Медицинские газы

Различные газообразные субстанции применяли в медицине с древнейших времён. Например, врачи Древней Греции применяли окуривания людей на основе различных смол, тмина и коры сосны для лечения различных заболеваний. Однако клиническое применение газов в медицине произошло гораздо позднее.

В 1774 г. шведский химик К. В. Шееле (публикация в 1777) и английский химик Дж. Пристли независимо, одновременно открыли и получили в чистом виде кислород, что стало предпосылкой для бурного интереса к использованию газов в медицине, в результате чего в английском городе Бристоль был открыт специальный исследовательский центр – Пневматический институт, где проводили исследования различных газов и обсуждали возможность их использования в качестве лекарственных средств.

В конце 18 – начале 19 вв. другой английский химик – Г. Дэви – исследовал эффекты воздействия закиси азота на животных и людей, а впоследствии и на самом себе, после чего описал, что закись азота вызывает эйфорию и снижение болевой чувствительности. Дэви назвал закись азота «веселящим газом» и предложил использовать его в качестве анестезирующего средства при оперативных вмешательствах, но медицина того времени не оценила открытие Дэви по достоинству.

В середине 19 в. американский зубной врач Х. Уэллс активно ратовал за применение закиси азота для анестезии в стоматологической практике. Он был настолько уверен в анальгезирующем действии «веселящего газа», что убедил другого стоматолога удалить ему здоровый зуб с применением закиси азота, что и произошло в 1844 г. Более широкое и безопасное использование закиси азота в качестве анестезирующего средства началось в 1868 г., когда американский врач Э. Эндрюс обосновал важность смешивания «веселящего газа» с кислородом.

Первопроходцем в применении закиси азота в России считают С. К. Кликовича, предложившего использовать этот газ для обезболивания родов.

Интересна история другого средства для анестезии – диэтилового эфира, или эфира для наркоза. В 1818 г. известному английскому физику М. Фарадею удалось наблюдать наркотический эффект паров диэтилового эфира, когда во время занятий его студенты случайно вдыхали смесь закиси азота и пары эфира до полной анестезии.

Эфирный наркоз был впервые применён в 1842 г. американским врачом К. У. Лонгом. Большой шаг в использовании эфирного наркоза сделал американский хирург У. Мортон, когда 16 октября 1846 г. он продемонстрировал успешное удаление сосудистой опухоли подчелюстной области. После вдыхания паров эфира пациент потерял сознание, а после пробуждения отметил, что абсолютно не чувствует боли. После успеха Мортона эфирный наркоз стали применять и в других странах.

В нашей стране первая операция под эфирным наркозом была проведена в Москве 7 февраля 1847 г. профессором Ф. И. Иноземцевым, а вторая, вскоре после этого, – Н. И. Пироговым. В этом же году, накопив успешный опыт применения эфирного наркоза, Пирогов издал монографию «Практические и физиологические наблюдения над действием паров эфира на животный организм».

В современной медицине в зависимости от параметров давления, а также созданных температурных условий выделяют:

• газ медицинский криогенный (создают при давлении 101,3 кПА и температуре ниже –150 °С);
• газ медицинский сжатый (сохраняет газообразное состояние при наполнении под давлением при температуре –50 °С);

• газ медицинский сжиженный [находится в 2-фазном состоянии (газ над жидкостью) при наполнении под давлением при температуре –50 °С].

Сжиженные газы, в отличие от сжатых газов, более удобны для хранения и транспортировки в силу меньшего объёма. Поэтому в медицине их, наряду с криогенными, используют как источник низкой температуры для создания специальных криогенных хранилищ.

Сжатые и сжиженные газы часто входят в состав пропеллентов в аэрозолях и служат для рассеивания их содержимого. Для изготовления аэрозолей применение сжиженных газов более целесообразно, чем сжатых: в случае сжиженных газов внутреннее давление в баллоне остаётся более стабильным до тех пор, пока внутри остаётся хотя бы одна его капля. По мере расходования этот сжиженный газ постепенно переходит из жидкого состояния в газообразное, участвуя как в поддержании нормального давления, так и в процессах диспергирования, а также распыления лекарственных веществ. При использовании сжатых газов давление в баллоне уменьшается постепенно, что приводит к неполному использованию содержимого, а также становится причиной изменения характера высвобождения действующего вещества. Чаще всего в качестве пропеллентов применяют азот в форме сжиженного газа, а также различные галогенпроизводные метана, этана и пропана в форме сжатых газов.

Как лекарственная форма медицинские газы могут быть предназначены для оказания местного и/илирезорбтивного действия на организм человека и по способу применения могут быть использованы для ингаляционного, наружного применения или для приёма внутрь.

Производство медицинских газов осуществляют в закрытом, герметичном оборудовании, что позволяет существенно минимизировать риск загрязнений этой продукции. Для защиты от контаминации рекомендуют устанавливать на баллоны клапаны на удержание остаточного давления. После заполнения баллона клапан пломбируют и отправляют на испытание герметичности. Все баллоны с медицинским газом следует хранить в специально отведённом месте, защищённом от воздействия экстремальных температур, а в случае их транспортировки – защищённом от неблагоприятных погодных условий.

• Быстрое наступление эффекта, сопоставимое с лекарственными формами для инъекций.
• Отсутствие проблем, связанных с пероральным приёмом (например, инактивации действующего вещества или изменения биодоступности при приёме пищи).
• Возможность оказания как локального, так и генерализованного эффекта на организм.

• Необходимость наличия специального медицинского оборудования и медицинских навыков.
• Сложность технологического процесса изготовления и высокая себестоимость готовой продукции.
• Невозможность введения большинства лекарственных средств в состав этой лекарственной формы ввиду их физико-химических свойств.
• Не являются портативной лекарственной формой.