Ce chapitre est le plus pertinent pour la section F12 (iii) du programme primaire 2017 du CICM, qui attend des candidats à l’examen qu’ils soient en mesure de « décrire les méthodes de mesure de la tension de l’oxygène et du dioxyde de carbone dans le sang ». Fait remarquable, ce sujet cliniquement apocryphe a été interrogé à la question 9.1 du deuxième examen de bourse de 2009. On peut être raisonnablement confiant qu’il ne paraîtra plus jamais et ignorer ce chapitre dans son intégralité.
En résumé:
- Une anode en argent et une cathode en platine sont suspendues dans un électrolyte.
- L’oxygène est dissous dans l’électrolyte.
- Une tension de magnitude connue (environ 700 mV) est appliquée aux électrodes.
- L’oxygène est réduit à la cathode et l’argent est oxydé à l’anode.
- Le courant résultant augmente à mesure que la tension augmente.
- Le courant atteint un plateau lorsque la vitesse de réaction est déterminée par la diffusion de l’oxygène plutôt que par la tension.
- Ce plateau est corrélé à la tension d’oxygène dans l’électrolyte.
Leland C. Clark n’a jamais appelé son appareil « l’électrode à oxygène Clark », car un tel geste aurait probablement été considéré par ses contemporains comme légèrement dégoûtant. L’article qu’il a publié traite de « l’enregistrement continu des tensions d’oxygène dans le sang par polarographie » – c’était une électrode « polarographique », et c’est aussi ainsi qu’il est mentionné dans certaines publications antérieures. Le polarogramme est la relation graphique du courant et de la tension qui est longuement discutée ailleurs.
Les électrodes sont aujourd’hui appelées « polarographiques » car elles ne contiennent pas d’électrode au mercure (apparemment c’est une condition préalable). Le manuel de référence du radiomètre décrit leurs électrodes comme « ampérométriques », pour refléter le fait qu’elles mesurent le courant; alors que les électrodes « potentiométriques » s’intéressent davantage à la tension. Les principes de la mesure ampérométrique en général sont discutés en termes généraux non spécifiques ailleurs. Comme l’électrode de Clark, d’autres membres notables de la famille d’électrodes ampérométriques (l’électrode de glucose et l’électrode de lactate) sont suffisamment uniques pour mériter leurs propres chapitres.
Historique de l’électrode et plaintes concernant la bibliographie
En recherchant l’électrode de Clark et son histoire, il peut être difficile de collecter toutes les informations souhaitées, car une grande partie est verrouillée derrière des murs payants ou est maintenant épuisée. L’article original appartient au Journal of Applied Physiology, tout comme les souvenirs de John Severinghaus. Le récit autobiographique de Clark sur la découverte nécessite un abonnement à des cliniques internationales d’anesthésiologie.
Heureusement, il existe une formation médicale gratuite. L’article de 1958 de John W Severinghaus et A. Freeman Bradley détaillant les caractéristiques de conception et de performance de leur premier analyseur ABG peut encore être vu dans le Journal of Applied Physiology.
L’article de John Kanwisher de 1959 traite de l’électrode en détail, même si sa pertinence est peut-être la plus grande pour l’océanographie (d’après ses diagrammes et sa discussion, il semblerait que Kanwisher ait mesuré la respiration de petits animaux marins en les poussant directement dans l’électrode). De même, il semble que l’on puisse facilement en récupérer un diagramme auprès de l’Office des brevets des États-Unis (via Google). Enfin, il a été possible de récupérer une quantité satisfaisante de détails du manuel de William L. Nastuk de 1962, « Méthodes électrophysiologiques:Techniques Physiques dans la Recherche Biologique « .
De toute façon. Apparemment, le développement de l’électrode de Clark en tant que moyen continu de mesurer l’oxygénation a été largement motivé par la critique populaire de l’oxygénateur à dispersion de Clark (« oxygénateur à bulles »), qui était utilisé pour la première fois pour un pontage cardiopulmonaire au début des années 1950. Les critiques se plaignaient qu’il n’y avait aucun moyen fiable de confirmer que le sang sortant de l’oxygénateur était oxygéné. On s’enlise devant l’ingratitude; avant l’oxygénateur à bulles, Clark rapporte que le domaine académique de l’oxygénation extracorporelle était en quelque sorte un jardin sans herbe:
« …des moyens très divers d’administration d’oxygène extrapulmonaire ont été utilisés. L’oxygène avait été injecté par voie sous-cutanée, intrapéritonéale et intraveineuse, ainsi que directement dans les intestins, les articulations, le bassin rénal et la vessie. »
Ces plaintes concernant des méthodes étranges d’administration d’oxygène sont ironiques venant d’un homme qui est devenu par la suite l’un des membres fondateurs d’Oxygen Biotherapeutics, Inc, une société qui commercialise de l’Oxycyte (un transporteur d’oxygène synthétique perfluorocarboné conçu pour agir comme substitut du sang).
L’électrode à oxygène Clark
Les principes de la mesure ampérométrique de l’oxygène sont discutés en détail dans le chapitre sur la cathode à oxygène au platine.
La différence majeure entre cette électrode et la cathode à oxygène antérieure est l’ajout d’une membrane perméable à l’oxygène. Quelque chose qui ressemble au diagramme original de la demande de brevet peut être trouvé ici.
Sa représentation massacrée se trouve ci-dessous.
Un certain nombre de défauts de conception de la cathode à oxygène de platine ont été corrigés par la conception de Clark;
la membrane est le changement majeur. Sa présence protège à la fois le platine de l’incrustation de débris protéiques et offre une distance de diffusion prévisible pour l’oxygène, sans risque de convection. Cela la protège de certaines sources d’erreur (même s’il faut mentionner que l’électrode peut encore parfois donner des résultats déroutants lorsqu’elle commence à réduire l’halothane, par exemple).
La vitesse de réponse de l’électrode dépend évidemment de l’épaisseur de la membrane. Il faut du temps pour que ces petites molécules parviennent à la cathode. Cette diffusion va évidemment prendre plus de temps si la membrane est plus épaisse, ou s’il y a une couche d’électrolyte post-membrane à négocier (c’est l’une des raisons pour lesquelles les électrodes sont de nos jours juste contre la membrane). Le temps de réponse d’une membrane en téflon de 5 µm est d’environ 1 seconde et peut être porté à 0,4 seconde si l’échantillon est chauffé à 80 ° C.
La machine locale utilise l’électrode Radiometer E799, dont les images peuvent être trouvées sur le site Web de DOM Medical. Il pourrait s’agir de décorer votre sapin de Noël pour seulement 1200,00US (US).