Việc thải ra khí cacbonic, nhiệt độ Trái Đất tăng lên, băng tan và khí hậu thất thường luơn cĩ mặt trong những bản tin hằng ngày. Nhưng cĩ phải sự quan tâm của chúng ta đến khí cacbonic đã che mắt chúng ta trước sự đe dọa của một tác nhân nguy hiểm hơn? Thủ phạm gây ra hiện tượng ấm lên tồn cầu chính là Nitơ
và việc xem nhẹ nĩ sẽ dẫn đến những thiệt hại rất lớn tới cả sức khoẻ của con người lẫn mơi trường.
Khí nitơ trong thiên nhiên
Nitơ là một khí thiết yếu của cuộc sống. Thực vật, động vật và vi khuẩn, tất cả đều sử dụng Nitơ (trong các amino acid, thành phần cấu tạo nên protein – chất
đạm). Protein khơng chỉ cho phép chúng ta phát triển và hoạt động mà chúng cịn hình thành cơ sở của hầu hết mọi phản ứng hố học trong cơ thể con người. Nguồn Nitơ chính của chúng ta là từ khí quyển, nơi mà chúng hiện diện dưới
KILOB OB OO KS .CO M
dạng khí Nitơ (N2), cịn gọi là đạm khí. Tuy nhiên ở dạng khí, Nitơ rất trơ và chỉ
một số lượng nhỏ sinh vật cĩ thể sử dụng nĩ. Quá trình tự nhiên của việc sử
dụng khí nitơ và chuyển hố nĩ thành những hợp chất hữu dụng (cĩ ích) gọi là cố định đạm, và được thực hiện bởi vi khuẩn cố định đạm (và thỉnh thoảng là sấm sét). Khả năng kết hợp hay cố định nitơ là đặc trưng quan trọng của cơng nghiệp hĩa chất hiện đại, trong đĩ Nitơ (cùng với khí thiên nhiên) được chuyển hĩa thành amơniắc (phương pháp Haber).
Ammoniac về mặt sinh học dễ tiếp cận hơn khí Nitơ và được sử dụng bởi vi khuẩn nitrat hố để tạo thành các anion nitrit (NO2-) và sau đĩ là nitrat (NO3-). Những ion nitrat này là dạng Nitơ mà thực vật cĩ thể hấp thụ được, và như thế
tức là dạng đưa Nitơ vào chuỗi thức ăn của chúng ta. Nhưng nếu tồn bộ lượng Nitơ trong khí quyển rốt cuộc đều bị hấp thụ bởi động vật và thực vật thì chắc chắn sẽ cĩ sự thiếu hụt Nitơ. May thay cĩ những vi khuẩn cĩ khả năng khử Nitơ
nhằm hồn thành chu trình tự nhiên của Nitơ và chuyển hố nĩ thành chất khí N2.
Chu trình này một cách tự nhiên được điều chỉnh bởi tốc độ mà vi khuẩn cĩ thể
chuyển hố một hợp chất này thành một hợp chất khác và bởi số lượng vi khuẩn cĩ sẵn trong đất. Trước đây, việc này dẫn đến một giới hạn tự nhiên của Nitơ
trong tự nhiên, điều này dẫn đến việc luơn tồn tại một ngưỡng nitơ nhất định trong tầng sinh quyển. Tuy nhiên sự tiến bộ kỹ thuật đã đột ngột làm tăng giới hạn tự nhiên này lên, và những hậu quả của nĩ đã cĩ ảnh hưởng sâu rộng. Vậy chuyện gì đã xảy ra?
KILOB OB OO KS .CO M
Các vi khuẩn lấy Nitơ từ khơng khí và chuyển đổi thành những hỗn hợp mà thực vật và động vật cĩ thể sử dụng được.
