亜酸化窒素笑気ガスの有害作用

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バクマイ病院精神衛生研究所は、N2Oガスが人間の健康に与える影響を評価した報告書を保健省科学訓練局に提出した。

亜酸化窒素は、吸入すると陶酔感を与えることからハンフリー・デイビーによって「笑気ガス」とも呼ばれ、その特性から娯楽用薬物として利用されています。世界保健機関（WHO）の必須医薬品リストにも掲載されています。

イラスト写真。

亜酸化窒素（窒素酸化物）は化学式N2Oを持ち、工業、医療、食品産業など多くの分野で広く使用されている化学物質です。

しかし、近年では、特にバー、ディスコ、フェスティバルなどで、娯楽目的での亜酸化窒素の使用が世界中で急増しています。

2016年の報告書によると、英国では亜酸化窒素が最も人気のある娯楽用薬物です。ベトナムでは、医療施設でこの製品が使用されたことによる中毒事件が繰り返し発生しています。

国立精神衛生研究所の報告書は、亜酸化窒素の使用が人体の健康に深刻な影響を及ぼすと考えられていることを明確に示しています。特に青少年における亜酸化窒素の乱用状況には、特別な注意が必要です。

N2Oは作用が非常に速く、吸入後数秒以内に生理学的効果（鎮痛、多幸感、幻覚など）をもたらします。濃度は約1分後にピークに達し、数分以内に消失するため、二日酔いの心配もなく、吸入後すぐに通常の活動に戻ることができます。

そのため、亜酸化窒素は短期的な「ハイ」状態を引き起こす能力があるため、娯楽目的の薬物として使用されています。娯楽目的の使用者の多くは、亜酸化窒素が脳に毒性を示し、急性および慢性の損傷を引き起こす可能性があることに気づいていません。

亜酸化窒素は地球温暖化の原因となるガスの一つです。統計によると、亜酸化窒素は米国の温室効果ガス排出量全体の6%を占めており、農業、燃料の燃焼、廃水管理、産業プロセスといった人間の活動に起因しています。

燃料業界では、亜酸化窒素はロケット推進剤の酸化剤として、またレースではエンジン出力を高めるために使用されています。

食品業界では、N2Oはホイップクリームの製造において混合・発泡剤（R942）として使用されています。亜酸化窒素は窒素循環の一部として大気中にも存在しています。これらの分子は、土壌中の細菌、太陽からの紫外線、あるいは化学反応によって分解されるまで、平均121年間大気中に留まります。5

娯楽目的では、亜酸化窒素は、食品業界向けに設計された充填済みの風船や小さな加圧金属缶に入った状態で販売されることが多いです。

亜酸化窒素の工業生産では、硝酸アンモニウムを2500℃に加熱し、その後、特殊な装置を用いてNH3、N2、NO2、HNO3などの不純物を除去します。亜酸化窒素を上記の不純物ガスとともに吸入すると、中毒を引き起こす可能性があります。

亜酸化窒素は通常、臨界温度以下のボンベに貯蔵され、液体亜酸化窒素の体積あたり蒸気として存在します。これらのボンベは、蒸気相の膨張に伴う圧力上昇に対応するために充填されています。ボンベに充填し、臨界温度以上で貯蔵すると、爆発の危険があります。2

亜酸化窒素は1844年以来、歯科や外科手術において麻酔薬および鎮痛剤として使用されてきました。スニーカー、創薬。初期の頃は、ゴム製の呼吸袋からなるシンプルな吸入器を通して亜酸化窒素が吸入されていました。

現在、亜酸化窒素は、病院において、比較的自動化された鎮痛装置、麻酔装置、医療用人工呼吸器を通じて使用されており、酸素と 2:1 の比率で混合された亜酸化窒素の流量を正確に計量して供給しています。

亜酸化窒素は弱い全身麻酔薬であるため、通常は全身麻酔に単独で使用されることはありませんが、セボフルランやデスフルランなどのより強力な全身麻酔薬のキャリアガス（酸素と混合）として使用されます。麻酔における亜酸化窒素の使用は、術後の吐き気や嘔吐のリスクを高める可能性があります。

歯科医は、患者が起きている間に吸入するための混合物を保存し分配するための簡単な機械を使用し、流量計を使用して、少なくとも 30% の酸素と最大上限の 70% の亜酸化窒素の相対的な鎮痛ガス混合比を常に確保します。

