21 • 5 • 2011
Oxid dusn˘ Doc. MUDr. Ladislav Hess, DrSc. Pracovi‰tû experimentální medicíny IKEM, Praha
Lékové profily
Souhrn Hess L. Oxid dusný. Remedia 2011; 21: 364–371. Oxid dusný je bezbarvý, nedráždivý, nasládle chutnající plyn, který je spolu s xenonem jediným anorganickým plynem používaným v anesteziologii. V roce 1772 jej objevil Joseph Priestley. Farmakologické účinky oxidu dusného poprvé popsal Davy okolo roku 1800. V roce 1844 první demonstroval oxid dusný jako anestetikum Wells. Teprve od poloviny 20. století se však zlepšuje technické vybavení jeho podávání v různých oborech medicíny, především ve stomatologii a k tlumení bolesti za porodu. Interakcí s benzodiazepinovými receptory působí oxid dusný anxiolýzu, uvolněním endogenních opioidů vzniká euforie a analgetický účinek. Na tom se podílí i interakce s noradrenergním systémem. Amnestický účinek vzniká teprve v koncentracích vyšších než 50 %. Hypnotický a anestetický účinek oxidu dusného je zprostředkován interakcí s NMDA (N-methyl-D-aspartátové) receptory. Jeho MAC (minimální alveolární koncentrace) je však 104 %. Při několikahodinové aplikaci se vyvíjí akutní tolerance k jednotlivým účinkům oxidu dusného. Kardiorespirační systém podstatně neovlivňuje. Má velmi rychlý nástup i odeznění účinku, protože je velmi málo rozpustný v krvi. V organismu při inhalaci však vytlačuje dusík, který je v krvi ještě 35krát méně rozpustný než oxid dusný, a může proto dojít k expanzi uzavřených tělních dutin. Inhalace oxidu dusného je používána především v ambulantní chirurgii při drobných chirurgických výkonech, jako jsou např. incize abscesu, odstranění stehů, prvotní ošetření ran a pohmožděnin, reparace fraktur, a v přednemocniční fázi k tlumení bolesti. Dlouholetou tradici má používání oxidu dusného ve stomatologii i v porodnictví. Velkou výhodou je, že oxid dusný ve formě premixu 50 % N2O/50 % O2 může podávat i proškolený střední zdravotnický personál. Nežádoucí účinky při koncentracích do 50 % jsou mírné a nezávažné. Oxid dusný patří mezi tzv. skleníkové plyny a jeho subanestetické koncentrace vdechované po delší dobu mohou způsobit zdravotní komplikace, a proto je třeba dodržet všechny hygienické předpisy související s jeho aplikací. Klíčová slova: oxid dusný – analgetický účinek – sedace – tolerance – stomatologie – porodnictví.
Summary Hess L. Dinitrogen monoxide. Remedia 2011; 21: 364–371. Dinitrogen monoxide, more commonly known as nitrous oxide, is a colourless, non-irritating gas, with a slightly sweet odour and taste. Apart from xenon, dinitrogen monoxide is the only inorganic gas to be used in anesthesiology. It was discovered by Joseph Priestley in 1772. Its pharmacological effects were first reported by Davy in about 1800. Wells was the first to demonstrate anesthetic effects of nitrous oxide in 1844. Nevertheless, only since the second half of the twentieth century, thanks to the technical advances, it could be used for pain management in various areas of medicine, particularly in stomatology and obstetrics. By interacting with benzodiazepine receptors, dinitrogen monoxide produces anxiolysis and the released endogenous opioids induce euphoria and analgesia. An interaction with the noradrenergic system also plays a role in this phenomenon. An amnesic effect is only observed at concentrations higher than 50 %. The hypnotic and anesthetic actions are mediated by the interaction with the N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors. The minimal alveolar concentration (MAC) of dinitrogen monoxide is 104 vol %. When undergoing N2O anesthesia for several hours, the patient develops acute tolerance to the effects of nitrous oxide. The cardiorespiratory system is not substantially affected by N2O. Poorly soluble in the blood, N2O has a very rapid onset and a very brief duration of action. While inhaled, N2O displaces nitrogen that is 35 times less soluble in the blood than nitrous oxide which may result in expansion of the gas trapped in the body cavities. Inhalation N2O anesthesia is used primarily in minor outpatient surgical procedures such as abscess incision, suture removal, first-line management of wounds and contusions, fracture management, and prehospital pain management. The use of nitrous oxide in stomatology and obstetrics has a long tradition. Premixed 50 % N2O/50 % O2 has the important advantage of being administrable even by trained mid-level health professionals. Adverse events at N2O concentrations under 50% are mild and non-serious. Dinitrogen monoxide is a greenhouse gas that can cause health problems when inhaled at subanesthetic concentrations for a long time and therefore all safety rules applicable to its use need to be observed. Key words: dinitrogen monoxide – analgesic effect – sedation – tolerance – stomatology – obstetrics.
Farmakologická skupina Oxid dusn˘ je anorganick˘ plyn pouÏívan˘ k navození sedace a analgezie ve smûsi s O2 (50 % N2O/50 % O2) a jako analgetická hypnotická komponenta v celkové anestezii. ATC kód je N01AX63.
Chemické a fyzikální vlastnosti Oxid dusn˘ (obr. 1) je nedráÏdiv˘ plyn, kter˘ chutná nasládle, a je to spolu s xenonem jedin˘ anorganick˘ plyn pouÏívan˘ v anesteziologii. Molekulární hmotnost je 44, pomûrná hustota je 1,53 (vzduch = 1). Bod varu je -89 °C, koeficient rozpustnosti krev-plyn je 0,47. Je pfiipravován tepeln˘m rozkladem dusiãnanu amonného.
364
Oxid dusný
Mechanismus úãinku, farmakodynamika CNS Na rozdíl od jin˘ch inhalaãních anestetik má oxid dusn˘ minimální úãinek na EEG a bispektrální index. Nûktefií autofii v‰ak uvádûjí slabou aktivaci EEG a následné zv˘‰ení bispektrálního indexu. Oxid dusn˘ i ve vysok˘ch koncentracích mÛÏe b˘t pouÏit k v˘zkumu evokovan˘ch potenciálÛ nebo k elektromyografickému monitorování kraniálních nervÛ. Oxid dusn˘ pÛsobí zv˘‰ení prÛtoku krve mozkem a neovlivÀuje nebo jen mírnû zvy‰uje objem krve v mozku [1]. Neurologické projevy po chronické expozici oxidu dusnému byly popsány poprvé v roce 1978
u zubních lékafiÛ a následnû pak pfii jeho rekreaãním pouÏívání. Známky chronického úãinku se projevují otupením, poklesem N ≡ N+– O– ↔ –N = N+ = 0
m. h. 44,0 Obr. 1 Oxid dusný.
21 • 5 • 2011
„party s rajsk˘m plynem“ jiÏ od zaãátku 19. století je‰tû pfied poznáním jeho analgetick˘ch úãinkÛ. Oxid dusn˘ také aktivuje mezokortikální dopaminergní systém a tím vzniká jeho euforizující úãinek.
