Nitro oxide còn được gọi là "khí cười", do Humphry Davy đặt ra, do tác dụng hưng phấn khi hít phải nó, một đặc tính đã dẫn đến việc sử dụng nó như một loại chất để giải trí. Nó nằm trong danh sách các loại thuốc thiết yếu của Tổ chức Y tế Thế giới. 

Nitro oxide (Oxit Nitơ) có công thức hoá học là N2O, là hóa chất được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như trong công nghiệp, y học và công nghiệp thực phẩm.

Tuy nhiên, trong vài năm gần đây, việc sử dụng Oxit Nitơ trên thế giới cho mục đích giải trí đang tăng lên nhanh chóng, đặc biệt là trong các quán bar, vũ trường và lễ hội.

Báo cáo tại Anh năm 2016, Oxit Nitơ là loại chất giải trí phổ biến nhất. Tại Việt Nam, thời gian qua liên tiếp ghi nhận các ca ngộ độc do sử dụng sản phẩm này tại các cơ sở y tế.

Còn báo cáo của Viện Sức khỏe tâm thần chỉ rõ, việc sử dụng Oxit Nitơ được cho có thể gây đến những hậu quả nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Tình trạng lạm dụng Oxit Nitơ, đặc biệt là ở thanh thiếu niên đòi hỏi cần phải có một sự quan tâm đặc biệt.

N2O hoạt động rất nhanh và tạo ra các tác dụng sinh lý (như giảm đau, hưng phấn và gây ảo giác) trong vòng vài giây sau khi hít vào. Nồng độ đạt cực đại sau khoảng 1 phút và biến mất trong vòng vài phút mà không có hiệu ứng nôn nao và người dùng có thể quay lại hoạt động bình thường trong một thời gian ngắn sau khi hít vào.

Vì vậy, Oxit nitơ được sử dụng như một loại thuốc giải trí vì có khả năng tạo ra cảm giác "phê" ngắn hạn. Hầu hết người dùng giải trí đều không biết về độc tính trên bộ não và khả năng gây tổn thương cấp tính và mạn tính của nó.

Nitro oxit là một trong những khí thải gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu. Theo thống kê, oxit nito chiếm 6% tổng lượng khí thải nhà kính tại Hoa Kỳ, sinh ra từ các hoạt động của con người như nông nghiệp, đốt nhiên liệu, quản lý nước thải và các quy trình công nghiệp. 

Trong công nghiệp nhiên liệu, Oxit Nitơ được sử dụng làm chất oxy hoá nhiên liệu đẩy tên lửa và trong đua xe để tăng công suất đầu ra của động cơ. 

Trong công nghiệp thực phẩm, N2O được sử dụng như chất trộn và tạo bọt (R942) trong sản xuất kem đánh bông. Oxit nitơ cũng có trong khí quyển như một phần của chu trình nitơ. Các phân tử này tồn tại trong khí quyển trung bình 121 năm trước khi bị loại bỏ bởi các vi khuẩn trong đất, tia cực tím trong bức xạ mặt trời hoặc bị phá huỷ thông qua các phản ứng hoá học. 5

Để sử dụng giải trí, Oxit nitơ thường được bán trong bóng bay chứa sẵn hoặc hộp kim loại áp suất nhỏ được thiết kế cho ngành công nghiệp thực phẩm.

Sản xuất công nghiệp Oxit nitơ liên quan đến việc nung nóng amoni nitrat đến 2500C sau đó loại bỏ tạp chất, như NH3, N2, N2, NO2, HNO3 bằng các thiết bị chuyên dụng. Việc ngộ độc có thể xảy ra nếu hít phải oxit nitơ với các khí tạp chất trên. 

Oxit nitơ thường được lưu trữ trong các xi lanh dưới nhiệt độ tới hạn của nó, vì vậy nó tồn tại dưới dạng hơi trên một thể tích oxit nitơ pha lỏng. Các xi lanh này được lấp đầy để phù hợp với sự gia tăng áp suất khi pha hơi mở rộng. Việc đổ đầy xi lanh và bảo quản trên nhiệt độ tới hạn có nguy cơ gây nổ. 2

Oxit nitơ đã được sử dụng trong nha khoa và phẫu thuật, làm thuốc gây mê và giảm đau từ năm 1844.Sneader, Drug Discovery. Trong thời gian đầu, khí này được truyền qua các ống hít đơn giản bao gồm một túi thở làm bằng vải cao su.

