Topul gazelor medicale care îți salvează viața

Redactor specializat
Studii: Facultatea de Biologie și Masterul în Biochimie.
Alte formări: cursuri acreditate de Lucrător Social, Manager proiect și Antreprenoriat, Hipnoză Clinică, Relaxare și Terapie Ericksoniană.

Termenul de ”gaze medicale” se refera la o serie de produse de natura gazoasa, utilizate in cadrul spitalelor si al altor unitati medicale, in practici precum anestezia, diverse tipuri de terapii sau in scop diagnostic. In ultima perioada, in contextual pandemiei de coronavirus, utilizarea gazelor medicale, in special a oxigenului, in sectiile de terapie intensiva, a devenit un subiect de mare interes, dar si un punct nevralgic, legat de respectarea unor standard de calitate si norme de securitate in spitalele din Romania.

Lista oficiala de gaze medicale include Oxigenul, Heliul, Dioxidul de Carbon, Peroxidul de azot sau Oxidul Nitric, Aerul medical și Nitrogenul. Aceste gaze sunt utilizate înaintea, în timpul și după intervențiile chirurgicale, în spațiile de terapie intensivă, în caz de urgențe. Ele sunt furnizate în containere etanșe, etichetate strict și colorate după un anumit cod, în funcție de regulile impuse de autoritățile medicale din fiecare țară sau în conformitate cu anumite norme interne ale instituției medicale unde sunt folosite. Utilizarea gazelor medicale necesita precauții și măsuri foarte stricte, întrucât folosirea lor inadecvată poate pune în pericol viața pacienților, de aceea este absolut necesar ca personalul medical să cunoască foarte bine indicațiile terapeutice și efectele acestor produse.

Domenii în care sunt folosite gazele medicale

Gazele medicale sunt utilizate în multiple arii medicale, precum cardiologia, pneumologia, diabetologia, stomatologia, ginecologia, hematologia, reumatologia, toxicologia, medicina sportivă. Utilizarea în chirurgie, în special în anestezie, este una dintre principalele atribuții ale unor gaze medicale, precum dioxidul de carbon sau protoxidul de azot. În secțiile de terapie intensivă, prezența oxigenului este indispensabilă, la fel ca și în procedurile de urgență, în terapia bolilor pulmonare sau în cazul intoxicării cu diferite substanțe. Dioxidul de carbon și heliul se folosesc în studiile imagistice,  pentru dilatarea abdomenului în laparoscopie sau colonoscopie (CO2) ori pentru testarea funcției pulmonare (Heliu). În testarea cardiopulmonară se folosesc, de obicei, amestecuri de gaze; de exemplu, gazul tipic pentru testarea funcțiilor plămânilor conține un amestec de monoxid de carbon și heliu, restul fiind oxigen și azot.

Principalele gaze medicale folosite în spitale

Oxigenul medical

Oxigenul este gazul medical de bază pentru viață și este utilizat ca supliment pentru pacienții cu deficit de oxigen. Inhalarea directă a oxigenului de înaltă puritate este dăunătoare pentru corpul uman, de aceea trebuie folosit pe termen lung în concentrații ce nu depășesc 40%. Pacienții respiră, de obicei, oxigen prin debitmetru; bolnavii critici respiră oxigen prin ventilator.

Aerul obișnuit conține 21% oxigen, la o presiune atmosferică de 21 kpa la nivelul mării. Când aerul ajunge la plămâni, oxigenul difuzează prin pereții alveolelor pulmonare în sânge, unde se leagă de hemoglobina din globulele roșii, pentru a fi transportat la țesuturi și utilizat în producerea energiei celulare. Atunci când presiunea atmosferică scade (de exemplu la altitudini ridicate) sau când absorbția oxigenului este îngreunată de anumite boli respiratorii, se poate instala starea de hipoxie care afectează întregul organism. Terapia cu oxigen medicinal prin inhalare este necesară pentru a corecta concetrația de oxigen în sânge, în caz de insuficiență respiratorie determinată de boli sau condiții speciale de mediu (altitudini mari). Principalele indicații terapeutice ale oxigenului medical includ:

  •    tratamentul hipoxiei şi hipoxemiei
  •     în timpul intervenţiei chirurgicale, pentru a menţine oxigenarea ţesuturilor sub anestezie.
  •     ca parte a resuscitării.
  •     în ventilaţia mecanică a plămânilor, pentru tratamentul depresiei respiratorii
  •     în tratamentul unor boli, precum boala pulmonară obstructivă cronică (BPOC), pneumoconioza, pneumonia, infarctul şi embolismul pulmonar.
  •     în tratamentul sindromului respirator la nou-născuţi.
  •     pentru cefaleea în ciorchine.
  •     în tratamentul arsurilor respiratorii şi ca parte a celui mai bun standard de îngrijire în cazul  intoxicării cu monoxid de carbon.
  •     în îngrijirea la domiciliu, pentru pacienţii care necesită terapie cu oxigen pe termen lung sau ventilaţie mecanică.

Oxigenul medical este indicat și în intoxicarea cu o serie de substanțe, precum monoxidul de carbon, cianidele sau diclorometanul.

Utilizarea și administrarea oxigenului medical

Oxigenul este furnizat, de regulă, în recipiente cilindrice, de unde se administrează către pacienți folosind o mască de oxigen, care permite trecerea unei cantități de gaz cu 60% oxigen sau o mască anestezică, care furnizează 100% oxigen. În cazul bolii pulmonare obstructive cronice este necesar un procent de 28-40% oxigen, acesta ajungând până la 60% în caz de astm bronșic și 100% în stările de hipoxie severă și de otrăvire cu gaze toxice. Rata obișnuită de administrare este de 1-15 litri de oxigen pe minut. Oxigenul este administrat din recipiente speciale, cum ar fi evaporatorul izolat sub vid (VIE) sau rezervoarele în vrac, care permit stocarea sa la o presiune optima de 4-5 bari.

Scopul izolației sub vid este de a preveni transferul de căldură între carcasa interioară, care reține lichidul și atmosfera înconjurătoare. Fără izolație funcțională, lichidul stocat se va încălzi rapid și va suferi o tranziție de fază la gaz, crescând semnificativ în volum și provocând potențial o defecțiune catastrofală a vasului din cauza creșterii presiunii . Pentru a combate un astfel de eveniment, VIE-urile sunt instalate cu o supapă de siguranță de presiune . Pentru a rămâne lichid, conținutul vasului trebuie păstrat la sau sub temperatura sa critic, de -118 ° C.

În centrele medicale mai mici, oxigenul este furnizat sub forma unor butelii cilindrice portabile. Terapia cu oxigen hiperbaric este utilizată, de regulă, în cazuri de urgență și presupune administrarea a 100% oxigen, la presiune de 1 atm, în caz de infarct miocardic, cefalee violentă, atac vascular cerebral sau cancer.

Efectele adverse ale terapiei cu oxigen medicinal

Inhalarea oxigenului medicinal pentru o perioadă mai mare de 15 ore continuu afectează sistemul respirator. La prematuri, oxigenarea intensivă poate provoca fibroplazie retrolentală (o formă de retinopatie). Folosirea oxigenului cu o presiune ce depășește 200 atm poate determina convulsii și orbire temporară. În timpul sarcinii și alăptării este contraindicată folosirea oxigenului medical.

Dioxid de carbon medical

Dioxidul de carbon este un produs rezultat în urma metabolismului celular, care este transportat de sânge la plămâni și eliminat prin expirație. Descreșterea cantității de dioxid de carbon în sânge este denumită ”hipocarbie” și  provoacă simptome precum descreșterea presiunii sanguine, vasoconstricție la nivelul pielii, intestinului sau rinichilor. Creșterea cantității de dioxid de carbon în sânge sau ”hipercarbia” se manifestă prin creșterea presiunii arteriale, modificări la nivelul cortexului, creșterea pragului durerii sau aritmii cardiace.

Dioxidul de carbon este utilizat pentru dilatarea cavității abdominale și colonului pentru laparoscopie și colonoscopie. În plus, este utilizat și pentru cultura de laborator a bacteriilor (bacterii anaerobe).

Dioxidul de carbon poate fi transformat în gheață uscată prin aplicarea de presiune (5,2 atmosfere) și răcire (-56,6 ° C). Gheața uscată medicală este utilizată pentru crioterapie pentru tratarea cataractei și a bolilor vasculare.

