Este capítulo es más relevante para la Sección F12 (iii) del Plan de estudios de Primaria del CICM de 2017, que espera que los candidatos al examen sean capaces de «describir los métodos de medición de la tensión de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre». Sorprendentemente, este tema clínicamente apócrifo fue interrogado en la Pregunta 9.1 del segundo documento de Examen de Fellowship de 2009. Uno puede estar razonablemente seguro de que nunca volverá a aparecer, e ignorar este capítulo en su totalidad.
En resumen:
- Un ánodo de plata y un cátodo de platino están suspendidos en un electrolito.
- El oxígeno se disuelve en el electrolito.
- Se aplica a los electrodos un voltaje de magnitud conocida (aproximadamente 700 mV).
- El oxígeno se reduce en el cátodo y la plata se oxida en el ánodo.
- La corriente resultante aumenta a medida que aumenta el voltaje.
- La corriente alcanza una meseta cuando la velocidad de reacción está determinada por la difusión de oxígeno en lugar del voltaje.
- Esta meseta se correlaciona con la tensión de oxígeno en el electrolito.
Leland C. Clark nunca llamó a su dispositivo «el Electrodo de oxígeno Clark», ya que tal gesto probablemente habría sido visto por sus contemporáneos como ligeramente repugnante. El artículo que publicó discute el «registro continuo de tensiones de oxígeno en la sangre por polarografía», era un electrodo» polarográfico», y así es como se lo conoce en algunas de las publicaciones anteriores. El polarograma es la relación gráfica de corriente y voltaje que se discute en detalle en otra parte.
Los electrodos hoy en día se conocen como «polarográficos», ya que no contienen un electrodo de mercurio (aparentemente, eso es un requisito previo). El manual de referencia del radiómetro describe sus electrodos como «amperométricos», para reflejar el hecho de que miden la corriente; mientras que los electrodos» potenciométricos » están más interesados en el voltaje. Los principios de la medición amperométrica en general se discuten en términos generales no específicos en otras partes. Al igual que el electrodo Clark, otros miembros notables de la familia de electrodos amperométricos (el electrodo de glucosa y el electrodo de lactato) son lo suficientemente únicos como para merecer sus propios capítulos.
Historia del electrodo y quejas sobre la bibliografía
Al investigar el electrodo Clark y su historia, uno puede encontrar difícil recopilar toda la información deseada, ya que gran parte de ella está bloqueada detrás de muros de pago, o ahora está agotada. El artículo original pertenece al Journal of Applied Physiology, al igual que los recuerdos de John Severinghaus. El relato autobiográfico de Clark sobre el descubrimiento requiere una suscripción a Clínicas Internacionales de Anestesiología.
Afortunadamente, existe cierta educación médica gratuita. El artículo de John W Severinghaus y A. Freeman Bradley de 1958 que detalla las características de diseño y rendimiento de su primer analizador de ABG todavía se puede ver en el Journal of Applied Physiology.
El artículo de John Kanwisher de 1959 discute el electrodo en gran detalle, a pesar de que su relevancia es quizás mayor para la oceanografía (de sus diagramas y discusión, parecería que Kanwisher midió la respiración de pequeños animales marinos empujándolos directamente en el electrodo). Del mismo modo, parece que uno es fácilmente capaz de recuperar un diagrama de la misma de la Oficina de Patentes de los Estados Unidos (a través de Google). Finalmente, fue posible recuperar una cantidad satisfactoria de detalles del libro de texto de William L. Nastuk de 1962, » Métodos electrofisiológicos:Physical Techniques in Biological Research».
De todos modos. Aparentemente, el desarrollo del electrodo Clark como un medio continuo de medición de la oxigenación fue impulsado en gran medida por la crítica popular del oxigenador de dispersión de Clark («oxigenador de burbujas»), que se estaba utilizando por primera vez para el bypass cardiopulmonar a principios de la década de 1950. Los críticos se quejaron de que no había una forma confiable de confirmar que la sangre que salía del oxigenador estaba oxigenada. Uno se atasca en la ingratitud; antes del oxigenador de burbujas, Clark informa que el campo académico de la oxigenación extracorpórea era algo así como un jardín sin semillas:
«…se han empleado medios de administración de oxígeno extrapulmonar muy diversos. Se había inyectado oxígeno por vía subcutánea, intraperitoneal e intravenosa, así como directamente en los intestinos, las articulaciones, la pelvis renal y la vejiga urinaria.»
Estas quejas sobre métodos extraños de suministro de oxígeno son irónicas de un hombre que posteriormente se convirtió en uno de los miembros fundadores de Oxygen Biotherapeutics, Inc, una compañía que comercializa Oxicyte (un portador de oxígeno sintético de perfluorocarbono diseñado para actuar como sustituto de la sangre).
El electrodo de oxígeno Clark
Los principios de la medición amperométrica de oxígeno se discuten con cierta extensión en el capítulo sobre el cátodo de oxígeno de platino.
La principal diferencia entre este electrodo y el cátodo de oxígeno anterior es la adición de una membrana permeable al oxígeno. Aquí se puede encontrar algo parecido al diagrama original de solicitud de patente.
Su representación carnicera se puede encontrar a continuación.
Una serie de defectos de diseño del cátodo de oxígeno de platino han sido abordados por el diseño de Clark;
la membrana es el cambio principal. Su presencia protege el platino de incrustaciones en desechos proteicos y ofrece una distancia de difusión predecible para el oxígeno, sin las posibilidades de convección. Esto lo protege de algunas fuentes de error (aunque debe mencionarse que el electrodo todavía puede dar resultados confusos ocasionalmente cuando comienza a reducir el halotano, por ejemplo).
La tasa de respuesta del electrodo obviamente depende del grosor de la membrana. Esas pequeñas moléculas tardan en llegar al cátodo. Esta difusión obviamente va a tomar más tiempo si la membrana es más gruesa, o si hay una capa de electrolito posterior a la membrana que negociar (esa es una de las razones por las que los electrodos en estos días están justo contra la membrana). El tiempo de respuesta de una membrana de teflón de 5 µm es de aproximadamente 1 segundo, y esto se puede aumentar a 0,4 segundos si la muestra se calienta a 80° C.
La maquinaria local utiliza el electrodo Radiómetro E799, cuyas imágenes se pueden encontrar en el sitio web de DOM Medical. Podría ser decorar su árbol de Navidad por solo $1200.00 (EE. UU.).