tämä luku liittyy olennaisimmin Cicm: n vuoden 2017 ensisijaisen oppimäärän jaksoon F12(iii), jossa edellytetään, että koekandidaatit pystyvät ”kuvaamaan veren hapen ja hiilidioksidin jännityksen mittausmenetelmiä”. Merkillistä, tämä kliinisesti apokryfinen aihe oli kuulusteltu kysymys 9.1, toinen Fellowship tentti paperi 2009. Voi olla kohtuullisen varma siitä, ettei se enää koskaan ilmesty, ja jättää tämän luvun kokonaan huomiotta.
tiivistettynä:
- hopeinen anodi ja platinakatodi ovat elektrolyytissä.
- elektrolyytissä liukenee happea.
- elektrodeihin kohdistetaan tunnetun suuruusluokan (noin 700 mV) jännite.
- happi pelkistyy katodilla ja hopea hapettuu anodilla.
- syntyvä virta kasvaa jännitteen kasvaessa.
- virta saavuttaa tasanteen, kun reaktionopeus määräytyy jännitteen sijaan hapen diffuusion perusteella.
- tämä tasanne korreloi elektrolyytin happijännityksen kanssa.
Leland C. Clark ei koskaan kutsunut laitettaan ”Clarkin Happielektrodiksi”, sillä hänen aikalaisensa olisivat todennäköisesti pitäneet tällaista elettä lievästi inhottavana. Hänen julkaisemassaan paperissa käsitellään ”veren hapen jännitteiden jatkuvaa tallentamista polarografialla ”- se oli” polarografinen ” elektrodi, ja näin siihen viitataan myös joissakin aikaisemmissa kirjallisuuksissa. Polarogrammi on käyristetty virran ja jännitteen suhde, jota käsitellään pitkään muualla.
elektrodeja kutsutaan nykyään ”polarografisiksi”, koska ne eivät sisällä elohopeaelektrodia (ilmeisesti se on edellytys). Radiometrin viiteopas kuvaa niiden elektrodit ”amperometrisiksi”, mikä kuvastaa sitä, että ne mittaavat virtaa; kun taas” potentiometriset ” elektrodit ovat kiinnostuneempia jännitteestä. Amperometrisen mittauksen periaatteista yleensä puhutaan laajasti ei-spesifisesti muualla. Clark-elektrodin tavoin muutkin amperometrisen elektrodiperheen huomattavat jäsenet (glukoosielektrodi ja laktaattielektrodi) ovat riittävän ainutlaatuisia ansaitakseen omat lukunsa.
elektrodin historia ja bibliografiasta tehdyt valitukset
Clark-elektrodia ja sen historiaa tutkittaessa voi olla vaikeaa kerätä kaikkea haluttua tietoa, koska suuri osa siitä on lukittuna maksumuurien taakse tai on nyt loppunut. Alkuperäinen artikkeli kuuluu Journal of Applied Physiology-lehteen, kuten myös John Severinghausin muistelmat. Clarkin omaelämäkerrallinen kertomus löydöstä vaatii tilausta kansainvälisille Anestesiaklinikoille.
onneksi on olemassa jonkin verran freeganilaista lääketieteellistä koulutusta. John W Severinghaus ja A. Freeman Bradley ’ s 1958 paperi yksityiskohtaisesti suunnittelu ja suorituskyky ominaisuudet ensimmäisen ABG analyser voidaan edelleen nähdä Journal of Applied Physiology.
John Kanwisherin artikkeli vuodelta 1959 käsittelee elektrodia hyvin yksityiskohtaisesti, vaikka sen merkitys on ehkä suurin merentutkimuksen kannalta (hänen diagrammiensa ja keskustelujensa perusteella näyttäisi siltä, että Kanwisher mittasi pienten merieläinten hengitystä työntämällä ne suoraan elektrodiin). Samoin näyttää siltä, yksi on helppo hakea kaavio siitä Yhdysvaltain patenttivirasto (Googlen kautta). Lopulta oli mahdollista hakea tyydyttävä määrä yksityiskohtia William L. Nastukin vuoden 1962 oppikirjasta ” Elektrofysiologiset menetelmät:Fysikaaliset tekniikat biologisessa tutkimuksessa”.
joka tapauksessa. Ilmeisesti Clark-elektrodin kehittäminen jatkuvana hapetuksen mittaamisvälineenä johtui paljolti Clarkin dispersiohydrogenaattorin (”bubble oxygenator”) suositusta kritiikistä, jota käytettiin ensimmäistä kertaa kardiopulmonaalisen ohitusleikkauksen yhteydessä 1950-luvun alussa. Kiittämättömyys ihmetyttää; ennen kuplahapettajaa Clark kertoo, että akateeminen hapetus-oli kuin rikkaruohoton puutarha.:
”…ekstrapulmonaalisen hapen antoon on käytetty hyvin erilaisia keinoja. Happea oli ruiskutettu ihon alle, intraperitoneaalisesti ja suonensisäisesti sekä suoraan suolistoon, niveliin, munuaisaltaaseen ja virtsarakkoon.”
nämä valitukset oudoista hapenjakelumenetelmistä ovat ironisia, kun ne esittää mies, josta sittemmin tuli yksi Oxygen Biotherapeutics, Inc: n perustajajäsenistä, yritys, joka markkinoi Oksikyyttiä (perfluorihiilivetyä, synteettistä hapenkantajaa, joka on suunniteltu toimimaan veren korvikkeena).
Clark-Happielektrodi
amperometrisen hapenmittauksen periaatteita käsitellään jonkin verran platinahappikatodia käsittelevässä luvussa.
suurin ero tämän elektrodin ja aikaisemman happikatodin välillä on happea läpäisevän kalvon lisääminen. Jotain, joka muistuttaa alkuperäistä patenttihakemuskaaviota, löytyy täältä.
sen teurastettu esitys löytyy alta.
useita platinahappikatodin suunnitteluvirheitä on käsitelty Clarkin suunnittelussa;
kalvo on suurin muutos. Sen läsnäolo sekä suojaa platinaa tulemasta peittämästä proteiinipitoista roskaa, ja tarjoaa ennustettavan diffuusioetäisyyden hapelle, ilman konvektiomahdollisuuksia. Tämä suojaa sitä eräiltä virhelähteiltä (tosin on mainittava, että elektrodi voi silti joskus antaa hämmentäviä tuloksia, kun se alkaa pelkistää esimerkiksi halotaania).
elektrodin vastenopeus riippuu ilmeisesti kalvon paksuudesta. Kestää aikansa ennen kuin molekyylit pääsevät katodille. Tämä diffuusio on ilmeisesti menossa kestää kauemmin, jos kalvo on paksumpi, tai jos on jälkikalvon kerros elektrolyytti neuvotella (se on yksi syy elektrodit näinä päivinä ovat aivan vastaan Kalvo). 5µm: n Teflonkalvon vasteaika on noin 1 sekunti, ja tämä voidaan nostaa 0,4 sekuntiin, jos näyte kuumennetaan 80° C: seen.
paikallinen koneisto käyttää radiometri E799-elektrodia, jonka kuvia löytyy Dom Medical-verkkosivustolta. Se voisi olla koristelu joulukuusi vain $1200.00 (US).