Nguyên nhân của việc lượng Nitơ tăng quá cao (thừa Nitơ)
Sự khởi đầu của cuộc cách mạng cơng nghiệp đã báo trước một sự thay đổi nghiêm trọng làm ảnh hưởng lớn đến sự cân bằng Nitơ. Việc đốt cháy những nguyên liệu dưới lịng đất như than đá, dầu mỏ với qui mơ lớn đã giải phĩng những lượng lớn Nitơ oxit (bao gồm cả đinitơ oxit hay N2O). Điều này trở nên nghiêm trọng hơn khi Thế chiến I diễn ra, với sự phát triển của quá trình Haber- Bosch (quá trình điều chế NH3 từ khí N2 mà khơng cĩ sự tham gia của vi khuẩn cố định đạm nĩi trên). Lượng khí ammonia được sản xuất trở thành một nguồn tài nguyên đáng kể và được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất những thứ phân bĩn rẻ tiền cho hoa màu. Việc đốt rừng làm rẫy cũng như sản xuất nylon cũng gĩp phần đáng kể vào sự gia tăng lương Nitơ. Tuy nhiên, tầm quan trọng của nơng nghiệp trên thế giới khiến chúng ta phân vân về việc cĩ nên dừng điều chế
Nitơ nhân tạo hay khơng? Tại sao chúng ta lại muốn quay trở lại giới hạn tự
nhiên của chu trình Nitơ?
Tại sao chúng ta cần phải lo lắng?
Cĩ hai đối tượng chính chịu ảnh hưởng xấu của các hợp chất của N: mơi trường và sức khoẻ con người. Khi khí đinitơ oxit (N2O) lên đến tầng bình lưu và phá huỷ tầng ozone, dẫn đến sự gia tăng lượng bức xạ cực tím, gây ung thư da và
KILOB OB OO KS .CO M
đục thuỷ tinh thể. Trớ trêu thay khi N2O ở gần mặt đất nĩ cĩ thể tạo thành ozone, từ đĩ tạo thành sương mù vào những ngày nắng nĩng và khơng cĩ giĩ. Sương mù đĩ gây ra các bệnh đường hơ hấp, phá hoại buồng phổi, tăng nguy cơ
ung thư cũng như làm giảm sức đề kháng của con người. Nitơ oxit cũng hịa tan hơi nước trong khơng khí và tạo thành mưa acid, bào mịn đá, các vật dụng bằng kim loại cũng như nhà cửa. Năm 1967 một cây cầu trên sơng Ohio bị sập do mưa acid, khiến 46 người chết. Khơng chỉ thế, ngay đến con người, thực vật (bao gồm cả cây trồng của chúng ta) cũng gặp nguy hiểm. Mối liên hệ giữa mưa acid, bệnh Alzheimer và các vấn đề về não bộ đã được nhiều nhà khoa học lưu ý. Vậy tĩm lại, đây là tin xấu !
Cịn nhiều vấn đề khác nữa. Việc lạm dụng phân bĩn hoa màu cũng như các hợp chất của nitơ để nuơi gia súc đã dẫn đến một lượng lớn nitơ chảy vào trong các ao hồ. Hậu quả là tảo phát triển mạnh ngồi sự kiểm sốt nhờ vào “dịng lũ” Nitơ này, lấy hết nguồn oxy trong nước và lấp đi ánh sáng mặt trời, làm tơm cá chết ngạt và ngăn cản quá trình quang hợp ở các thực vật sống dưới nước. Đáng lo ngại là lượng Nitơ ở hồ tại Na uy đã tăng lên gấp đơi trong 10 năm qua và ở
Bắc Âu người ta đang thải ra lượng nitơ với tốc độ gấp 100 lần tự nhiên. Tương lai của những cái hồ này xem ra vơ cùng u ám.
Quay trở lại với đất, lượng nitơ trong đất tăng cũng khiến một số lồi thực cĩ thể
thắng thế hơn so với số cịn lại. Sự “phục vụ” này cĩ thể giúp chúng lợi dụng số
Nitơ thừa để phát triển một cách nhanh chĩng, và điều này hiển nhiên số phận của những lồi khác sẽ trở nên tăm tối vì mất đi nhiều nguồn tài nguyên. Các lồi thực vật khác dần dần biến mất (tuyệt chủng), ảnh hưởng đến các lồi động vật, cơn trùng, chim muơng ăn các lồi này để sống. Đây chính là hiện tượng đã khiến cho nhiều khu rừng ở Hà Lan trở nên khan hiếm các chủng loại động thực vật.