GABA – kyselina gamma-aminomáselná
aktivity hlubok˘ch ‰lachov˘ch reflexÛ, pocity elektrick˘ch v˘bojÛ v tûle, kognitivní dysfunkcí s histologick˘mi zmûnami, které se projevují zdufiením mitochondrií a apoptózou. Literatura obsahuje protichÛdné zprávy o vlivu oxidu dusného na zdravé neurony a glie. Oxid dusn˘ zvy‰uje metabolismus mozkové tkánû a mÛÏe tak pÛsobit negativnû pfii exacerbaci ischemického poranûní. Na druhé stranû je v‰ak oxid dusn˘ antagonistou NMDA (N-methyl-D-aspartátov˘ch) receptorÛ. Pfii mozkové ischemii se zvy‰uje uvolÀování excitaãního neurotransmiteru glutamátu. Oxid dusn˘ mÛÏe antagonizováním NMDA receptorÛ sníÏit uvolÀování glutamátu a tím pÛsobit pfiíznivû pfii ischemické pfiíhodû mozkové. Moore (1983) [2] zjistil, Ïe oxid dusn˘ jiÏ v koncentracích 10 % a 20 % v˘raznû ovlivÀuje psychomotorické funkce. Inhalace 50% koncentrace oxidu dusného mÛÏe tedy v˘znamnû sníÏit schopnost fiízení auta. Ale jiÏ po 30 minutách po ukonãení inhalaãní aplikace je psychomotorick˘ v˘kon plnû obnoven [3]. Anxiolytický účinek Oxid dusn˘ pÛsobí zmûny v chování, které upomínají na úãinky benzodiazepinÛ v rÛzn˘ch zvífiecích modelech experimentální anxiety. Kromû toho benzodiazepiny navozené anxiolytické úãinky a anxiolytické úãinky navozené oxidem dusn˘m jsou antagonizovatelné specifick˘m antagonistou benzodiazepinÛ flumazenilem [4]. Anxiolytick˘ úãinek oxidu dusného je tedy spojen v CNS s benzodiazepinov˘mi mechanismy (obr. 2). Je moÏné, Ïe oxid dusn˘ mÛÏe indukovat uvolnûní endogenních benzodiazepinÛ, které pak stimulují benzodiazepinová vazebná místa v GABAergním komplexu. Euforizujících a psychicky relaxujících úãinkÛ oxidu dusného se vyuÏívalo na
Analgetický účinek Uprostfied 70. let 20. století bylo poprvé publikováno, Ïe oxidem dusn˘m indukovan˘ antinociceptivní úãinek u my‰í a potkanÛ je moÏno antagonizovat specifick˘m antagonistou naloxonem [8]. Také u lidí byl posléze prokázán stejn˘ úãinek naloxonu na analgezii po podání oxidu dusného [9]. V dal‰ích studiích bylo prokázáno, Ïe dÛleÏitou úlohu mají opioidní receptory v peri-
Lékové profily
Obr. 2 Anxiolytický účinek oxidu dusného pravděpodobně vzniká jeho interakcí s benzodiazepinovými vazebnými místy v GABAergním komplexu; podle [17] – Emmanouil, Quock, 2007.
Amnestický účinek Údaje o amnestickém úãinku pfii inhalaãní sedaci oxidem dusn˘m se rÛzní. Nûktefií udávají pravideln˘ v˘skyt anterográdní amnézie, jiní ji naopak popírají [5, 6], Mathers v roce 2011 [7] v‰ak udává, Ïe inhalace zpravidla není doprovázena v˘skytem amnézie. Domníváme se, Ïe teprve koncentrace oxidu dusného vy‰‰í neÏ 50 % vedou k parciálnímu amnestickému úãinku. Ten je zprostfiedkován interakcí oxidu dusného s NMDA receptory.
akveduktální ‰edi. JestliÏe byla tato oblast odstranûna nebo byla injikována mikroinjekcí opioidního antagonisty, vymizel i oxidem dusn˘m indukovan˘ analgetick˘ úãinek. V pokusech na my‰ích bylo prokázáno, Ïe dÛleÏit˘ vliv mají nejen µ-opioidní receptory, ale i κ-opioidní receptory, a to jak na supraspinální, tak na spinální úrovni [10]. Spojení s opioidy bylo dále posíleno zji‰tûním, Ïe zvífiata tolerantní na morfin mají zkfiíÏenou toleranci na oxid dusn˘. Stimulací opioidních receptorÛ oxidem dusn˘m dochází k uvolnûní endogenních opioidních peptidÛ – endorfinÛ i enkefalinÛ. Vdechování oxidu dusného v 75% koncentraci po dobu 60 minut zv˘‰ilo u potkana dvojnásobnû hladinu methionin-enkefalinu v perfuzátu z mozkov˘ch komor [11]. Na uvolnûní endogenních opioidÛ úãinkem oxidu dusného se podílí i dÛleÏit˘ endogenní biologick˘ regulátor – oxid dusnat˘ (NO), viz obr. 3. Uvolnûní endogenních opioidních peptidÛ aktivuje descendentní dráhy, které modulují nociceptivní podnûty v mí‰e. NejdÛleÏitûj‰í souãástí tûchto drah jsou noradrenergní dráhy, které jsou pod vlivem tonické inhibice GABAergních drah v pontu. Stimulace opioidních receptorÛ opioidními peptidy uvolnûn˘mi oxi-
Obr. 3 Molekulární mechanismy, kterými oxid dusný navozuje analgezii. Oxid dusný stimuluje uvolnění endogenních opioidních peptidů, na tomto ději se podílí patrně i oxid dusnatý; podle [17] – Emmanouil, Quock, 2007. NOS – NO syntáza; L-Arg – L-arginin; L-Cit – L-citrulin
Oxid dusný
365
Lékové profily
21 • 5 • 2011
Obr. 4 Vliv oxidu dusného na descendentní inhibiční noradrenergní nervové dráhy; podle [17] – Emmanouil, Quock, 2007. Oxid dusný indukuje uvolnění endogenních opioidních peptidů aktivací opioidních receptorů v GABAergních jádrech pontu. Tím dochází k aktivaci descendentního noradrenergního systému v zadních rozích míšních, který přímo nebo nepřímo inhibuje nociceptivní procesy v míše. EOP – endogenní opioidy; PAG – periakveduktální šeď; NE – noradrenalin; GABA – kyselina gamma-aminomáselná
Graf 1 Vývoj tolerance při inhalaci oxidu dusného po dobu 3 hodin. Je patrné rychlé zvýšení analgetického účinku oxidu dusného s maximem ve 20.–30. minutě inhalace a vývoj úplné tolerance k tomuto účinku během 2,5 hodiny. Analgetický účinek oxidu dusného byl měřen u skupiny 8 dobrovolníků ponořením končetiny do vody 0 °C teplé; podle [19, 20] – Rupreht, et al., 1983, 1985.
