Nature et propriétés du protoxyde d’azote

Nature et propriétés du protoxyde d’azote

Un anesthésique de longue date

Le protoxyde d’azote (N2O) voit le jour au 17ème siècle. Il est synthétisé pour la première fois de façon accidentelle par un anglais nommé Mayo puis purifié en 1772 par Joseph Priestley. Ses premiers effets sont décrits en 1799 par Humphrey Davy qui se l’administrant à lui-même découvre ses propriétés analgésiantes et dysphoriques. C’est donc pour ses propriétés euphorisantes que le protoxyde d’azote ou « gaz hilarant » est utilisé dés la fin du XVIIIe siècle dans les foires ou les soirées mondaines. Ses propriétés anesthésiantes sont découvertes en 1844 par un dentiste du nom d’Horace Wells. Cette découverte met ainsi un terme au principal frein du développement de la chirurgie à savoir la douleur. La première introduction du protoxyde d’azote en tant qu’anesthésique dans les actes médico-chirurgicaux est donc réalisée par les dentistes lors de chirurgies à faible potentiel douloureux. Le N2O est finalement importé en France en 1867. A cette époque, son utilisation clinique en tant qu’analgésique sous forme pure conduit à de nombreux accidents hypoxiques et s’avère finalement d’une balance bénéfice/risque douteuse. Aussi son développement et son utilisation se voient considérablement freinés en Europe. En 1939, le N2O parvient à pénétrer dans les blocs opératoires grâce à Clément qui, suite à la lecture d’une publication, parvient à persuader ses collègues de l’intérêt du protoxyde d’azote en tant qu’adjuvant de l’anesthésie et de l’analgésie. Le principal risque, à savoir, l’asphyxie par manque de dioxygène, mène alors à l’élaboration d’un mélange équimolaire protoxyde d’azote/ dioxygène (MEOPA) mis au point par Tunstalla en 1961. Bien qu’en anesthésie humaine, le protoxyde d’azote a été largement utilisé en tant que gaz vecteur de vapeurs anesthésiques halogénées, en mélange avec l’oxygène, ce n’est qu’à la fin du mois de Novembre 2001, que le mélange équimolaire MEOPA a obtenu une autorisation de mise sur le marché (AMM) en France. A partir de cette date et grâce aux développements des techniques de biologie moléculaire, de nombreuses publications ont décrit le mode d’action analgésique du protoxyde d’azote et mis en évidence ses propriétés anti-NMDA et anti-hyperalgésiques.

Coefficient de solubilité

A 37°C, le protoxyde d’azote se dissous dans le sang selon un coefficient de solubilité de 0,46 (contre 2,3 pour l’halothane, et 1,43 pour l’isoflurane). Cette propriété permet d’obtenir un équilibre saturant très rapide et une accumulation tissulaire faible. Cependant, dans l’huile à la même température, son coefficient de solubilité de 1,4 apparait donc très faible en comparaison de celui de l’halothane égal à 224, et à celui de l’isoflurane de 90 [4]. Ces propriétés font du protoxyde d’azote, un agent anesthésique adapté pour des chirurgies rapides qui nécessitent une latence d’apparition de narcose très courte et un réveil rapide. Grâce à cette propriété « on/off », le protoxyde d’azote est considéré aujourd’hui comme un agent anesthésique maniable. Cependant, la mauvaise diffusion transmembranaire qui en découle explique en partie sa faible puissance anesthésique. En pratique, le clinicien limitera donc son utilisation non combinée qu’à des chirurgies mineures et peu algiques.

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1 – SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LE PROTOXYDE D’AZOTE
1.1- Introduction : Un anesthésique de longue date
1.2- Nature et propriétés du protoxyde d’azote
1.2.1- Nomenclature et formule chimique
1.2.2- Propriétés physicochimiques
1.2.3- Coefficient de solubilité
1.2.4- Inflammabilité
1.2.5- Conditionnement et Conservation
1.3- Utilisation industrielle et médicale du protoxyde d’azote
1.3.1- Synthèse industrielle
1.3.2- Usage non médical
1.3.2.1- Usage industriel comme gaz propulseur (E942
1.3.2.2- Usage détourné récréatif
1.3.2.3- Usage dans les moteurs à combustion interne
1.3.3- Propriétés pharmacologiques justifiant son usage médical
1.3.3.1- Pharmacocinétique / Prédictibilité (effet « On/Off
1.3.3.2- Pharmacodynamie / Effet narcotique « épargneur d’anesthésie
1.3.3.3- Pharmacodynamie / Effet analgésique
1.3.4- Coût
1.4- Physiologie du protoxyde d’azote / Mécanisme analgésique
1.4.1 – Prérequis : Physiologie de la douleur
1.4.1.1 – Définition de la douleur
1.4.1.2 – Nocicepteurs
1.4.1.3 – Transduction locale du message douloureux
1.4.1.4 – Libération locale de médiateurs de la douleur (cascade d’activation
1.4.1.5 – Transmission médullaire du message douloureux
1.4.1.6 – Modulation du potentiel d’action douloureux
1.4.1.7 – Applications médicales dans le traitement de la douleur
1.4.1.8 – Mécanisme de l’hyperalgie
1.4.2 – Principes et mécanismes analgésiques du protoxyde d’azote
1.4.2.1 – Mise en évidence des cibles moléculaires du protoxyde d’azote
1.4.2.2 – Tolérance aux effets analgésiques
1.4.2.3 – Hyperalgésie induite et allodynie
2- UTILISATIONS ACTUELLES DES EFFETS ANALGESIQUES DU PROTOXYDE D’AZOTE
2.1- Effets indésirables du gaz
2.1.1- Effets cardiaques et effets hémodynamiques
2.1.2- Effet hypoxique
2.1.3- Diffusion au sein des cavités closes
2.1.4- Effets hématologiques / Carence en vitamine B12
2.1.5- Troubles neurologiques
2.1.6- Effet dysphorique
2.1.7- Avortements, tératogénicité, infertilité
2.1.8- Effet émétisant
2.1.9- Pollution atmosphérique et exposition du personnel hospitalier
2.2- Utilisation actuelle du protoxyde d’azote en médecine humaine
2.2.1 – Présentation du MEOPA (Mélange Equimolaire Oxygène/Protoxyde d’Azote
2.2.1.1 – Fiche technique (cf. Annexe
2.2.1.2 – Matériel et accessoires
2.1.1.3 – Raccord système/ patient
2.2.2 – Indications en médecine humaine
2.2.2.1 – Utilisation en tant qu’agent analgésique
2.2.2.2 – Utilisation en tant qu’agent anesthésique adjuvant
2.2.3 – Contre-indications
2.2.3.1 – Contre-indications absolues
2.2.3.2 – Contre-indications relatives
2.2.3.3 – Effets indésirables observables en pratique
2.2.3.4 – Interactions avec d’autres médicaments
2.2.4 – Conditions et réalisation de l’inhalation
2.2.4.1- Modalités pratiques d’utilisation
2.2.4.2- Surveillance au cours de l’inhalation
2.2.5 – Limites de la technique
2.3- Utilisation du protoxyde d’azote en médecine vétérinaire
2.3.1 – Moyens d’administration du MEOPA en médecine vétérinaire
2.3.2 – Adaptation des accessoires «système/patient» à la pratique vétérinaire
2.3.3 – Indications du MEOPA en médecine vétérinaire
2.3.4 – Déroulement des inhalations et effets observés par le docteur Thierry Poitte
2.3.5- Une autre évaluation clinique du MEOPA
2.3.6- Limites de la méthode issues de ces différentes observations
CONCLUSION