Предложена математическая модель расчета содержания карбоксигемоглобина в крови человека при воздействии СО. Проведено сопоставление результатов расчета содержания карбоксигемоглобина с экспериментальными данными, полученными при воздействии на человека СО постоянной концентрации при спокойном дыхании. Представлены результаты численных экспериментов по определению концентрации карбоксигемоглобина при повышенной скорости легочной вентиляции, характерной для условий пожара в помещении. Получены с использованием аналитического решения интегральной модели расчета термогазодинамики пожара оценочные величины промежутков времени воздействия СО до различных степеней поражения организма человека. Выполнено сравнение критических продолжительностей пожара, полученных с использованием предложенной модели и традиционного подхода. Показано, что существующая в научной и нормативной литературе по пожарной безопасности методика расчета критической продолжительности пожара по СО может приводить к качественно и количественно неправильным результатам.