Воздействие закиси азота на организм человека¶

Закись азота (химическая формула N₂O, устаревшее название — «веселящий газ») — бесцветный газ со сладковатым запахом и привкусом, относящийся к числу ингаляционных анестетиков. При вдыхании в смеси с кислородом вызывает анальгезию, седацию, а при высоких концентрациях — анестезию и потерю сознания. Широко применяется в медицине (стоматология, акушерство, скорая помощь), пищевой промышленности (газ для взбивания сливок) и как рекреационное наркотическое вещество.

¶Физико-химические свойства и поступление в организм

Закись азота — стабильный оксид азота, при нормальных условиях газ с плотностью 1,98 г/л, слабо растворимый в воде, но хорошо проникающий через лёгочные альвеолы в кровь. Поступает в организм преимущественно ингаляционным путём. Благодаря низкой растворимости в крови и высокой диффузионной способности быстро проникает через гематоэнцефалический барьер и диффундирует в полости среднего уха, кишечник и другие газонаполненные пространства.

¶Механизм действия на нервную систему

Точный молекулярный механизм действия закиси азота изучен не полностью. Основные гипотезы связаны с влиянием на:

• NMDA-рецепторы — закись азота является их неконкурентным антагонистом, что объясняет и анестезирующий, и анальгезирующий эффект;
• опиоидную систему — стимуляция эндогенных опиоидных рецепторов (β-эндорфинов) вносит вклад в обезболивающий эффект;
• гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК) — усиление тормозной передачи через ГАМК-рецепторы;
• каннабиноидную систему — взаимодействие с CB1-рецепторами.

Клинически значимая концентрация в альвеолах составляет 50–70 % в смеси с кислородом. Эффект наступает через 5–10 секунд после начала вдыхания, что обусловлено высокой липофильностью газа.

¶Физиологические эффекты

¶Обезболивание и седация

Основной медицинский эффект закиси азота — анальгезия. При концентрации 20–50 % в смеси с кислородом повышается болевой порог, уменьшается тревожность, возникает состояние эйфории. Полной анестезии при этом не наступает, поэтому в клинической практике закись азота почти всегда комбинируют с другими ингаляционными анестетиками или внутривенными препаратами.

¶Дыхание и кровообращение

Закись азота в терапевтических концентрациях не угнетает дыхательный центр, однако может усиливать гипоксическую вентиляционную реакцию. Отмечается умеренное повышение частоты сердечных сокращений и артериального давления (симпатомиметический эффект). При передозировке возможна депрессия дыхания.

¶Влияние на внутренние полости

Закись азота в 34 раза лучше растворяется в крови, чем азот. При быстром повышении концентрации газ диффундирует в полости среднего уха быстрее, чем азот из них выходит, что приводит к повышению давления в барабанной полости — клинически проявляется ощущением заложенности ушей. Аналогичный механизм действует в кишечнике и других замкнутых полостях, что ограничивает применение закиси азота у пациентов с пневмотораксом, кишечной непроходимостью и после недавних операций на глазах.

¶Гипоксия

При вдыхании чистой закиси азота без подачи кислорода наступает гипоксия: через несколько минут концентрация кислорода в альвеолах падает до критического уровня. Именно поэтому в медицинских целях газ всегда подаётся в смеси с O₂.

¶Токсические и побочные эффекты

¶Острая интоксикация

При рекреационном употреблении (вдыхание из шариков с газом для взбивания сливок) возможны:

• головокружение, дезориентация, галлюцинации;
• тошнота, рвота;
• нарушение координации движений;
• потеря сознания, асфиксия при рвоте.

¶Дефицит витамина B₁₂

Наиболее серьёзное последствие хронического употребления закиси азота — инактивация иона кобальта в молекуле витамина B₁₂ (кобаламина). Это приводит к нарушению работы метионинсинтазы, кумуляции гомоцистеина и мегалобластной анемии, а также к подострой комбинированной дегенерации спинного мозга с поражением задних и боковых столбов. Клинически проявляется парестезиями, нарушением походки, снижением вибрационной чувствительности, в тяжёлых случаях — необратимыми неврологическими нарушениями.

¶Мутагенность и канцерогенность

Закись азота обладает слабой мутагенной активностью (в опытах на бактериях и клеточных культурах). По данным ряда исследований, длительный профессиональный контакт медицинского персонала с низкими концентрациями газа ассоциирован с повышенным риском спонтанных абортов, однако данные противоречивы. В ряде стран приняты нормативы предельно допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны (обычно 50 ppm).

¶Медицинское применение

В современной медицине закись азота применяется:

• в стоматологии — для седации детей и тревожных пациентов;
• в акушерстве — для обезболивания родов (в смеси 50 % N₂O + 50 % O₂);
• в скорой медицинской помощи — для быстрого обезболивания при травмах;
• в анестезиологии — как компонент комбинированной анестезии.

В Российской Федерации закись азота входит в список сильнодействующих и наркотических веществ, оборот которых регулируется. Медицинское использование допускается только под контролем обученного персонала с обеспечением подачи кислорода.

¶Рекреационное употребление

С 2010-х годов в России и мире наблюдается рост рекреационного использования закиси азота, особенно среди молодёжи. Газ поставляется в баллонах-«букетах» и одноразовых картриджах для кухонных сифонов. В 2024 году в России введена административная ответственность за хранение и распространение закиси азота в целях рекреационного употребления (статья 6.13 КоАП РФ), а также установлена ответственность за производство и оборот оборудования, предназначенного для такого употребления.

¶Историческая справка

Закись азота открыта в 1772 году английским химиком Джозефом Пристли. В 1799 году Гэмфри Дэви провёл серию экспериментов на себе и обнаружил обезболивающие свойства газа, предложив его применение при хирургических операциях. Название «веселящий газ» связано с эйфорией, которую испытывали добровольцы на «газовых вечеринках» начала XIX века. В 1844 году американский стоматолог Хорас Уэллс впервые применил закись азота в стоматологической практике. Массовое клиническое использование началось после работ Джона Сноу и Джозефа Клоза в 1850-х годах.

¶Исторические источники

• ГОСТ Р 55685-2013. Газ медицинский «Кислород», «Закись азота».
• Машковский М. Д. «Лекарственные средства».
• Руководство по анестезиологии (под ред. Л. А. Зорина).
• Материалы Всемирной организации здравоохранения по ингаляционным анестетикам.