxido de zinc con carbón, aunque lo confundió con hidrógeno por la llama azul con la que ardía. La composición real, un compuesto de carbono y oxígeno, no quedó establecida hasta 1800, cuando el químico escocés William Cruickshank la demostró de forma concluyente.

La comprensión de su toxicidad llegó más tarde. El fisiólogo francés Claude Bernard expuso perros al gas a mediados del siglo XIX y observó que su sangre arterial adquiría un color rojo intenso anómalo. Sus conclusiones, publicadas en 1857, establecieron que el monóxido de carbono impide que la sangre arterial se transforme en venosa: la primera descripción coherente de un mecanismo que hoy se explica a través de la carboxihemoglobina.

Epidemiología

A día de hoy, la intoxicación por monóxido de carbono continúa siendo la primera causa de muerte por intoxicación accidental en el mundo, según la literatura médica especializada. Buena parte de los casos ocurre en el propio domicilio, asociados a sistemas de calefacción, generadores portátiles o cocinas que funcionan con combustibles fósiles en espacios con ventilación insuficiente.

Diferenciación con el dióxido de carbono

El monóxido de carbono no debe confundirse con el dióxido de carbono, a pesar del parecido en el nombre. El primero contiene un único átomo de oxígeno, es ajeno al metabolismo normal salvo por la pequeña cantidad que se genera en la degradación del grupo hemo, y resulta tóxico incluso a concentraciones bajas. El segundo, con dos átomos de oxígeno, es un producto habitual de la respiración celular y forma parte del equilibrio ácido-base del organismo.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se le llama a veces "el asesino silencioso"?

Porque no ofrece ninguna señal sensorial de alarma. No tiene color, ni olor, ni sabor, de modo que una persona expuesta puede inhalarlo durante horas sin percibir nada anómalo hasta que aparecen los primeros efectos sobre el sistema nervioso central.

¿Genera el cuerpo humano monóxido de carbono por sí mismo?

Sí. La degradación normal del grupo hemo produce una cantidad basal de CO de forma continua, sin que exista exposición externa alguna.

¿Es lo mismo que el dióxido de carbono?

No. Comparten el carbono y el oxígeno, pero difieren en el número de átomos de oxígeno, en su origen fisiológico y, sobre todo, en su toxicidad.

¿Cuándo se identificó su composición química exacta?

En 1800, cuando William Cruickshank demostró que el gas que otros químicos habían obtenido por separado décadas antes era, en realidad, un compuesto formado por carbono y oxígeno.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Derivados de la hemoglobina. MedlinePlus enciclopedia médica.
2. Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades (ATSDR), CDC. ToxFAQs: Monóxido de Carbono.
3. Merck & Co. Envenenamiento con monóxido de carbono. Manual MSD, versión para profesionales.
4. Asociación Española de Pediatría. Intoxicación de monóxido de carbono por una fuente no habitual. Anales de Pediatría.
5. Sierterm, Universidad Europea de Madrid. Monóxido de carbono. Terminología trilingüe.