Том 29 № 1 (2025)
ОБЗОРЫ

Диоксид азота как побочный продукт ингаляционной терапии монооксидом азота. Содержание в дыхательной смеси, допустимое в клинической практике: систематический обзор

PDF
  • А.Е. Баутин,
  • И.Г. Чомахашвили,
  • К.Ю. Афанасьева,
  • А.О. Маричев,
  • А.М. Радовский,
  • Д.А. Козырев,
  • Е.К. Барыгин,
  • Г.Н. Аблесимов,
  • Н.В. Бадалян,
  • М.С. Журавлева,
  • А.М. Пожидаева,
  • А.А. Буров,
  • Ю.В. Валуева
А.Е. Баутин
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург
И.Г. Чомахашвили
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург
Bio
К.Ю. Афанасьева
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург
А.О. Маричев
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург
А.М. Радовский
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург
Д.А. Козырев
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург
Е.К. Барыгин
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург
Г.Н. Аблесимов
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург
Н.В. Бадалян
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург
М.С. Журавлева
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург
А.М. Пожидаева
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург
А.А. Буров
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва
Ю.В. Валуева
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева», Москва
DOI: https://doi.org/10.21688/1681-3472-2025-1-61-74

Опубликован 28.04.2025

Ключевые слова

  • диоксид азота,
  • ингаляционный оксид азота,
  • оксид азота,
  • предельно допустимая концентрация

Как цитировать

Баутин, А., Чомахашвили, И., Афанасьева, К., Маричев, А., Радовский, А., Козырев, Д., Барыгин, Е., Аблесимов, Г., Бадалян, Н., Журавлева, М., Пожидаева, А., Буров, А., & Валуева, Ю. (2025). Диоксид азота как побочный продукт ингаляционной терапии монооксидом азота. Содержание в дыхательной смеси, допустимое в клинической практике: систематический обзор. Патология кровообращения и кардиохирургия, 29(1), 61–74. https://doi.org/10.21688/1681-3472-2025-1-61-74

Copyright (c) 2025 Баутин А.Е., Чомахашвили И.Г., Афанасьева К.Ю., Маричев А.О., Радовский А.М., Козырев Д.А., Барыгин Е.К., Аблесимов Г.Н., Бадалян Н.В., Журавлева М.С., Пожидаева А.М., Буров А.А., Валуева Ю.В.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Аннотация

Цель. Изучить данные литературы о допустимом содержании диоксида азота при ингаляционной терапии монооксидом азота и сформулировать рекомендации о безопасной ингаляционной терапии оксидом азота.

Методы. Систематический обзор выполнили согласно критериям PRISMA 2020. Проводили поиск в библиографических базах данных Российский индекс научного цитирования, MedLine, Cochrane Library по ключевым словам “nitrogen dioxide”, “limit concentration”, “annual limit value”, “inhaled nitric oxide”.

Результаты. В обзор включили 28 статей, 20 источников регулирующих органов, устанавливающих гигиенические нормативы, 2 инструкции к приборам.

Заключение. При продолжительности ингаляции NO не более 1 ч максимально допустимой концентрацией NO2 во вдыхаемой смеси может быть определен уровень 5 ppm. При периодах ингаляции NO, не превышающих 24 ч, — 2 ppm. При длительности ингаляции NO более 24 ч — 1 ppm.

Поступила в редакцию 29 ноября 2024 г. Исправлена 9 января 2025 г. Принята к печати 13 января 2025 г.

Финансирование
Работа выполнена в рамках темы государственного задания «Разработка нового устройства для подачи оксида азота, синтезированного из атмосферного воздуха, в аппараты искусственного и вспомогательного кровообращения» № 123021000129-1.

Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов
Концепция и дизайн работы: А.Е. Баутин, А.А. Буров, Ю.В. Валуева
Сбор и анализ данных: И.Г. Чомахашвили, К.Ю. Афанасьева, Д.А. Козырев, Е.К. Барыгин, Г.Н. Аблесимов, Н.В. Бадалян, М.С. Журавлева, А.М. Пожидаева, А.А. Буров, Ю.В. Валуева
Написание статьи: И.Г. Чомахашвили, А.А. Буров, Ю.В. Валуева
Исправление статьи: А.Е. Баутин, А.О. Маричев, А.М. Радовский, А.А. Буров
Утверждение окончательного варианта статьи: все авторы

PDF

Библиографические ссылки

  1. Ghadimi K., Cappiello J.L., Wright M.C., Levy J.H., Bryner B.S., DeVore A.D., Schroder J.N., Patel C.B., Rajagopal S., Shah S.H., Milano C.A.; INSPIRE-FLO Investigators. Inhaled epoprostenol compared with nitric oxide for right ventricular support after major cardiac surgery. Circulation. 2023;148(17):1316-1329. PMID: 37401479; PMCID: PMC10615678. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.122.062464
  2. Redaelli S., Pozzi M., Giani M., Magliocca A., Fumagalli R., Foti G., Berra L., Rezoagli E. Inhaled nitric oxide in acute respiratory distress syndrome subsets: rationale and clinical applications. J Aerosol Med Pulm Drug Deliv. 2023;36(3):112-126. PMID: 37083488; PMCID: PMC10402704. https://doi.org/10.1089/jamp.2022.0058
  3. Faustini A., Rapp R., Forastiere F. Nitrogen dioxide and mortality: review and meta-analysis of long-term studies. Eur Respir J. 2014;44(3):744-753. PMID: 24558178. https://doi.org/10.1183/09031936.00114713
  4. WHO global air quality guidelines. Particulate matter (PM 2.5 and PM 10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide. Geneva: World Health Organization Publ.; 2021. Pp. 111-125.
  5. da Rocha F.O.C., Barbosa J.L., Campos V.P., Alves R.S. Nitrogen oxides levels in the atmosphere of different Brazilian urban centers, by passive sampling. J Braz Chem Soc. 2022;33(2):143-156. https://doi.org/10.21577/0103-5053.20210131
  6. ГОСТ 12.1.005–88. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны: утв. и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 29.09.1988 № 3388 (ред. от 20.06.2000). GOST 12.1.005–88. Interstate standard. Occupational safety standards system. General sanitary and hygienic requirements for working zone air. Approved and put into effect by Resolution of the USSR State Standard of 29.09.1988 no. 3388 (as amended on 20.06.2000). (In Russ.)
  7. Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений: гигиенические нормативы ГН 2.1.6.3492-17 (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 31.05.2018 № 37). М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2019. 55 с. Maximum permissible concentrations of pollutants in the atmospheric air of urban and rural settlements: hygienic standards ГН 2.1.6.3492-17 (approved by the resolution of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation of 31.05.2018 no. 37). Moscow: Federal Center for Hygiene and Epidemiology of Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare Publ.; 2019. 55 p. (In Russ.)
  8. Carson T.R., Rosenholtz M.S., Wilinski F.T., Weeks M.H. The responses of animals inhaling nitrogen dioxide for single, short-term exposures. Am Ind Hyg Assoc J. 1962;23:457-462. PMID: 14018928. https://doi.org/10.1080/00028896209342900
  9. Hine C.H., Meyers F.H., Wright R.W., Dewey M.L. Pulmonary changes in animals exposed to nitrogen dioxide. Proc West Pharmacol Soc. 1964;7:19-22. PMID: 14185232.
