گاز نیتروز اکساید گاز بیهوشی

گاز نیتروز اکساید گاز بیهوشی
گاز نیتروس اکسید که به N2O (نام گذاری IUPAC)میشناسیم با نامهای گاز خنده آور، نیتروژن اکسید، دی نیتروژن منواکسید و هوای صناعی نیز در گذشته شناخته میشده و از اواسط قرن هفدهم مورد توجه قرار گرفته است. حدود یکصد سال طول کشید تا توسط جوزف پریستلی ( Joseph Priestly) در سال 1774 به صورت خالص به دست آمد. البته در آن زمان این گاز بمنظور تفریح در مجالس استفاده میشد، اما در سال 1800 آقای سرهمفری دیوی(Sir Humphry Davy) در یک کتاب 580 صفحه ای به خواص N2O اشاره کرد و مفید بودن آن را در اعمال جراحی برای تخفیف درد مطرح نمود تا اینکه در سال 1844 هوراس ولز(Horace Wells) به اثر ضد درد آن در دندانپزشکی پی برد اما متاسفاً نتوانست کشف خود را برای دیگران به اثبات برساند و 20 سال بعد گاردنر کوینسی کولتون(Gardner Quincy Colton) با افزودن اکسیژن به گاز N2O از خطر مرگ متعاقب آن کاسته و گزارش 25000 مورد مصرف همراه با موفقیت آن را، ارائه داد.

در اواخر قرن نوزده این گاز برای مصرف زایمان بی درد بکار رفت اما در اوایل قرن بیستم بود که با بهبود وسایل ارائه و تجویز گازهای بیهوشی، مصرف گسترده ای پیدا کرد و علاوه بر کنترل درد، در علم بیهوشی نیز به عنوان یک داروی ماندگار، جایگاه ویژه ای پیدا کرد به طوریکه امروزه حتی در دستگاههای پیشرفته دیژیتالی نیز جهت تجویز این گاز پیش بینی لازم صورت گرفته است.

خواص فیزیکوشیمیائی گاز نیتروس اکسید
نیتروس اکسید گازی است بی رنگ، بی بو، بی طعم که خود مشتعل نمی شود ولیکن به شعله وری آتش می تواند کمک کند. این گازوزن ملکولی 44 داشته، حدود 5/1 برابر سنگین تراز هوابوده و در اتمسفر به طور طبیعی با غلظت 0.5 ppm موجود است.

ملکول آن خطی بوده N=N=O ↔ N≡N-O و در صنعت با حرارت دادن نیترات آمونیوم تا 270 درجه سانتیگراد به دست میاید. البته برخی گازهای دیگرمانند NO, NO2,CO2,CO نیز تولید می شود که در مراحلی بسیارحساس و دقیق، ناخالصی آن گرفته و در سیلندرهای مخصوص آبی رنگ ارائه می شود. البته به دلیل حرارت بحرانی بالائی که دارد (حدود 36oC) در درجه حرارت هوای اتاق (21 درجه سانتیگراد) با فشار 745psig یا 50 اتمسفر به صورت مایع در سیلندر موجود است وتا وقتی مایع وجود دارد این فشار حفظ خواهد شد. نقطه انجماد آن برابر -90.81oC و نقطه جوشش -88.46oC است.

فارماکولوژی
N2O یکی از ضعیف ترین گازهای بیهوشی است که MAC آن در فشار 1 اتمسفر ( سطح دریا) برابر 104% است یعنی حتی با حداکثر مجاز تجویز (70%) هم نمی تواند یک هوشبر کامل باشد وبایستی با دیگر هوشبرهای استنشاقی ( هالوتان، ایزوفلوران، سوفلوران و…) و یا وریدی ( پروپوفول، کتامین، اتومیدیت و…) همراه گردد. البته این ضعف قدرت با سرعت اثر بالائی که دارد تاحد زیادی جبران شده است زیرا N2O حلالیت بسیار کمی در خون داشته و پس از تجویز بسرعت فشار نسبی آن در خون و مغز بالا میرود. به طور معمول ظرف 30 ثانیه اثرش ظاهر و تاحدود 2تا3 دقیقه به حداکثر می رسد.

مکانیسم ضد درد آن تاکنون بیشتر مشخص شده و تأثیر از طریق آزادی اندورفین های آندوژن در سطح فوق نخاعی، و مهار گیرندههای NMDA در سطح نخاع تأئید شده است. اثرات بی دردی از غلظت 20 تا 30 درصد شروع و با افزایش غلظت تا 70% که مرز بیهوشی است، می تواند بدون تضعیف شدید هوشیاری ادامه یابد. لیکن عدم توجه به زمان ومحیط اطراف و اختلال در بیادآودن وقایع اخیر در این میزان مصرف رخ می دهد که خود باعث رضایتمندی بیماران از این روش کنترل درد خواهد شد. مکانیسم هوشبری نیتروس اکسید به طور دقیق مشخص نشده ولیکن تئوری فشاری، و یونی برای آن مطرح است.حلالیت کم در خون و در بافتها به خصوص در مغز باعث شده تا این گاز سرعت بالائی در القاء و بهبود از بیهوشی داشته و علی الرغم ضعف در قدرت اثر به عنوان یک داروی هوشبر خاص مورد توجه متخصصین بیهوشی باشد.

