Пищевая закись азота: вред, описание, свойства, применение
Оксид азота или закись азота – это газообразное вещество, не имеющее цвета, но обладающее едва ощутимым сладковатым привкусом и приятным ароматом. В обычных условиях газ не взрывоопасен и не горюч, при оказании на него давления вещество переходит в жидкую форму. В народе рассматриваемое вещество известно как «веселящий газ». При его обильном вдыхании наступает состояние легкой эйфории и опьянения. Проходит ото намного быстрее, чем аналогичное состояние, достигнутое употреблением алкогольных напитков. Газ без проблем выводится из организма.
На отечественном пространстве вещество находится в открытом доступе: приобрести его в шарах и баллонах разного объема очень и очень легко.
Закись азота широко применяется в медицине, в частности – в стоматологии и акушерском деле с целью расслабления пациента перед началом лечебных манипуляций. Ингаляции рассматриваемого вещества называют процедурой седации. При вдыхании оксида азота неприятные ощущения от хирургического воздействия значительно снижаются, что позволяет доктору и пациенту легче перенести лечебную процедуру.
Что такое пищевая закись азота?
Пищевая закись азота или веселящий газ – это газообразное вещество, широко применяемое во многих сферах. Оксид азота не имеет цвета, но обладает еле ощутимым приятным запахом и слабо выраженным сладковатым вкусом. Веселящий газ был открыт в конце 18 столетия – в 1772 году. Находка принадлежала Джозефу Пирстли. «Веселящий газ» использовали на баллах, как опьяняющее средство.
Закись азота широко применяется в самых разных отраслях. Так, различают пищевую, медицинскую и техническую формы вещества. Вторая применяется в качестве недолгосрочного наркоза в стоматологических кабинетах, а вторая – в двигателях внутреннего сгорания. Пищевая закись азота может применяться для упаковки свежих продуктов. Закись азота не вступает в реакцию с компонентами крови и очень быстро выводится из организма человека – всего за 10-15 минут.
Закись азота получают посредством повышения температуры сухого нитрата аммония. Осуществлять эту процедуру необходимо исключительно в лабораторных условиях, поскольку при резком повышении температуры, проконтролировать показатель которой в кустарных условиях невозможно, есть вероятность возникновения взрыва. Также для получения рассматриваемого вещества применяют способ с нагреванием сульфаминовой кислоты с 73%-й азотной кислотой.
Где официально используется «веселящий газ»
По информации Роспотребнадзора, закись азота официально применяется не только в медицине для ингаляционной анестезии, но и при сварочных работах, для калибровки различного оборудования, улучшения технических характеристик двигателей внутреннего сгорания; ее используют в электронной, а также пищевой промышленности – с ее помощью охлаждают, замораживают и хранят продукты питания, упаковывают товары; закись азота – это еще и консервант, пищевая добавка Е942.
Чтать также: Сердцебиение после алкоголя ночью
По данным того же Роспотребнадзора, официальными производителями закиси азота для медицинских целей, чья продукция числится в ныне действующем российском медгосреестре, являются один из торговых домов в Волгоградской области и горловское ООО «Стиролбиофарм» (Украина).
Формула пищевой закиси азота
Состав рассматриваемого вещества прост: оно включает в себя всего три молекулы: из них две молекулы азота и одна – кислорода. Его формула выглядит следующим образом: N2O
В баллоны с газом, реализуемые в крупных масштабах, добавляют также небольшое содержание кислорода: это необходимо для того, чтобы продукция дольше хранилась. Также стоит отметить, что реализуемая закись азота достаточно хорошо очищена от посторонних примесей и не включает в свой состав вредных для человеческого организма веществ.
«Альтернативное» применение и авторитетные мнения
Воздушный шарик с закисью азота стоит несколько сотен рублей. Употребляют «веселящий газ» в основном молодые люди. Его продажа активно идет в Интернете, N 2 O торгуют даже оптом, литрами. Судя по сюжетам многочисленных видеороликов, опубликованных в Сети, подышавшие газом люди на время теряют рассудок, они начинают смеяться явно нездоровым смехом, многие бьются в истерике и падают без сознания.
Как утверждает врач-нарколог Амирьян Галиев, любая ошибка при дозировке вдыхаемой закиси азота может оказаться смертельной: дыхательная система человека блокируется и он теряет способность дышать. Галиев разъясняет, что закись азота повышает настроение, однако этот процесс на самом деле является предсмертным состоянием – из легких «выдавливается» кислород и мозг перестает им насыщаться в достаточном количестве. Психиатр-нарколог Константин Поплевченков подтверждает, что «веселящий газ» особенно опасен тем, что вдыхание даже небольшого количества закиси азота в чистом виде приводит к вытеснению из крови человека кислорода, вследствие чего возникает гипоксия головного мозга. Итог – кома или смерть. Коллега Поплавченкова врач-анестезиолог Анатолий Малышев дополняет, что закись азота наполняет кровь очень быстро, что может в «лучшем» случае сделать человека инвалидом, если, конечно, медики успеют откачать его.
Наркологи убеждены, что «веселящий газ», как и любое другое психоактивное вещество, вызывает привыкание (наркозависимость). Что, в свою очередь, выгодно продавцам закиси азота. Последствия использования «веселящего газа» в развлекательных целях уже неоднократно фиксировались в нашей стране. По сообщениям СМИ, в 2012 году в Тамбове трое молодых людей в возрасте до 30 лет после того, как надышались закисью азота, попали в психиатрическую клинику с галлюцинациями. В апреле прошлого года в Москве от закиси азота погибли студенты — девушка и парень. Когда вскрыли квартиру с двумя трупами, выяснилось, что баллон с газом был поврежден, погибла также собака, находившаяся в помещении.
Свойства пищевой закиси азота
Свойства пищевой закиси азота:
- цвет – бесцветный;
- запах – приятный, слабо выраженный;
- вкус – сладковатый.