Ngày nay, Oxit nitơ được sử dụng trong bệnh viện qua máy giảm đau tương đối tự động, với máy gây mê và máy thở y tế, cung cấp dòng khí được định lượng chính xác oxit nitơ trộn với oxy theo tỷ lệ 2:1.

Oxit nitơ là một chất gây mê toàn thân yếu và do đó thường không được sử dụng riêng lẻ trong gây mê toàn thân mà được sử dụng làm khí vận chuyển (trộn với oxy) cho các loại thuốc gây mê toàn thân mạnh hơn như Sevoflurane hoặc desflurane. Việc sử dụng Oxit Nitơ trong gây mê có thể làm tăng nguy cơ buồn nôn và nôn sau phẫu thuật.

Các nha sỹ sử dụng một chiếc máy đơn giản để lưu trữ và phát ra hỗn hợp để người bệnh hít vào khi còn tỉnh, máy có lưu lượng kế để đảm bảo tỉ lệ hỗn hợp khí giảm đau tương đối với lượng oxy tối thiểu 30% mọi lúc và giới hạn trên tối đa là 70% oxit nitơ.

Hít Oxit Nitơ được sử dụng thường xuyên để giảm đau cho sinh đẻ, chấn thương, phẫu thuật miệng và hội chứng mạch vành cấp tính. Việc sử dụng nó trong quá trình chuyển dạ đã được chứng minh là một biện pháp hỗ trợ an toàn và hiệu quả cho phụ nữ trong cuộc sinh đẻ. 

Ở Anh và Canada, Entonox và Nitronox được các đội cứu thương (bao gồm cả những người hành nghề chưa đăng ký) sử dụng phổ biến như một loại khí giảm đau nhanh và hiệu quả cao.

50% oxit nitơ có thể được xem xét sử dụng bởi những người sơ cứu không chuyên nghiệp đã được đào tạo ở cơ sở trước bệnh viện, do việc sử dụng 50% oxit nitơ làm thuốc giảm đau tương đối dễ dàng và an toàn. 

N2O làm bất hoạt cobalamine (hay còn gọi là vitamin B12) do quá trình oxy hóa Cob (I) alamin thành Cobalamin (III) và hệ quả gây ra thiếu hụt vitamin B12 chức năng, đặc biệt ở những người có lượng B12 dự trữ trong máu thấp.

Theo nghiên cứu của Gilman, N2O có tác dụng giảm đau thông qua tác động lên hệ thống opioid. N2O kích hoạt các tế bào thần kinh opioid trong não làm giải phóng các opioid nội sinh trong thân não, ức chế các tế bào thần kinh giải phóng axit gamma-aminobutyric (GABA), từ đó kích hoạt các con đường noradrenergic và cuối cùng làm xoa dịu cảm giác đau.

Tác dụng của N2O cũng trung gian thông qua các thụ thể α1- adrenergic và α2- adrenergic trong tủy sống. Bên cạnh đó, N2O phong tỏa các thụ thể NMDA làm tăng sự ức chế trên các tế bào thần kinh dopamine bởi các tế bào GABAergic, đặc biệt là ở vùng mái bụng và nhân accumbens, tạo ra sự bùng nổ dopamine.

Về hệ lụy, các nghiên cứu về tác dụng phụ thuộc vào khu vực của N2O đối với hệ dopamine, noradrenaline, thụ thể NMDA đã giải thích những biểu hiện hưng phấn, triệu chứng loạn thần (hoang tưởng ảo giác), rối loạn hành vi bốc đồng, hung hăng trên lâm sàng. .

Theo Oussalah và cộng sự 2019, tiếp xúc với N2O có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng. Theo một cuộc khảo sát về sử dụng chất tác động tâm thần toàn cầu năm 2016 trên hơn 100.000 người trả lời từ hơn 50 quốc gia, cho thấy 4% người dùng N2O không thường xuyên có các triệu chứng tổn thương thần kinh, với khoảng 3% người dùng báo cáo dị cảm.

Các triệu chứng lâm sàng cấp tính phổ biến nhất bao gồm dị cảm (80%), dáng đi không vững (58%) và yếu chi (43%). Một số triệu chứng lâm sàng ít gặp xuất hiện cấp tính như là liệt nửa người, tê bì các chi, và rối loạn tiền đình.