366
Oxid dusný
dem dusn˘m pak inhibuje tyto inhibiãní GABAergní dráhy, viz obr. 4. Tím dojde k desinhibici descendentních noradrenergních drah. Dokázal to sérií elegantních pokusÛ na potkanech Guo a kol. [12, 13]. Pfieru‰ení míchy je prevencí antinociceptivních úãinkÛ oxidu dusného. Studie na transgenních my‰ích ukázaly, Ïe za antinociceptivní úãinek oxidu dusného jsou zodpovûdné adrenergní receptory α 2B a α2C, nikoliv α2A. Descendentní noradrenergní inhibiãní neurony v‰ak nejsou u mlad˘ch potkanÛ dosud zralé, a proto zde také chybí analgetick˘ úãinek navozen˘ oxidem dusn˘m. Star‰í vy‰etfiení ukázala, Ïe nízké koncentrace oxidu dusného mají analgetick˘ úãinek, kter˘ odpovídá analgetickému úãinku 15 mg morfinu s.c. [14]. Whitwam a kol. [15] mûfiili práh bolesti u dobrovolníkÛ pfii kontinuálním podávání oxidu dusného. Bolest pÛsobili tlakem na holenní kost a hork˘m drátem, kter˘ pfiikládali k tenaru. Maximálního prahu bylo dosaÏeno v 10. minutû. Oxid dusn˘ v koncentraci 50 % zpÛsobil zv˘‰ení prahu pouze o 33 %. U nûkter˘ch pokusn˘ch osob se i bûhem aplikace rajského plynu vrátil práh bolesti k v˘chozím hodnotám. JestliÏe v‰ak byl oxid dusn˘ podáván s postupujícím zvy‰ováním koncentrace o 10 % v ãasovém úseku 45 minut, vedla cílová koncentrace 50 % k více neÏ dvojnásobnû zv˘‰enému prahu bolesti. Autofii konstatují rychl˘ v˘voj tolerance k analgetickému úãinku oxidu dusného u nûkter˘ch pokusn˘ch osob. Podle Matherse [7] je v‰ak analgezie zfietelnû slab‰í. Také z na‰ich dosavadních zku‰eností vypl˘vá, Ïe stupeÀ dosaÏené analgezie je individuálnû rÛzn˘. Pfii stomatologick˘ch v˘konech jsme v‰ak opakovanû pozorovali v˘raznou redukci citlivosti dásní pfii aplikaci lokálního anestetika. James a kol. testovali [16] analgetické úãinky 50% oxidu dusného na práh bolesti u dobrovolníkÛ ve v˘‰ce pfii hladinû mofie a dále v nadmofiské v˘‰ce 3300 m. V prvém pfiípadû se zvedl práh bolesti o 71,5 %, v 1460 m o 40 % a v nadmofiské v˘‰ce 3300 m pouze o 19 %. Rozdíly mezi analgetick˘mi úãinky oxidu dusného v rÛzn˘ch nadmofisk˘ch v˘‰kách jsou statisticky signifikantní. Z práce je patrno, Ïe analgetické úãinky oxidu dusného jsou v pfiímém vztahu k jeho parciálnímu tlaku v rÛzn˘ch nadmofisk˘ch v˘‰kách. Anestetický účinek Anestetick˘ úãinek oxidu dusného je limitován, protoÏe MAC (minimální alveolární pfiípustná koncentrace) dosahuje hodnoty 104 %. K navození celkové anestezie musí b˘t tedy hyperbarické podmínky. Oxid dusn˘ je v‰ak pouÏíván k redukci MAC jin˘ch inhalaãních anestetik, napfi. izofluranu nebo sevofluranu, a k urychlení indukce (úãinek
21 • 5 • 2011
Vznik tolerance na oxid dusný V pokusech na zvífiatech v rÛzn˘ch experimentálních modelech i v klinick˘ch studiích na dobrovolnících byl zji‰tûn v˘voj tolerance na rÛzné úãinky oxidu dusného. Pfiitom ãas potfiebn˘ k v˘voji tolerance na jednotlivé úãinky oxidu dusného se pohybuje mezi 10 minutami aÏ 2 hodinami. Tolerance na analgetick˘ úãinek je zfiejmá bûhem jedné hodiny, tolerance k ostatním psychick˘m úãinkÛm se vyvíjí bûhem nûkolika hodin aÏ dní. Rupreht a kol. testovali [19, 20] na skupinû 8 dobrovolníkÛ v˘voj tolerance na antinociceptivní a anestetické úãinky oxidu dusného (graf 1). Nejprve stanovili jeho nejniωí koncentraci, pfii které nastoupila ztráta vûdomí bûhem 10 minut. Tato koncentrace se pohybovala mezi 60–80 %. Nejãastûj‰í byla ztráta vûdomí pfii koncentraci 70 % oxidu dusného. Dobrovolníci pak vdechovali tuto individuálnû zji‰tûnou koncentraci oxidu dusného pro ztrátu vûdomí po dobu 3 hodin. JiÏ bûhem 20–30 minut se projevil v˘voj tolerance k antinociceptivním úãinkÛm, úplná tolerance nastoupila bûhem 2,5 hodiny. Nociceptivním podnûtem bylo ponofiení ruky do vody 0 °C teplé. U dvou dobrovolníkÛ z osmi se vrátilo vûdomí za 77 a 91 minut inhalace oxidu dusného. To znamená, Ïe do‰lo i k v˘voji tolerance na anestetick˘ úãinek. Polykací a ka‰lací reflexy byly zachovány v prÛbûhu celého období vdechování. PfiíleÏitostnû se vyskytlo pocení. Po skonãení 3hodinové inhalace oxidu dusného byla patrna u ‰esti dobrovolníkÛ nauzea. V‰ichni dobrovolníci mûli pocit chladu, jejich rektální teplota v‰ak zÛstala nezmûnûna. Po ukonãení pokusu mûly dvû osoby pocit euforie, u dvou osob byly zaznamenány pocity deja-vu po dobu 3 dnÛ, zvlá‰tû pfii únavû. Zacny a kol. [21] testovali v˘voj akutní tolerance u jednotliv˘ch komponent úãinku oxidu dusného. Skupina deseti dobrovolníkÛ vdechovala oxid dusn˘ spolu s kyslíkem v koncentraci
10 %, 20 %, 30 % a 40 % a byly hodnoceny psychomotorické a analgetické úãinky oxidu dusného. V prÛbûhu 2hodinové inhalace do‰lo k v˘voji akutní tolerance na analgetick˘ úãinek. Také nûkteré subjektivnû pociÈované úãinky oxidu dusného, jako je euforie, elace nálady, vykazovaly známky akutní tolerance. Na rozdíl od toho psychomotorické úãinky nebyly v prÛbûhu inhalace podstatnû ovlivnûny. Rozdíly v akutní toleranci na jednotlivé úãinky oxidu dusného ukazují na to, Ïe mohou b˘t zprostfiedkovány rÛzn˘mi neurotransmitery. Na vzniku toleranãních úãinkÛ na opioidy se snad podílí pokles hustoty opioidních receptorÛ v jednotliv˘ch mozkov˘ch oblastech. Dýchací systém Patrnû centrálnû nervovou stimulací a aktivací plicních receptorÛ reagujících na roztaÏení vede inhalace oxidu dusného ke zv˘‰ení dechové frekvence a tím paralelnû k mírné redukci dechového objemu. Celkovû v‰ak zÛstává parciální tlak oxidu uhliãitého nezmûnûn. DÛleÏité je, Ïe oxid dusn˘ jiÏ v nízk˘ch koncentracích ovlivÀuje „hypoxic drive“, tzn. Ïe se sniÏuje respiraãní odpovûì na hypoxii zprostfiedkovanou periferními receptory. Na základû toho, Ïe je oxid dusn˘ bez zápachu a nezpÛsobuje podráÏdûní sliznice bronchÛ, je jeho podání pfiíjemné [22]. Kardiovaskulární systém Úãinek oxidu dusného na obûhov˘ systém je klinicky nev˘znamn˘. Klinické studie ukázaly, Ïe dochází k lehkému zv˘‰ení srdeãní frekvence a tepového objemu a periferní rezistence, tzn. Ïe oxid dusn˘ má lehk˘ sympatomimetick˘ úãinek. Po nástupu sedace a anxiol˘zy srdeãní frekvence a krevní tlak mírnû klesají. Úãinek oxidu dusného na kardiovaskulární systém je také modifikován souãasn˘m podáním kyslíku v koncentraci vy‰‰í, neÏ je ve vzduchu. Pfii stomatologick˘ch v˘konech dochází úãinkem psychiky k uvolnûní katecholaminÛ. V˘sledkem je zv˘‰ení krevního tlaku, srdeãní frekvence i zv˘‰en˘ v˘skyt srdeãních arytmií. K tomu pfiistupuje i iatrogenní podání adrenalinu jako vazokonstriktoru v lokálním anestetiku. Redukce strachu a úzkosti úãinkem oxidu dusného je proto velmi v˘hodná u pacientÛ s ischemickou chorobou srdeãní [7]. Gastrointestinální systém Za klinick˘ch podmínek neovlivÀuje oxid dusn˘ ãinnost trávicího ústrojí. Pfii koncentraci vy‰‰í neÏ 50 % se mÛÏe vyskytnout nauzea nebo zvracení. Pfied sedací se proto doporuãuje 4hodinová karence pfiíjmu potravy. Nûktefií v‰ak udávají, Ïe není tfieba pfied inhalací Ïádné hladovûní. Reflexy d˘chacích cest jsou zachovány, a nebezpeãí aspirace proto nehrozí.