Оксид натрия не вступает в реакции с другими химическими элементами, за исключением лития. При повышении температуры вещество распадается на атомы и образует новые прочные химические соединения. Наиболее распространенной считается реакция закиси азота с водородом, в результате которой получается аммиак, применяемый для производства удобрений, хладагента, синтетических волокон и пр. Азот в газообразном состоянии взрыво- и пожароопасен. Он, к тому же, тормозит процессы гниения и окисления. Вещество само по себе абсолютно нетоксично, соответственно, не несет вреда ни окружающей среде, ни тем, кто в ней пребывает. Однако при длительном вдыхании возникает кислородная недостаточность и удушье.
При охлаждении закиси азота до -195,8ºС азот переходит в жидкое состояние, внешне он напоминает обычную воду. Температура кипения рассматриваемого вещества в разы ниже, чем у кислорода. Поэтому при повышении температуры жидкого воздуха, азот начинает испаряться первым.
Если в жидком состоянии закись азота занимает объем в 1 литр, то при нагревании его до температуры 20 градусов, он будет испаряться и в газообразном состоянии займет 700 литров газа. Из-за этого свойства вещество обычно хранят в специально предназначенных для этого емкостях открытого типа с вакуумной изоляцией или в криогенных сосудах под высоким давлением.
Дальнейшее охлаждение азота до температурной отметки -209,86 градусов вещество переходит в твердое агрегатное состояние. Образуются массивные белые кристаллы. При последующем контакте с воздухом образовавшиеся кристаллы начинают плавиться.
Особые указания
Применение препарата необходимо сопровождать контролем артериального давления, частоты сердечных сокращений (ЧСС), сердечного ритма, а также наблюдать за состоянием газообмена и дыхания, температурой тела пациента. Во время наркоза рекомендуется периодически откачивать газ из манжетки эндотрахеальной трубки.
Применение Азота закиси показано при лечении детей грудного и старшего возраста. Нельзя назначать препарат новорожденным.
Длительный контакт с препаратом у медицинского персонала повышает риск развития лейкопении.
Определенные концентрации смеси с циклопропаном, эфиром, хлорэтилом взрывоопасны.
Для больных хроническим алкоголизмом требуется назначение высоких концентраций динитрогена оксида.
Влияние на способность к управлению автотранспортом и сложными механизмамиПрепарат не применяют при управлении транспортными средствами и механизмами.
Получение пищевой закиси азота
Получать закись азота за пределами лаборатории не рекомендуется. Дело в том, что для производства вещества применяются неустойчивые и опасные соединения, которые могут воспламеняться и взрываться.
Для производства оксида натрия применяют следующие составляющие:
- сухой аммониевый нитрат (его часто заменяют сульфаминовой кислотой и 73%-й азотной кислотой);
- лабораторные установки, необходимые для проведения химических опытов;
- нагревательные установки, работающие от электричества и обладающие функцией регулирования температуры.
Наиболее часто пищевую закись азота получают посредством термического разложения сухого аммониевого нитрата. Для этих целей применяют электрическую нагревательную установку.
Пищевую закись азота также получают посредством разложения аммиачной селитры. Сущность способа заключается в том, аммиачная селитра распадается на составляющие, одной из которых и является оксид натрия. Его промывают водой и помещают в баллоны.
Принцип работы
Шумиха вокруг применения закиси азота на машинах не утихает до сих пор. Одни уверены, что использование баллона с газом позволяет давать моментальный прирост мощности, за счёт чего машину срывает с места, и она на огромной скорости устремляется вперёд. Другие считают подобные доработки опасными для мотора, который сгорает или требует капитального ремонта уже после однократного применения
И тут важно понять, кто прав, а кто нет. Для этого нужно разобраться в самом понятии закиси азота, а также узнать, как это всё функционирует в автомобилях
Закись азота часто называют нитро. Сразу хочется развеять мифы относительно взрывоопасности этого вещества. Тут мы имеем дело с бесцветным негорючим газом, который обладает слегка уловимым, но достаточно приятным запахом. Отличается сладковатым привкусом, хотя просто так пробовать его настоятельно не рекомендуется. Закись азота активно используется в медицине. Многие знают его как веселящий газ. Он позволяет оказывать опьяняющее воздействие, расслабляя человека перед какими-то хирургическими вмешательствами, при проведении стоматологических процедур и пр. Опасным он не является, потому и получил такое широкое распространение.
Но когда газ достигает высокой температуры порядка 500 градусов Цельсия, химический состав N2O меняется, превращая вещество в сильнейший окислитель. Именно это свойство позволяет закиси азота поддерживать горение, что является ключевым моментом в вопросе его применения на автомобилях. Тут его заправляют в специальные баллоны, а сам газ внутри них находится под давлением. Вопреки распространённому мнению, смесь не является взрывоопасной. Потому бояться, что у вас в багажнике или под сиденьем рванёт баллон, не нужно. Также газ не способен негативно воздействовать на клапаны и поршни. Многие уверяют, что закись азота прожигает эти элементы. Это утверждение не соответствует действительности.
По факту такой газ выступает в роли специального вещества, которое позволяет кратковременно серьёзно повысить коэффициент полезного действия силовой установки. А потому и наблюдается прирост мощности двигателя. Теперь детальнее о том, как работает в машине закись азота. Нельзя сказать, что работающий в тандеме с двигателем баллонный ускоритель мощности основан на каких-то сложных принципах. Газ из баллона поступает непосредственно в топливную смесь, становясь её составляющим компонентом. Вещество проникает внутрь камеры сгорания. Уже в двигателе, когда поршень находится в верхней точке и сжимает топливовоздушную смесь, происходит её воспламенение от свечи зажигания. А после этого наблюдаются следующие процессы:
- Из-за высокого давления и воздействия повышенных температур закись азота начинает распадаться, в результате чего образуется два химических элемента. Это кислород и азот.