  10. Hugod C. Effect of exposure to 43 ppm nitric oxide and 3.6 ppm nitrogen dioxide on rabbit lung. A light and electron microscopic study. Int Arch Occup Environ Health. 1979;42(3-4):159-167. PMID: 422258. https://doi.org/10.1007/BF00377770
  11. Goldstein E., Peek N.F., Parks N.J., Hines H.H., Steffey E.P., Tarkington B. Fate and distribution of inhaled nitrogen dioxide in rhesus monkeys. Am Rev Respir Dis. 1977;115(3):403-412. PMID: 402875. https://doi.org/10.1164/arrd.1977.115.3.403
  12. Han M., Guo Z., Li G., Sang N. Nitrogen dioxide inhalation induces genotoxicity in rats. Chemosphere. 2013;90(11):2737-2742. PMID: 23332788. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2012.11.057
  13. Hesterberg T.W., Bunn W.B., McClellan R.O., Hamade A.K., Long C.M., Valberg P.A. Critical review of the human data on short-term nitrogen dioxide (NO2) exposures: evidence for NO2 no-effect levels. Crit Rev Toxicol. 2009;39(9):743-781. PMID: 19852560. https://doi.org/10.3109/10408440903294945
  14. Barck C., Sandström T., Lundahl J., Halldén G., Svartengren M., Strand V., Rak S., Bylin G. Ambient level of NO2 augments the inflammatory response to inhaled allergen in asthmatics. Respir Med. 2002;96(11):907-917. PMID: 12418589. https://doi.org/10.1053/rmed.2002.1374
  15. Ahmed T., Dougherty R., Sackner M.A. Effect of NO2 exposure on specific bronchial reactivity in subjects with allergic bronchial asthma [final report]. Contract report no. CR-83/07/BI. Warren: General Motors Research Laboratories, 1983.
  16. Kleinman M.T., Bailey R.M., Linn W.S., Anderson K.R., Whynot J.D., Shamoo D.A., Hackney J.D. Effects of 0.2 ppm nitrogen dioxide on pulmonary function and response to bronchoprovocation in asthmatics. J Toxicol Environ Health. 1983;12(4-6):815-826. PMID: 6668625. https://doi.org/10.1080/15287398309530472
  17. Phillips M.L., Hall T.A., Sekar K., Tomey J.L. Assessment of medical personnel exposure to nitrogen oxides during inhaled nitric oxide treatment of neonatal and pediatric patients. Pediatrics. 1999;104(5 Pt 1):1095-1100. PMID: 10545553. https://doi.org/10.1542/peds.104.5.1095
  18. Foubert L., Fleming B., Latimer R., Jonas M., Oduro A., Borland C., Higenbottam T. Safety guidelines for use of nitric oxide. Lancet. 1992;339(8809):1615-1616. PMID: 1351591. https://doi.org/10.1016/0140 6736(92)91886-d
  19. Frostell C.G., Zapol W.M. Inhaled nitric oxide, clinical rationale and applications. Adv Pharmacol. 1995;34:439-456. PMID: 8562450. https://doi.org/10.1016/s1054-3589(08)61102-3
  20. Davidson D., Barefield E.S., Kattwinkel J., Dudell G., Damask M., Straube R., Rhines J., Chang C.T. Inhaled nitric oxide for the early treatment of persistent pulmonary hypertension of the term newborn: a randomized, double-masked, placebo-controlled, dose-response, multicenter study. The I-NO/PPHN Study Group. Pediatrics. 1998;101(3 Pt 1):325-334. PMID: 9480993. https://doi.org/10.1542/peds.101.3.325
  21. Miller C., Miller M., McMullin B., Regev G., Serghides L., Kain K., Road J., Av-Gay Y. A phase I clinical study of inhaled nitric oxide in healthy adults. J Cyst Fibros. 2012;11(4):324-331. PMID: 22520076. https://doi.org/10.1016/j.jcf.2012.01.003
  22. Goldbart A., Golan-Tripto I., Pillar G., Livnat-Levanon G., Efrati O., Spiegel R., Lubetzky R., Lavie M., Carmon L., Ghaffari A., Nahum A. Inhaled nitric oxide therapy in acute bronchiolitis: a multicenter randomized clinical trial. Sci Rep. 2020;10(1):9605. Erratum in: Sci Rep. 2020;10(1):17640. PMID: 32541773; PMCID: PMC7295966. https://doi.org/10.1038/s41598-020-66433-8