Ledviny a játra Oxid dusn˘ neovlivÀuje prÛtok krve orgány vãetnû jater a ledvin. Není témûfi metabolizován a je opût vylouãen z velké ãásti plícemi. Proto nezatûÏuje metabolickou ãinnost jater nebo ledvin. MÛÏe b˘t pouÏit u pacientÛ se závaÏn˘m omezením funkce tûchto parenchymatózních orgánÛ.
Farmakokinetické vlastnosti Farmakokinetika oxidu dusného se blíÏí ideálu. Podobnû jako ostatní inhalaãní anestetika se dostává plícemi do krevního obûhu a dále do CNS, kde rozvíjí svÛj úãinek. Oxid dusn˘ je v krvi velmi málo rozpustn˘ (koeficient krev-plyn je 0,47), takÏe dochází k rychlému vyrovnání alveolární koncentrace v plicích s koncentrací v krvi. Tento fenomén vede bûhem nûkolika minut k nástupu úãinku. Síla úãinku nebo pfiesnûji fieãeno hloubka sedace mÛÏe b˘t velmi rychle zmûnou vdechované koncentrace oxidu dusného pfiizpÛsobena operaãnímu v˘konu. V krevním obûhu oxid dusn˘ vytlaãuje dusík, ten je 35krát ménû rozpustn˘ v krvi neÏ oxid dusn˘ [23]. Rychlost nástupu úãinku a dosaÏení steady-state závisí na rozpustnosti plynÛ zvané koeficient krev-plyn. Nízk˘ koeficient krev-plyn znamená malou rozpustnost a tím i rychl˘ nástup úãinku. Rychle stoupající koncentrace plynu v krvi znamená rychl˘ prostup na místo úãinku v mozku. Oxid dusn˘ má vedle desfluranu nejniωí rozpustnost a tím také nejrychlej‰í nástup úãinku. Oxid dusn˘ je transportován v krvi ve volném stavu, aniÏ by se vázal na hemoglobin. Není témûfi metabolizován a je opût vyluãován plicními alveoly. Nízká rozpustnost v krvi je také pfiíãinou velmi rychlého odeznûní úãinku. ProtoÏe oxid dusn˘ má vy‰‰í rozpustnost v krvi neÏ dusík, je ménû dusíku do krve dopravováno, neÏ je oxidu dusného pfiijato. Vzniká relativní vakuum, tzv. koncentraãní úãinek s vy‰‰í neÏ oãekávanou koncentrací oxidu dusného v alveolu. Tento fenomén podmiÀuje také dvû dÛleÏité vlastnosti rajského plynu. Difunduje rychle do uzavfien˘ch tûlních dutin a mÛÏe rychle vést k jejich expanzi. Dusík vyskytující se v tûlní dutinû nemÛÏe difundovat ven tak rychle, jako oxid dusn˘ difunduje dovnitfi. To je pfiípad stfievních kliãek nebo dutin v processus mastoideus. Îivotu nebezpeãné by bylo pouÏití oxidu dusného u pacienta s pneumotoraxem, protoÏe zde dochází k rychlému zv˘‰ení intratorakálního tlaku s posunem mediastina. KdyÏ je ukonãen pfiívod oxidu dusného, dojde k protikladu koncentraãního efektu. Oxid dusn˘ je rychle eliminován ve smûru plic a zfieìuje tím zde pfiítomn˘ kyslík. K tomu dochází v prvních minutách po ukonãení inhalace oxidu dusného a tento jev podmiÀuje tzv. difuzní hypoxii (graf 2). Jednoduch˘m manévrem je podání 100% kyslíku po dobu 3 minut
Oxid dusný
Lékové profily
druhého plynu). Oxid dusn˘ také zvy‰uje úãinek analgetické komponenty celkové anestezie [17]. Celková anestezie je v˘sledkem zmûny rovnováhy mezi inhibicí a excitací v komplexních neuronálních sítích. Pfiitom existují dvû moÏnosti, jak farmaka rozvíjejí svÛj hypnotick˘ úãinek; dûje se tak inhibicí excitaãních drah v CNS nebo odtlumením inhibiãních drah. Oxid dusn˘ uplatÀuje oba mechanismy. VáÏe se na excitaãní NMDA receptory jako nekompetitivní antagonista. Dále se váÏe na dal‰í subpopulaci glutamátov˘ch receptorÛ – na AMPA receptory. Kromû toho zesiluje inhibiãní úãinek GABAergních synapsí. Nejnovûji bylo zji‰tûno, Ïe oxid dusn˘ ovlivÀuje nûkteré typy draslíkov˘ch kanálÛ, napfi. TREK-1. Ty hrají dÛleÏitou úlohu pfii modulaci nervové dráÏdivosti [18].
367
21 • 5 • 2011
na konci inhalace oxidu dusného. Tento postup platí jako dobr˘ standard, ale u stomatologick˘ch pacientÛ bylo prokázáno, Ïe se nevyskytly Ïádné problémy také bez podání 100% kyslíku [7].
Lékové profily
Klinické zku‰enosti Klinické projevy inhalace oxidu dusného Prvním klinick˘m pfiíznakem úãinku oxidu dusného je pocit omámení a u nûkoho toãení hlavy. ZároveÀ dochází k paresteziím v horních a dolních konãetinách, pfiípadnû i v dutinû ústní. Dostavuje se pocit tepla v tûle, kter˘ probíhá ve vlnách. Nastupuje analgezie. Dochází k pocitu euforie (obr. 5). Krevní tlak a srdeãní frekvence nejprve mírnû stoupají, stejnû tak respiraãní
Obr. 5 Pocit euforie po bezprostředním ukončení inhalace oxidu dusného (50 % N2O/50 % O2 ) nádechovým ventilem. Fotografie je publikována se souhlasem autora.
