بررسی خواص اکسیژن، دی اکسید کربن و نیتروژن مایع در پزشکی

عناصر و گازها عموما در صنعت پزشکی کاربردهای فراوانی دارند. در مقالات گذشته، درباره کاربرد گاز هلیوم در صنعت پزشکی بحث کردیم. اما گازهای دیگری نیز در صنعت پزشکی پرکاربرد هستند که متداول ترین آنها گاز اکسیژن است. در این مقاله قصد داریم ضمن بیان خواص اکسیژن O2 در پزشکی به کاربرد گاز دی اکسید کربن CO2 و نیتروژن مایع نیز بپردازیم .

خواص اکسیژن پزشکی

اکثر موجودات زنده برای زنده ماندن به اکسیژن احتیاج دارند و اهمیت خواص اکسیژن در زمینه مراقبت های بهداشتی را نمی توان دست کم گرفت. اکسیژن به طور گسترده ای در تمام مکان های بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرد، از برنامه های احیاء تا درمان تنفس.
اکسیژن تنها عنصری است که از تنفس پشتیبانی می کند و در سال 1810 برای اولین بار در زمینه پزشکی مورد استفاده قرار گرفت. با این وجود حدود 150 سال طول کشید تا از خواص اکسیژن در طول درمان استفاده شود. در اوایل تا اواسط قرن بیستم، اکسیژن درمانی یک روش منطقی و علمی برای درمان شد و امروزه بدون اکسیژن، طب مدرن نمی تواند عملی شود.

خواص اکسیژن پزشکی برای این موارد استفاده می شود:
• پایه ای را برای تقریباً تمام تکنیک های بیهوشی مدرن فراهم می کند
• بازیابی فشار اکسیژن بافت، با استفاده از اکسیژن موجود در طیف گسترده ای از شرایط مانند COPD ، سیانوز ، شوک ، خونریزی شدید ، مسمومیت با مونواکسید کربن ، ترومای اصلی ، ایست قلبی / تنفسی
• کمک به احیا
• حمایت از بیمارانی که به طور مصنوعی تنفس می کنند.
• کمک به ثبات قلبی عروقی

موارد منع مصرف / عوارض جانبی

هیچگونه منع مصرف مطلق در مورد استفاده از اکسیژن وجود ندارد ، اما غلظت اکسیژن باید در مورد نوزادان نارس و بیمارانی که برونشیت مزمن و آمفیزم دارند محدود شود. با این وجود دستورالعمل ها توسط انجمن قفسه سینه انگلیس (BTS) در مورد استفاده درمانی بی خطر از اکسیژن پزشکی منتشر شده است ، که ارزیابی مناسب از بیمار را قبل از استفاده نشان می¬دهد.
سمی بودن اکسیژن پزشکی فشرده شده ممکن است به روش های زیر آشکار شود:
• فیبروپلازی رترولنتیکولار در نوزادان نارس در معرض غلظت اکسیژن بیشتر از 40٪
• تشنج ها پس از چند ساعت که به دلیل قرار گرفتن در معرض اکسیژن پزشکی در فشارهای بالاتر از bar 3 ظاهر می شوند
• درد خارج از رحم همراه با سرفه و مشکلات تنفسی، با قرار گرفتن در معرض هوای سرد بعد از تنفس اکسیژن پزشکی خالص در فشار اتمسفر برای چند ساعت بدتر می شود.

دی اکسیدکربن

دی اکسید کربن معمولاً به عنوان یک گاز برای جراحی هایی با تهاجم کم (لاپاروسکوپی ، آندوسکوپی و آرتروسکوپی)، برای بزرگنمایی و تثبیت حفره های بدن مورد استفاده قرار می گیرد تا دید بهتری در منطقه ایجاد کند.
دی اکسید کربن همچنین می تواند برای موارد زیر استفاده شود:
• کرایوتراپی ، که در آن دما منفی 76 درجه سانتی گراد است. با استفاده از این روش سلول های بدن با فرآیند تبلور از بین می روند. این ممکن است شامل از بین بردن زگیل ، خال و برچسب های پوستی باشد.
• تحریک تنفسی در حین و بعد از بی هوشی.

نیتروژن مایع

نیتروژن مایع یک گاز مایع است که دمای جوش آن برابر منفی 196 درجه سانتی گراد است. این گاز مایع در مخازن کرایژونیک مانند فلاسک نیتروژن مایع استفاده می شود و کاربرد های متفاوتی در صنعتی پزشکی دارد برخی از کاربرد¬های گاز نیتروژن مایع در صنعت دارو و درمان در زیر آورده شده است.
یکی از کاربرد های مهم گاز نیتروزن مایع¬، با توجه به دمای پایین آن حذف ضایعات پوستی مانند موارد زیر است.
• زگیل
• خال
• برچسب های پوستی
• برخی از سرطان های پوستی
علاوه بر این، گاز نیتروژن مایع به عنوان یک عنصر پزشکی می¬تواند برای ذخیره سازی مواد بیولوژیکی، مانند سلول¬ ها، بافت ها، خون، در دمای کرایوژنیک و همچنین برای انجام مراحل و آزمایش های پزشکی نیز استفاده شود.
از نیتروژن در شکل مایع آن بعنوان کرایوژن برای بسیاری از کاربردها استفاده می شود که در آن دمای بسیار کم یا کاهش سریع دما مورد نیاز است. برای مثال بعنوان یک ماده خنک کننده در دستگاه تصویر برداری MRI، گاز نیتروژن همچنین می تواند به عنوان یک مؤلفه در بسیاری از مخلوط های پزشکی گاز مانند گازهای آزمایش عملکرد ریه استفاده میشود. گاز نیتروژن ، مطابق با مونوگراف فارماکوپی اروپا برای نیتروژن با مقداری اکسیژن ، به عنوان گازی بی اثر برای نگهداری محصولات دارویی که در حضور هوا مستعد اکسیداسیون هستند، استفاده می شود. نیتروژن همچنین در صنعت داروسازی به عنوان یک گاز پاک کننده و بی اثر در ساخت محصولات دارویی مورد استفاده قرار گیرد. از دمای سرد نیتروژن مایع می توان برای ایمن نگه داشتن نمونه های پزشکی یا تحقیقاتی مانند خون ، سلولهای بنیادی و پلاسما نیز استفاده کرد.
منابع:
1- https://www.bochealthcare.co.uk/en/products-and-services/products-and-services-by-category/medical-gases/liquid-nitrogen/liquid-nitrogen.html
2- https://www.bochealthcare.co.uk/en/products-and-services/products-and-services-by-category/medical-gases/medical-oxygen/medical-oxygen.html
3- https://www.bochealthcare.co.uk/en/Products-and-services/Products-and-services-by-category/Medical-gases/Liquid-nitrogen/Liquid-nitrogen.html