Sposób pomiaru stężenia CO2 w gazie oddechowym-opracowanie

Sposób pomiaru stężenia CO2 w gazie oddechowym.
Opracowane na podstawie książki „BIOPOMIARY „
Pomiary zawartości CO2 w gazach zostały wprowadzone w latach 40-tych XX wieku i rozpowszechnione przez Smalhout'a i Kalenda. Istnieje wiele metod pomiarowych zawartości CO2 nadających się do badania gazów oddechowych jak: spektrometria masowa, rozproszenie Ramana, selektywna absorpcja promieniowania podczerwonego. Również można wykorzystywać z pewnym ograniczeniem metodę elektrochemiczną, jednakże ze względu na dużą stałą czasową (rzędu minuty) odpowiedzi na skokowe zmiany zawartości CO2, można mierzyć albo średnią wartość CO2 w drogach oddechowych lub tez maksymalną wartość co wymaga specjalnego systemu próbkowania gazu. Trzy pierwsze wymienione metody SA preferowane w badaniach, ponieważ umożliwiają rejestrację zmian zawartości CO2 w przebiegu cyklu oddechowego.
Obecnie stosuje się dwie techniki próbkowania gazu:
w strumieniu głównym (technika „main-stream”) i wówczas przetwornik pomiarowy umieszczony jest na przedłużeniu dróg oddechowych poprzez rurkę oddechową, a pomiar zawartości CO2 dokonywany jest na całym przekroju strumienia gazu oddechowego
oddechowego strumieniu bocznym (technika „side-stream”) - wówczas próbka gazu oddechowego jest zasysana ze strumienia głównego doprowadzana cienką rurka plastykową, zazwyczaj średnicy około 2 mm, do komory pomiarowej kapnometru.
Metoda spektrometrii absorpcyjnej promieniowania podczerwonego zwana także metodą absorpcji podczerwieni oparta jest na zjawisku selektywnego pochłaniania promieniowania podczerwonego określonej długości fali przechodzącego przez badany gaz. Jej zalety: dobra dokładność, szerokie pasmo przenoszenia - szybka odpowiedź, łatwość kalibracji, stosunkowo niskie koszty. W metodzie tej promieniowanie elektromagnetyczne przechodzące przez ośrodek materialny traci część energii w wyniku rozpraszania i pochłaniania, podnosząc przy tym energię ośrodka do wyższego poziomu. W atmosferze CO2 pochłaniane jest promieniowanie podczerwone o długościach fal 2,77µm, 4,26µm, 15µm.
Maksimum głównego piku absorpcyjnego dla CO2 przypada na 4,26µm i tę długość fali najczęściej wykorzystuje się w kapnometrii gazów. Istota przyjętej metody polega na zmierzeniu ubytku energii promieniowania tylko w paśmie widma odpowiadającego CO2. Uczulenie na to pasmo widma uzyskuje się poprzez monochromatyzację wiązki. Zawartośc CO2 wyrażona jest jako ciśnienie parcjalne pCO2 lub procentowe (CO2 %) jest w przybliżeniu logarytmiczną funkcję natężenia światła przed (I0) i po przejściu (I) przez badany ośrodek gazu.
Spokojny i natężony wydech. Znaczenie uzyskanych informacji. Dokładność pomiaru.
Oddychanie nazywamy wymianę gazów - tlenu i CO2 - pomiędzy żywym organizmem a otaczającym organizmem. Wydech jest to zmniejszenie wszystkich trzech wymiarów klatki piersiowej: *wymiar górno-dolny wskutek skurczu przepony; *wymiaru przednio - tylnego, dokonuje się w górnej części w wyniku skurczu mięśni międzyżebrowych zewnętrznych i odsunięcia mostka ku przodowi od nieruchomego kręgosłupa; *wymiaru poprzecznego zachodzącego w dolnej części klatki pod wpływem skurczu mięśni międzyżebrowych zewnętrznych (pomiędzy żebrami V a X).

(…)

… przebiegających ze zwiększoną podatnością (mniejszą sprężystością) płuc, np. w rozedmie płuc, zapadanie drobnych oskrzeli i ograniczenie szybkości późnej fazy wydechu występuje nawet przy spokojnym oddychaniu.
Przy nasilonym wydechu zwiększenie ciśnienia napędowego usuwa coraz mniej powietrza z płuc. Pod koniec każdego wydechu, niezależnie od siły rozwijanej przez mięśnie wydechowe, szybkość wydychanego…
... zobacz całą notatkę