A szén-dioxid (CO2)
A belégzett száraz levegő összetétele (nitrogén: 78,084%, oxigén: 20,946%, argon: 0,934%, szén-dioxid: 0,033%, egyéb gázok: 0,003%). Ez az összetétel egyébként nagyjából 100 km-es magasságig változatlan, holott közben a légköri nyomás a tengerszinten mért 760 mmHg-ről a 10.000 méteres magasságban már csak 215 mmHg-re csökken. A CO2 parciális nyomása ennek megfelelően majdnem nullának tekinthető (tengerszinten 0.3 mmHg).
A kilégzett levegőben a CO2 koncentráció 4%-ra emelkedik, az oxigéné pedig kb. 17%-ra csökken. A többi gáz nagyjából változatlan koncentrációban marad (inert gázok). A CO2 -78,5 °C-on megfagy, szilárd halmazállapotú lesz, kondenzál, amit szárazjégnek nevezünk.
A belégzett száraz levegő összetétele (nitrogén: 78,084%, oxigén: 20,946%, argon: 0,934%, szén-dioxid: 0,033%, egyéb gázok: 0,003%). Ez az összetétel egyébként nagyjából 100 km-es magasságig változatlan, holott közben a légköri nyomás a tengerszinten mért 760 mmHg-ről a 10.000 méteres magasságban már csak 215 mmHg-re csökken. A CO2 parciális nyomása ennek megfelelően majdnem nullának tekinthető (tengerszinten 0.3 mmHg).
A kilégzett levegőben a CO2 koncentráció 4%-ra emelkedik, az oxigéné pedig kb. 17%-ra csökken. A többi gáz nagyjából változatlan koncentrációban marad (inert gázok). A CO2 -78,5 °C-on megfagy, szilárd halmazállapotú lesz, kondenzál, amit szárazjégnek nevezünk.
A CO2-t (régi nevén szénéleg, széngáz) az 1750-es évek elején Joseph Black skót orvos-kémikus fedezte fel, elsőként a sokáig „őselemnek” és így egyneműnek tekintett levegő alkotóelemei közül.
Kapnográfia
Az infravörös sugárzást 1800-ban Sir Frederick William Herschel német-angol csillagász azonosította először, aki az Uránusz bolygó felfedezéséről vált igazán híressé. A fény elnyelésének elmélete Johann Heinrich Lambert nevéhez fűződik (Beer-Lambert törvény).
John Tyndall 1865-ben tett közzé egy mérési tanulmányt, amelyben különböző gázok abszorpciós tulajdonságait vizsgálta. Felismerte, hogy a CO2 és az ózon, a többi légköri gázzal ellentétben, jól elnyeli a „hősugárzást”. Humán kísérleteit tekinthetjük az első kvantitatív infravörös módszernek az emberi lehelet CO2 tartalmának vizsgálatára.
1939-ben, a baltimore-i Johns Hopkins kórházban August Herman Pfund által készített, légzési gázokat analizáló készülék a CO2 koncentrációt termikus módszerekkel mérte. Az első infravörös abszorpciót használó kapnográfot Karl Luft, német biomérnök mutatta be 1943-ban, amit URAS-nak (Ultra Rot Absorption Schreiber) nevezett el.
Az első igazi, betegágy mellett is használható „infrared CO2 meter” az 1950-s években jelent meg, amikor a technikai eszközök már lehetővé tették, hogy az érzékelő által mért jeleket felerősítve és konvertálva, valamilyen kijelzőn megjelenítsék. A korai kapnográfok még szekrény méretű, több különálló részből összekapcsolt mérőeszközök voltak.
Európában a CO2 monitorozása kapnográfia néven már az 1960-s években elkezdődött. Ugyanakkor 1978-ban a kapnográfia amerikai bevezetését célul kitűző, World Congress on Intensive Care Medicine egyik tudományos ülésén a megjelent aneszteziológusok jelentős része még úgy gondolta, hogy ennek a módszernek nincs jövője. A rutin klinikai alkalmazást lehetővé tevő precíz, kisméretű monitorok az 1980-s években terjedtek el világszerte.
John Tyndall 1865-ben tett közzé egy mérési tanulmányt, amelyben különböző gázok abszorpciós tulajdonságait vizsgálta. Felismerte, hogy a CO2 és az ózon, a többi légköri gázzal ellentétben, jól elnyeli a „hősugárzást”. Humán kísérleteit tekinthetjük az első kvantitatív infravörös módszernek az emberi lehelet CO2 tartalmának vizsgálatára.
 |
| Tyndall kísérleti berendezése Forrás: http://tyndall1861.geologist-1011.mobi/ |
Az első igazi, betegágy mellett is használható „infrared CO2 meter” az 1950-s években jelent meg, amikor a technikai eszközök már lehetővé tették, hogy az érzékelő által mért jeleket felerősítve és konvertálva, valamilyen kijelzőn megjelenítsék. A korai kapnográfok még szekrény méretű, több különálló részből összekapcsolt mérőeszközök voltak.
|
|
| Egy mai modern kapnográf Forrás: http://labanamedicalstore.com |
Kézi kapnográf és oximéter Forrás: http://cutech.en.made-in-china.com |
Nemsokára újra jelentkezem.
József
[1] J. S. Gravenstein, Michael B. Jaffe, Nikolaus Gravenstein, David A. Paulus, Capnography (Cambridge Medicine)
A kutatás a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 azonosító számú Nemzeti Kiválóság Program – Hazai hallgatói, illetve kutatói személyi támogatást biztosító rendszer kidolgozása és működtetése országos program című kiemelt projekt keretében zajlott. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