  23. Wiegand S.B., Safaee Fakhr B., Carroll R.W., Zapol W.M., Kacmarek R.M., Berra L. Rescue treatment with high-dose gaseous nitric oxide in spontaneously breathing patients with severe coronavirus disease 2019. Crit Care Explor. 2020;2(11):e0277. PMID: 33225304; PMCID: PMC7671879. https://doi.org/10.1097/CCE.0000000000000277
  24. Safaee Fakhr B., Di Fenza R., Gianni S., Wiegand S.B., Miyazaki Y., Araujo Morais C.C., Gibson L.E., Chang M.G., Mueller A.L., Rodriguez-Lopez J.M., Ackman J.B., Arora P., Scott L.K., Bloch D.B., Zapol W.M., Carroll R.W., Ichinose F., Berra L.; Nitric Oxide Study Investigators. Inhaled high dose nitric oxide is a safe and effective respiratory treatment in spontaneous breathing hospitalized patients with COVID-19 pneumonia. Nitric Oxide. 2021;116:7-13. PMID: 34400339; PMCID: PMC8361002. https://doi.org/10.1016/j.niox.2021.08.003
  25. Fung C., Z'Graggen W.J., Jakob S.M., Gralla J., Haenggi M., Rothen H.-U., Mordasini P., Lensch M., Söll N., Terpolilli N., Feiler S., Oertel M.F., Raabe A., Plesnila N., Takala J., Beck J. Inhaled nitric oxide treatment for aneurysmal SAH patients with delayed cerebral ischemia. Front Neurol. 2022;13:817072. PMID: 35250821; PMCID: PMC8894247. https://doi.org/10.3389/fneur.2022.817072
  26. Valsecchi C., Winterton D., Safaee Fakhr B., Collier A.-R.Y., Nozari A., Ortoleva J., Mukerji S., Gibson L.E., Carroll R.W., Shaefi S., Pinciroli R., La Vita C., Ackman J.B., Hohmann E., Arora P., Barth W.H. Jr, Kaimal A., Ichinose F., Berra L.; DELiverly oF iNO (DELFiNO) Network Collaborators. High-dose inhaled nitric oxide for the treatment of spontaneously breathing pregnant patients with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19) pneumonia. Obstet Gynecol. 2022;140(2):195-203. PMID: 35852269; PMCID: PMC9994457. https://doi.org/10.1097/AOG.0000000000004847
  27. Di Fenza R., Shetty N.S., Gianni S., Parcha V., Giammatteo V., Safaee Fakhr B., Tornberg D., Wall O., Harbut P., Lai P.S., Li J.Z., Paganoni S., Cenci S., Mueller A.L., Houle T.T., Akeju O., Bittner E.A., Bose S., Scott L.K., Carroll R.W., Ichinose F., Hedenstierna M., Arora P., Berra L.; Nitric Oxide Investigators. High-dose inhaled nitric oxide in acute hypoxemic respiratory failure due to COVID-19: a multicenter phase II trial. Am J Respir Crit Care Med. 2023;208(12):1293-1304. PMID: 37774011; PMCID: PMC10765403. https://doi.org/10.1164/rccm.202304-0637OC
  28. Matsugi E., Takashima S., Doteguchi S., Kobayashi T., Okayasu M. Real-world safety and effectiveness of inhaled nitric oxide therapy for pulmonary hypertension during the perioperative period of cardiac surgery: a post-marketing study of 2 817 patients in Japan. Gen Thorac Cardiovasc Surg. 2024;72(5):311-323. PMID: 37713058; PMCID: PMC11018662. https://doi.org/10.1007/s11748-023-01971-2