Utilizarea și administrarea dioxidului de carbon medical

Dioxidul de carbon medical este folosit mai puțin frecvent azi ca în trecut, pentru că există metode de tratament mai eficiente. Inhalarea CO2 a fost utilizată în timpul anesteziilor și în procedurile endoscopice. De regulă, dioxidul de carbon este administrat prin inhalare, direct în plămâni. Excepție fac cazurile când este folosit în dispozitivele de circulație extracorporeală, în cazul intervențiilor de bypass cardio-pulmonar sau în chirurgia laparoscopică.

Efecte adverse

Dioxidul de carbon este contraindicat în acidoza metabolică. În concentrație de peste 6%, dioxidul de carbon poate provoca dureri de cap, amețeală, confuzie, palpitații, hipertensiune, dispnee, creșterea ratei și profunzimii respirațiilor. Concentrațiile de peste 20% determină convulsii și pierderea conștienței, în vreme ce inhalarea de CO2 50% provoacă efecte similare anesteziei. Îndepărtarea abruptă a dioxidului de crabon după inhalare îndelungată provoacă paloare, hipotensiune, amețeală, dureri severe de cap, greață și vomă. CO2 poate interacționa cu agenți anestezici, determinând aritmii cardiace și poate afecta acțiunea mai multor medicamente, prin creșterea pH-ului, inclusiv a agenților de blocare neuromusculară sau a medicamentelor hipotensive. Administrarea CO2 înpreună cu adrenalină este strict contraindicată. Deși nu este recomandat în timpul sarcinii, dioxidul de carbon poate fi folosit în perioada alăptării.

Azotul medical

Azotul sau nitrogenul este un gaz incolor și inodor, care nu întreține arderea. Poate fi utilizat ca diluant pentru oxigenul pur sau pentru alte gaze, sau ca gaz inert care înlocuiește aerul în containere cu oxidanți. Azotul lichid este folosit ca agent de criogenizare pentru păstrarea țesuturilor și organelor, precum și pentru îndepărtarea negilor. În general, este folosit împreună cu Heliul și Oxigenul. O combinație de 9% Heliu, 35% oxigen și restul azot este folosit ca un amestec gazos în fiziologia pulmonară.

Azotul medical este utilizat și ca mediu de păstrare a echipamentelor medicale sterile, ca mediu de păstrare neoxidant în fiolele farmaceutice şi ca agent propulsor în echipamentele presurizate pentru aerosoli, ca sursă de presiune pneumatică pentru alimentarea dispozitivelor medicale acţionate cu gaz sau ca agent de răcire pentru laserele chirurgicale cu dioxid de carbon.

Efecte adverse

Nu au fost raportate contraindicații în cazul utilizării azotului medical, dar este necesar sa fie folosit cu precauție în cazul vârstnicilor, în special în ce privește tratamentul bronșitelor. Utilizarea la presiune atmosferică ridicată poate determina apariția necrozelor.

Heliul medical

Este un gaz incolor, care nu este combustibil, folosit, de regulă, în amestec cu Oxigen 21%, sub formă de ”Heliox”. Amestecul este folosit de scafandrii de mare adâncime, în loc de nitrogen care poate provoca narcoză. Este utilizat, de asemenea, în testarea funcției pulmonare, în tratamentul obstrucției respiratorii, emfizemului pulmonar și astmului agravat,  în anumite studii imagistice. Se administrează prin folosirea unei măști faciale sau a tubului endotraheal.

Efecte adverse

Simptomele asfixierii cu heliu includ respirație accelerată, gâfâit, oboseală, greață, vomă, cianoză, iar în caz de hipoxie severă sau anoxie apare pierderea conștienței și moartea. Inhalarea heliului pentru mult timp provoacă distorsiuni ale vocii, fiind raportate și cazuri de embolism arterial cerebral, în urma înhalării heliului din containere aflate sub presiune. Nu este recomandat în perioada sarcinii și lactației.

Protoxidul de azot

Identificat și în mediu ca un poluant, protoxidul de azot sau gazul ilariant poate avea și efecte medicale de vasodilatație și de mesager chimic endogen. Este un gaz incolor, cu miros dulceag, neinflamabil, dar care întreține arderea. Inhalarea unei cantități mici de protoxid de azot are un efect anestezic și analgezic, dar o cantitate mare poate provoca sufocare.