Cuối cùng, nitơ oxit cũng gây ra hiện tượng trái đất nĩng dần lên. Dù nồng độ
nitơ oxit trong khơng khí ít hơn đáng kể so với nồng độ CO2, mối nguy hại tiềm tàng do chúng gây ra làm ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và mơi trường lại nhiều
KILOB OB OO KS .CO M
Ngọc Huy (Theo The Naked Scientists)
hoahocvietnam.com
BÀI 2. Phương pháp đốt lạnh và Nitơ lỏng dùng trong da liễu.
Nhiệt lạnh trị liệu cịn gọi là đốt lạnh là phương pháp dùng nhiệt độ âm để phá huỷ một phần mơ, tổ chức sống (lành tính hoặc ác tính), hoặc các tổn thương bệnh… Phương pháp này rất hay được sử dụng trong các tiểu phẫu về da liễu. Từ khi người ta tìm được cách giữ các dung dịch lỏng cĩ nhiệt độ dưới 0oC trong các bình chứa thì phương pháp này trở nên rất thơng dụng. Các dịch lỏng cĩ nhiệt độ âm thường là các loại khí hố lỏng của Ni tơ, Oxy, Hydro…cho đến những năm 40 của thế kỷ trước và tới tận ngày nay, Ni tơ lỏng là loại hay được sử dụng nhất với các ưu điểm tiện lợi, rẻ tiền, dễ sử dụng.
Cơ chế tác dụng: Cơ chế tác dụng của nhiệt lạnh được chia làm 3 giai đoạn: Giai đoạn 1: truyền nhiệt: cơ chế mà đốt lạnh cĩ thể phá huỷ tế bào là do sự truyền nhiệt rất nhanh đến da làm cho nhiệt độ tế bào hạ xuống nhanh và đột ngột. Tốc độ truyền nhiệt phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ trong đĩ Ni tơ
lỏng cĩ nhiệt độ rất thấp (nhiệt độ sơi là -196oC) và da cĩ nhiệt độ là 370C. Vì vậy nếu dùng phương pháp phun Ni tơ lỏng lên da thì hầu như ngay lập tức nhiệt
độ của da sẽđạt tới - 196 oC.
Giai đoạn 2: huỷ hoại tế bào: sau khi bị đĩng thành băng, tế bào bị huỷ
hoại trong khoảng thời gian nhiệt độ từ từ trở về bình thường. Nước ở ngồi tế
bào biến thành đá gây ra một sự chênh lệch giữa trong và ngồi tế bào làm huỷ
hoại tế bào. Trong quá trình tan đơng, dịch nội bào sẽ thốt ra qua màng tế bào
đã bị hư hại. Làm đơng lạnh càng nhanh và tan đơng càng chậm sẽ càng làm cho tế bào bị huỷ hoại nhiều.
Để phá huỷ các tế bào sừng của da, nhiệt độ cần đạt là -50oC trở xuống, cịn tế bào sắc tố chỉ cần khoảng -5oC là phá huỷđược. Điều này giải thích hiện tượng mất sắc tố sau khi áp lạnh lên da những người cĩ da sẫm màu. Các tổ
chức ung thư, để phá huỷ cần đạt nhiệt độ - 50oC cịn tổ chức lành tính chỉ cần - 20oC đến -25oC là đủ.
KILOB OB OO KS .CO M
Giai đoạn 3: Quá trình viêm: là quá trình đáp ứng của da đối với liệu pháp lạnh, biểu hiện là các ban đỏ, phù nề. Đây là sự phản ứng lại với tế bào da bị
chết và giúp phá huỷ các tế bào tại chỗ. Khi dùng phương pháp nhiệt lạnh cĩ thể
gây tổn thương bĩc tách màng đáy và tạo thành các mụn nước. Các kỹ thuật áp lạnh:
Cĩ nhiều phương pháp áp dụng kỹ thuật điều trị nhiệt lạnh như phun, áp bằng đầu áp, hoặc bằng que nhúng vv… Nhiều loại chất được dùng làm nguồn nhiệt lạnh như CO2, Freon, Nitrous oxide… nhưng Nitơ lỏng là loại hay được sử
dụng nhất vì giá rẻ, dễ sử dụng, nhiệt độ thấp. Trước khi thực hiện kỹ thuật cĩ thể cần gây tê tại chỗ bằng lidocaine, EMLA, ELA-Max… đặc biệt là đối với trẻ
em phải gây tê tại chỗ.