frekvence. Dochází k periferní vazodilataci. MÛÏe se objevit flush (zãervenání v obliãeji). Svalov˘ tonus také u nûkter˘ch jedincÛ mírnû klesá, takÏe se objevuje v˘razn˘ pocit lehkosti dolních konãetin, dochází ke zmûnám ve vnímání, mÛÏe se vyskytnout hyperakuzie – zv˘‰ené sluchové vnímání bûhem v˘konu. Strop se mÛÏe pfiibliÏovat a pohybovat. MÛÏe se objevit smích (obr. 6, 7) nebo pláã. JiÏ Humphry Davy (1778–1829) pozoroval v˘skyt pfiíjemn˘ch sexuálních voluptózních pocitÛ a velmi vzácnû i orgasmus. Z tûchto dÛvodÛ je oxid dusn˘ zneuÏíván. Klinické použití Oxid dusn˘ je pouÏíván v medicínû více neÏ 150 let. Teprve od poloviny 50. let 20. století v‰ak byla zlep‰ena technika jeho podávání. Zjistilo se, Ïe k sedaci plnû dostaãují koncentrace do 50 % a Ïe vy‰‰í koncentrace jsou spojeny s v˘raznûj‰ími neÏádoucími úãinky, aniÏ by se podstatnû zv˘‰ila úãinnost. Oxid dusn˘ je samozfiejmû s pfiihlédnutím ke kontraindikacím dosud bûÏnû pouÏíván jako komponenta kombinované celkové anestezie, kde pfiispívá k zesílení analgetick˘ch úãinkÛ. Sedace oxidem dusn˘m je v souãasné dobû pouÏívána témûfi ve v‰ech odvûtvích medicíny s moÏností podání za‰kolen˘m stfiedním zdravotnick˘m personálem. To je nesporná v˘hoda. Na druhé stranû si musíme uvûdomit, Ïe v jednotliv˘ch pfiípadech mÛÏe b˘t inhalace oxidu dusného ve sv˘ch úãincích nedostateãná, a musí b˘t proto doplnûna dal‰ími anesteziologick˘mi technikami.
Zafiazení do souãasné palety léãiv
Obr. 6, 7 Typickým účinkem inhalace oxidu dusného je smích, podle kterého nazval Davy (1778–1829) tento plyn laughing gas, Němci Lachgas a Češi rajský plyn. Fotografie jsou publikovány se souhlasem autora.
368
Oxid dusný
Oxid dusn˘ je pouÏíván jako sloÏka celkové anestezie i samostatnû k navození sedace a analgezie v rÛzn˘ch odvûtvích medicíny. Jeho aplikace v koncentraci do 50 % je bezpeãná a je provázena minimálním v˘skytem neÏádoucích úãinkÛ. Roz‰ifiuje v˘znamnû paletu farmakologick˘ch moÏností navození sedace a analgezie s rychl˘m nástupem a odeznûním úãinku. Velmi dÛleÏitá je skuteãnost, Ïe oxid dusn˘ ve formû registrovaného premixu (50 % N2O/50 % O2) mÛÏe podávat i pro‰kolen˘ stfiední zdravotnick˘ personál. V˘hodou pouÏití oxidu dusného je cenovû srovnatelná alternativa k analgosedaci. Ve formû premixu 50 % N2O/50 % O2 je rychle dostupn˘ (vÏdy po ruce). Jeho v˘hodou je rychl˘ nástup úãinku a rychlé probuzení, které nastává mnohem rychleji neÏ pfii pouÏití klasick˘ch analgosedaãních technik. Po inhalaci oxidu dusného se lze hned napít a najíst. Velmi rychlé psychomotorické zotavení dovoluje fiízení automobilu do 30 minut. Chybí tûÏké neÏádoucí úãinky, mírnûj‰í neÏádoucí úãinky jsou ãastûj‰í, ale jsou rychle reverzibilní.
Indikace Ambulantní chirurgické výkony Oxid dusn˘ je vhodn˘ zejména pfii krátk˘ch bolestiv˘ch v˘konech, jako je napfiíklad transrektální biopsie prostaty, repozice ramene, lokte a dal‰ích kloubÛ, zavedení a odstranûní hrudních drénÛ, incize abscesu, repozice fraktury, transkutánní punkce portu, akutní o‰etfiení ran a pohmoÏdûnin, odstranûní stehÛ, lumbální punkce. Je vhodn˘m analgetikem v záchranné sluÏbû v rámci pfiedhospitalizaãního o‰etfiení [24, 25]. Gynekologie Inhalace oxidu dusného je vhodná pro drobné gynekologické v˘kony, jako je vyjmutí a zavedení antikoncepãního tûlíska, hysteroskopie, biopsie dûloÏního ãípku, roz‰ífiení nepoddajného hymenu, chemická ablace Bartholiniho Ïlázy. Porodnictví V porodnictví je oxid dusn˘ pouÏíván jiÏ od 60. let 20. století k tlumení porodních bolestí, zejména v první dobû porodní, pfiedev‰ím u rodiãek, které odmítají epidurální analgezii. Pafiízek (osobní sdûlení 2011) se domnívá, Ïe ve druhé dobû porodní není analgezie oxidem dusn˘m u více rodiãek dostateãná, a proto musí b˘t kombinována s dal‰ími analgetick˘mi technikami. V poporodní dobû se mÛÏe uplatnit pfii ‰ití hráze, vybavení placenty a revizi dûlohy. Pocitem omámení se v˘raznû sniÏuje úzkost nûkter˘ch pacientek pfied porodem, velmi dÛleÏitá je zmûna emoãního vnímání bolesti úãinkem oxidu dusného. Neoddiskutovatelnou souãástí sedativního analgetického úãinku u rodiãek je dÛvûra v porodníka nebo sestru, ktefií aplikují oxid dusn˘. Stomatologie PouÏití oxidu dusného je v nûkter˘ch zemích oblíbeno pfii stomatologick˘ch v˘konech. UplatÀuje se zde zejména anxiolytick˘ a omamující (euforick˘) úãinek a také redukce bolesti pfii aplikaci lokálního anestetika. Podobnû jako pfii aplikaci v jin˘ch oblastech medicíny je dÛleÏité, aby stomatolog doprovázel inhalaci oxidu dusného uklidÀující fieãí a navozením pocitu dÛvûry. Oxid dusn˘ ãiní pacienta velmi pfiístupn˘m sugesci. Zvlá‰tû úãinná je inhalace oxidu dusného nádechov˘m ventilem, kdy bûhem nûkolika minut dochází k v˘znamnému omámení s v˘razn˘m pocitem euforie a analgetick˘m úãinkem. V tomto období je proto vhodné aplikovat injekce lokálního anestetika. U dûtí je samotné podání oxidu dusného ãasto nedostateãné, zvlá‰tû u dûtí pfied‰kolního vûku. Zde je vhodná kombinace s midazolamem per os nebo per rectum.
21 • 5 • 2011
Endoskopické výkony Oxid dusn˘ je moÏno pouÏít individuálnû také pfii rÛzn˘ch endoskopick˘ch v˘konech. Úspûch se v‰ak pohybuje okolo 50 % napfiíklad pfii pouÏití u kolonoskopií. Katetrizace močového měchýře Zier a kol. [27] popisují pfies tisíc katetrizací moãového mûch˘fie u dûtí ve vûku mezi 11 mûsíci a 17 lety (prÛmûr 5,4 roku) z diagnostick˘ch dÛvodÛ. Pacient inhaloval smûs 70% oxidu dusného s kyslíkem. Po skonãení katetrizace inhaloval po dobu 2–5 minut ãist˘ kyslík. Vût‰ina v˘konÛ byla ukonãena bûhem 15 minut. Saturace hemoglobinu kyslíkem neklesla u Ïádného pacienta pod 92 %. U 4 % pacientÛ se vyskytly lehké neÏádoucí úãinky – nevolnost nebo zvracení a také pocení. Pouze v 1 % pfiípadÛ nedo‰lo k sedaci a 1 % dûtí bylo nadmûrnû sedováno. Tuto techniku byl schopen podávat i stfiední zdravotnick˘ personál. Punkce kostní dřeně Gudgin a kol. [28] hodnotili oxid dusn˘ k sedaci pfii aspiraci kostní dfienû a biopsii. U celkem 22 pacientÛ s hematologicko-onkologick˘m onemocnûním, pfii kterém bylo nezbytné provést punkci kostní dfienû, srovnávali intravenózní sedaci midazolamem s inhalací oxidu dusného. Pfies 90 % pacientÛ udalo, Ïe oxid dusn˘ je lep‰í nebo stejnû dobr˘ jako midazolam, jen jeden pacient udal hor‰í v˘sledky. Proto je inhalace oxidu dusného úãinnou alternativou k redukci strachu a bolesti pfii této procedufie. Ošetřování dekubitálních vředů Paris a kol. [29] pouÏili inhalaãní sedaci oxidem dusn˘m pfii o‰etfiování 34 geriatrick˘ch pacientÛ trpících dekubity; prÛmûrn˘ vûk pacientÛ byl 84 let. Smûs 50 % oxidu dusného s kyslíkem srovnávali s úãinky morfinu nebo pouÏili kombinaci obou.