Trong một cuộc khảo sát người sử dụng chất tác động tâm thần toàn cầu, bên cạnh các triệu chứng thần kinh, các triệu chứng tâm thần cũng có thể xuất hiện cấp, chẳng hạn như hoang tưởng, ảo giác, rối loạn nhận thức.

Việc sử dụng kéo dài, liên tục N2O có liên quan đến các hậu quả mạn tính nghiêm trọng, chẳng hạn như bệnh thần kinh ngoại biên, bệnh tủy và các bệnh do mất myelin, được gọi chung là bệnh đa dây thần kinh khử myelin (GDP). Các bệnh lý này trên lâm sàng sẽ biểu hiện thông qua yếu cơ, rối loạn tiền đình và tê bì, dần dần có thể dẫn đến liệt chi.

Các nghiên cứu dựa trên hình ảnh chụp cộng hưởng từ tủy sống gần đây cho thấy sự thoái hóa tiến triển tủy sống, cụ thể ở các cột sau và bên của tủy sống ở người dùng N2O.

Một mối tương quan thuận đã được tìm thấy giữa mức độ sử dụng N2O và mức độ bệnh lý tủy và GDP, và hầu hết người dùng N2O kéo dài (trung bình: 300 quả khí cười/ngày trong 6 tháng) có dấu hiệu của bệnh thần kinh do thiếu hụt Cobalamin.

Việc bổ sung cobalamin (vitamin B12) gây ra sự cải thiện đáng kể về thần kinh hoặc thậm chí phục hồi ở hầu hết người bệnh, tuy nhiên, có một số người bệnh sẽ chỉ hồi phục một phần, với các bệnh thần kinh dai dẳng, chẳng hạn như dị cảm, yếu chân tay và/hoặc liệt chi.

Hơn nữa, sử dụng N2O kéo dài cũng dẫn đến xuất hiện các triệu chứng tâm thần (lo âu, trầm cảm, hưng cảm, loạn thần, rối loạn nhận thức và mê sảng).

Các triệu chứng tâm thần có thể xuất hiện đồng thời với các rối loạn do tổn thương thần kinh (dị cảm, tê bì, rối loạn dáng đi, yếu, liệt chi) hoặc có thể xuất hiện độc lập mà không có các rối loạn thần kinh đi kèm.

Các biểu hiện tâm thần hay gặp: trầm cảm, hưng cảm nhẹ, lo âu, rối loạn loạn thần: hoang tưởng, ảo giác (ảo giác thính giác, ảo giác thị giác), rối loạn hành vi (xuất hiện các hành vi bốc đồng, hung hăng, hành vi bạo lực) hoặc thay đổi tính cách.

Những người lạm dụng N2O cũng có thể có những biểu hiện rối loạn nhận thức chẳng hạn như suy giảm trí nhớ, rối loạn ngôn ngữ, rối loạn tri giác và mê sảng.

Kết luận, báo cáo của Viện Sức khỏe tâm thần nêu rõ, N2O đã được tìm ra và sản xuất, ứng dụng nhiều trong công nghiệp và y học. Tuy nhiên, gần đây, việc lạm dụng N2O như một chất giải trí ngày càng tăng lên nhanh chóng và khó kiểm soát.

Hậu quả của N2O khi sử dụng không đúng cách, ngoài khuyến cáo là rất nghiêm trọng, ảnh hưởng lên nhiều cơ quan, hệ thống trên cơ thể.

Các tổn thương thần kinh thường gặp như tổn thương tủy sống, tổn thương viêm đa dây thần kinh do mất bao myelin gây ra biểu hiện dị cảm, dáng đi không vững, yếu tứ chi. 

Các rối loạn tâm thần như hoang tưởng, ảo giác, rối loạn hành vi, hưng cảm, trầm cảm, lo âu, rối loạn nhận thức. Kèm theo những nguy cơ gây lạm dụng, phụ thuộc và sử dụng kèm các chất tác động tâm thần (gây nghiện) khác.

Một số nghiên cứu báo cáo trường hợp cũng đã chỉ ra những nguy cơ tử vong do N2O khi phát hiện những tổn thương hệ hô hấp và tim mạch.