Nitrous oxide hoạt động theo cơ chế nào để giảm đau và gây mê?

Nitrous oxide tạo ra tác dụng giảm đau thông qua kích hoạt giải phóng opioid nội sinh tại thân não và tủy sống, đồng thời ức chế thụ thể NMDA của glutamate. Tác dụng gây mê của khí này liên quan đến việc kích thích các kênh kali hai lỗ dòng TREK, làm tăng phân cực màng nơ-ron và ức chế dẫn truyền hưng phấn thần kinh trung ương.

Tại sao lạm dụng khí nitrous oxide lại gây tổn thương hệ thần kinh nghiêm trọng?

Hít nitrous oxide liên tục gây oxy hóa nguyên tử coban trung tâm của vitamin B12 từ dạng hoạt động Co(I) sang Co(II) và Co(III), làm bất hoạt hoàn toàn enzyme methionine synthase. Hậu quả là quá trình methyl hóa myelin bị gián đoạn do thiếu hụt S-adenosylmethionine, dẫn đến thoái hóa phối hợp bán cấp tủy sống và bệnh đa dây thần kinh ngoại biên.

Hiện tượng thiếu oxy khuếch tán khi ngừng sử dụng nitrous oxide là gì?

Thiếu oxy khuếch tán xảy ra khi ngừng hít nitrous oxide đột ngột và hít ngay không khí phòng. Do độ hòa tan thấp, khí N2O từ máu ồ ạt tràn vào phế nang làm pha loãng oxy, gây tụt nhanh phân áp oxy phế nang và máu động mạch. Tình trạng này được phòng tránh bằng cách cho thở oxy nguyên chất trong vài phút kết thúc thủ thuật.

Quy định pháp lý hiện hành tại Việt Nam đối với khí nitrous oxide như thế nào?

Tại Việt Nam, khí nitrous oxide chỉ được phép sử dụng trong các cơ sở y tế theo đúng chỉ định chuyên môn và làm phụ gia thực phẩm theo Thông tư số 24/2019/TT-BYT. Mọi hành vi mua bán, sử dụng khí N2O cho mục đích giải trí bóng cười đều bị nghiêm cấm theo Công văn số 2954/BYT-KCB, Công văn số 4390/BYT-KCB và Luật Đầu tư sửa đổi.

Nitrous oxide là gì? Dược lý học và độc tính của N2O

Nitrous oxide là hợp chất khí vô cơ của nitơ và oxy với công thức hóa học $N_2O$ , tồn tại ở dạng khí không màu, có mùi thơm ngọt nhẹ và vị hơi ngọt trong điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn. Trong chuyên ngành y học và dược lý lâm sàng, hợp chất này được phân loại thuộc nhóm thuốc gây mê đường hô hấp và thuốc giảm đau toàn thân, đặc trưng bởi tốc độ khởi phát tác dụng nhanh, độ hòa tan trong máu thấp và khả năng duy trì ý thức của người bệnh khi sử dụng ở nồng độ dưới ngưỡng gây mê. Bài viết này phân tích toàn diện về cấu trúc hóa học, các đặc tính lý hóa, dược động học và dược lực học, cơ chế tác động lên thụ thể thần kinh trung ương, con đường gây độc thần kinh thông qua việc bất hoạt vitamin B12, cũng như chỉ định lâm sàng và các quy định pháp lý hiện hành tại Việt Nam.

Đặc tính lý hóa và cấu trúc phân tử

Phân tử nitrous oxide được cấu tạo từ hai nguyên tử nitơ liên kết trực tiếp với một nguyên tử oxy. Về mặt hình học không gian, phân tử nitrous oxide sở hữu cấu trúc thẳng bất đối xứng, trong đó nguyên tử oxy nằm ở một đầu của liên kết phân tử thay vì giữ vị trí đối xứng trung tâm giữa hai nguyên tử nitơ. Cấu trúc điện tử của phân tử được mô tả chính xác nhất thông qua lý thuyết cộng hưởng hóa học, với hai dạng cộng hưởng chính đóng góp vào trạng thái cơ bản:

N \equiv N^+ - O^- \longleftrightarrow N^- = N^+ = O

Trong các công thức cộng hưởng ở trên, trạng thái thứ nhất bao gồm một liên kết ba giữa hai nguyên tử nitơ mang điện tích dương hình thức và một liên kết đơn với nguyên tử oxy mang điện tích âm hình thức, trong khi trạng thái thứ hai thể hiện hai liên kết đôi liên tiếp giữa các nguyên tử. Do sự phân bố điện tích bất đối xứng này, phân tử nitrous oxide mang một mômen lưỡng cực nhỏ, giúp hợp chất có thể hòa tan nhẹ trong nước và tan tốt hơn trong các dung môi không phân cực cũng như các màng lipid sinh học.

Ở điều kiện tiêu chuẩn, nitrous oxide là chất khí tương đối bền vững về mặt hóa học và không bốc cháy ở nhiệt độ thường. Tuy nhiên, khi được nung nóng đến nhiệt độ cao, phân tử khí này bị phân hủy nhiệt tạo ra hỗn hợp khí chứa oxy nguyên tử hoạt tính cao, do đó có khả năng thúc đẩy và duy trì quá trình đốt cháy mạnh mẽ tương tự như khí oxy nguyên chất. Các thông số lý hóa cơ bản của nitrous oxide được tổng hợp chi tiết trong bảng dưới đây:

Thông số đặc tính	Giá trị định lượng	Ý nghĩa lâm sàng và ứng dụng
Công thức phân tử	$N_2O$	Hợp chất oxit vô cơ của nitơ
Khối lượng mol phân tử	44,013 g/mol	Nặng hơn không khí xấp xỉ 1,5 lần
Nhiệt độ sôi ở áp suất 1 atm	-88,48 °C	Tồn tại ở pha khí trong điều kiện nhiệt độ phòng
Nhiệt độ nóng chảy	-90,86 °C	Chuyển từ pha rắn sang pha lỏng ở nhiệt độ rất thấp
Khối lượng riêng pha khí ở 0 °C	1,977 g/L	Khí lắng đọng ở các vùng trũng thấp khi rò rỉ
Hệ số phân bố máu-khí ở 37 °C	0,46	Độ hòa tan thấp giúp khởi phát và hồi tỉnh nhanh
Hệ số phân bố dầu-khí ở 37 °C	1,4	Độ hòa tan lipid thấp phản ánh hiệu lực gây mê yếu
Nồng độ phế nang tối thiểu (MAC)	104%	Không thể gây mê đơn độc ở áp suất khí quyển

Lịch sử khám phá và phát triển ứng dụng y học

Nitrous oxide giữ một vị trí kinh điển trong lịch sử y khoa nhân loại khi là chất vô cảm đường hô hấp đầu tiên được khám phá và đưa vào thực hành lâm sàng. Lịch sử phát hiện và ứng dụng của chất khí này trải qua ba giai đoạn mang tính bước ngoặt:

Năm 1772: Nhà hóa học người Anh Joseph Priestley lần đầu tiên điều chế và cô lập thành công chất khí này bằng phản ứng giữa axit nitric và phoi sắt vụn, ban đầu được ông đặt tên là khí nitơ khử phlogiston (dephlogisticated nitrous air).
Năm 1799: Humphry Davy tiến hành các thí nghiệm tự hít khí nitrous oxide trên bản thân tại Viện Khí sinh học Bristol, ghi nhận cảm giác hưng phấn, gây cười sảng khoái và nhận thấy khả năng làm giảm bớt cảm giác đau thể chất, từ đó đưa ra gợi ý đầu tiên về việc sử dụng khí này trong các cuộc phẫu thuật ngoại khoa.
Năm 1844: Nha sĩ Horace Wells tại Hartford, Connecticut, Hoa Kỳ đã chứng kiến tác dụng giảm đau của khí và tự mình trải nghiệm nhổ một chiếc răng hàm dưới sự vô cảm của nitrous oxide do chuyên viên Gardner Quincy Colton cung cấp, đánh dấu ca phẫu thuật nha khoa không đau đầu tiên trong lịch sử y học hiện đại.