Lékové profily
Lahoud a Averley [26] kombinují 40 % oxidu dusného s 0,3 % sevofluranu k tzv. sedaci pfii vûdomí u dûtí pfii stomatologickém o‰etfiení. Ve Velké Británii je ãasto pouÏívána pfii extrakci zubÛ u dûtí celková anestezie. V Anglii a ve Skotsku se v letech 1998–1999 uskuteãnilo v této indikaci témûfi 106 tisíc celkov˘ch anestezií. Je otázkou, zda by alespoÀ ãást z tûchto anestezií nemohla b˘t nahrazena inhalaãní sedací oxidem dusn˘m bez ztráty vûdomí. Dosavadní studie svûdãí o tom, Ïe lze skuteãnû nahradit v jednotliv˘ch pfiípadech celkovou anestezii inhalaãní sedací. Úãinek oxidu dusného je v‰ak znaãnû individuální. U velmi mal˘ch dûtí je ãasto úãinek oxidu dusného nedostateãn˘, a mûla by b˘t proto pouÏita celková anestezie. Graf 2 Po inhalaci oxidu dusného může dojít k difuzní hypoxii, při které klesá parciální tlak kyslíku v alveolech (PaO2 ) a zároveň stoupá koncentrace oxidu dusného; podle [23] – Craig, Skelly, 2004.
Oxid dusn˘ mûl pfii terapii lep‰í v˘sledky neÏ morfin. Kombinace oxidu dusného s morfinem nepfiinesla Ïádné v˘hody ve srovnání se samotnou aplikací oxidu dusného.
Kontraindikace Kontraindikace podání oxidu dusného vypl˘vají pfiedev‰ím z jeho fyzikálních vlastností a jeho schopnosti difundovat do plynem naplnûn˘ch uzavfien˘ch dutin a expandovat. Dochází tak ke zv˘‰ení tlaku v nich a k jejich roztahování. Pfii del‰í expozici ovlivÀuje N2O metabolické dráhy vitaminu B12 a kyseliny listové, respektive folátÛ. Absolutní kontraindikace jsou tyto: – pneumotorax, pneumoperikard, tûÏk˘ plicní emfyzém, vzduchová embolie; – stav po kardiochirurgick˘ch operacích s mimotûlním obûhem nebo koronárním bypassu bez mimotûlního obûhu; – po podání intrakutánních plynov˘ch injekcí; – tûÏká dilatace zaÏívacího traktu – ileus; – srdeãní insuficience nebo kardiální dysfunkce; – zv˘‰en˘ intrakraniální tlak; – sníÏené vûdomí a chybûjící kooperace; – neléãen˘ nedostatek vitaminu B12 nebo kyseliny listové; – poranûní obliãeje, která znemoÏÀují správné pouÏití nádechového ventilu, obliãejové ãi nazální masky; – u‰ní operace (tympanoplastika); – intraokulární plynové injekce nebo perforující oãní zranûní; – po‰kození hematoencefalické bariéry; – první trimestr tûhotenství.
NeÏádoucí úãinky Pfii pouÏití oxidu dusného v 50% koncentraci spoleãnû s 50 % kyslíku jsou neÏá-
doucí úãinky minimální. Asi v 5 % mÛÏe dojít ke krátkodob˘m bolestem hlavy po skonãení inhalace a k pocitÛm závratû, které v‰ak rychle odeznívají. U senzitivních jedincÛ mÛÏe dojít k nevolnosti a ve velmi vzácn˘ch pfiípadech i ke zvracení. RovnûÏ tyto pfiíznaky odeznívají bez léãení brzy po skonãení inhalace. Oxid dusný a nedostatek vitaminu B12 Oxid dusn˘ zasahuje negativnû do metabolismu kyseliny listové a methioninu. Methionin hraje dÛleÏitou úlohu pfii syntéze DNA, myelinu a také pfii syntéze katecholaminÛ. Pfii jeho syntéze hraje dÛleÏitou úlohu enzym methionin syntetáza, kter˘ je závisl˘ na vitaminu B12. Oxid dusn˘ právû inhibicí methionin syntetázy zasahuje do metabolismu kyseliny listové a methioninu. Kofaktorem methionin syntetázy je methylkobalamin. Pfii del‰ím podání mÛÏe vést nedostatek vitaminu B12 a kyseliny listové k poruchám erytropoézy s v˘vojem makrocytární anémie, leukopenie a trombocytopenie aÏ k agranulocytóze [30, 31]. MÛÏe dojít aÏ k manifestaci neurotoxick˘ch komplikací ve smyslu akutní funikulární myelózy. První zprávy o neurologick˘ch komplikacích pocházejí z období, kdy byl oxid dusn˘ pouÏíván k dlouhodobé sedaci u pacientÛ s tetanem [32].
Lékové interakce Oxid dusn˘ sniÏuje MAC inhalaãních anestetik a zesiluje analgetickou komponentu v celkové anestezii. Pfii del‰ím podání má interakce s vitaminem B12 neÏádoucí úãinky (viz v˘‰e). Zesiluje úãinky nûkter˘ch benzodiazepinÛ, v minulosti to byl ãasto pouÏívan˘ flunitrazepam. Jinak se v organismu témûfi nemetabolizuje.
Oxid dusný
369
21 • 5 • 2011
je v˘raznû redukováno. I injekce lokálního anestetika v zubním lékafiství je dobfie tolerována. Na prvním místû v‰ak stojí sedace navozená oxidem dusn˘m, která v‰ak v Ïádném pfiípadû nemÛÏe nahradit analgetick˘ úãinek lokálního anestetika.
Lékové profily
Praktické provedení inhalaãní sedace oxidem dusn˘m
Obr. 8 Hrdlo tlakové lahve přípravku se směsí 50 % N2O/50 % O2 s integrovaným redukčním ventilem.