- Этот процесс позволяет в камере сгорания сжигать ещё большее количество кислорода. Здесь каждый знает, что при смешивании топлива с кислородом образуется очень хорошо горючий состав.
- Количество кислорода, образующегося из закиси азота, примерно в 1,5 – 2 раза превосходит количество кислорода, взятого двигателем из обычного воздуха. Так двигателем сжигается большее количество смеси, что и способствует росту мощности.
- Азот также имеет большое значение. С его помощью улучшаются детонационные характеристики. Одновременно с этим азот не позволяет производить мгновенное горение. Если говорить иначе, азот предотвращает взрыв.
- Также азот помогает за счёт снижения температуры воздуха, который поступает в цилиндры. Это создаёт более плотную структуру воздуха, что полезно с позиции эффективности сгорания смеси из топлива и кислорода.
Говоря простым языком, закись можно называть катализатором для процесса горения. За счёт вещества образуется большее количество топливовоздушной смеси, которая эффективнее сгорает в цилиндрах силовой установки, тем самым повышая мощность на некоторое время
Но тут крайне важно, чтобы работа оборудования, где задействованы баллоны с закисью азота, была тщательно и правильно настроена. Если допустить ошибку в настройках, в цилиндры начнёт поступать бедная смесь
В итоге мотор будет быстро перегреваться, что приведёт к серьёзным негативным последствиям для целостности и состояния двигателя.
Допустимые объемы употребления закиси азота
Оксид азота в малых дозировках вызывает чувство опьянения и желание спать: скорость реакций замедляется, веки становятся “тяжелыми”. При вдыхании очищенного от посторонних примесей концентрированного газа возможно развитие наркотического состояния и удушья. Если смешать закись азота с кислородом в правильных количествах, ее можно использовать в качестве анестезии, не оказывающей побочных явлений. Рассматриваемое вещество не вызывает раздражения слизистых оболочек дыхательных путей. В организме оно практически не модифицируется, в реакцию с белком крови не вступает.
Оксид азота полностью выветривается из организма спустя 10-15 минут после прекращения его подачи.
Закись кислорода, как уже было сказано выше, применяют в дуэте с кислородом. Так, подачу смеси обычно начинают в концентрации 70-80% закиси азота и 30-20% кислорода, со временем объем кислорода увеличивают до 40-50%. Пациент при этом быстро и спокойно засыпает, минуя стадию возбуждения. Пробуждение наступает сразу после прекращения подачи газа.
Дозировка закиси азота для каждого человека устанавливается индивидуально.
Признаки употребления
Первыми признаками могут оказаться ссадины на теле и синяки. Если человек вдохнет большое количество закиси, полностью погрузившись в наркоз, устоять ему на месте просто не удастся, он непременно упадет на землю и травмирует себя.
Баротравмы легких, обморожение ротовой полости, поскольку некоторые вдыхают его из баллончика, где давление газовой смеси составляет 40 атмосфер, что и приводит к таким последствиям. Вдыхание закиси азота на первых секундах не дает никакого эффекта, потом, спустя секунд 30 у человека происходит дефицит кислорода в головном мозге и он теряет сознание, в состоянии опьянения алкоголем, это особенно опасно. При передозировке веселящим газом, может сформироваться асфиксия – кислородное голодание и за этим последовать смерть.
Наркотическое опьянение веселящим газом длится примерно 30 минут, при повторном вдыхании оно может длится до нескольких часов. По силе напоминает алкогольное включающее в себя:
- существенное улучшение настроения;
- легкое головокружение и шум;
- приятную волну тепла по телу;
- расслабленность, смех, веселье;
- беспечность.
Именно в эти моменты у человека происходят галлюциногенные проявления и преимущественно приятные. Краски вокруг становятся яркими, звуки – четкими, прилив сил – зашкаливает.
Особенности применения пищевой закиси азота
Газ заработал широкую популярность как в пищевой промышленности, так и в медицине. Пищевая закись азота характеризуется высокой степенью очистки, что делает ее полностью безопасной для человека, в отличие от концентрированного газа, применяемого в производстве ряда продуктов и их упаковке. Также оксид азота применяется в медицине в качестве анестезии – наиболее часто его можно встретить в стоматологических кабинетах и при родах. Пищевую форму рассматриваемого вещества можно наиболее часто встретить в повседневной жизни. Рассмотрим ее подробнее.
В производстве пищевой продукции закись азота обозначают индексом Е942. Ее наиболее часто относят к группе пропеллентов – веществ, которые благодаря высокому давлению вытесняют продукт из упаковки. Так, оксид азота применяют в изготовлении взбитых сливок, покрытии тортов, производстве заправок для салатов, реализуемых в форме спреев, и в прочих продуктах, имеющих аэрозольную форму выпуска. Значительно реже газ применяют для упаковки и поддержания требуемого состояния среды, препятствия развития гнилостных процессов и размножения бактерий. Для упаковки закись азота смешивают с другими газами. Такую смесь применяют для упаковки и увеличения срока годности хлеба, сыра, полуфабрикатов, мяса и рыбы. Пищевую закись азота также можно встретить в составе многих напитков, а также пористого шоколада.
Поскольку газ в малой концентрации максимально безопасен для человека, его свободно реализуют как в розницу, так и оптом. Выпускается рассматриваемое вещество в баллонах разного объема. При приобретении вещества оптом его объем варьируется от 2 до 10 литров.
Итак, разные формы закиси азота применяются в следующих областях:
- в промышленности – на крупных производствах используют закись азота, в состав которой входит масса побочных примесей;
- в медицине – в больницах используют только идеально чистый газ;
- в пищевой промышленности – для производства и упаковки продуктов питания также применяют исключительно идеально чистый газ.