اثرات تنفسی
با مصرف N2O حجم جاری کاهش، تعداد تنفس افزایش و حجم دقیقه ای نیز افزایش میابد و در نهایت میزان PaCO2 حفظ خواهد شد البته پاسخ مرکز تنفس به افزایش دی اکسید کربن وهیپوکسی مختل خواهد شد یکی از مسائل مربوط به اختلال تنفسی در زمینه مصرف N2O هیپوکسی انتشاری است که به دلیل سرعت انتشار سریع این گاز از خون به ریه ها در زمان بهبودی از بیهوشی عمومی است که این امر منجر به رقیق شدن CO2 آلوئلی و تضعیف تحریک مرکز تنفس از طرفی و همچنین رقیق شدن اکسیژن آلوئلی و هیپوکسی استنشاقی می شود که درنهایت باعث افت فشار سهمی اکسیژن خون خواهد شد بنابراین توصیه به تجویز اکسیژن اضافی در 5 تا 10 دقیقه اول مرحله بهبودی از بیهوشی عمومی همراه با N2O شده است.

اثرات قلبی عروقی
تأثیرات نیتروس اکسید برروی قلب و عروق شبیه CO2 بوده و باعث تضعیف مستقیم میوکارد می گردد اما چون تحریک سیستم سمپاتیک رانیز بهمراه دارد این اثر تضعیفی دیده نمی شود مگر در مواردیکه قلب دچار نارسائی در خون رسانی عروق کرونر و یا نارسائی احتقانی قلب باشد همچنین N2O باعث افزایش فشار خون ریوی شده که در بیماران با زمینه افزایش فشارخون ریوی مثل بیماری COPD این مشکل بارزتر و باعث اختلال در اکسیژن رسانی بافتی در اثرافزایش شنت می تواند بشود.

اثرات سیستم عصبی
به طور متفاوت باعث کاهش انتقال پیام عصبی از هسته های تالاموس شده و تأثیرات برانگیختگی ناشی از درد با مصرف N2O تضعیف می شود. N2O باعث گشادی عروق مغز شده وبا وجود کمترین تأثیر بر متابولیسم مغز، افزایش فشار داخل مغز رخ خواهد داد که البته افزایش تهویه بخوبی می تواند با این اثر مقابله کند لیکن در بیماران با افزایش قابل توجه فشار داخل مغز مثلا بعلت تومور بهتر است تا قبل از باز شدن کرانیوم از آن استفاده نشود.

اثرات برروی دیگراورگانهای بدن
N2O باعث افزایش فعالیت عضلات اسکلتی شده اما تأثیری بر عملکرد داروهای شل کننده عضلانی نخواهد داشت. این گاز بر عملکرد کار کلیه تأثیرمستقیمی نداشته، فیلتراسیون گلومرولی، قدرت تغلیظ ادرار و کلیرانس کلیوی را تغییر نخواهد داد در کبد نیز متابولیسم نداشته و البته می تواند توسط باکتریهای روده ای در فرآیند احیاء قرارگرفته و باعث ایجاد رادیکالهای آزاد کند و از این رهگذز لیپید پراکسیدازها به وجود آید. همچنین N2O می تواند با غیر فعال کردن ویتامین B12 باعث اختلال عملکرد آنزیم متیونین سنتتاز شده و علائم کمبود ویتامین B12 را مانند آنمی مگالوبلاستیک به وجود آورد البته این موضوع در مصرف بیش از 24 ساعت و یا مکرر در یک هفته به وجود آید و در بیماران جراحی مصرف برای بیهوشی باعث جنین اختلالاتی نمی شود مگر در افراد بسیار ضعیف، حامله، اشکال در بهبود زخم و عفونتهای خیلی شدید که توصیه به مصرف آن نشده است.

خودبخودی می شود که این در افرادی که در اتاق عمل ویا سوئیتهای دندانپزشکی با عدم تخلیه گازهای هوشبر به روش مناسب کار کنند می تواند رخ دهد لیکن در صورت رعایت موارد ایمنی و حفظ غلظت زیر 25ppm بروز نخواهد کرد. تأثیر N2O بر تغییر سلولهای اولیه (germ cells) در مردان اگرچه مطرح است اما تاکنون اثر بالینی خاصی از آن به اثبات نرسیده است.

مصرف در حاملگی
N2O بخوبی می تواند از جفت گذشته و به جنین برسد لیکن غلظت خون بند ناف از خون مادر کمتر بوده و ظرف 5 تا10 دقیقه روبه افزایش است وبنابراین پس از این مدت تأثیردر تضعیف جنینی آن وجود خواهد داشت.البته اثرات موتاژنتیک وتراتوژنیک برای N2O به اثبات نرسیده است. N2O در زایمان بیدرد بیش از 100 سال است که استفاده می شود وخواص ویژه آن در سرعت اثربخشی و ختم اثر آن در کنار سهولت در استفاده، باعث شده تا همچنان در این زمینه کاربرد خود را از دست ندهد.

عوارض ناشی از N2O
در چهار زمینه این عوارض مطرح است:

افزایش حجم فضاهای بسته در بدن مانند پنوموتوراکس که مثلا ظرف 20 دقیقه با تجویز 70% N2O می تواند حجم آن 2 تا 3 برابر شود.
افزایش بروز تهوع و استفراغ متعاقب بیهوشی به خصوص در اعمال گوش و حلق و چشم و لاپاروسکوپی.
غیر فعال شدن ویتامین B12 و بروز عوارض خونی (آنمی مگالوبلاستیک) و عصبی.
ایجاد هیپوکسی انتشاری در ابتدای زمان بهبودی از بیهوشی، و کاهش غلظت اکسیژن دمی در حین تجویز N2O.

یک توصیه مفید

امروز همچون اوایل مطرح شدن گاز N2O که برای تفریح استفاده میشد در بین کادر درمانی، که گاز را دسترس دارند استفاده تفریحی دیده شده که این موضوع می تواند باعث بروز عوارضی چون اختلال خونی و عصبی شده و از طرفی وابستگی روحی روانی رخ دهد. بنابراین استفاده بدون تجویز این گاز بشدت باید اجتناب شود.