Dávkování Oxid dusn˘ je pouÏíván jako komponenta celkové anestezie v bûÏné koncentraci 60–70 %. K inhalaãní sedaci je podáván nejãastûji v koncentraci 50 % spolu s 50 % kyslíku. Je pfiitom podáván nádechov˘m ventilem nebo nazální maskou s prÛtokem plynu 6–7 l/min. Provedení inhalační sedace oxidem dusným Pfii navození sedace oxidem dusn˘m je velmi dÛleÏit˘ kontakt pacienta s lékafiem. Pfii nástupu úãinku hovofií lékafi uklidÀujícím hypnotizujícím hlasem s pozitivním obsahem. Zdravotnick˘ pracovník hodnotí vliv oxidu dusného na pacienta otázkou „Jak se cítíte?“ nebo „Jak byste popsal své pocity a náladu?“. Volba fieãi zdravotnick˘m pracovníkem je velmi dÛleÏitá, protoÏe tím je dána celková atmosféra pfii o‰etfiení. Pacient se sedací oxidem dusn˘m je totiÏ velmi pfiístupn˘ slovní sugesci. Negativní vjemy, hlasit˘ hovor nebo ne‰etrné hara‰ení s nástroji (v˘skyt hyperakuzie pfii inhalaci oxidu dusného) znamenají negativní záÏitek pro pacienta. V prÛbûhu vy‰etfiení neprojevujeme netrpûlivost, nespûcháme. Pacient je bûhem sedace ve vulnerabilním stavu a citlivû vnímá pfiítomn˘ spûch nebo nezájem lékafiského t˘mu a reaguje strachem nebo neklidem. Tûsn˘ kontakt mezi zdravotnick˘m personálem a pacientem u nûho vyvolává pocit bezpeãí. Odpovídající fieã tûla a eventuálnû pfiimûfiené dot˘kání se pacienta (napfi. rukou v lopatkové krajinû) podporuje pozitivní atmosféru bûhem vy‰etfiení. Pacient má b˘t bûhem vy‰etfiení klidn˘, psychicky uvolnûn˘ a osloviteln˘. Je schopn˘ kooperace se zdravotnick˘m personálem. Vnímání bolestiv˘ch pocitÛ
370
Oxid dusný
Nejsnadnûj‰í je aplikace smûsi 50 % N2O/50 % O2, která je nabízena jako registrovan˘ pfiípravek. Smûs je dodávána v odlehãené hliníkové tlakové lahvi o velikosti 5 nebo10 litrÛ, která je opatfiena integrovan˘m redukãním ventilem pro snadné pfiipojení nádechového ventilu nebo nosní masky (obr. 8). Není tfieba nasazovat Ïádn˘ redukãní ventil, a tím odpadá riziko práce s vysok˘m tlakem. Souãástí integrovaného ventilu je uzavírací ventil, aktivní manometr, kter˘ ukazuje mnoÏství plynu v lahvi i pfii zavfieném uzavíracím ventilu, ovladaã kontinuálního prÛtoku, kter˘ umoÏÀuje nastavit prÛtok aÏ do 15 l/min, madlo pro snadn˘ pfienos, hák pro zavû‰ení napfi. na lÛÏko a rychlospojka pro pfiipojení nádechového ventilu. Pro inhalaãní aplikaci se pouÏívá nejlépe nádechov˘ ventil, kter˘ se otvírá pouze pfii nádechu pacienta a tím minimalizuje spotfiebu plynu (obr. 9). Nádechov˘ ventil umoÏÀuje pouÏít náustek (pro d˘chání ústy) nebo inhalaãní masku (pro d˘chání nosem i ústy),
Obr. 9 Sedace oxidem dusným v koncentraci 50 % s 50 % kyslíku pomocí nádechového ventilu. Fotografie je publikována se souhlasem autora.
Obr. 10 Sedace oxidem dusným směsí 50 % N2O/50 % O2 nosní maskou před stomatologickým výkonem. Fotografie je publikována se souhlasem autora.
je-li to pro pacienta v˘hodnûj‰í nebo pohodlnûj‰í. Ve stomatologii je moÏné pouÏít nosní masku, která se pfiipojuje na v˘stup kontinuálního prÛtoku (obr. 10). Manipulace s lahví, pfiipojení nádechového ventilu nebo nosní masky, kontrola funkãnosti systému pfied aplikací i po jejím ukonãení jsou jednoduché a rychle proveditelné kroky, a proto podávání snadno zvládá i pro‰kolen˘ stfiední zdravotnick˘ personál. Pfii pouÏití nádechového ventilu pacient drÏí ventil s filtrem a náustkem v ruce a inhaluje ústy. Hluboké nádechy musí b˘t pouze ústy, v˘dechy mohou b˘t jak nosem, tak ústy. Pokud pacient není schopen inhalovat pouze ústy (nadechuje se zároveÀ nosem), nasadíme na filtr místo náustku inhalaãní masku – pacient tak mÛÏe inhalovat i vydechovat jak nosem, tak ústy. Automatick˘ nádechov˘ ventil se otevfie a umoÏní pfiívod plynu pouze pfii nádechu pacienta, následnû je pak automaticky uzavfien pfii v˘dechu nebo pfieru‰ení inhalace. Pacient by mûl pfied zahájením zákroku inhalovat déle neÏ 1 minutu. Maxima úãinku se dosahuje po 2–3 minutách. Pacientovi staãí 4–5 hlubok˘ch nádechÛ, aby se zaãaly projevovat úãinky inhalovaného plynu (viz Klinické projevy). Pfii pouÏití nosní masky se pouÏije v˘stup u ovladaãe kontinuálního prÛtoku, kter˘ umoÏÀuje nastavení poÏadovaného prÛtoku inhalaãní smûsi. Nosní masku nasadíme na obliãej pacienta, upevníme popruhy a nastavíme zvolen˘ prÛtok inhalaãního plynu ovladaãem kontinuálního prÛtoku. Dfiíve neÏ po zákroku a skonãení inhalace umoÏníme pacientovi odejít, vÏdy se ujistíme, Ïe úãinky inhalovaného plynu (závratû, ospalost aj.) odeznûly. Pacient mÛÏe obvykle odejít jiÏ po nûkolika málo minutách. JiÏ po 30 minutách mÛÏe pacient fiídit auto. Zneãi‰tûní Ïivotního prostfiedí a chronická expozice oxidu dusnému na pracovi‰ti Oxid dusn˘ patfií spoleãnû s oxidem uhliãit˘m, methanem a fluorokarbony ke skleníkov˘m plynÛm. Globální emise oxidu dusného pochází: 1. z pfiirozen˘ch zdrojÛ, zvlá‰tû z dusíkat˘ch slouãenin ve vodû a v pÛdû, které se rozkládají ãinností mikrobÛ; 2. z nitrifikaãních a denitrifikaãních procesÛ v dusíkat˘ch hnojivech v zemûdûlství; 3. ze spalování fosilních paliv; 4. z prÛmyslové produkce, mezi jin˘m také pro medicínské úãely. Pfiirozená emise je odhadována na 145 milionÛ tun, z toho medicínská spotfieba tvofií ménû neÏ 1 % této hodnoty. Oxid dusn˘ celkovû tvofií pouze 5 % roãní emise skleníkov˘ch plynÛ, pro úãely anestezie pak pfiedstavuje jeho podíl na skleníkovém efektu jenom 0,05 %. Celkovû je skleníkov˘ efekt zpÛsoben˘ anestetiky odhadován pouze na 0,03 %.