В зависимости от степени очистки газ используют для следующих целей:
- для глубокого наркоза, в составе специальной дыхательной смеси, а также в гинекологии и акушерстве;
- в строительстве автомобилей (газ применяют для покраски);
- в конструировании приборов – в целях их калибровки;
- в промышленности – для проведения сварочных работ, предполагающих необходимость поддержания высоких температур на протяжении длительного периода;
- в пищевой промышленности – для производства и упаковки хлеба, сыра, колбас, взбитых сливок, шоколада и т.д.
Кто должен бороться с неконтролируемой реализацией N 2 O
Председатель исполнительного комитета общероссийской организации «Российский союз спасателей» С.В. Щетинин считает баловство с закисью азота большой проблемой, потому что сотрудникам МЧС все чаще приходится сталкиваться со случаями, когда требуется реанимировать надышавшихся «веселящим газом». В 2012 году Роспотребнадзором было опубликовано письмо о недопущении свободной реализации N 2 O на территории Российской Федерации. Реагируя на многочисленные случаи немедикаментозного употребления «веселящего газа», санитарные врачи обращают внимание на то, что свободный оборот данного химического соединения чреват привлечением, в том числе и к уголовной ответственности (в УК РФ есть статья 230, предусматривающая наказание за склонение к употреблению наркотиков, психоактивных веществ и их аналогов). Кроме того, действия продавцов «веселящего газа» подпадают еще под одну статью УК РФ – 238 (производство, хранение, перевозка либо сбыт товаров и продукции, выполнение работ или оказание услуг, не отвечающих требованиям безопасности). В официальный перечень препаратов и веществ УФСКН РФ, запрещенных к свободной реализации на территории Российской Федерации, N 2 O до сих пор не включен, хотя с такой инициативой выступали многие официальные лица, в том числе и на уровне Госдумы РФ. Некоторые эксперты полагают, что в данном случае вполне достаточно одного запрета Роспотребнадзора, а санкции за незаконную реализацию «веселящего газа» исчерпывающе прописаны как в уголовном, так и в административном законодательстве России. Для изменения ситуации необходимо только активное правоприменение данных норм контролирующими и правоохранительными органами.
Закись азота в медицине
Расслабляющий эффект, проявляющийся при вдыхании закиси азота, сделала вещество очень популярным в медицине. Он безвреден и позволяет легко привести пациента в требуемое состояние.
Стоит отдельно выделить использование оксида азота в следующих целях:
- для успокоения малыша в детских стоматологических клиниках: газ позволяет снизить нервозность детей, сделать их менее активными и сформировать спокойное отношение к стоматологическим манипуляциям;
- для снятия болевых ощущения у женщин во время родов в тех случаях, когда важно сохранение сознательного состояния роженицы. Вещество позволяет снизить уровень страха и болевых ощущений. Процедура должна проводиться исключительно под контролем квалифицированного специалиста;
- для наркоза при проведении хирургических вмешательств: оксид натрия с добавленными к нему медицинскими препаратами позволяет снизить риск для здоровья пациента;
- для снижения болевых ощущений при заболеваниях сердечной мышцы, приступах панкреатита и подобных ему состояниях.
Недостатки данного вида ингаляций
Даже у такого щадящего метода ингаляции есть свои минусы. К ним можно отнести следующее:
- Невозможно ввести пациента в состояние глубокого наркоза. Этот метод не позволяет сделать серьезную операцию.
- Если будет введена большая доза, снизится уровень насыщения крови кислородом. Это может вызвать гипоксию.
- Сократительная активность миокарда незначительно, но понизится.
- Если во время операции пациент почувствует сильную боль – он может резко дернуться, осложнив этим работу врача.
- Большие дозы могут способствовать угнетению мозговой деятельности.
Тюнинг авто с использованием закиси азота
Большой популярностью рассматриваемое вещество пользуется в тюнинге автомобилей. Для модернизации транспортного средства выделяют следующие схемы использования оксида азота:
- сухой впрыск – при этом подача осуществляется отдельно от топливной смеси, это наиболее бюджетный вариант тюнинга;
- мокрый впрыск, в отличие от предыдущего варианта, является наиболее правильным решением для модернизации карбюраторной системы, работающей под управлением компьютера автомобиля. Такой метод также пользуется большой популярностью в моторах с турбонадувом;
- прямой впрыск предполагает прямую подачу вещества в каждую камеру по отдельности.
Закись азота в пищевой промышленности
В связи с отсутствием зафиксированных случаев негативного воздействия, оксид азота широко применяют в пищевой промышленности. Закись азота представляет собой хороший консервант, способный значительно увеличить срок хранения продуктов питания, предотвратить развитие гнилостных процессов и грибков.
Так, закись азота широко применяется в следующих целях:
- для охлаждения безалкогольных или слабоалкогольных напитков, а также для замораживания продуктов;
- также закись азота применяется для выкачивания воздуха из герметичной упаковки, на его место закачивают оксид азота – такая манипуляция позволяет значительно увеличить срок хранения продуктов;
- закись азота применяется в производстве шоколада и прочих кондитерских изделий;
- вещество применяют в изготовлении вина для прекращения нежелательных процессов брожения.
Необходимость ингаляций в детской стоматологии
Чаще всего лечение закисью азота проводят не по желанию родителей. Данный метод выбирается врачом во время знакомства с ребенком. Использовать закись азота для ингаляции приходится в следующих ситуациях:
- Если у ребенка много запущенных зубов.
- При паническом страхе, перерастающим в истерику. Он будет бояться врача и всячески мешать этим лечению. Седация успокоит ребенка и поможет ему избавиться от страха к стоматологам.
- При дошкольном возрасте. Малыш просто не в состоянии будет высидеть час и более в кресле стоматолога.
Если врач настаивает на применении, необходимо принять его сторону. Однако следует убедиться, что у ребенка нет противопоказаний к данному виду анестезии.