Phương pháp phun: là phương pháp hay được sử dụng nhất. Phương pháp này dùng để điều trị cho các tổn thương nơng, cả lành tính và ác tính. Khi phun cần cĩ thời gian ngắt quãng để khơng làm tổn hại tới vùng da lành, tránh các tai biến cĩ thể xảy ra. Người ta thường dùng các loại đầu phun cĩ hình trịn đối với tổn thương cĩ hình trịn, oval. Cịn những tổn thương lớn, cĩ ranh giới khơng rõ, hình dạng khơng đều thì cần thiết phải làm nhiều lần để phá huỷ hồn tồn tổn thương. Cĩ hai loại đầu phun: dùng 1 lần và dùng nhiều lần. Đầu dùng 1 lần cĩ các ưu điểm như cĩ thể cắt bằng kéo theo hình dạng của tổn thương do vậy rất hợp với kích thước và hình dạng tổn thương, khơng gây nhiễm bệnh chéo cho các bệnh nhân (đặc biệt khi điều trị cho bệnh nhân HIV).
Cần đểđầu phun cách vị trí tổn thương khoảng 1cm. Nitơ lỏng được phun vào tổn thương cho đến khi tạo thành một đám trắng trơng giống như quả bĩng bằng tuyết trên bề mặt tổn thương. Đĩ cũng là độ lớn của tổn thương sẽ bị phá huỷ. Cĩ thể phun nhiều lần cho đến khi quả "bĩng tuyết" này đạt kích thước của tổn thương. Tuỳ thuộc kích thước của tổn thương mà phải điều trị nhiều lần hoặc ít.
Phương pháp áp bằng que nhúng: Đây là phương pháp đầu tiên người ta dùng để áp Nitơ lỏng. Dùng đầu que cĩ bơng gịn nhúng vào nitơ lỏng rồi áp vào vị trí tổn thương. Phương pháp này khơng đạt nhiệt độ lạnh bằng phương pháp
KILOB OB OO KS .CO M
phun do vậy thường áp dụng cho các trường hợp tổn thương lành tính. Adenovirus là loại vi rút cĩ thể tồn tại trong nitơ lỏng, vì vậy khơng nên dùng 1 que nhúng, 1 cốc nhúng chung cho mọi bệnh nhân.
Phương pháp dùng đầu áp: cĩ nhiều thứ kim loại cĩ thể giữ nhiệt rất tốt
được dùng làm đầu áp nitơ lỏng. Hay dùng nhất là đầu áp bằng đồng. Dùng một màng bao mỏng phủ lên tổn thương rồi nhấn đầu áp lạnh vào. Phương pháp này hiện nay ít dùng vì nĩ mất nhiều thời gian.
Phương pháp đầu áp đơi: Đầu lưu nhiệt (thường làm bằng đồng) được nối với một nhiệt kế điện tử cĩ thể đo được - 75oC, gây tê tại chỗ và đưa đầu này vào trong tổn thương cần phá huỷ. Phun nitơ lỏng vào đầu dẫn nhiệt cho đến khi
đầu lưu nhiệt đạt đến nhiệt độ cần để phá huỷ tổn thương (thường khoảng -50
đến - 60oC). Cĩ thể lặp lại nhiều lần cho đến khi tổn thương bị phá huỷ hồn tồn.
Áp dụng lâm sàng:
Cĩ nhiều loại tổn thương da cĩ thể áp dụng phương pháp nhiệt lạnh, đặc biệt là nitơ lỏng đểđiều trị. Các tổn thương cĩ cấu trúc mơ bệnh học khác nhau nên sẽ bị phá huỷở các chu kỳ nhiệt lạnh - hồi nhiệt khác nhau. Tuy cĩ nhiều phương pháp khác để điều trị các tổn thương trên da nhưng với các bệnh như
dày sừng do ánh sáng, hạt cơm, dày sừng da mỡ, Nitơ lỏng là lựa chọn điều trị
hàng đầu.