  29. Кравченко И.В., Подоксенов Ю.К., Тё М.А., Калашникова Т.П., Чурилина Е.А., Козулин М.С., Гусакова А.М., Козлов Б.Н., Каменщиков Н.О. Профилактика дыхательных осложнений у пациентов с риском неблагоприятных респираторных событий путем периоперационной доставки оксида азота при кардиохирургических операциях в условиях искусственного кровообращения: одноцентровое проспективное рандомизированное исследование. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2024;28(3):78-93. https://doi.org/10.21688/1681-3472-2024-3-78-93 Kravchenko I.V., Podoksenov Yu.K., Tyo M.A., Kalashnikova T.P., Churilina E.A., Kozulin M.S., Gusakova A.M., Kozlov B.N., Kamenshchikov N.O. Prevention of respiratory complications in patients at risk of adverse respiratory events by perioperative nitric oxide delivery during cardiac surgery under cardiopulmonary bypass: a single-center prospective randomized study. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya = Circulation Pathology and Cardiac Surgery. 2024;28(3):78-93. (In Russ.) https://doi.org/10.21688/1681-3472-2024-3-78-93
  30. Bouchet M., Renaudin M.H., Raveau C., Mercier J.C., Dehan M., Zupan V. Safety requirement for use of inhaled nitric oxide in neonates. Lancet. 1993;341(8850):968-969. PMID: 8096310. https://doi.org/10.1016/0140-6736(93)91267-p
  31. Miller O.I., Celermajer D.S., Deanfield J.E., Macrae D.J. Guidelines for the safe administration of inhaled nitric oxide. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 1994;70(1):F47-F49. PMID: 8117128; PMCID: PMC1060988. https://doi.org/10.1136/fn.70.1.f47
  32. Miyamoto K., Aida A., Nishimura M., Nakano T., Kawakami Y., Ohmori Y., Ando S., Ichida T. Effects of humidity and temperature on nitrogen dioxide formation from nitric oxide. Lancet. 1994;343(8905):1099-1100. PMID: 7909115. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(94)90210-0
  33. Sokol G.M., Van Meurs K.P., Wright L.L., Rivera O., Thorn W.J., Chu P.M., Sams R.L. Nitrogen dioxide formation during inhaled nitric oxide therapy. Clin Chem. 1999;45(3):382-387. https://doi.org/10.1093/clinchem/45.3.382
  34. Баутин А.Е., Афанасьева К.Ю., Маричев А.О., Радовский А.М., Барыгин Е.К., Гусенова А.К., Чомахашвили И.Г., Бадалян Н.В., Журавлева М.С., Пожидаева А.М. Влияние состава подаваемой газовой смеси на продукцию диоксида азота в модели ингаляционной терапии оксидом азота (экспериментальное исследование). Анестезиология и реаниматология. 2024;(1):23-30. https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202401123 Bautin A.E., Afanasyeva K.Yu., Marichev A.O., Radovskiy A.M., Barygin E.K., Gusenova A.K., Chomakhashvili I.G., Badalyan N.V., Zhuravleva M.S., Pozhidaeva A.M. Impact of inhaled gas compound on nitric dioxide release in a model of nitric oxide inhalation therapy (experimental study). Russian Journal of Anaesthesiology and Reanimatology. 2024;(1):23-30. (In Russ., In Engl.) https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202401123
  35. Liu Y., Zhu Y., Jiang C., Su Z., Yan Y., Feng B., Mao W., Zhang Y., Wang X., Xu Z., Zhang H. An electrochemical nitric oxide generator for in-home inhalation therapy in pulmonary artery hypertension. BMC Med. 2022;20(1):481. PMID: 36522645; PMCID: PMC9753075. https://doi.org/10.1186/s12916-022-02686-6
  36. Gianni S., Carroll R.W., Kacmarek R.M., Berra L. Inhaled nitric oxide delivery systems for mechanically ventilated and nonintubated patients: a review. Respir Care. 2021;66(6):1021-1028. PMID: 34039761; PMCID: PMC10408459. https://doi.org/10.4187/respcare.08856
  37. Petit P.C., Fine D.H., Vásquez G.B., Gamero L., Slaughter M.S., Dasse K.A. The pathophysiology of nitrogen dioxide during inhaled nitric oxide therapy. ASAIO J. 2017;63(1):7-13. PMID: 27556146. https://doi.org/10.1097/MAT.0000000000000425