亜酸化窒素の吸入は、出産、外傷、口腔外科手術、急性冠症候群などの疼痛緩和に広く用いられています。分娩中の使用は、分娩中の女性にとって安全かつ効果的な補助であることが示されています。

英国とカナダでは、エントノックスとニトロノックスは、非常に効果的で即効性のある鎮痛ガスとして、救急隊員（無登録の医療従事者を含む）によって一般的に使用されています。

50% 亜酸化窒素は鎮痛剤として比較的容易かつ安全に使用することが可能であるため、救急救命士以外の訓練を受けた人が病院前環境で使用することを検討してもよいでしょう。

N2O は、コバラミン (ビタミン B12 としても知られる) をコブ(I)アラミンからコバラミン(III) に酸化することで不活性化し、その結果、特に血中のビタミン B12 貯蔵量が少ない人に機能的なビタミン B12 欠乏症を引き起こします。

ギルマンの研究によると、N2Oはオピオイド系に作用することで鎮痛効果を発揮します。N2Oは脳内のオピオイドニューロンを活性化し、脳幹における内因性オピオイドの放出を促し、γ-アミノ酪酸（GABA）を放出するニューロンを抑制します。これによりノルアドレナリン経路が活性化され、最終的に疼痛が緩和されます。

N2Oの作用は、脊髄のα1アドレナリン受容体およびα2アドレナリン受容体を介しても媒介されます。さらに、N2OによるNMDA受容体の遮断は、特に腹側被蓋野および側坐核において、GABA細胞によるドーパミンニューロンへの抑制を増強し、ドーパミンバーストを引き起こします。

結果に関しては、N2O がドーパミン、ノルアドレナリン、NMDA 受容体システムに及ぼす領域依存的な影響に関する研究により、多幸感、精神病症状 (幻覚)、衝動的な行動障害、攻撃性などの臨床症状が説明されています。

Oussalahら（2019）によると、N2Oへの曝露は深刻な結果をもたらす可能性があります。2016年に50カ国以上10万人以上を対象に実施された世界的な精神活性物質使用調査によると、N2Oをまれにしか使用しない人の4%が神経毒性の症状を報告し、約3%が知覚異常を報告しました。

最も一般的な急性臨床症状は、知覚異常（80%）、歩行不安定（58%）、四肢筋力低下（43%）です。まれに、片麻痺、四肢のしびれ、前庭障害などの急性臨床症状がみられます。

向精神薬使用者を対象とした世界的な調査では、神経症状に加えて、妄想、幻覚、認知障害などの精神症状も急性に現れる可能性があることが明らかになりました。

N2Oの長期継続使用は、末梢神経障害、脊髄症、脱髄疾患（総称して脱髄性多発神経炎（GDP））などの深刻な慢性的な後遺症を引き起こすことが知られています。これらの疾患は、筋力低下、前庭障害、しびれといった臨床症状を呈し、最終的には四肢麻痺につながる可能性があります。

最近の脊髄磁気共鳴画像研究では、N2O 使用者の脊髄、特に脊髄の後柱と側柱の進行性変性が示されています。

N2O 使用量と脊髄症の程度および GDP の間には正の相関関係が見られ、慢性的に N2O を使用している人のほとんど (平均: 6 か月間、1 日あたり笑気ガス缶 300 本) にコバラミン欠乏による神経障害の兆候が見られました。

コバラミン（ビタミン B12）の補給により、ほとんどの患者において神経学的に著しい改善または回復が見られますが、一部の患者では知覚異常、四肢の衰弱、麻痺などの神経障害が持続し、回復は部分的となる場合もあります。

さらに、N2O を長期間使用すると、精神症状 (不安、うつ病、躁病、精神病、認知障害、せん妄) も現れます。

精神症状は、神経損傷による障害（知覚異常、しびれ、歩行障害、脱力、手足の麻痺）と同時に現れる場合もあれば、神経障害を伴わずに独立して現れる場合もあります。

一般的な精神症状: うつ病、軽躁病、不安症、精神障害: 妄想、幻覚 (幻聴、幻視)、行動障害 (衝動的、攻撃的、暴力的な行動の出現) または性格の変化。