Tato kapitola je nejdůležitější pro oddíl F12 (iii) z primární osnovy CICM 2017, která očekává, že uchazeči o zkoušku budou schopni „popsat metody měření napětí kyslíku a oxidu uhličitého v krvi“. Pozoruhodné je, že toto klinicky apokryfní téma bylo vyslýcháno v otázce 9.1 z druhé zkoušky Fellowship z roku 2009. Člověk si může být přiměřeně jistý, že se už nikdy neobjeví, a ignorovat tuto kapitolu v plném rozsahu.
v souhrnu:
- stříbrná anoda a platinová katoda jsou suspendovány v elektrolytu.
- kyslík se rozpustí v elektrolytu.
- na elektrody se aplikuje napětí známé velikosti (asi 700 mV).
- kyslík je redukován na katodě a stříbro je oxidováno na anodě.
- výsledný proud se zvyšuje se zvyšujícím se napětím.
- proud dosáhne plató, když je rychlost reakce určena difúzí kyslíku spíše než napětím.
- tato plošina koreluje s napětím kyslíku v elektrolytu.
Leland C. Clark nikdy nenazval své zařízení „kyslíkovou elektrodou Clark“, protože takové gesto by jeho současníci pravděpodobně považovali za mírně nechutné. Článek, který publikoval, pojednává o „nepřetržitém zaznamenávání napětí kyslíku v krvi polarografií „- byla to“ polarografická “ elektroda, a to je také způsob, jakým je odkazováno v některé z dřívějších Literatur. Polarogram je grafický vztah proudu a napětí, který je podrobně diskutován jinde.
elektrody jsou dnes označovány jako „polarografické“, protože neobsahují rtuťovou elektrodu(zřejmě to je předpoklad). Referenční příručka radiometru popisuje jejich elektrody jako „amperometrické“, aby odrážely skutečnost, že měří proud; zatímco“ potenciometrické “ elektrody se více zajímají o napětí. Principy amperometrického měření obecně jsou diskutovány v širokých nespecifických termínech jinde. Stejně jako Clarkova elektroda jsou i další významní členové rodiny amperometrických elektrod (glukózová elektroda a laktátová elektroda) dostatečně jedineční, aby si zasloužili své vlastní kapitoly.
historie elektrody a stížnosti na bibliografii
při zkoumání elektrody Clark a její historie může být obtížné shromáždit všechny požadované informace, protože většina z nich je uzamčena za výplatními stěnami nebo je nyní mimo tisk. Původní článek patří do časopisu Journal of Applied Physiology, stejně jako vzpomínky Johna Severinghause. Clarkův vlastní autobiografický popis objevu vyžaduje předplatné na mezinárodní anesteziologické kliniky.
naštěstí existuje nějaké freeganské lékařské vzdělání. John W Severinghaus a a. Freeman Bradley z roku 1958, podrobně popisující konstrukční a výkonnostní charakteristiky jejich prvního analyzátoru ABG, lze stále vidět v časopise Journal of Applied Physiology.
článek Johna Kanwishera z roku 1959 pojednává o elektrodě velmi podrobně, i když její význam je možná největší pro oceánografii (z jeho diagramů a diskuse se zdá, že Kanwisher měřil dýchání malých mořských živočichů tím, že je strčil přímo do elektrody). Podobně se zdá, že jeden je snadno schopen získat schéma z patentového úřadu Spojených států (přes Google). Nakonec bylo možné získat uspokojivé množství detailů z učebnice Williama L. Nastuka z roku 1962 “ elektrofyziologické metody:Fyzikální techniky v biologickém výzkumu“.
každopádně. Zdá se, že vývoj Clarkovy elektrody jako kontinuálního prostředku pro měření oxygenace byl do značné míry poháněn populární kritikou Clarkova disperzního oxygenátoru („bubble oxygenator“), který byl poprvé použit pro kardiopulmonální bypass na počátku 50. let.kritici si stěžovali, že neexistuje spolehlivý způsob, jak potvrdit, že krev vycházející z oxygenátoru byla okysličena. Jeden se vkrádá do nevděku; před bublinovým oxygenátorem, Clark uvádí, že akademická oblast mimotělního okysličování byla něco jako nezpracovaná zahrada:
„…byly použity široce odlišné způsoby podávání extrapulmonálního kyslíku. Kyslík byl injikován subkutánně, intraperitoneálně a intravenózně, stejně jako přímo do střev, kloubů, ledvinové pánve a močového měchýře.“
tyto stížnosti na podivné metody dodávání kyslíku jsou ironické od muže, který se následně stal jedním ze zakládajících členů Oxygen Biotherapeutics, Inc, společnosti, která prodává Oxycyt (perfluorokarbonový syntetický kyslíkový nosič navržený tak, aby fungoval jako náhrada krve).
Clarkova kyslíková elektroda
principy amperometrického měření kyslíku jsou podrobně diskutovány v kapitole o katodě platinového kyslíku.
hlavním rozdílem mezi touto elektrodou a dřívější kyslíkovou katodou je přidání membrány propustné pro kyslík. Něco připomínající původní schéma patentové přihlášky najdete zde.
jeho zmasakrovanou reprezentaci naleznete níže.
Clarkova konstrukce řešila řadu konstrukčních nedostatků katody platinového kyslíku;
membrána je hlavní změnou. Jeho přítomnost chrání platinu před zakrytím bílkovinných zbytků a nabízí předvídatelnou difúzní vzdálenost pro kyslík, bez šance na konvekci. To ji chrání před některými zdroji chyb (i když je třeba zmínit, že elektroda může stále občas dávat matoucí výsledky, když začne snižovat halothan, například).
rychlost odezvy elektrody samozřejmě závisí na tloušťce membrány. Chvíli trvá, než se ty malé molekuly dostanou ke katodě. Tato difúze bude samozřejmě trvat déle, pokud je membrána silnější, nebo pokud existuje post-membránová vrstva elektrolytu k vyjednávání (to je jeden z důvodů, proč jsou elektrody v těchto dnech přímo proti membráně). Doba odezvy 5µm teflonové membrány je asi 1 sekunda, a to může být zvýšeno na 0,4 sekundy, pokud se vzorek zahřeje na 80° C.
místní strojní zařízení používá elektrodu radiometru E799, jejíž obrázky lze nalézt na webových stránkách DOM Medical. Mohlo by to být zdobení vašeho vánočního stromku pouze za 1200.00 USD (USA).