Влияние закиси азота на организм и противопоказания
Закись азота не несет практически никакого вреда здоровью человека. Она оказывает легкий опьяняющий эффект, вызывает чувство общего расслабления и поднимает настроение. Подобные реакции краткосрочны и проходят практически сразу после прекращения вдыхания газа. В отдельных случаях он может оказывать на организм и другое действие.
Не рекомендуется использовать рассматриваемое вещество в следующих случаях:
- при ярко выраженной гипоксии;
- при наличии заболеваний центральной нервной системы;
- при наличии хронического алкоголизма;
- в состоянии алкогольного опьянения.
В случае передозировки пищевой закисью азота возможна потеря сознания и возникновения сильных головных болей.
Отравление оксидом азота проявляется также в следующих симптомах:
- кратковременная амнезия – человек на некоторое время забывает, что он делал и что происходило вокруг него;
- смех без причины – один из наиболее распространенных симптомов, свидетельствующих о перенасыщении организма оксидом азота;
- приступы острой головной боли, головокружения;
- потеря сознания.
Длительное применение пищевой закиси азота может привести и к более серьезному отравлению и проявлению следующих симптомов:
- эмоциональная неустойчивость, которая проявляется в резкой смене настроения;
- нарушение умственной деятельности, нарушение речи;
- неустойчивая походка и бессвязная речь;
- резкое снижение слуха и нарушение зрения;
- атрофия мозговых структур.
Действие оксида азота
Точного определения действия диоксида азота неизвестно науке. Можно с уверенностью сказать лишь о том, что он активно распространяется на все болевые точки головного, а также спинного мозга. Определено, что этот эффект оказывает влияние на клеточную структуру гамма-аминомасляных кислот. Они усиливают торможение нервных клеток, которые отвечают за сонное состояние человека, а также сам процесс сна. Во многом это связано с выработкой эндогенных нейронов, среди которых есть пептиды и серотонин, известные своим опиоидным воздействием.
Оказание первой помощи при отравлении закисью азота
Определенного вещества, способного вывести из организма оксид азота, не существует. Для снижения остроты симптомов, сопутствующих отравлению, необходимо произвести следующие манипуляции:
- обеспечить поступление свежего воздуха в помещение, где находится человек с отравлением;
- расположить пострадавшего так, чтобы его тело было полностью расслаблено;
- снять верхнюю одежду и обеспечить условия свободного поступления воздуха в организм человека.
Дальнейшую помощь могут оказать только люди, обладающие соответствующим образованием. Медработники доставят человека с отравлением в больницу и примут все необходимые меры для его спасения.
Вред пищевой закиси азота
В адекватных дозах и при разумном потреблении пищевая закись азота не несет никакого вреда организму человека. А в случаях злоупотребления рассматриваемого вещества и использования его, что называется, не по назначению, могут проявляться следующие симптомы:
- организм начинает испытывать нехватку кислорода, наступает гипоксия. Такое состояние приводит к нарушению работы мозга, возникновению галлюцинации, изменению восприятия цветов, запахов и звуков. Окружающий мир в глаз отравленного человека становится другим, менее реалистичным;
- под воздействием поступления слишком большого количества оксида азота в организм изменяется состав крови: значительно снижается уровень лейкоцитов, что приводит к хронической гипоксии. Возникает анемия, защитные функции организма перестают реализовываться в полном объеме;
- негативный эффект сказывается также на состоянии нервной системы. Воспалительные заболевания принимают хронический характер. Наблюдается спад сексуальной активности и снижение чувствительности к боли.
Также неконтролируемое вдыхание закиси азота может привести к следующим последствиям:
- разрушению витаминов группы В. По итогу могут значительно обостриться заболевания желудочно-кишечного тракта, нарушиться обмен веществ, ухудшиться состояние кожи и волос, ломки станут более ломкими;
- тошноте и рвоте;
- значительному ухудшению зрения и слуха;
- возникновению тремора конечностей;
- развитию хронической ангины;
- нарушению памяти и даже ее потере.
Высокая концентрация закиси азота и вовсе может привести к остановке дыхания.
Смесь может оказывать наркотическое воздействие, так что при регулярном употреблении больших объемов рассматриваемого вещества человек рискует выработать у себя зависимость. Компоненты, входящие в состав «веселящего газа», могут привести к отмиранию клеток мозга.
В 1953 г. A. Proetz [1] на основе собственных, достаточно обстоятельных исследований провел подробный анализ существовавших представлений о роли околоносовых пазух.
Долгое время считалось, что газовый состав в околоносовых пазухах идентичен таковому в полости носа и при вдохе воздух из околоносовых пазух выходит, а на выдохе самый чистый и богатый кислородом воздух входит в околоносовые пазухи через естественные соустья [2]. Некоторые авторы рассматривали околоносовые пазухи как один из органов газообмена [3, 4]. По причине фактической невозможности установки и фиксации измерительных устройств в полости носа и околоносовых пазухах до определенного времени невозможно было изучить закономерности движения газов в указанных анатомических структурах. Это приводило к формированию неверных принципов хирургического лечения многих патологических состояний, в частности хронических риносинуситов. По данным A. Proetz [1], «при вдохе давление в полости носа падает на 1/2000 от атмосферного и из верхнечелюстной пазухи выходит 1/2000 доля ее объема, в конце вдоха давление в полости носа выравнивается с атмосферным и воздух из полости носа в том же объеме заходит в верхнечелюстную пазуху; при выдохе ситуация повторяется в обратном порядке, таким образом, воздух через естественное соустье проходит четыре раза». Автор отмечал, что указанные движения воздуха имеют научную ценность, а не клиническую. При этом он отмечал, что полное обновление воздуха в околоносовых пазухах происходит за 1 ч. Важно отметить, что речь шла о верхнечелюстной пазухе как о воздушной полости, без учета газообразных продуктов жизнедеятельности эпителия ее слизистой оболочки. Одним из таких продуктов является оксид азота [5].