21 • 5 • 2011 celá fiada epidemidologick˘ch studií zab˘vajících se otázkou redukované fertility a zv˘‰ené potratovosti u Ïen, které byly na svém pracovním místû vystaveny nízk˘m, ale chronick˘m koncentracím oxidu dusného. PÛvodnû jsme se domnívali, Ïe oxid dusn˘ potlaãuje sekreci gonadotropin-releasing hormonu hypothalamu a tím ovlivÀuje ovulaci. To bylo v‰ak potvrzeno jen na potkanech. Na zv˘‰eném poãtu potratÛ a redukci fertility se mohou podílet rÛzné faktory. Dosavadní studie mají omezenou platnost z následujících pfiíãin:
1. nejedná se o prospektivní, kontrolované randomizované studie, n˘brÏ pouze o retrospektivní dotazníky, zvlá‰tû v zubním lékafiství; 2. koncentrace oxidu dusného, jimÏ byli vystaveni zubní lékafi a jeho sestra na pracovi‰ti v 80. letech, se nedají srovnat se situací dnes, kdy jsou k dispozici velmi dobré odsávací systémy; 3. zv˘‰en˘ psychick˘ stres anesteziologa a jeho sestry mÛÏe b˘t rovnûÏ pfiíãinou redukované fertility a zv˘‰ené potratovosti.
receptors in the rat. Anesthesiology 1996; 85: 846–852.
lona, Istanbul, Sao Paulo, Tokyo, New Delhi, Moscow, Prague, Warsaw. 2004, 132 s.
[13] Guo TZ, Davies MF, Kingery WS, et al. Nitrous oxide produces antinociceptive response via aplha2B and/or aplha2C adrenoceptor subtypes in mice. Anesthesiology 1999; 90: 470–476.
[24] Schönherr ME, Hollmann MW, Graf B. Lachgas. Sinn oder Unsinn für die heutige Narkoseführung? Anaesthesist 2004; 53: 796–812.
Podpofieno grantem IGA MZ âR NT11284-4/210.
Literatura [1] Pasternak JJ, Lanier WL. Is nitrous oxide use appropriate in neurosurgical and neurologically at-risk patients? Curr Opin Anaesthesiol 2010; 23: 544–550. [2] Moore PA. Psychomotor impairment due to N2O exposure. Anesth Prog 1983; 30: 72–75. [3] Moyes D, Cleaton-Jones P, Lelliot J. Evaluation of driving skills after brief exposure to nitrous oxide. S Afr Med J 1979; 56: 1000–1002. [4] Quock RM, Emmanouil DE, Vaughn LK, Pruhs RJ. Benzodiazepine receptor mediation of behavioral effects of nitrous oxide in mice. Psychopharmacology (Berl) 1992; 107: 310–314. [5] Dwyer R, Bennett HL, Eger EI, Hellbron D. Effects of isoflurane and nitrous oxide in subanesthetic concentrations on memory and responsiveness in volunteers. Anesthesiology 1992; 77: 888–898. [6] Ghoneim MM, Mewaldt SP, Petersen RC. Subanesthetic concentration of nitrous oxide and human memory. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 1981; 5: 395–402. [7] Mathers FG. Dentale Sedierung. Lachgas und orale Sedativa in der Praxis. Deutscher Zahnärzte Verlag Köln 2011, 173 s. [8] Berkowitz BA, Ngai SH, Finck AD. Nitrous oxide „analgesia“: resemblance to opiate action. Science 1976; 194: 967–968. [9] Yang JC, Clark WC, Ngai SH. Antagonism of nitrous oxide analgesia by naloxone in man. Anesthesiology 1980; 52: 414–417.
[14] Chapman WP, Arrowood JA, Beecher HK. The analgetic effects of low concentrations of nitrous oxide compared in man with morphine sulphate. J Clin Invest 1943; 22: 871–875. [15] Whitwam JG, Morgan M, Hall GM, Petrie A. Pain during continuous nitrous oxide administration. Macmillan Journals Ltd 1976; 48: 425–430. [16] James MFM, Manson EDM, Dennett JE. Nitrous oxide analgesia and altitude. Anaesthesia 1982; 37: 185–288. [17] Emmanouil DE, Quock RM. Advances in understanding the actions of nitrous oxide. Anesth Prog 2007; 54: 9–18. [18] Klein J. Wie wirken Anästhetika? Abbott. Nedatováno. 50 s. [19] Rupreht J, Dworacek B, Ducardus R, et al. The involvement of the central cholinergic and endorphinergic systems in the nitrous oxide withdrawal syndrome in mice. Anesthesiology 1983; 58: 524–526. [20] Rupreht J, Dworacek B, Bonke B, et al. Tolerance to nitrous oxide in volunteers. Acta Anaesthesiol Scand 1985; 29: 635–638.
[10] Fujinaga M, Maze M. Neurobiology of nitrous oxide induced antinociceptive effects. Mol Neurobiol 2002; 25: 167–189.
[21] Zacny JP, Cho AM, Coalson DW, et al. Differential acute tolerance development to effects of nitrous oxide in humans. Neuroscience Letters 1996; 209: 73–76.
[11] Quock RM, Kouchich FJ, Tseng LF. Does nitrous oxide induce release of brain opioid peptides? Pharmacology 1985; 30: 95–99.
[22] Yacoub O, Doell D, Kryger MH, Anthonisen NR. Depression of hypoxic ventilatory response by nitrous oxide. Anesthesiology 1975; 45: 385–389.
[12] Guo TZ, Poree L, Golden W, et al. Antinociceptive response to nitrous oxide is mediated by supraspinal opiate and spinal aplha 2C adrenergic
[23] Craig D, Skelly M. Practical conscious sedation. Quintessence Publishing Co. Ltd. London, Berlin, Chicago, Kopenhagen, Paris, Milan, Barce-
Lékové profily
Oxid dusn˘ nemá pfiím˘ vliv na vznik ozonové díry, ale pfiemûÀuje se ve stratosféfie na oxidy dusíku, které pfiispívají k niãení ozonové vrstvy. Anesteziolog mÛÏe pfiispût k ochranû Ïivotního prostfiedí pouÏíváním tzv. low-flow anestezie i pravideln˘m testováním tûsnosti hadic. Ruská anestezioloÏka Vaisman v roce 1967 poprvé uvefiejnila zprávu o velmi vysoké potratovosti Ïenského anesteziologického personálu. Od té doby panují diskuse o nebezpeãí chronické expozice oxidu dusnému, zvlá‰tû u Ïen ve fertilním vûku. Následnû vznikla
[25] Migita RT, Klein EJ, Garrison MM. Sedation and analgesia for pedatric fracture reduction in the emergency department. A systematic review. Arch Pediatr Adolesc Med 2006; 160: 46–51. [26] Lahoud GY, Averley PA. Comparison of sevoflurane and nitrous oxide with nitrous oxide alone for inhalation conscious sedation in children having dental treatment: a randomised controlled trial. Anaesthesia 2002; 57: 446–450. [27] Zier JL, Drake GJ, McCormick PC, et al. Case-series of nurse-administered nitrous oxide for urinary catheterization in children. Anesth Analg 2007; 104: 876–879. [28] Gudgin EJ, Besser MW, Graig JIO. Entonox TM as a sedative for bone marrow aspiration and biopsy. Int Jnl Lab Hem 2008; 30: 65–67. [29] Paris A, Horvath R, Basset P, et al. Nitrous oxide-oxygen mixture during care of bedsores and painful ulcers in the elderly: A randomized, crossover, open-label pilot study. J Pain Symptom Manage 2008; 35: 171–176. [30] Layzer RB, Fishman RA, Schafer JA. Neuropathy following abuse of nitrous oxide. Neurology 1978; 28: 504–506. [31] Lin CY, Guo WY, Chen SP, et al. Neurotoxicity of nitrous oxide: multimodal evoked potentials in an abuser. Clin Toxicol (Phila) 2007; 45: 67–71. [32] Staubli G, Peier K, Tomaske M, Stocker S. What can we do that the children leave our emergency department laughing – is nitrous oxide the answer? Poster P89 beim Kongress der Schweizerischen Gesellschaft für Pediatrie (SGP) 2009.
Oxid dusný
371
