Nitrous oxide elimination and diffusion hypoxia during normo- and hypoventilation
British Journal of Anaesthesia · 1993
Étude expérimentale chez 36 patients anesthésiés caractérisant quantitativement l’élimination pulmonaire du protoxyde d’azote pendant les 30 minutes suivant l’arrêt de son administration. L’excrétion diminue rapidement mais reste mesurable à 30 minutes, tandis que la concentration télé-expiratoire demeure de plusieurs pourcents.
Ce que cette publication apporte
Cette étude fournit une caractérisation quantitative de l’élimination pulmonaire du protoxyde d’azote chez l’être humain après 30, 60 ou 120 minutes d’administration anesthésique. Elle montre une diminution très rapide de l’excrétion immédiatement après l’arrêt du N₂O, suivie d’une élimination qui se poursuit pendant toute la période d’observation de 30 minutes. Elle documente également l’influence de la ventilation sur cette élimination et sur les concentrations télé-expiratoires.
Question étudiée
À quelle vitesse le protoxyde d’azote est-il éliminé par voie pulmonaire après l’arrêt d’une administration anesthésique, et dans quelle mesure la ventilation et la durée d’exposition influencent-elles cette élimination et le risque d’hypoxie de diffusion ?
Méthode
Étude réalisée chez 36 patients ASA I ou II subissant une chirurgie orthopédique, répartis aléatoirement en six groupes. Le N₂O, administré à une concentration inspirée de 68–70 %, était interrompu après 30, 60 ou 120 minutes. Pendant les 30 minutes suivantes, les patients étaient maintenus soit en normoventilation, soit en hypoventilation. Les concentrations inspiratoires, télé-expiratoires et expirées de N₂O, O₂ et CO₂ étaient mesurées par analyseur de gaz, tandis que le volume ventilatoire expiré permettait de calculer le débit d’excrétion du N₂O.
Principaux résultats
Le débit moyen d’excrétion du N₂O était de 987 mL/min à 1 minute après l’arrêt de l’administration et restait de 103 mL/min à 30 minutes.
En normoventilation, la concentration télé-expiratoire moyenne de N₂O passe de 66–70 % à l’arrêt de l’administration à 6–9 % après 5 minutes, puis reste comprise entre 2 et 4 % à 30 minutes. En hypoventilation, elle atteint 16–23 % à 5 minutes et reste comprise entre 5 et 9 % à 30 minutes.
La durée d’exposition au N₂O, comprise entre 30 et 120 minutes, n’a pas eu d’influence significative sur les débits d’excrétion. L’hypoventilation modifie surtout l’élimination pendant les premières minutes ; après environ 5 minutes, son effet sur le débit d’excrétion devient faible, alors que les concentrations télé-expiratoires restent plus élevées qu’en normoventilation.
Portée du résultat
Ce que cette publication permet de conclure
Cette publication permet de conclure qu’après une administration anesthésique prolongée, l’élimination pulmonaire du N₂O est très rapide dans les premières minutes mais se poursuit au moins pendant les 30 minutes étudiées. Elle montre également que des concentrations télé-expiratoires de plusieurs pourcents persistent à 30 minutes dans les conditions expérimentales, et que la ventilation influence fortement les concentrations expirées observées.
Ce qu’elle ne permet pas de conclure
Cette étude ne permet pas de déterminer la fenêtre de détection du N₂O après un usage récréatif ni les concentrations attendues après une inhalation par ballon. Elle ne détermine pas non plus pendant combien de temps le N₂O resterait détectable avec une méthode analytique sensible aux concentrations de l’ordre du ppm. Enfin, elle ne permet pas d’associer une concentration expirée donnée à une altération des capacités ou à une consommation récente selon un seuil de dépistage.
Limites
L’étude porte sur des patients anesthésiés, intubés et ventilés mécaniquement après une exposition continue à 68–70 % de N₂O pendant 30 à 120 minutes, situation très différente d’un usage récréatif. La période d’observation est limitée à 30 minutes après l’arrêt de l’administration et les mesures sont réalisées à des concentrations relativement élevées. Le protocole ne permet donc pas de caractériser la phase terminale d’élimination à faibles concentrations ni d’établir une fenêtre de détection analytique après une exposition récréative.
Einarsson S, Stenqvist O, Bengtsson A, Houltz E, Bengtson JP. Nitrous oxide elimination and diffusion hypoxia during normo- and hypoventilation. British Journal of Anaesthesia. 1993.