Оксид азота (NO) в организме человека играет огромную роль. Нобелевская премия за «открытие роли оксида азота как сигнальной молекулы в регуляции сердечно-сосудистой системы» была вручена в 1998 г. Р.Ф. Ферчготту, Л.Д. Игнарро и Ф. Мураду. За продукцию оксида азота отвечает специальный фермент NO-синтаза (NOS), которая существует в организме человека в виде трех изоформ. Нейрональная и эндотелиальная изоформы NOS продуцируют низкие уровни NO и напрямую зависят от концентрации ионов Ca2+. Третья изоформа NOS активируется под действием цитокинов или липополисахаридов бактерий и не зависит от титров Ca2+ [6]. Считаются доказанными антибактериальные, противовирусные и противогрибковые свойства оксида азота с химической формулой NO, а также его участие в работе иммунной системы, в частности NO потенцирует фагоцитарную активность макрофагов.
Показано наличие высокого содержания фермента NOS в эпителии слизистых оболочек околоносовых пазух (в том числе основных пазух) [5]. Продемонстрирован угнетающий эффект оксида азота на рост чистых культур Staphylococcus aureus
, что обусловливает отсутствие какой-либо микрофлоры в околоносовых пазухах в норме [7]. В экспериментах на животных наблюдалось увеличение частоты мерцания ресничек эпителия слизистой оболочки полости носа под действием NO [8]. Выявлено увеличение содержания NO в полости носа по мере увеличения возраста обследованных в зависимости от развития околоносовых пазух [5].
В клинических исследованиях с использованием пункции и катетеризации верхнечелюстной пазухи с троекратным (повторные процедуры через 17 и 24 ч) забором воздуха из пазухи и из полости носа с противоположной стороны в течение 20 мин установлена средняя пиковая концентрация оксида азота в верхнечелюстной пазухе 7,4 мг/м3 [9], при том что предельно допустимая концентрация оксида азота в помещении 5 мг/м3 [10].
Показано, что концентрация оксида азота в основной пазухе в несколько раз ниже, чем в верхнечелюстной пазухе и практически соответствует таковой в полости носа [11].
В слизистой оболочке основной пазухи были обнаружены все подтипы NOS и была доказана возможность постоянной продукции оксида азота эпителиальными клетками слизистой оболочки пазухи [5].
В зарубежной литературе неоднократно выдвигалось предположение, что снижение содержания NO в околоносовых пазухах, наряду с окклюзией естественного соустья, играет важную роль в патогенезе синусита [12]. Показано, что у детей уровень оксида азота в полости носа падает при развитии острого синусита и повышается на фоне проводимой антибактериальной терапии [13].
Отмечено снижение титров оксида азота в околоносовых пазухах при моделировании синуситов различной этиологии у экспериментальных животных и возрастание титров оксида азота [14].
M. Deja и соавт. [15] изучили содержание оксида азота у пациентов с верхнечелюстным синуситом, развившимся на фоне длительной искусственной вентиляции легких. Полученные результаты сравнивали с уровнем оксида азота в верхнечелюстных пазухах у условно здоровых лиц. Установлено, что на фоне гнойного пансинусита с уровнем жидкости в пазухах у пациентов, находящихся на длительной искусственной вентиляции легких, происходит значительное (более чем в 70 раз) снижение титра NO в верхнечелюстных пазухах по сравнению с нормой (2554±385ppb*; p
<0,001) [15]. Важно отметить, что в приведенном исследовании авторы обратили внимание на уровень диоксида азота (NO2). Общепринятым свойством NO является повышенная реакционная способность при взаимодействии с кислородом — при контакте с атмосферным воздухом NO окисляется до NO2. В проведенном исследовании [15] показано отсутствие подобного взаимодействия с образованием диоксида азота в верхнечелюстных пазухах.
Существует мнение о двойственной роли NO в воспалении [16, 17]. M. Marletta [18] показал, что во время синусита NO окисляется до более стабильных метаболитов (нитратов и нитритов). Было показано, что в смывах отделяемого, полученного во время операций на околоносовых пазухах у пациентов с хроническим риносинуситом (с полипами и без полипов), происходит увеличение метаболитов NO, что, по мнению авторов, свидетельствует об увеличении продукции оксида азота при синусите [17]. Выявлено повышенное содержание нитратов в отделяемом из полости носа и ткани полипов у пациентов с полипозным риносинуситом [19—21], увеличение экспрессии i-изотипа фермента NOS (iNOS) в биоптатах слизистой оболочки нижней носовой раковины эспериментальных животных на стороне введения культуры стрептококка в пазуху [22].
I. Alobid и соавт. [23] показали, что на фоне применения оральных и интраназальных стероидов у пациентов с полипозом носа происходит пародоксальное увеличение содержания NO в выдыхаемом воздухе, что, возможно, обусловлено улучшением работы остиомеатального комплекса.
Экспериментально обосновано применение препаратов — доноров NO при воспалительных заболеваниях околоносовых пазух. Так, T. Runer и S. Lindberg [24] показали усиление мерцательной активности эпителия полости носа в ответ на применение назального спрея на основе нитропруссида натрия. B. Jian и соавт. [8] отметили, что при использовании ингибитора NO происходит снижение мерцательной активности эпителия на 40% с последующим восстановлением после применения нитропруссида натрия.
В экспериментальных исследованиях на животных показано раннее восстановление после моделирования острого синусита на фоне комбинированного применения антибактериальной терапии и нитропруссида натрия [14].