Este utilizat împreună cu anestezicele inhalante. În anumite situații, este folosit într-un amestec cu 50% oxigen,  pentru proprietățile analgezice, de exemplu în cazul extracțiilor dentare. Oxidul nitric este distribuit în spitale sub forma containerelor cilindrice de înaltă presiune și este administrat prin mască sau tub traheal, fiind inhalat în plămâni. Este util mai ales în cazul persoanelor vârstnice, în anestezia obstetrică,  fiind menținut de regulă la un nivel inferior de 70%, pentru a permite un aport suficient de oxigen.

Efecte adverse

Protoxidul de azot nu trebuie folosit mai mult de 24 de ore sau mai frecvent de o dată la 4 zile, fără o monitorizare hematologică și clinică strictă.  Poate provoca inactivarea vitaminei B12, interferând cu metabolismul folatului și cu sinteza ADN, în caz de utilizare prelungită. De asemenea, folosirea frecventă sau de lungă durată poate determina modificări la nivelul celulelor megaloblastice din măduva, precum și degenerarea măduvei spinării.  Se poate asocia, de asemenea, cu probleme de fertilitate, cu hipertensiune la nivelul arterelor pulmonare și descreșterea oxigenării pulmonare și hipoxie. Este contraindicat în hipertensiune arterială, anemii megaloblastice, hipertiroidism, traumatisme cerebrale, ateroscleroză, precum și î sarcină.

Aerul medical

Reprezintă un amestec natural sau sintetic de gaze, format mai ales din oxigen și azot. Conține nu mai puțin de 19,5% oxigen și nu mai mult de 23,5%. Aerul medical nu este steril, dar este purificat, astfel încât nu conține mai mult de 0,5 mg de ulei particulat pe metru cub de aer, 0,5 mg de monoxid de carbon și 900 mg de dioxid de carbon pe metru cub de aer și este decontaminat din punct de vedere bacterian. Se folosește prin inhalare în plămâni, prin dispozitive speciale sau prin intermediul unei măști, în cazul testării funcției pulmonare, în terapia cu oxigen hiperbaric sau în caz de hipoxie. În tratarea bolilor respiratorii, precum (astmul) şi BPOC, inhalația este un mijloc eficace de administrare  a tratamentului medicamentos. Nebulizatoarele sunt utilizate în tratamentul pacienţilor care nu pot folosi inhalatori convenţionali. Aerul medical poate fi utilizat pentru a conduce tratamentul medicamentos în nebulizator, unde medicamentul lichid este transformat în vapori  ce pot fi inhalaţi.

Aerul medical este utilizat ca gaz transportor pentru substanţele narcotice în anestezia prin inhalaţie. De asemenea, poate fi utilizat împreună cu oxidul nitric ca înlocuitor al oxigenului suplimentar pentru a reduce concentraţia ridicată rezultată în urma expunerii.

Aerul medical este furnizat în compresoare cu dispozitive de uscare și distribuit pacienților prin intermediul unor țevi de cupru, fiind menținut la o presiune de 4 bari. Poate fi furnizat, de asemenea, sub forma unor butelii cilindrice, de mare presiune.

gaze medicale

Gaze medicale: reguli de siguranță

Echipamentele de utilizare a gazelor medicale sunt prevăzute, de regulă, cu sisteme de alarmă, pentru a indica nivelul anormal (prea crescut sau prea scăzut) al presiunii gazului. Echipamentele sunt conectate printr-un sistem de conducte la unitățile terminale, de unde se realizează administrarea către persoanele beneficiare. Există valve speciale de urgență, pentru a bloca scurgerile de gaze medicale care pot provoca incendii sau intoxicări grave.

Containerele de gaze medicale și instalațiile corespunzătoare sunt marcate, de regulă, printr-un cod de culoare, cu etichete și instrucțiuni foarte stricte.  

Sistemele de gaze medicale trebuie supuse unor inspecții periodice regulate, mentenanței realizate de tehnicieni și testării la anumite intervale a conductelor, dispozitivelor de alarmă și de presiune, racordurilor, valvelor de urgență. Respectarea standardelor adecvate permite evitarea riscurilor și întârzierilor inutile, reprezentând garanția siguranței pacienților. Acesta este unul dintre punctele nevralgice în spitalele din România, unde este nevoie acută de gaze medicale, precum oxigenul.

