Podtlenek azotu – informacje w pigułce (podsumowanie farmaceuty)
Podtlenek azotu – tzw. gaz rozweselający; to niepalny gaz, który jest pozbawiony zapachu i barwy. Nie powoduje uzależnienia oraz tolerancji. Wydalany jest z organizmu przez płuca. Podtlenek azotu nie działa zwiotczająco na mięśnie, ale wykazuje działanie nasenne i euforyzujące. Ponadto rozluźnia i działa przeciwbólowo. Wskazaniem do stosowania podtlenku azotu są różnego rodzaju znieczulenia np. u dentysty, w sali porodowej, przy zmianie opatrunków pooperacyjnych. Stosuje się go również w połączeniu z dożylnymi lekami znieczulającymi. W zależności od stężenia może dawać różne objawy. Małe stężenie poprawia samopoczucie, średnie powoduje euforię i napady śmiechu, a duże narkozę.
Wdychany podtlenek azotu zaczyna działać po 15 sekundach. Osoba, której podano gaz ma chwilowe ograniczenie świadomości i nie zapamiętuje zdarzeń, które odbywają się w trakcie podania gazu. Takie znieczulenie można podawać już dzieciom od lat 3. Przeciwwskazaniem do stosowania podtlenku azotu jest stwardnienie rozsiane, porfiria, niektóre choroby płuc i oskrzeli oraz choroby psychiczne.
Możliwe działania niepożądane: mdłości, zawroty głowy, mrowienie w dłoniach, rzadko utrata przytomności.
Opracowanie: Aleksandra Rutkowska – technik farmaceutyczny – nr dyplomu T/50033363/10
Podtlenek azotu – kompleksowy przewodnik medyczny
Podtlenek azotu (N₂O), potocznie nazywany „gazem rozweselającym”, stanowi jeden z najstarszych i najczęściej stosowanych środków anestetycznych w medycynie i stomatologii. Ta nieorganiczna substancja chemiczna o wzorze N₂O od ponad 150 lat towarzyszy praktyce medycznej, będąc nieocenionym narzędziem w łagodzeniu bólu, zmniejszaniu lęku i wspomaganiu znieczulenia ogólnego. Charakteryzuje się unikalnym profilem farmakologicznym – szybkim początkiem działania, krótkim czasem półtrwania oraz minimalną toksycznością przy prawidłowym stosowaniu. Podtlenek azotu działa przez złożone mechanizmy neurochemiczne, oddziałując na receptory NMDA, system opioidowy oraz ścieżki noradrenergiczne, co skutkuje wielokierunkowym działaniem analgetycznym, anksjolitycznym i anestetycznym. Jego zastosowanie obejmuje zarówno procedury medyczne dla dorosłych, jak i stomatologię dziecięcą, gdzie stanowi preferowaną metodę sedacji ze względu na bezpieczeństwo i tolerancję. Pomimo swojego doskonałego profilu bezpieczeństwa, podtlenek azotu wymaga właściwego stosowania i świadomości jego ograniczeń, szczególnie w kontekście wpływu na metabolizm witaminy B12 przy długotrwałej ekspozycji.
Charakterystyka farmakologiczna podtlenku azotu
Podtlenek azotu to nieorganiczny, niepalny, niewybuchowy gaz pozbawiony barwy i zapachu, choć w niektórych przypadkach może wykazywać słodkawy zapach. Praktycznie nie rozpuszcza się w osoczu, do którego dyfunduje przez pęcherzyki płucne, i w stanie niezmienionym jest wydalany przez płuca. Ta właściwość farmakokinetyyczna jest kluczowa dla jego profilu bezpieczeństwa i kontrolowanego działania.
Substancja charakteryzuje się wyjątkowym mechanizmem działania na poziomie molekularnym. Działanie anestetyczne podtlenku azotu jest mediowane przez antagonizm receptorów NMDA (N-metyl-D-aspartate), tym samym hamując działanie pobudzającego neuroprzekaźnika glutaminianu. To odróżnia go od większości innych środków anestetycznych, które działają głównie przez agonizm receptorów GABA_A.
Działanie analgetyczne podtlenku azotu wydaje się być mediowane przez uwalnianie endogennych peptydów opioidowych w obszarze szarej substancji okołowodociągowej, co skutkuje uwolnieniem noradrenaliny i stymulacją α-2 adrenoreceptorów w rdzeniu kręgowym. Ten złożony mechanizm wyjaśnia wielokierunkowe działanie substancji.