Mặc dù một buổi trình diễn công khai sau đó của Horace Wells tại Bệnh viện Đa khoa Massachusetts không thành công trọn vẹn do liều lượng chưa tối ưu khiến bệnh nhân kêu lên, sự kiện này đã mở đường cho các nghiên cứu tiếp nối về sau. Đến nửa cuối thế kỷ XIX, nitrous oxide được kết hợp chính thức với khí oxy nguyên chất trong hệ thống bình nén áp lực cao, trở thành phương pháp vô cảm tiêu chuẩn trong nha khoa và sản khoa trên toàn thế giới.

Dược động học và nguyên lý khuếch tán khí

Hệ số phân bố máu-khí và tốc độ khởi phát

Đặc tính dược động học nổi bật nhất của nitrous oxide là độ hòa tan trong máu rất thấp, được đặc trưng bởi hệ số phân bố máu-khí ở mức 0,46 (một số tài liệu ghi nhận mức 0,47). Do hòa tan rất ít vào huyết tương, lượng khí đi vào tuần hoàn không bị giữ lại trong máu mà nhanh chóng làm tăng phân áp của nitrous oxide trong máu động mạch. Nhờ đó, phân áp khí trong phế nang cân bằng gần như tức thì với phân áp trong máu động mạch và các mô giàu tưới máu, đặc biệt là não bộ.

Chính nhờ hệ số phân bố máu-khí thấp này, quá trình khởi mê bằng nitrous oxide diễn ra rất nhanh chóng, thường chỉ trong vòng vài nhịp thở đầu tiên. Tương tự, khi ngừng cung cấp khí, quá trình hồi tỉnh cũng diễn ra nhanh tương ứng vì lượng khí tồn dư trong máu dễ dàng khuếch tán ngược trở lại phế nang để đào thải ra ngoài theo nhịp thở của người bệnh.

Hiệu ứng nồng độ và hiệu ứng khí thứ hai

Trong thực hành gây mê, nitrous oxide thể hiện hai hiện tượng vật lý học kinh điển được gọi là hiệu ứng nồng độ và hiệu ứng khí thứ hai:

Hiệu ứng nồng độ: Khi đưa vào đường thở một nồng độ cao nitrous oxide (thường từ 50% đến 70%), một thể tích khí rất lớn sẽ khuếch tán nhanh chóng từ phế nang vào lòng mạch máu. Sự di chuyển thể tích khí lớn này tạo ra một lực hút áp suất âm cục bộ trong phế nang, kéo thêm một lượng hỗn hợp khí mới từ đường thở ngoài vào phổi, giúp nồng độ nitrous oxide phế nang đạt trạng thái cân bằng nhanh hơn nhiều so với dự tính thuần túy.
Hiệu ứng khí thứ hai: Khi nitrous oxide được sử dụng đồng thời cùng một chất gây mê hô hấp halogen hóa dễ bay hơi (chẳng hạn như sevoflurane hoặc isoflurane), sự hấp thu cực nhanh của nitrous oxide làm co rút tổng thể tích khí còn lại trong phế nang. Sự suy giảm thể tích này dẫn đến việc cô đặc nồng độ của chất khí gây mê thứ hai, làm gia tăng phân áp phế nang và thúc đẩy tốc độ hấp thu của chất gây mê đó vào tuần hoàn máu.

Hiện tượng khuếch tán vào các khoang kín

Một đặc điểm dược động học có ý nghĩa an toàn sống còn trong phẫu thuật là sự chênh lệch tốc độ khuếch tán giữa nitrous oxide và khí nitơ tự nhiên trong cơ thể. Do độ hòa tan của nitrous oxide trong máu cao hơn nhiều so với nitơ, theo phân tích của Sanders và cộng sự (2008), tốc độ nitrous oxide khuếch tán từ lòng mạch máu vào một khoang kín chứa khí nhanh gấp khoảng 34 lần so với tốc độ khí nitơ có thể khuếch tán rời khỏi khoang kín đó.