Điều trị tổn thương sắc tố: Melasma cĩ thể điều trị bằng nhiệt lạnh khoảng -5 đến -10oC trong khoảng 4-6 tuần cĩ thể cho kết quả khả quan tuy khơng thơng dụng bằng điều trị hố chất làm trắng, lột nhẹ da mặt. Đối với các vết xăm, cĩ thể dùng nhiệt lạnh với 2 chu kỳ nhiệt lạnh - hồi nhiệt khoảng 30 giây, mỗi 4 - 6 tuần làm một lần cũng cĩ kết quả. Tuy nhiên phương pháp này nay ít dùng vì cĩ các phương pháp mới điều trị hiệu quả hơn, bền vững hơn như
Laser CO2, Nd-Yag. Các tổn thương mất sắc tố vơ căn dạng giọt (IGH) cũng cĩ thể dùng nitơ lạnh phun khoảng 5 giây, 4-6 tuần làm một lần. Nốt ruồi, xạm da ánh sáng cũng cĩ thể áp dụng với thời gian phun khoảng 5-10 giây, làm trong vài lần cách nhau 4-6 tuần.
KILOB OB OO KS .CO M
Tổn thương mạch máu: Kaposi Sarcoma: điều trị với 2 chu kỳ nhiệt lạnh - hồi nhiệt khoảng 30 giây, mỗi 4 - 6 tuần làm một lần. Dãn tĩnh mạch dạng "hồ
máu" cũng cĩ thể dùng 1 chu kỳ, 10 giây. Các u mạch máu dùng 2 chu kỳ, 30 giây.
Tổn thương là các nang, kít, U ở da: đều cĩ thểđiều trị bằng nitơ lạnh với chu kỳ nhiệt, nhiệt độ, số lần tuỳ thuộc vào kích thước, độ sâu của tổn thương.
Các biến chứng cĩ thể gặp: tại vị trí điều trị cĩ thể xảy ra biến chứng như
xuất huyết, nhiễm khuẩn, rối loạn cảm giác, tăng sắc tố, sẹo lồi hoặc teo da vv… Tuyệt đối khơng dùng phương pháp này cho những tổn thương vùng gần mắt, mí mắt. Khơng nên dùng cho bệnh nhân mẫn cảm với lạnh, mày đay do lạnh, cĩ tiền sử bệnh raynaud, bệnh đơng vĩn globulin máu.
Tĩm lại: Đốt lạnh, đặc biệt là nitơ lỏng là phương pháp điều trị các tổn thương da lành tính và ác tính vừa hiệu quả lại vừa dễ làm. Phương pháp này vẫn cịn
được áp dụng cho đến nay mặc dù cĩ nhiều phương pháp mới ra đời. Sử dụng phương pháp này thích hợp với điều kiện kinh tế, nhanh chĩng và ít cần gây tê,
phù hợp với các trung tâm da liễu tuyến tỉnh, huyện. Ngày 31/05/2007 - Ths. Vũ Tuấn Anh
BÀI 3. Rừng và prơtơxyt nitrogen
Để giảm lượng khí cacbonic (CO2) trong khí quyển, chúng ta được khuyến khích trồng rừng. Nhưng rừng cĩ thể trở thành nguồn cung cấp khí gây hiện tượng nhà kính, ví dụ như N2O “, các chuyên gia của Đại học Nơng Lâm Sukacheva SO RAN (Nga) đăđưa ra kết luận trên
( menyailo@hotmail.com ).
Khí protoxyt nitrogen (N2O) là một trong các khí gây nên hiện tượng hiệu ứng nhà kính, phá vỡ tầng Ozon. Lượng lớn khí này được “sản xuất” bởi các vi trùng trong đất, tuy nhiên bên cạnh chúng cịn cĩ các vi trùng “hiếu khí”; cĩ nghĩa là
KILOB