Mechanizmy działania na poziomie molekularnym
Podtlenek azotu oddziałuje na organizm poprzez kilka równoczesnych mechanizmów:
Działanie na receptory NMDA
Podtlenek azotu działa jako niekonkurencyjny inhibitor receptorów NMDA, blokując odpowiedzi NMDA przy półmaksymalnym stężeniu skutecznym wynoszącym 30-40%. Jednak jest to jedynie częściowy antagonista receptorów NMDA przy stężeniach do 80%.
Wpływ na system opioidowy
Podtlenek azotu, podobnie jak morfina, oddziałuje bezpośrednio na endogenny system opioidowy poprzez wiązanie się z miejscami wiązania receptorów opioidowych. Antagoniści α2-adrenoreceptorów blokują działanie przeciwbólowe N₂O, gdy są podawane bezpośrednio do rdzenia kręgowego.
Inne mechanizmy
Inne mechanizmy działania obejmują hamowanie receptorów AMPA, kanału potasowego TREK-1, neuronalnych receptorów nikotynowych oraz kanałów wapniowych zależnych od napięcia.
Zastosowania kliniczne
Znieczulenie ogólne
Podtlenek azotu stosowany jest do wprowadzenia i podtrzymania znieczulenia ogólnego w skojarzeniu z innymi anestetykami (wziewnymi lub dożylnymi). Minimalne stężenie pęcherzykowe (MAC) podtlenku azotu wynosi 104%, dlatego nie może być stosowany jako jedyny środek anestetyczny do znieczulenia ogólnego.
Analgezja proceduralna
W mieszaninie z tlenem stosowany jest do osiągnięcia efektu przeciwbólowego wywołanego płytkim znieczuleniem bez utraty świadomości. Szczególnie ceniony jest w procedurach takich jak:
- Zmiana opatrunków
- Badania diagnostyczne
- Autoanalgezja okołoporodowa
- Zabiegi stomatologiczne
Zastosowanie w stomatologii
Mieszanina wdychanego podtlenku azotu i tlenu, gdy jest stosowana odpowiednio, może być bezpieczną i skuteczną metodą zarządzania bólem i lękiem w stomatologii. Badanie ADA z 2007 roku wykazało, że 70% praktyk dentystycznych stosujących jakąkolwiek formę sedacji wykorzystywało sedację podtlenkiem azotu z tlenem.
Pediatria i stomatologia dziecięca
W pediatrii podtlenek azotu znajduje szczególnie szerokie zastosowanie. Opcja oferowania wziewnego podtlenku azotu zapewnia dodatkową metodę pomocniczą w zmniejszaniu bólu i lęku u dzieci podczas leczenia stomatologicznego. Podtlenek azotu jest często stosowany w procedurach stomatologicznych u dzieci, a ponad 90% dzieci przechodzących ekstrakcję zęba skutecznie kończy procedurę pod sedacją podtlenkiem azotu.
Dawkowanie i sposób podawania
Zastosowanie |
Stężenie N₂O |
Stężenie O₂ |
Czas podawania |
Analgezja |
25-50% |
50-75% |
Według potrzeb |
Sedacja wziewna |
30-50% |
50-70% |
Podczas procedury |
Znieczulenie ogólne |
30-70% |
30-70% |
Maksymalnie 12h |
Położnictwo |
25-50% |
50-75% |
Podczas skurczów |
Podtlenek azotu stosowany jest najczęściej w mieszaninie z tlenem w proporcji objętościowej 70% podtlenku azotu i 30% tlenu dla podtrzymania znieczulenia lub w proporcji 50% podtlenku azotu i 50% tlenu do wywołania krótkotrwałej analgezji.
Zasady bezpiecznego podawania
Czas podawania nie powinien przekraczać 12 godzin. Podtlenek azotu powinien być podawany w mieszaninie z tlenem przy użyciu przeznaczonego do tego celu urządzenia, dostarczającego mieszaninę podtlenku azotu i tlenu medycznego.
Urządzenie powinno posiadać system monitorujący i alarmowy, uniemożliwiający zmniejszenie stężenia tlenu w mieszaninie poniżej 21% objętościowych.
Przeciwwskazania
Przeciwwskazania bezwzględne
Metoda ta jest przeciwwskazana u osób z przerostem migdałków gardłowych, z implantem ślimakowym, z ostrym nieżytem górnych dróg oddechowych (nawet katar), u kobiet w pierwszym i drugim trymestrze ciąży. Szczegółowa lista obejmuje:
- Odma opłucnowa – aktywna lub w wywiadzie
- Niedrożność jelit
- Podwyższone ciśnienie śródczaszkowe
- Nieprzytomność
- Wstrząs hipowolemiczny
- Choroba dekompresyjna
- Zator powietrzny
Przeciwwskazania względne i środki ostrożności
Lekarz zachowa szczególną ostrożność podczas stosowania podtlenku azotu u pacjentów z ciężkimi zaburzeniami czynności płuc (hipoksemia), ciężką niewydolnością serca, podwyższonym ciśnieniem śródczaszkowym.
Dla złagodzenia lęku dentystycznego w celu zapewnienia optymalnej opieki stomatologicznej, wziewny podtlenek azotu może być stosowany tylko po uzyskaniu szczegółowego wywiadu medycznego i konsultacji z kardiologiem dziecięcym.
Szczególne grupy pacjentów
U dzieci z chorobami serca konieczne jest podanie 100% tlenu przed wizytą, następnie podanie minimum 50% tlenu podczas podawania podtlenku azotu i 100% tlenu przez co najmniej 5 minut po zakończeniu wizyty.
Działania niepożądane i skutki uboczne
Działania niepożądane krótkoterminowe
Działania niepożądane to nudności, wymioty, leukopenia, trombocytopenia i uzależnienie. Najczęściej obserwowane objawy to:
- Senność i zawroty głowy
- Nudności i wymioty
- Euforia lub niepokój
- Spadek saturacji krwi tlenem u dzieci
- Amnezja krótkotrwała
Komplikacje długoterminowe
Opisane objawy obserwuje się wyłącznie u osób, które stosowały N2O regularnie i wymagały stałej suplementacji witaminy B12 oraz kwasu foliowego. Długotrwałe podawanie podtlenku azotu prowadzi do hamowania metabolizmu witaminy B12 oraz kwasu foliowego.
Wpływ na metabolizm witaminy B12
Mechanizm inaktywacji witaminy B12
Poprzez utlenianie, podtlenek azotu inaktywuje witaminę B12. W nieaktywnej formie witamina B12 nie może funkcjonować jako kofaktor dla syntazy metioniny i mutazy metylomalonylowej koA. Pierwsza konwertuje homocysteinę w metioninę, która jest niezbędna do produkcji białek mieliny, a także konwertuje 5-metylotetrahydrofolian w tetrahydrofolian, który jest niezbędny do syntezy DNA.
Objawy niedoboru witaminy B12
Jeden z najistotniejszych klinicznie niepożądanych skutków stosowania podtlenku azotu to związek z niedoborem witaminy B12 i wynikającą z tego parestezją, mielopatią oraz podostrzą kombinowaną degeneracją rdzenia kręgowego.
Grupy ryzyka
Czynniki, które narażają na ryzyko niedoboru witaminy B12 to: wiek powyżej 50 lat, dieta wegańska lub wegetariańska, choroba Crohna lub celiakia, chirurgia przewodu pokarmowego, przyjmowanie metforminy lub leków zmniejszających kwasowość, depresja, regularne spożywanie napojów alkoholowych oraz anemia złośliwa.
Zalecenia kliniczne
Jeśli anestezjolodzy chcą stosować podtlenek azotu, alternatywnym podejściem jest podawanie witaminy B12 wszystkim pacjentom okresowo okołooperacyjnie przy wszystkich zabiegach z wyjątkiem najkrótszych procedur.
Bezpieczeństwo w pediatrii
Wytyczne stosowania u dzieci
Sedacja dentystyczna, szczególnie z podtlenkiem azotu, jest niesamowicie bezpieczna, nawet dla dzieci. Większość dentystów oferuje podtlenek azotu jako opcję łagodnej sedacji. Małe dawki podtlenku azotu są całkowicie nieszkodliwe i były bezpiecznie stosowane w stomatologii dziecięcej przez wiele lat.
Wskazania u dzieci
Podtlenek azotu może pomóc dzieciom, które doświadczają strachu i lęku przed wizytami u dentysty, mają krótki zakres uwagi lub trudności z przestrzeganiem instrukcji i spokojnym siedzeniem, mają silny odruch wymiotny, który może zakłócać zdolność dentysty do wykonywania rutynowych procedur.
Monitorowanie pediatryczne
Przepływ na poziomie pięciu do siedmiu litrów na minutę (L/min) jest ogólnie akceptowalny dla starszych dzieci i dorosłych pacjentów, podczas gdy pacjenci w wieku trzech do czterech lat zwykle wymagają trzech do pięciu L/min.