Hệ quả của sự chênh lệch khuếch tán gấp 34 lần này phụ thuộc vào tính chất co giãn của thành khoang chứa:

Đối với các khoang kín có thành mềm và co giãn tốt (chẳng hạn như các quai ruột bị tắc hoặc bóng chèn của ống nội khí quản), thể tích khoang chứa sẽ giãn nở nhanh chóng, gây chướng bụng dữ dội hoặc chèn ép thiếu máu niêm mạc khí quản.
Đối với các khoang kín có thành cứng không thể co giãn (chẳng hạn như khoang màng phổi, hốc tai giữa sau phẫu thuật tạo hình màng nhĩ hoặc hộp sọ kín), áp suất bên trong khoang sẽ tăng vọt nhanh chóng, dẫn đến nguy cơ tràn khí màng phổi áp lực, rách mảnh ghép màng nhĩ hoặc tăng áp lực nội sọ đe dọa tính mạng.

Hiện tượng thiếu oxy khuếch tán

Khi kết thúc quá trình gây mê và ngừng cấp nitrous oxide đột ngột, một hiện tượng nguy hiểm có tên là thiếu oxy khuếch tán có thể xuất hiện nếu người bệnh hít thở ngay không khí phòng. Do áp suất riêng phần trong máu cao hơn nhiều so với phế nang lúc ngưng thuốc, một lưu lượng khổng lồ nitrous oxide sẽ khuếch tán ồ ạt từ máu trở lại lòng phế nang.

Lượng khí nitrous oxide tràn vào phế nang làm pha loãng các chất khí khác tại chỗ, khiến nồng độ và phân áp của khí oxy cũng như khí carbon dioxide trong phế nang bị sụt giảm nghiêm trọng. Sự sụt giảm phân áp oxy dẫn đến thiếu oxy mô cấp tính, trong khi sự suy giảm phân áp carbon dioxide làm giảm kích thích trung tâm hô hấp tại hành não. Để phòng ngừa biến chứng này, quy trình y khoa chuẩn luôn yêu cầu cho người bệnh thở oxy nguyên chất nồng độ cao trong giai đoạn kết thúc gây mê.

Cơ chế tác động dược lực học tại hệ thần kinh trung ương

Mặc dù đã được ứng dụng lâm sàng qua nhiều thế kỷ, các cơ chế phân tử chính xác tạo nên tác dụng giảm đau, an thần và vô cảm của nitrous oxide chỉ thực sự được làm sáng tỏ kể từ cuối thế kỷ XX thông qua các nghiên cứu dược lý học thần kinh chuyên sâu.

Cơ chế giảm đau

Tác dụng giảm đau mạnh mẽ của nitrous oxide được điều hòa chủ yếu thông qua việc kích hoạt các con đường dẫn truyền ức chế đau đi xuống tại hệ thần kinh trung ương. Khi đi vào não bộ, nitrous oxide kích thích sự phóng thích các peptide opioid nội sinh tại vùng chất xám quanh cống não thuộc thân não. Sự giải phóng opioid nội sinh này hoạt hóa các thụ thể opioid, từ đó kích hoạt các nơ-ron phóng chiếu xuống sừng sau của tủy sống.

Tại tủy sống, con đường ức chế đi xuống này thúc đẩy sự giải phóng chất dẫn truyền thần kinh noradrenaline, tác động chọn lọc lên các thụ thể alpha-2 adrenergic ở mức tiền synap và hậu synap. Quá trình này ức chế sự truyền tín hiệu đau từ sợi cảm giác ngoại vi lên đồi thị và vỏ não, tạo ra hiệu quả giảm đau tương đương với liều điều trị của nhiều thuốc nhóm opioid nhưng không gây ức chế hô hấp nghiêm trọng.

Cơ chế an thần và vô cảm

Khác với các thuốc gây mê hô hấp bay hơi dẫn xuất ete tác động chủ yếu lên thụ thể GABA-A, nitrous oxide tạo ra trạng thái an thần và ức chế ý thức thông qua hai đích tác động phân tử chính:

Ức chế thụ thể NMDA: Nitrous oxide hoạt động như một chất đối kháng không cạnh tranh tại thụ thể N-methyl-D-aspartate (NMDA) của glutamate - chất dẫn truyền thần kinh hưng phấn quan trọng nhất trong não bộ. Bằng cách chẹn dòng ion canxi đi qua thụ thể NMDA, khí này ức chế khả năng tạo điện thế hưng phấn hậu synap, làm gián đoạn sự liên kết thông tin giữa các mạng lưới nơ-ron vỏ não.
Kích hoạt dòng kênh kali hai lỗ: Nitrous oxide kích thích mở các kênh kali nền thuộc họ kênh hai lỗ dòng TREK-1. Sự mở rộng dòng kênh kali này gây tăng rò rỉ ion kali ra khỏi nội bào, làm tăng phân cực màng tế bào thần kinh và đưa điện thế màng về mức âm hơn, ngăn chặn sự phát xung thần kinh tự phát và gây ức chế hoạt động điện não.

Ý nghĩa của chỉ số nồng độ phế nang tối thiểu

Hiệu lực gây mê của các chất vô cảm đường hô hấp được chuẩn hóa thông qua chỉ số nồng độ phế nang tối thiểu (Minimum Alveolar Concentration, viết tắt là MAC). Theo công trình kinh điển của Eger và cộng sự (1965) chuẩn hóa khái niệm MAC trên mô hình thực nghiệm và các nghiên cứu lâm sàng tiếp nối, chỉ số MAC của nitrous oxide ở người được xác định là 104% (một số nghiên cứu thực nghiệm ghi nhận dao động quanh mức 105%) ở áp suất khí quyển tiêu chuẩn 1 atm.

Do chỉ số MAC vượt quá 100%, một người bệnh không thể đạt được độ mê phẫu thuật đầy đủ chỉ bằng cách hít nitrous oxide đơn độc ở áp suất khí quyển bình thường, bởi vì việc cung cấp nồng độ 104% khí gây mê sẽ dẫn đến nồng độ oxy hít vào bằng không và gây ngạt thở ngay lập tức. Do đó, trong thực hành phẫu thuật ngoại khoa, nitrous oxide không bao giờ được sử dụng như một chất gây mê duy nhất, mà luôn đóng vai trò là một chất hỗ trợ giảm đau và đồng gây mê kết hợp với các thuốc mê tĩnh mạch hoặc thuốc mê bay hơi khác.

Độc tính sinh học và cơ chế tổn thương thần kinh

Sự bất hoạt enzyme methionine synthase qua con đường vitamin B12

Tác dụng độc tính sinh học nguy hiểm nhất của nitrous oxide xuất phát từ phản ứng hóa học đặc hiệu giữa phân tử khí này với vitamin B12 (cobalamin), một coenzyme thiết yếu chứa nguyên tử coban trung tâm. Trong điều kiện sinh lý bình thường, enzyme methionine synthase cần vitamin B12 ở trạng thái oxy hóa khử coban hóa trị một Co(I) để thực hiện chức năng xúc tác.

Khi nitrous oxide xâm nhập vào tế bào, nó tham gia phản ứng oxy hóa không thuận nghịch với nguyên tử coban của vitamin B12, biến đổi Co(I) thành Co(II) và Co(III) không còn hoạt tính sinh học. Sự oxy hóa này làm tê liệt hoàn toàn chức năng của enzyme methionine synthase (còn gọi là enzyme 5-methyltetrahydrofolate-homocysteine methyltransferase). Chu trình chuyển hóa methionine và folate bị ngưng trệ hoàn toàn, dẫn đến hai hậu quả sinh hóa nghiêm trọng:

Thiếu hụt S-adenosylmethionine (SAM): Do homocysteine không thể chuyển đổi thành methionine, lượng SAM nội bào sụt giảm nghiêm trọng. SAM là chất cho nhóm methyl duy nhất tham gia vào phản ứng methyl hóa các protein cơ bản của myelin và lipid màng tế bào thần kinh. Sự gián đoạn phản ứng methyl hóa làm phá hủy tính toàn vẹn cấu trúc và khả năng tự sửa chữa của bao myelin bọc quanh sợi trục thần kinh.
Tích tụ homocysteine và axit methylmalonic: Sự tích tụ homocysteine trong tuần hoàn máu làm tăng nồng độ chất gây độc nội mô và gia tăng nguy cơ hình thành huyết khối tĩnh mạch, trong khi nồng độ axit methylmalonic huyết thanh tăng cao do chuỗi rối loạn chuyển hóa cobalamin tế bào.

Hội chứng thoái hóa phối hợp bán cấp tủy sống

Biểu hiện lâm sàng nghiêm trọng nhất của nhiễm độc nitrous oxide mạn tính do lạm dụng là hội chứng thoái hóa phối hợp bán cấp tủy sống (Subacute Combined Degeneration of the spinal cord, viết tắt là SACD). Tình trạng hủy myelin tiến triển xảy ra chọn lọc tại cột sau và cột bên của tủy sống, gây ra các khiếm khuyết thần kinh đặc trưng:

Tổn thương cột sau làm mất cảm giác sâu, mất cảm giác rung âm thoa và cảm nhận tư thế khớp, dẫn đến dáng đi thất điều cảm giác, người bệnh đi đứng loạng choạng và mất thăng bằng khi nhắm mắt (dấu hiệu Romberg dương tính).
Tổn thương cột bên (bó tháp) gây liệt cứng hai chi dưới tiến triển, tăng phản xạ gân xương, xuất hiện phản xạ bệnh lý bó tháp (dấu hiệu Babinski dương tính) và rối loạn cơ vòng kiểm soát tiểu tiện.
Tổn thương đồng thời các dây thần kinh ngoại biên gây viêm đa dây thần kinh cảm giác vận động, khởi đầu bằng cảm giác tê bì dị cảm dạng đi găng đi tất ở đầu ngón tay và ngón chân, sau đó lan dần lên cẳng chân và gây yếu và teo cơ ngọn chi.

Tổng quan hệ thống của Garakani và cộng sự (2016) khi phân tích các ca bệnh lâm sàng lạm dụng nitrous oxide đã khẳng định rằng thoái hóa phối hợp bán cấp tủy sống và bệnh đa dây thần kinh là hai biến chứng thực thể phổ biến nhất. Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra các biểu hiện tâm thần đi kèm bao gồm suy giảm trí nhớ, rối loạn cảm xúc, trầm cảm, hoang tưởng ảo giác và trạng thái lú lẫn cấp tính.

Độc tính huyết học và ức chế tủy xương

Bên cạnh tổn thương hệ thần kinh, việc bất hoạt methionine synthase còn gây ra hiện tượng bẫy methyltetrahydrofolate, làm cạn kiệt nguồn tetrahydrofolate tự do cần thiết cho quá trình tổng hợp nucleotide thymidylate và sao chép chuỗi xoắn kép DNA. Ở những bệnh nhân theo nghiên cứu của Maze và Fujinaga (2000), tiếp xúc liên tục với nitrous oxide kéo dài trên 24 giờ (chẳng hạn như bệnh nhân uốn ván hoặc kích động nặng phải thở khí an thần liên tục trong các đơn vị hồi sức tích cực trước đây), quá trình phân chia tế bào tại tủy xương bị ngừng trệ.

Hậu quả huyết học là tình trạng suy tủy xương cấp tính biểu hiện dưới dạng thiếu máu hồng cầu khổng lồ (megaloblastic anemia) tương tự như bệnh thiếu máu ác tính, kèm theo giảm bạch cầu hạt trung tính và giảm tiểu cầu, làm suy giảm nghiêm trọng khả năng đề kháng chống nhiễm trùng của cơ thể.