Recomandarile ISO sunt in masura sa ne faca sa realizam cat de deficitar stam la acest capitol. Dupa cum este si firesc, in unitatile ATI, blocurile operatoare, unitati de primire urgente, compartimentele de neonatologie etc trebuie sa existe doua (chiar si patru) prize de oxigen la fiecare pat, de o parte si de cealalta a patului. Pentru toate celelalte departamente, incluzand atat cabinete de consulatii in ambulator cat si saloanele de ingrijire pacienti pe sectii (departamente), trebuie sa existe o priza de oxigen la fiecare pat. Medicul roman, inventiv si cu daruire mai mult ca oricare altul, sugereaza timid ca s-ar multumi si cu o singura priza de oxigen intr-un salon. Acest sistem de conducte ar trebui sa ii mai livreze in afara de priza oxigen si un alt element vital: un sistem de aspiratie.”, arată Conf. Univ. Dr. Mihai-Bogdan Petrișor, de la Universitatea ”Alexandru Ioan Cuza” din Iași, în cadrul unei analize preluate de rodiabet.ro

Pentru marea majoritate a spitalelor, oxigenul trebuie livrat printr-un sistem adecvat prin conducte de cupru, sistem care sa tina cont de mai multe repere. Rolul specialistului (funizorului) in oferirea de consultanta ar trebuie sa puncteze cea mai buna solutie in functie de nevoile spitalului si sa decida care este pentru inceput cea mai buna sursa de alimentare. Este mai buna utilizarea unei baterii de butelii sau un rezorvor de presiune ridicata de capacitate mare etc, unde il amplasam, ce debit si capacitate de stocare sunt necesare?… Din perspectiva costurilor de instalare a unei retele de livrare (conducte in fiecare departament) se justifica perfect varianta buteliilor. Neajunsurile intr-o astfel de varianta sunt multiple si pornesc in primul rand de la un risc asumat de manipulare a unei butelii cu aer sub presiune si continua cu necesitatea unei atentii sporite privind (cost timp asistent medical/medic) golirea lor.”, subliniază specialistul.

Gaze medicale: riscuri

Confundarea unor gaze medicale și administrarea altui gaz în loc de cel necesar poate provoca reacții grave, mergând până la deces. Astfel de cazuri, raportate în SUA și în Anglia, au cuprins, de exemplu, administrarea de dioxid de carbon în loc de oxigen, care a provocat probleme respiratorii grave la copii și moartea mai multor pacienți, administrarea de azot medical sau oxid nitric în loc de oxigen, având ca rezultat decesul pacienților sau insuficiență respiratorie severă, administrarea de oxigen din containere cu urme de clorină, care a determinat, de asemenea, moartea unui pacient.

Folosirea gazelor medicale trebuie realizată numai de către personal specializat, care a participat la training profesional legat de utilizarea acestor gaze. Instrucțiunile de siguranță, etichetările și culorile de cod pentru fiecare gaz trebuie cunoscute și respectate cu strictețe.  Lipsa documentației și instrucțiunilor foarte clare, nererspectarea regulamentelor, folosirea unor containere sau recipiente inadecvate, defectele instalațiilor pentru gazele medicale, toate acestea pot conduce la adevărate tragedii. Pentru a evita complicațiile, monitorizarea atentă a traseului gazelor medicale de la fabricare până la folosirea lor în spitale este de importanță capitală.

Surse:

  • https://www.rodiabet.ro/romania-respira-care-este-nevoia-reala-de-oxigen-gaze-medicale-in-spitale/
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Medical_gas_supply
  • https://www.researchgate.net/publication/236147739_MEDICAL_GASES_SAFE_AND_EFFECTIVE_USE
  • https://www.chthealthcare.com/blog/5-common-med-gas
  • https://www.amcaremed.com/knowledge/types-uses-medical-gases/
  • https://www.amcaremed.com/knowledge/types-uses-medical-gases/
  • https://www.linde-healthcare.ro/ro/medical_gases_and_equipment/medicinal_oxygen/medicinal_oxygen.html