Zastosowanie w chorobach towarzyszących
Astma u dzieci
Dzieci z kontrolowaną astmą przerywaną i łagodną astmą przewlekłą bez aktywnego lub niedawnego epizodu są wskazane do opieki stomatologicznej z wziewnym podtlenkiem azotu. Aby ustalić przydatność sedacji podtlenkiem azotu do anksjolityki u dzieci z astmą, obowiązkowy jest szczegółowy wywiad medyczny.
Choroby serca
Monitorowanie saturacji tlenu za pomocą pulsoksymetrii jest niezbędne dla dzieci z siniczymi oraz asinicznymi chorobami serca, aby zapewnić, że saturacja tlenu pozostaje na poziomie lub powyżej 95%, lub na wyjściowej saturacji tlenu specyficznej dla pacjenta.
Choroba sierpowatokrwinkowa
Celem tego pilotażowego badania była ocena bezpieczeństwa podtlenku azotu (N₂O) podczas zabiegów dentystycznych u pediatrycznych pacjentów z chorobą sierpowatokrwinkową. Badanie wykazało możliwość bezpiecznego stosowania pod odpowiednim monitoringiem.
Leczenie farmakologiczne niedoboru witaminy B12
W przypadkach, gdy doszło do rozwoju niedoboru witaminy B12 w wyniku ekspozycji na podtlenek azotu, konieczne jest wdrożenie odpowiedniego leczenia farmakologicznego:
Substancje czynne stosowane w Polsce
- Cyanokobalamina – najczęściej stosowana forma witaminy B12
- Hydroksykobalamina – alternatywna forma o dłuższym działaniu
- Metylokobalamina – aktywna forma metaboliczna
Schematy dawkowania
Terapia została rozpoczęta cyanokobalaminą 1000 mcg IV dziennie, która została później zmieniona na doustną cyanokobalaminę 1000 mcg dziennie. Leczenie upośledzonego metabolizmu witaminy B12 najpierw wymagało całkowitego zaprzestania stosowania podtlenku azotu. Następnie klinicyści rozpoczęli proces uzupełniania, lecząc pacjenta siedmiodniowym kursem domięśniowej witaminy B12.
Leczenie doustną lub domięśniową witaminą B12 jest zalecane, a krótkotrwała suplementacja dziennymi dawkami 1000 μg cyanokobalaminy powinna być wystarczająca.
Aspekty środowiskowe i zawodowe
Narażenie zawodowe
Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy ustalił górną granicę bezpiecznej ekspozycji zawodowej na podtlenek azotu na poziomie 25 ppm. Jednak poziomy środowiskowe mogą sięgać do 2000 ppm przy braku odprowadzania gazów.
Systemy bezpieczeństwa
Pomieszczenia, w których stosowany jest podtlenek azotu, muszą być wyposażone w odpowiedni system odprowadzania gazów lub wentylacji, aby stężenie podtlenku azotu utrzymywało się na minimalnym poziomie. W Polsce określona została wartość NSD (Największe Dopuszczalne Stężenie) w miejscu pracy dla podtlenku azotu i wynosi ona 90 mg/m³.
Interakcje lekowe
Interakcje z innymi anestetykami
Podtlenek azotu w połączeniu z innymi środkami znieczulającymi podawanymi wziewnie zmniejsza jego minimalne stężenie pęcherzykowe MAC, a tym samym zwiększa jego działanie i zmniejsza wielkość wymaganej dawki.
Interakcje z lekami systemowymi
Podtlenku azotu nie należy stosować jednocześnie z metotreksatem. N2O działa jako synergetyk metabolizmu kwasu foliowego. Eksperymenty na zwierzętach wykazały, że zwiększone zostaje działanie chemioterapeutyczne metotreksatu jak też jego toksyczność.
Wpływ na zdolność prowadzenia pojazdów
Podtlenek azotu ma znaczący wpływ na zdolność prowadzenia pojazdów oraz obsługę maszyn, upośledzając umiejętności psychomotoryczne oraz funkcje poznawcze. Wykonywanie powyższych czynności jest niezalecane przez 24 godziny po podaniu podtlenku azotu.
Ciąża i laktacja
Stosowanie w ciąży
Ze względu na zaburzenia metabolizmu kwasu foliowego powodowane przez podtlenek azotu substancji nie należy stosować w czasie pierwszego oraz drugiego trymestru ciąży. Podtlenek azotu może być bezpiecznie stosowany w czasie porodu.
Stosowanie w okresie laktacji
Podtlenek azotu może być bezpiecznie stosowany w czasie karmienia piersią.
Przedawkowanie i postępowanie w przypadkach nagłych
Objawy przedawkowania
Przyjęcie zbyt wysokiego stężenia podtlenku azotu może prowadzić do hipoksemii oraz śpiączki. Przedawkowanie może wystąpić przy stężeniu powyżej 70% i prowadzić do hipoksemii, utraty przytomności, nudności, wymiotów, leukopenii, trombocytopenii, niedokrwistości megaloblastycznej oraz uogólnionych napadów padaczkowych.
Postępowanie terapeutyczne
W przypadku przedawkowania należy przerwać podawanie i zastosować wentylację czystym tlenem. Kluczowe jest zapewnienie odpowiedniej oksygenacji i monitorowanie funkcji życiowych pacjenta.
Jak szybko działa podtlenek azotu?
Wdychany podtlenek azotu jest szybko wchłaniany przez pęcherzyki płucne. Początek działania następuje w ciągu 2-5 minut. Jedna z najlepszych cech podtlenku azotu to jego szybki początek działania. Gdy dziecko zacznie go wdychać, zazwyczaj odczuje skutki w ciągu zaledwie kilku minut.
Czy podtlenek azotu jest bezpieczny dla dzieci?
Odpowiedź brzmi zdecydowanie „tak!” Amerykańska Akademia Stomatologii Dziecięcej nazywa podtlenek azotu bezpieczną i skuteczną metodą sedacji stomatologicznej. Gaz rozweselający można bezpiecznie podawać dzieciom powyżej 3. roku życia.
Jak długo utrzymują się skutki podtlenku azotu?
Podtlenek azotu przestaje działać niemal tak szybko, jak zaczyna. Gdy wyłączymy przepływ gazu i zdejmiemy maskę, dziecko zacznie wracać do normy bardzo szybko. Po krótkim wdychaniu, niepożądane skutki psychomotoryczne rzadko są widoczne po 20 minutach.
Czy podtlenek azotu może być uzależniający?
Nie powoduje uzależnienia ani tolerancji. Jednak wielokrotne podawanie podtlenku azotu może prowadzić do wystąpienia uzależnienia przy nieprawidłowym, rekreacyjnym użyciu.
Czy można prowadzić samochód po sedacji podtlenkiem azotu?
W przeciwieństwie do innych opcji sedacji, możesz prowadzić krótko po otrzymaniu podtlenku azotu. Jednak prowadzenie pojazdów powinno być unikane przez co najmniej 30 minut, najlepiej 24 godziny po podaniu.
Czy podtlenek azotu wpływa na witaminę B12?
N2O inaktywuje B12 przez utlenienie jonu kobaltu, zapobiegając konwersji homocysteiny do metioniny (która odgrywa rolę w mielinizacji). U pacjentów z subklinicznym niedoborem witaminy B12, neurologiczne skutki toksyczne wystąpiły po jednorazowej ekspozycji na podtlenek azotu podczas znieczulenia ogólnego.
Jakie są główne przeciwwskazania do stosowania podtlenku azotu?
Główne przeciwwskazania obejmują nadwrażliwość, odma opłucnowa, zator powietrzny, choroba dekompresyjna, wstrząs, niedrożność jelit, niewydolność serca, ciężkie zaburzenia funkcji poznawczych oraz po wewnętrznych iniekcjach gazu.
Czy podtlenek azotu może być stosowany podczas ciąży?
Podtlenek azotu nie powinien być stosowany w okresie ciąży, zwłaszcza w I i II trymestrze, chyba że jest to bezwzględnie konieczne. Podtlenek azotu może być bezpiecznie stosowany w czasie porodu.
Czy występują różnice w stosowaniu podtlenku azotu u osób starszych?
Siła działania podtlenku azotu nie zależy w sposób istotny od wieku pacjenta, ale interakcje z innymi środkami anestetycznymi przebiegają w inny sposób w różnym wieku, działając przez to relatywnie silniej u pacjentów w podeszłym wieku.
Bibliografia
- Knuf K, Maani CV. Nitrous Oxide. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan-. 2023 Aug 28. PMID: 30422517
- Buhre W, Disma N, Hendrickx J, DeHert S, Hollmann MW, Huhn R, Jakobsson J, Nagele P, Peyton P, Vutskits L. European Society of Anaesthesiology Task Force on Nitrous Oxide: a narrative review of its role in clinical practice. Br J Anaesth. 2019;122(5):587-604. PMID: 30916011