В последние годы выдвинуты различные гипотезы о регуляции газового состава в околоносовых пазухах и полости носа, а также участии кислорода, углекислого газа и оксида азота в патогенезе синусита [3, 4, 25]. W. Qian и соавт. [26] подтвердили прежние результаты исследования о влиянии экзогенного введения L-аргинина на продукцию слизистой оболочкой полости носа и околоносовых пазух NO. Так, после внутривенного введения L-аргинина содержание NO в воздухе полости носа остается повышенным в течение 1 ч. L-аргинин увеличивал содержание NO в полости носа как в присутствии, так и в отсутствие кислорода и не влиял на содержание оксида азота в верхнечелюстной пазухе, как и содержание кислорода во вдыхаемом воздухе не влияет на уровень NO в данной пазухе. Вдыхание 100% кислорода полностью прекращало образование оксида азота в лобной пазухе, данный эффект не удалось нивелировать внутривенным введением L-аргинина. В полости носа и в лобной пазухе продукция оксида азота возрастала после внутривенного введения L-аргинина и блокировалась после вдыхания чистого кислорода. Концентрация NO не изменилась на фоне внутривенного введения L-аргинина и вдыхания чистого кислорода. Продукция оксида азота в полости носа, в лобных и верхнечелюстных пазухах резко уменьшилась при вдыхании газовой смеси с повышенным содержанием углекислого газа (6%) и без кислорода. Однако в присутствии кислорода во вдыхаемом воздухе данный эффект, полученный от углекислого газа был нивелирован. Таким образом, в исследовании [26] была подтверждена гипотеза о влиянии внешних воздействий на газовый состав в околоносовых пазухах. Ранее было показано, что концентрация NO не изменяется в околоносовых пазухах в ответ на местную анестезию 2% лидокаином, и, напротив, снижается на фоне применения ксилометазолина [27].
Как было отмечено ранее, газовый состав в верхнечелюстной пазухе отличается повышенным содержанием NO и малочувствителен к изменениям газового состава в полости носа или к введению L-аргинина. Для понимания закономерностей функционирования околоносовых пазух следует вернуться к исследованиям A. Proetz [1], где на достаточно простых моделях показано, что околоносовые пазухи активно не вентилируются (при каждом вдохе-выдохе обновляется всего лишь 1/500 объема пазухи). Впервые на современном уровне эти данные были подтверждены G. Xiong и соавт. [28], которые путем компьютерного моделирования воздушных потоков в полости носа и околоносовых пазухах показали, что в нормальных условиях благодаря строению остиомеатального комплекса воздух в верхнечелюстных пазухах не обновляется. Однако после виртуального удаления крючковидного отростка происходит патологическое изменение направления движения воздушных потоков в полости носа при дыхании и воздух из полости носа начинает поступать в верхнечелюстные пазухи.
C. Hood и соавт. [29] с этой целью моделировали воздушные потоки в полости носа и околоносовых пазухах с учетом наличия дополнительного соустья верхнечелюстной пазухи. Было показано, что для обновления 90% воздуха в верхнечелюстной пазухе при наличии единственного соустья необходимо 84 ч. Однако в данном случае не учитывались результаты прежних исследований, показавших непрерывную продукцию NO. Понимание результатов данного исследования и непрерывного образования NO позволяет предположить, что газовый состав воздуха в околоносовых пазухах является достаточно постоянным. Хотя содержание NO в верхнечелюстных пазухах у разных людей может значительно варьировать: от 160 до 21 875 ppb (в среднем 6792 ppb) [11].
Отличительной особенностью работы C. Hood и соавт. [29] было то, что авторы провели анализ изменения направлений и скоростей воздушных потоков, возникающих в естественном соустье верхнечелюстной пазухи при носовом дыхании в зависимости от строения (длины, диаметра, ориентации длинной оси, формы, расположения) естественного соустья, а также наличия дополнительного соустья. Так, авторы показали, что в норме (в большинстве случаев) естественное соустье верхнечелюстной пазухи имеет эллипсоидную форму с длиной 6 мм и шириной 3 мм, длинная ось которой ориентирована параллельно направлению основного потока воздуха в среднем носовом ходе. При этом в естественном соустье верхнечелюстной пазухи возникает два вихревых потока со скоростью 10–5—10–7 м/с. Однако при увеличении естественного соустья исчезает второй вихревой поток, а скорость оставшегося вихревого потока может возрастать до 10–2 м/с. При наличии дополнительного соустья между ними возникает разница в давлении примерно 0,1 Па, которая генерирует восходящий поток воздуха в верхнечелюстной пазухе со скоростью 10–7 м/с. При таком воздушном потоке 90% воздуха в верхнечелюстной пазухе будут обновляться за 40 с, что, по мнению авторов исследования, может приводить к патологии со стороны верхнечелюстной пазухи. Показано, что изменения скорости движения слизи в верхнечелюстной пазухе, возникающего за счет мукоцилиарного клиренса, не влияет на скорость воздушного потока, проходящего через естественное соустье.
По данным C. Hood и соавт. [29], площадь поверхности слизистой оболочки верхнечелюстной пазухи 24—50×10–6 м2, площадь поверхности слизистой оболочки полости носа примерно равна 10–2 м2. При данных значениях ни полость носа, ни верхнечелюстная пазуха не могут обеспечивать известную нормальную концентрацию NO в полости носа в 5—50 нл/мин, как считалось ранее [30]. Более вероятно, что наличие фермента NOS в слизистой оболочке полости носа и околоносовых пазух обеспечивает примерно одинаковую продукцию NO на единицу площади, хотя A. DuBois и соавт. [31] приводят значения 217—455 нл/мин газообразного NO в верхнечелюстных пазухах. В любом случае доказанного критично малого уровня газообмена между полостью носа и околоносовыми пазухами достаточно для поддержания высокой концентрации NO в пазухах.
