Vliv oxidu dusného na globální oteplování

Nejstarší použití oxidu dusného (N2O) v lékařské praxi se datuje do roku 1884. Cílem bylo poskytnout analgezii během chirurgického zákroku. V průběhu let se používání N2O pro anestezii vyvíjelo s vědomím, že má velmi nízký anestetický potenciál a vysokou minimální alveolární koncentraci (MAC = 104 %), a proto jej nelze použít jako jediné anestetikum. To vedlo k tomu, že N2O byl použit jako nosný plyn pouze během inhalační parní (sevofluran, isofluran, desfluran) anestezie. Současné podávání výparů N2O nejen snižuje požadavky na inhalační výpary, ale také nabízí kontinuální analgetický stav během udržování anestezie. Studie ukazují jeho použití v sedaci a analgezii pro porodní analgezii a další drobné procedury, zejména u dětské populace, jako je napíchnutí žíly, žilní kanylace, repozice zlomeniny, lumbální punkce, akutní bolest atd. Dále použití intraoperačního N2O také snižuje výskyt pacientů, u kterých se rozvine chronická pooperační bolest.

Použití N2O s doprovodnými aplikačními výhodami přináší nevýhody nežádoucího účinku na pacienta (difuzní hypoxie, PONV), poskytovatele lékařské péče (megaloblastická anémie, riziko samovolného potratu, snížená plodnost) a životní prostředí (globální oteplování). N2O má skleníkový efekt definovaný jako potenciál globálního oteplování (GWP) [20letý GWP a 100letý GWP - 289 (GWP20) a 298 (GWP100), v tomto pořadí] a vlastnosti „poškozující ozónovou vrstvu“. Výše uvedené účinky ve spojení s dlouhou životností N2O (114 let) v atmosféře pravděpodobně povedou k dlouhodobému negativnímu dopadu na životní prostředí, pokud nebude jeho používání zastaveno/zefektivněno. Proto existuje absolutní potřeba efektivnějšího využití N2O pro snížení účinků na pacienty, kteří jsou první, kdo dostane exponovaný personál na operačním sále, a okolní prostředí obecně.

Sevofluran je inhalační anestetikum sladké vůně, rychlý nástup, offset a dobrý bezpečnostní profil. Sevofluran je také skleníkový plyn. Jeho použití v kombinaci s N2O je v praxi pro výhody diskutované výše.

Vzhledem k tomu, že se N2O používá v lékařství již více než 150 let s jeho různými výhodami, nelze očekávat, že by se v blízké budoucnosti od jeho používání upustilo. Ačkoli jsou v módě kroky ke snížení použití anestetického plynu pomocí technik, jako je anestezie s nízkým průtokem (průtok čerstvého plynu-FGF<alveolární ventilace, libovolně 2 l/min) a bezpečnější absorbéry oxidu uhličitého; žádný další/specifický průzkum nebyl proveden. U Sevofluranu se nedoporučuje používat průtok čerstvého plynu menší než 1 l/min. kvůli obavám spojeným s výrobou sloučeniny A a jejími nefrotoxickými účinky (klinicky neprokázané u člověka).

Inhalační anestetika jsou téměř úplně vylučována plícemi prostřednictvím výdechu, aniž by podléhala významnému metabolismu. Dokonce ani ex-vivo inhalační látky nejsou zpracovávány, ale pouze shromažďovány pomocí čisticího systému a uvolňovány do atmosféry. 15 Použití N2O s inhalačními anestetiky má mnohem větší dopad na životní prostředí ve srovnání s jejich použitím se vzduchem/O2. I když vliv N2O na libru za libru z hlediska globálního oteplování (GWP20-289) je menší ve srovnání s jinými používanými inhalačními anestetiky [isofluran (GWP20-1401), sevofluran (GWP20-349), desfluran (GWP20-3714)] ; má významnější dopad na životní prostředí především z důvodu mnohem vyššího objemu spotřeby a také toho, že se jedná o „zásobní“ znečišťující látku, tedy má dlouhou životnost a akumuluje se přesčas. Naproti tomu inhalační anestetika, která jsou „průtokovými“ znečišťujícími látkami, tj. mají krátkou životnost a nehromadí se, pokud je nové uvolňování do atmosféry udržováno konstantní. Vliv plynů na globální oteplování je hodnocen a porovnáván pomocí produkovaných ekvivalentů CO2 (CDE). CDE20 (množství anestetického plynu v gramech *GWP20) bere v úvahu jak GWP, tak množství produkovaného plynu. GWP a CDE se počítají po definovanou dobu. Běžně se používá v případě inhalačního anestetika po dobu 20 let, protože atmosférická životnost inhalačních anestetik je méně než 20 let.

S rostoucími obavami o globální oteplování a dopad lidské činnosti na ekologii Země; lékařské bratrství by mělo být v popředí nového vývoje, který směřuje k těmto otázkám. S tímto subjektem se výzkumníci pokoušejí snížit lékařské použití N2O a následně jeho účinky na životní prostředí vyhodnocením nové metody použití N2O. Očekáváme, že výrazně sníží spotřebu N2O, aby se snížil jeho škodlivý globální ekologický dopad.

Konvenční anestezie s nízkým průtokem N2O se provádí zpočátku použitím FGF přibližně ≥4 l/m (O2 + N2O). Jakmile je v systému dosaženo požadovaného složení anestetického plynu a minimální alveolární koncentrace odráží přiměřenost hloubky anestetika (tj. MAC 0,7-1,3), FGF je snížen na nízký průtok, tj. ≤ 1,0 litrů/min.

Ačkoli existují důkazy o negativních účincích inhalovaných anestetik a N2O na životní prostředí, byly z velké části založeny na teoretické metodologii. Pokud je nám známo, do dnešního dne neexistují žádné studie, které by hodnotily účinky inhalovaného GA (s a bez N2O) na globální oteplování na scénáře skutečného použití u pacientů. Vzhledem k tomu, že různí pacienti mohou mít různé charakteristiky příjmu anestetika (N2O, inhalovaná pára) s různými strategiemi GA, může být následný vliv na životní prostředí proměnlivý, a proto musí být kvantifikován a kontrolován.

V této navrhované studii se výzkumníci zaměřují na vyhodnocení nové techniky podávání N2O, tj. techniky podávání „streamed-in“ z hlediska jejího dopadu na globální oteplování a klinických účinků. Zpočátku se vzduch-O2-sevofluran zavádí při vysokém FGF 3,0 l/min. Jakmile je v systému dosaženo cílové koncentrace anestetického plynu, tj. MAC 0,5, FGF je snížen pro dosažení stavu nízkého průtoku. V tomto okamžiku je N2O "zaváděn" do směsi O2-sevofluran.