I.2.a Ứng dụng của Nitơ với Y tế, Sức khoẻ.
Trị liệu bằng Nitơ monoxit
Nitơ monoxit hay Nitric oxide (NO) là một trong những oxit của nitơ. NO được biết tới là một trong những tác nhân chính gây ô nhiễm môi trường, nó sản sinh ra trong quá trình sản xuất axit nitric (HNO3). NO cũng được tạo ra trong khí thải xe cộ và khói thuốc lá. NO là một thành phần trong các đám sương mù thường thấy ở các đô thị với nồng độ 10 - 100 ppb (phần tỉ). NO tạo ra tự nhiên trong đường thở có nồng độ từ 100 - 1000 ppb và trong khói thuốc là là khoảng 400 - 1000 ppm (phần triệu). Ở điều kiện bình thường, NO là chất khí không màu, không mùi, có thể tác dụng với O2 để tạo ra khí NO2. Nói chung NO là một chất khí không tốt cho môi trường và sự sống của con người. Tuy nhiên, Inhaled NO (viết tắt là INO, tạm dịch là NO "hít vào") lại là một loại thuốc để điều trị một số chứng bệnh hô hấp. Gọi là "hít vào" vì người ta sẽ đưa một lượng NO rất nhỏ vào đường thở của bệnh nhân, NO sẽ tác dụng giới hạn tại các phế nang, không gây tác động đến các bộ phận khác. Các nghiên cứu cho thấy NO với hàm lượng thấp có tác dụng tăng cường sự hấp thu oxi cho cơ thể.
Cơ chế tác động:
Một số chất xuất hiện tự nhiên trong cơ thể điều khiển dòng máu trong và xung quanh phổi. Những chất này có thể làm cho các mao mạch gần phổi dãn ra qua quá trình tác động lên các tế bào trong mạch máu, làm các tế bào này tạo ra khí NO. Người ta nhận thấy NO tạo ra các hiệu ứng sinh lý giống các thuốc làm giãn mạch như nitroglycerin - một loại thuốc được dùng để chữa cao huyết áp. Các công trình nghiên cứu chỉ ra rằng hàm lượng NO cao có thể gây ra sự giãn mạch lớn và làm giảm huyết áp. Vì NO là dạng khí nên có thể đưa vào các mao mạch phổi qua dòng khí thở vào. Điều này có nghĩ là khi hít vào, NO sẽ có tác dụng chọn lựa trên các mạch máu thuộc phần phổi đang xảy ra sự trao đổi khí. Nói cách khác nó có tác dụng làm tăng cường dòng máu đến các phần phổi có oxi, nhờ đó làm tăng mức oxi trong cơ thể. Nếu NO đi qua màng phổi và đi vào các mạch máu, NO nhanh chóng bị mất tác dụng. Nguyên nhân là NO nhanh chóng tác dụng với hemoglobin. Hemoglobin làm mất tác dụng của NO, do đó khi nó mang NO đi khắp cơ thể, NO không làm giãn mạch tại các khu vực xa phổi. Điều này là một ưu điểm của NO so với một số loại thuốc làm giãn mạch khác, làm giãn mạch máu xung quanh phổi nhưng đồng thời cũng làm giãn mạch khắp cơ thể gây nên hiện tượng hạ huyết áp. INO dùng trong y tế là hỗn hợp NO + N2, trong đó nồng độ NO khoảng vài trăm ppm đến 1000 ppm. Trong quá trình sử dụng INO, cần kiểm soát chặt chẽ nồng độ NO đưa vào và sản phẩm không mong muốn là NO2 trong đường thở. NO2 là chất rất độc cho cơ thể, tiêu chuẩn của OSHA quy định nên giới hạn nồng độ NO2 ở mức nhỏ hơn 5 ppm. Thông thường người ta dùng các cảm biến điện hoá để theo dõi nồng độ các khí này.
Hệ thống cung cấp khí NO vào đường thở đang sử dụng tại BV Nhi đồng 1 (TPHCM)
INO được sử dụng như là một phương pháp trị liệu từ những năm 1990. Hiện nay, NO được dùng để điều trị một số bệnh như chứng tăng áp phổi, hội chứng suy hô hấp cấp (ARDS), tổn thương phổi cấp (ALI),...Tại Việt Nam, bệnh viện Nhi Đồng 1 (TPHCM) là bệnh viện đầu tiên áp dụng kỹ thuật này. Bệnh viện đang sử dụng hệ thống cung cấp và theo dõi khí NO và NO2 NOxBOX của Bedfont (Anh). Hệ thống này được sử dụng kết hợp với máy thở cao tần Sensor Medics 3100A hoặc thở bằng tay.
Monitor theo dõi nồng độ NO và NO2 trong đường thở đang sử dụng tại BV Nhi đồng 1 (TPHCM)
Ví dụ điển hình :
Bệnh nhi đầu tiên sống sót nhờ thở khí NO
Tím tái toàn thân vì suy hô hấp, bé trai 8 ngày tuổi bị nhiễm trùng huyết tưởng không thể qua khỏi, đã trở nên hồng hào và hồi sinh nhờ dùng máy thở khí NO (ôxit nitơ).
Bác sĩ Cam Ngọc Phượng, Trưởng khoa Hồi sức Sơ sinh, Bệnh viện Nhi Đồng 1 (TP HCM), cho biết đây là lần đầu tiên phương pháp điều trị này được triển khai tại Việt Nam.
Bệnh nhi nhà ở Đồng Tháp, được chuyển đến bệnh viện Nhi Đồng 1 trong tình trạng suy hô hấp nặng. Bác sĩ chẩn đoán nhiễm trùng huyết. Việc hỗ trợ hô hấp bằng máy thở rung tần số cao không giúp cải thiện sức khỏe, cháu được điều trị bằng máy thở khí NO.
Kết quả, sau 4 ngày điều trị, tình trạng hô hấp của bé cải thiện dần và hiện không cần phải trợ thở oxy. Theo các bác sĩ khoa Hồi sức Sơ sinh, Bệnh viện Nhi Đồng 1, các bệnh lý xảy ra ở độ tuổi sơ sinh thường làm tăng áp lực mạch máu phổi khiến bệnh nhi bị suy hô hấp. Với phương pháp thở máy rung tần số cao trước đây, chỉ khoảng 30% bệnh nhi được cứu. Những trường hợp nặng thường tử vong. Ở hệ thống máy thở mới, khí NO vào máu làm dãn nỡ các mạch máu ở phổi, dẫn đến giảm áp lực mạch máu phổi và giúp cho việc trao đổi khí hiệu quả hơn. Từ đó cải thiện được tình trạng suy hô hấp.