ten rozdział jest najbardziej odpowiedni dla sekcji F12 (iii) z podstawowego programu nauczania CICM 2017, który oczekuje, że kandydaci do egzaminu będą w stanie „opisać metody pomiaru napięcia tlenu i dwutlenku węgla we krwi”. Co ciekawe, ten klinicznie apokryficzny temat został przesłuchany w pytaniu 9.1 z drugiej pracy egzaminacyjnej z 2009 roku. Można być pewnym, że już nigdy się nie pojawi i zignorować ten rozdział w całości.
w podsumowaniu:
- anoda srebrna i katoda Platynowa są zawieszone w elektrolicie.
- tlen rozpuszcza się w elektrolicie.
- napięcie o znanej wielkości (około 700 mV) jest przykładane do elektrod.
- tlen jest redukowany na katodzie, a srebro jest utleniane na anodzie.
- otrzymany prąd wzrasta wraz ze wzrostem napięcia.
- prąd osiąga plateau, gdy szybkość reakcji jest określona przez dyfuzję tlenu, a nie Napięcie.
- ten plateau koreluje z napięciem tlenu w elektrolicie.
Leland C. Clark nigdy nie nazwał swojego urządzenia „elektrodą tlenową Clarka”, ponieważ taki gest prawdopodobnie byłby postrzegany przez jego współczesnych jako lekko obrzydliwy. W opublikowanej przez niego pracy omówiono „ciągłe rejestrowanie napięć tlenu we krwi za pomocą polarografii”- była to elektroda „polarograficzna” i tak też jest określana w niektórych wcześniejszych literaturze. Polarogram jest wykresową relacją prądu i napięcia, która jest omówiona w innym miejscu.
obecnie elektrody są określane jako „polarograficzne”, ponieważ nie zawierają elektrody rtęciowej (najwyraźniej jest to warunek konieczny). W podręczniku referencyjnym radiometru opisano ich elektrody jako „amperometryczne”, aby odzwierciedlić fakt, że mierzą one prąd; podczas gdy elektrody” potencjometryczne ” są bardziej zainteresowane napięciem. Zasady pomiaru amperometrycznego w ogóle są omawiane w szerokich niespecyficznych pojęciach gdzie indziej. Podobnie jak elektroda Clarka, inni znani członkowie rodziny elektrod amperometrycznych (elektroda glukozowa i elektroda mleczanowa) są wystarczająco unikalni, aby zasługiwać na własne rozdziały.
Historia elektrody i skargi na bibliografię
badając elektrodę Clarka i jej historię, można mieć trudności z zebraniem wszystkich pożądanych informacji, ponieważ wiele z nich jest zablokowanych za paywallami lub jest obecnie niedostępnych. Oryginalny artykuł należy do Journal of Applied Physiology, podobnie jak wspomnienia Johna Severinghausa. Własna autobiograficzna relacja Clarka o odkryciu wymaga subskrypcji międzynarodowych Klinik anestezjologicznych.
na szczęście istnieje trochę freegan medical education. Artykuł Johna W. Severinghausa i A. Freemana Bradleya z 1958 r.szczegółowo opisujący charakterystykę konstrukcji i wydajności ich pierwszego analizatora ABG można nadal zobaczyć w Journal of Applied Physiology.
artykuł Johna Kanwishera z 1959 r.szczegółowo omawia elektrodę, chociaż jej znaczenie jest prawdopodobnie największe w Oceanografii (z jego diagramów i dyskusji wynika, że Kanwisher mierzył oddychanie małych zwierząt morskich, wpychając je bezpośrednio do elektrody). Podobnie, wydaje się, że można łatwo pobrać jego diagram z Urzędu Patentowego Stanów Zjednoczonych (za pośrednictwem Google). Wreszcie udało się uzyskać zadowalającą ilość szczegółów z podręcznika Williama L. Nastuka z 1962 r. ” metody elektrofizjologiczne:Techniki fizyczne w badaniach biologicznych”.
w każdym razie. Najwyraźniej rozwój elektrody Clarka jako ciągłego środka pomiaru utlenowania był w dużej mierze napędzany przez popularną krytykę oxygenatora dyspersyjnego Clarka („Bubble oxygenator”), który był używany po raz pierwszy do obejścia krążeniowo-oddechowego na początku lat 50. krytycy narzekali, że nie było wiarygodnego sposobu na potwierdzenie, że krew wychodząca z oxygenatora była natleniona. JEDEN się chwali niewdzięcznością; przed wprowadzeniem dotlenienia bąbelkowego Clark donosi, że akademickie pole pozaustrojowego natleniania było czymś w rodzaju niepotrzebnego ogrodu:
„…zastosowano bardzo różne sposoby pozapłucnego podawania tlenu. Tlen był wstrzykiwany podskórnie, dootrzewnowo i dożylnie, a także bezpośrednio do jelit, stawów, miednicy nerkowej i pęcherza moczowego.”
te skargi na dziwne metody dostarczania tlenu są ironiczne od człowieka, który następnie stał się jednym z założycieli Oxygen Biotherapeutics, Inc, firmy, która sprzedaje Oksycyt (perfluorowęglowy syntetyczny nośnik tlenu zaprojektowany jako substytut krwi).
elektroda tlenowa Clarka
Zasady amperometrycznego pomiaru tlenu są omówione w pewnym stopniu w rozdziale dotyczącym platynowej katody tlenowej.
główną różnicą między tą elektrodą a wcześniejszą katodą tlenową jest dodanie membrany przepuszczającej tlen. Coś przypominającego oryginalny schemat zgłoszenia patentowego można znaleźć tutaj.
jego zarżnięta reprezentacja znajduje się poniżej.
wiele wad konstrukcyjnych platynowej katody tlenowej zostało rozwiązanych przez projekt Clarka;
membrana jest główną zmianą. Jego obecność chroni platynę przed inkrustacją w białkowych odpadach i zapewnia przewidywalną odległość dyfuzji tlenu, bez szans na konwekcję. Chroni to go przed niektórymi źródłami błędów (choć należy wspomnieć, że elektroda może nadal czasami dawać mylące wyniki, gdy zaczyna zmniejszać halotan, na przykład).
szybkość reakcji elektrody oczywiście zależy od grubości membrany. Potrzeba czasu, żeby te małe cząsteczki dotarły do katody. Dyfuzja ta oczywiście potrwa dłużej, jeśli membrana jest grubsza lub jeśli istnieje warstwa elektrolitu po membranie do negocjacji (jest to jeden z powodów, dla których elektrody w dzisiejszych czasach są tuż przed membraną). Czas reakcji membrany teflonowej 5µm wynosi około 1 sekundy i można go zwiększyć do 0,4 sekundy, jeśli próbka zostanie podgrzana do 80° C.
lokalna maszyna wykorzystuje elektrodę radiometru E799, której zdjęcia można znaleźć na stronie internetowej DOM Medical. Może to być dekorowanie choinki za jedyne $1200.00 (US).