Ứng dụng lâm sàng và nguyên tắc an toàn

Gây mê phối hợp và kiểm soát nồng độ

Trong phẫu thuật hiện đại, nitrous oxide được chỉ định phối hợp với các thuốc gây mê tĩnh mạch (như propofol) hoặc các thuốc mê thể khí khác để duy trì độ mê phẫu thuật ổn định. Khi sử dụng trên lâm sàng, nồng độ của nitrous oxide thường được điều chỉnh trong khoảng từ 50% đến 70% thể tích khí thở vào. Một nguyên tắc an toàn bắt buộc không bao giờ được vi phạm là hỗn hợp khí thở phải luôn chứa tối thiểu 30% oxy nguyên chất nhằm đảm bảo phân áp oxy động mạch luôn ở mức an toàn sinh lý.

Nhờ đặc tính giảm đau hiệu quả và an toàn khi sử dụng ngắn hạn dưới sự giám sát y khoa, hỗn hợp khí đồng thể tích gồm 50% nitrous oxide và 50% oxy (được lưu hành dưới tên thương phẩm quốc tế là Entonox) được ứng dụng rộng rãi tại các phòng sinh để giảm đau chuyển dạ cho sản phụ, cũng như trong cấp cứu chấn thương tiền viện và các can thiệp ngoại khoa ngắn như nắn chỉnh xương gãy hoặc thay băng bỏng. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) tiếp tục công nhận nitrous oxide là một loại thuốc thiết yếu, xếp trong nhóm thuốc gây mê đường hô hấp thuộc Danh mục thuốc thiết yếu toàn cầu.

Chống chỉ định y khoa

Dựa trên các đặc tính dược động học khuếch tán và độc tính sinh hóa đã được chứng minh, các chống chỉ định y khoa tuyệt đối và tương đối của nitrous oxide bao gồm:

Các bệnh lý khoang kín chứa khí: Tràn khí màng phổi, tràn khí trung thất, tắc ruột cơ học, tắc mạch do khí, chấn thương sọ não hở có khí nội sọ, chấn thương mắt có thủng nhãn cầu hoặc mắt vừa được tiêm khí nội nhãn trong phẫu thuật võng mạc, phẫu thuật tái tạo chuỗi xương con tai giữa.
Bệnh lý chuyển hóa và huyết học: Người bệnh có tiền sử thiếu hụt vitamin B12 chưa được điều trị, bệnh nhân suy dinh dưỡng nặng, người nghiện rượu mạn tính hoặc có đột biến gen enzyme methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR).
Thời gian phẫu thuật kéo dài: Các ca phẫu thuật dự kiến kéo dài liên tục để tránh nguy cơ ức chế tủy xương và tổn thương tế bào thần kinh tiềm tàng.

Tác động môi trường và biến đổi khí hậu

Bên cạnh vai trò trong y học, nitrous oxide là một chất khí có tầm ảnh hưởng to lớn đối với môi trường khí quyển toàn cầu. Theo Báo cáo đánh giá lần thứ sáu của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC AR6), nitrous oxide là một loại khí nhà kính cực mạnh với tiềm năng làm ấm toàn cầu trong chu kỳ 100 năm (GWP100) cao gấp 273 lần so với khí carbon dioxide (CO2). Điều này có nghĩa là mỗi kilôgam nitrous oxide phát thải vào khí quyển tạo ra hiệu ứng giữ nhiệt tương đương với 273 kilôgam CO2 trong cùng khoảng thời gian.

Hơn nữa, phân tử nitrous oxide có cấu trúc trơ ở tầng đối lưu nên sở hữu thời gian lưu tồn trong khí quyển kéo dài ước tính khoảng 109 năm trước khi bị phân hủy hoặc lắng đọng. Khi nitrous oxide di chuyển lên tầng bình lưu, dưới tác động của bức xạ cực tím mặt trời, nó bị quang phân giải để tạo thành các gốc oxit nitơ hoạt động. Các gốc này tham gia vào các chu trình phản ứng dây chuyền xúc tác phá hủy tầng ozone bảo vệ Trái Đất, biến nitrous oxide trở thành chất phát thải làm suy giảm tầng ozone hàng đầu do con người gây ra trong thế kỷ XXI.

Thực trạng lạm dụng và khung pháp lý tại Việt Nam

Giai đoạn từ năm 2019 đến năm 2026, hiện tượng lạm dụng nitrous oxide như một chất kích thích giải trí dưới hình thức hít khí từ các quả bóng bay (thường được gọi trong cộng đồng là "bóng cười") đã trở thành một vấn đề y tế công cộng và xã hội nhức nhối tại Việt Nam. Việc hít khí nồng độ cao liên tục trong thời gian ngắn tạo ra cảm giác hưng phấn nhất thời nhưng dẫn đến nguy cơ ngạt thở do thiếu oxy cấp tính, hạ huyết áp đột ngột và mất tri giác tạm thời.

Tại các trung tâm chống độc và bệnh viện lớn trên toàn quốc, số lượng bệnh nhân trẻ tuổi nhập viện vì ngộ độc nitrous oxide mạn tính có xu hướng gia tăng rõ rệt. Đa số các trường hợp nhập viện đều trong tình trạng tổn thương tủy cổ và tủy ngực nặng nề, biểu hiện yếu liệt hai chi dưới tiến triển, rối loạn cảm giác tê bì toàn thân và không thể tự đi lại được do thoái hóa phối hợp bán cấp tủy sống sau thời gian dài lạm dụng khí cười.

Trước thực trạng lạm dụng nguy hiểm này, các cơ quan quản lý nhà nước tại Việt Nam đã ban hành nhiều văn bản quy phạm pháp luật nhằm chấn chỉnh và kiểm soát chặt chẽ nguồn khí nitrous oxide:

Công văn số 2954/BYT-KCB: Ngày 29/05/2019, Bộ Y tế đã ban hành Công văn số 2954/BYT-KCB gửi Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội và các địa phương, khẳng định nitrous oxide là chất khí có tác dụng làm thay đổi trạng thái tâm thần kinh và gây nhiều biến chứng nguy hiểm cho sức khỏe, đồng thời đề nghị không cho phép sử dụng khí này vào mục đích vui chơi giải trí.
Thông tư số 24/2019/TT-BYT: Ngày 30/08/2019, Bộ Y tế ban hành Thông tư số 24/2019/TT-BYT quy định về quản lý và sử dụng phụ gia thực phẩm, trong đó nitrous oxide chỉ được phép sử dụng làm phụ gia thực phẩm với mã số quốc tế INS 942 theo đúng danh mục và tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt làm chất tạo bọt và khí đẩy trong sản xuất chế biến.
Công văn số 4390/BYT-KCB: Ngày 15/07/2023, Bộ Y tế tiếp tục ban hành Công văn số 4390/BYT-KCB chỉ đạo các Sở Y tế và cơ sở khám chữa bệnh trên phạm vi toàn quốc tăng cường kiểm tra, giám sát chặt chẽ quy trình mua sắm, bảo quản và sử dụng khí N2O y tế, nghiêm cấm tuyệt đối việc để thất thoát hoặc sử dụng khí y tế cho các mục đích ngoài chuyên môn khám chữa bệnh.
Luật Đầu tư sửa đổi: Nhằm hoàn thiện hành lang pháp lý ở cấp độ luật, Quốc hội Việt Nam đã thông qua Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Đầu tư năm 2026, theo đó chính thức bổ sung hoạt động kinh doanh khí N2O để sử dụng cho con người qua đường hô hấp vào danh mục ngành nghề cấm đầu tư kinh doanh, có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2027, trừ các trường hợp phục vụ y tế, nghiên cứu khoa học và công nghiệp thực phẩm đã được cơ quan nhà nước có thẩm quyền cấp phép.