В другом исследовании C. Hood и соавт. [32] провели виртуальное моделирование двух послеоперационных состояний: с наличием единственного соустья с диаметром 10 мм (синусотомия через средний носовой ход) и двух соустий с диаметром 3 и 6 мм (синусотомия через нижний носовой ход). Оказалось, что два таких наиболее частых варианта операций на верхнечелюстных пазухах приводят к статистически значимому снижению концентрации NO в пазухе от 9,1 до 100—1400 ppb. Также было показано, что только прооперированные околоносовые пазухи с увеличенными соустьями могут поддерживать концентрацию NO в полости носа за счет возможной в таком случае диффузии. Таким образом, предположения R. Aust и B. Drettner [33] о высокой скорости газообмена между полостью носа и околоносовыми пазухами в норме оказались ложными, так как диаметр естественного соустья при отсутствии дополнительного соустья делает невозможным как механизм диффузии, так и активное (при каждом вдохе и выдохе) прохождение смеси газов из пазухи в полость носа и обратно. Отсутствие газообмена между полостью носа и околоносовыми пазухами показано в целом ряде исследований и в настоящее время считается признанным европейским обществом ринологов [11, 19]. Снижение концентрации NO в прооперированных околоносовых пазухах влечет за собой две проблемы: снижение мерцательной активности реснитчатого эпителия и снижение непосредственного антибактериального действия NO.
В течение последних 5 лет трехмерное моделирование воздушных потоков в полости носа и околоносовых пазухах, а также динамическое изменение содержания оксида азота в околоносовых пазухах при выполнении хирургических вмешательств выполнялись с использованием различных компьютерных программ: Mimics [34—38], vWorks [39, 40], Amira [41]. Во всех приведенных исследованиях был получен примерно один результат — хирургическое расширение естественного соустья верхнечелюстной пазухи ведет к улучшению ее вентиляции и, как результат, к снижению концентрации NO в пазухе. Так, в работе А.А. Воронина [42] была проанализирована вентилируемость верхнечелюстных пазух на основе данных компьютерной томографии пациента с кистой верхнечелюстной пазухи, а также после хирургического удаления кисты через искусственное соустье в нижнем носовом ходе. Было показано, что наличие дополнительного соустья в нижней части верхнечелюстной пазухи приводит к выраженной турбулизации потока воздуха внутри пазухи, выражающейся в образовании значительного количества крупномасштабных вихревых структур.
J. Zhua и соавт. [43] провели исследование компьютерных томограмм с компьютерным моделированием воздушных потоков у пациентов, которым выполнялись балонная синусопластика или удаление крючковидного отростка, и выявили усиление газообмена в околоносовых пазухах при обеих хирургических процедурах. Однако в исследование вошли пациенты, имеющие дополнительное соустье верхнечелюстной пазухи.
Таким образом, физиология полости носа и околоносовых пазух является крайне сложной и динамичной. Слизистая оболочка верхних дыхательных путей содержит особый изотип фермента NOS (iNOS), который реагирует на цитокиновые и бактериальные стимулы. Концентрация iNOS максимальна в реснитчатом эпителии околоносовых пазух, в частности в верхнечелюстных пазухах. С другой стороны, классические исследования физиологии околоносовых пазух, свидетельствующие об отсутствии какого-либо клинически значимого газообмена между пазухами и полостью носа, в настоящее время подтверждены использованием высокоточных трехмерных цифровых моделей. Большое содержание iNOS в околоносовых пазухах наряду с отсутствием вентиляции поддерживает высокую концентрацию газообразного NO в околоносовых пазухах, что также подтверждено в целом ряде исследований с использованием современных высокоточных газоанализаторов [44]. В настоящее время общепризнано значение NO в верхних дыхательных путях в норме: антибактериальное, противовирусное, противогрибковое действие, а также стимулирующее влияние на мукоцилиарный клиренс [45, 46]. Показано, что при развитии патологии в околоносовых пазухах происходит снижение концентрации NO в пазухах [47]. Исходя из возможностей современных компьютерных технологий, необходимо проведение компьютерного моделирования на этапе планирования риносинусохирургии. Такая предоперационная подготовка позволит учесть изменения воздушных потоков в полости носа и околоносовых пазухах, а также избежать патологической диффузии газов со снижением концентрации NO в пазухах [48]. Необходимы дальнейшие исследования физиологии полости носа и околоносовых пазух, учитывающие влажность и тепловые характеристики слизистых оболочек, а также носовой цикл, что, возможно, оказывает влияние на поддержание постоянной концентрации NO в околоносовых пазухах.
Частей на миллиард.
Способы применения закиси азота
Ингаляционно. Закись азота смешивают с кислородом в указанных пропорциях, после чего осуществляется его вдыхание при помощи специальных аппаратов с плотно прилегающей к лицу маской.
Для профилактики болевого синдрома наркоз проводится при концентрации азота 4070 %. Для быстрого достижения требуемой глубины общей анестезии концентрация закиси азота должна составлять 70%, а для поддержания общей анестезии – 4050%. При необходимости в смесь вводят медикаменты и более мощные наркотические вещества.
Для обезболивания краткосрочных хирургических манипуляций применяются ингаляции закиси азота 2550% в смеси с кислородом.
С целью снижения эмоционального возбуждения закись азота вводя внутримышечно.
Особенности применения медицинской закиси азота беременными женщинами
Противопоказания к назначению рассматриваемого вещества беременных женщинам отсутствуют даже на ранних сроках. Однако, его применение во время беременности требует серьезных показаний. Длительного и многократного использования закиси азота лучше избегать.
Вещество может также использоваться в период лактации.
Особенности применения медицинской закиси азота пациентами пожилого возраста
С возрастом показатели сердечной и дыхательной функций снижаются. В результате этих изменений восприимчивость к анестезии увеличивается. Поэтому использование закиси азота как обезболивающего средства даже имеет ряд показаний.
Показания к применению
Согласно инструкции по применению, Азота закись используют в следующих случаях: