クラーク電極を用いた酸素測定の原則

この章は、2017CICMプライマリーシラバスのセクションF12(iii)に最も関連しており、試験の受験者が”血液中の酸素と二酸化炭素の張力の測定方法を記述する”ことができることを期待しています。 注目すべきことに、この臨床的に外典化されたトピックは、2009年の第二フェローシップ試験の論文から質問9.1で尋問されました。 それが二度と現れないことを合理的に確信することができ、この章全体を無視することができます。

まとめ:

  • 銀陽極と白金陰極を電解液中に懸濁させる。
  • 電解質には酸素が溶解しています。<2 5 7><2 2 9 6>電極には既知の大きさ(約7 0 0mV)の電圧を印加する。
  • 陰極では酸素が還元され、陽極では銀が酸化されます。
  • 結果として生じる電流は電圧が増加するにつれて増加する。
  • 反応速度が電圧ではなく酸素の拡散によって決定されると、電流はプラトーに達する。
  • このプラトーは電解質中の酸素張力と相関する。

リーランド-C-クラークは彼の装置を”クラーク酸素電極”と呼んだことはなく、そのようなジェスチャーはおそらく彼の同時代の人々によって軽度に嫌なものと見られていただろう。 彼が発表した論文は、”ポーラログラフィーによる血中酸素緊張の連続記録”について論じている-それは”ポーラログラフィー”電極であり、これは以前の文献のいくつかでどのように言及されているかでもある。 ポーラログラムは、他の場所で長さで議論されている電流と電圧のグラフ化された関係です。

現在の電極は水銀電極を含んでいないため、”ポーラログラフ”と呼ばれています(明らかにそれが前提条件です)。 放射計の参照マニュアルは流れを測定するという事実を反映するために”電流計”として電極を、記述する;”電位差”電極は電圧により興味がある一方。 アンペロメトリック測定の原則は、一般に、他の場所で広範な非特異的な用語で議論されています。 クラーク電極と同様に、アンペロメトリック電極ファミリーの他の注目すべきメンバー(グルコース電極と乳酸電極)は、独自の章に値するのに十分に独特である。

電極の歴史と参考文献についての苦情

クラーク電極とその歴史を研究する際には、その多くがペイウォールの後ろにロックされているか、現在絶版であるため、すべての必要な情報を収集することは困難であるかもしれない。 元の記事は、John Severinghausの回想と同様に、Journal of Applied Physiologyに属しています。 発見のクラーク自身の自伝的な記述は国際的な麻酔学医院への予約購読を要求する。

ありがたいことに、いくつかのフリーガン医学教育が存在します。 John W SeveringhausとA.Freeman Bradleyの最初のABGアナライザの設計と性能特性を詳述した1958年の論文は、Journal of Applied Physiologyで見ることができます。

John Kanwisherの1959年の記事は、おそらく海洋学との関連性が最も高いにもかかわらず、電極について非常に詳細に議論しています(彼の図と議論から、Kanwisherは小さな海洋動物の呼吸を電極に直接押し込むことによって測定したように見えるでしょう)。 同様に、米国特許庁から(Google経由で)図を簡単に取得できるようです。 最後に、William L.Nastukの1962年の教科書”Electrophysiological Methods”から満足のいく量の詳細を取得することができました:生物学的研究における物理的技術”。

酸素測定の連続的な手段としてのクラーク電極の開発は、1950年代初頭に心肺バイパスに初めて使用されていたクラークの分散酸素装置(”バブル酸素装置”)の一般的な批判によって大きく推進されたようであり、批評家は酸素装置から出てくる血液が酸素化されていることを確認する信頼できる方法がないと不平を言った。 一つは、忘却の中でboggles; バブルオキシゲネーターの前に、クラークは、体外酸素化の学術分野は、不要な庭のようなものだったことを報告しています:

“…肺外酸素投与の広く変化する手段が採用されている。 酸素は皮下、腹腔内、静脈内、ならびに腸、関節、腎盂、および膀胱に直接注入されていた。”

酸素送達の奇妙な方法についてのこれらの苦情は、その後、Oxycyte(血液代用品として機能するように設計されたペルフルオロカーボン合成酸素担体)を販売

クラーク酸素電極

アンペロメトリック酸素測定の原理は、白金酸素陰極の章でいくつかの長さで議論されています。

この電極と以前の酸素陰極との主な違いは、酸素透過性膜の添加です。 元の特許出願図に似たものがここにあります。

その屠殺された表現は以下で見つけることができます。

Clark酸素電極の図

白金酸素陰極の多くの設計上の欠陥がClarkの設計によって対処されています。

膜は大きな変更です。 その存在はproteinaceous残骸で覆われるようになることからプラチナを保護し、対流のチャンスなしで酸素のための予想できる拡散の間隔を、提供する。 これは、いくつかの誤差の原因からそれを保護します(例えば、ハロタンを減少させ始めるときに電極が時折混乱する結果を与えることがあること

クラーク電極の膜を通る酸素拡散

電極の応答速度は明らかに膜の厚さに依存する。 それらの小さな分子が陰極に向かうのに時間がかかります。 この拡散は、膜が厚い場合、または交渉する電解質の膜後層がある場合(これが最近の電極が膜に対して右にある理由の1つです)、明らかに時間がか 5μ mのテフロン膜の応答時間は約1秒であり、サンプルを80℃に加熱すると0.4秒に増加させることができます。

ローカル機械は放射計E799電極を使用しており、その画像はDOM Medical webサイトで見つけることができます。 それはdecorating1200.00(米国)だけのためのあなたのクリスマスツリーを飾ることができる。

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。