Кисень

Кисень був відкритий Joseph Priestley в 1777 р. Це газ з критичною температурою 119 “С. Він підтримує горіння, але не горить; виробляється з повітря, в готовому продукті частка чистого кисню складає 99, 6 %. Тільки 1 % промислово одержуваного кисню використовується в медичних цілях.

Зберігання

У США зберігається кисень у балонах блакитного кольору з тиском в них близько 13 600 кПа. У Великобританії він зберігається в балонах чорного кольору з білими плічками під тиском близько 137 бар (13 700 кПа). Кисень може також зберігатися у вигляді рідини в вакуум-ізольованому випарнику (ВІЇ) під тиском близько 10, 5 бар (1050 кПа) при температурі -183 “С. На 1 л рідкого кисню доводиться 840 л газу (балони розміру Е в заповненому стані містять близько 640 л). ВІЇ повинен знаходитися в закритому місці і на відстані не менше 6 м від найближчого робочого об'єкта. У цьому закритому місці забороняється палити. Під балони повинен бути виділена ізольована ділянка з негорючого матеріалу (не асфальт, так як він горючий). В межах відгородженого місця не повинно бути вентиляційних повітропроводів і каналізаційних труб. ВІЇ розходиться на 3 трубопроводу, два з яких є робочими, а третій з'єднаний з вимірювальним приладом. Вміст ВИЇ оцінюється по зменшенню ваги.

Кисень можна отримувати і самостійно за допомогою концентратора кисню. Стиснене повітря проходить через зеоліт, який утилізує молекули азоту. Газ, що залишився, містить понад 90 % кисню. Перш ніж повторити процес прогонки газу через зеоліт, його обробляють вакуумом, щоб очистити від азоту. Паралельно можуть використовуватися дві зеолитовые камери для створення постійного потоку кисню.

Вимірювання кисню

• 1. Концентрація в газовій суміші, а. М а з сспектрометрия. Досліджуваний газ бомбардируется струменем електронів, що випускаються нагрітим катодом у напрямку анода. Деякі молекули досліджуваного газу, стикаючись з електронами, розпадаються до іонів. Ці іони прискорюються в камері до вузького пучка і відхиляються за рахунок магнітного поля; ступінь відхилення залежить від їх маси: чим вони легше, тим більше відхилення. Відхилені іони направляються до детектора, який за їх кількістю визначає кількість газу, наявного в досліджуваній пробі. Мас-спектрометрія — чутливий метод, що дозволяє працювати з малими пробами досліджуваного газу.
• б. Парамагнітний аналізатор. Електрони на зовнішній орбіті кисню не спарені, тому газ має парамагнитными властивостями (притягається магнітним полем). Більшість інших газів володіє слабкими діамагнітними властивостями (наприклад, азот). Парамагнітний аналізатор являє собою дві заповнені азотом сфери, підвішені, подібно гантелі, на нитки в заповненої газом камері. Сфери знаходяться в магнітному полі. Напрям "гантелі" змінюється, як тільки в камеру потрапляє кисень, що переміщає сфери. Між сферами розташоване дзеркальце, на яке надсилається промінь світла. За ступенем відхилення від відбиваного дзеркала пучка світла оцінюється кількість кисню, що знаходиться в магнітному полі.
• Інструмент повинен бути відкалібрований. Використання закису азоту для заповнення сфер — теоретичний джерело помилок, оскільки цей газ вже сам по собі має парамагнитными властивостями.
• 2. Парціальний тиск суміші газів. Осередок живлення складається із золотої сітки катода і провідного анода, що знаходиться в електролітному розчині хлориду калію. З анода випускаються електрони, але тільки при наявності гидроксилионов, придатних до анода. Осередок харчування виробляє власне напруження, тому додаткових батарей не потрібно. Кисень взаємодіє з електронами на катоді, і утворюються гидроксилионы. Чим більше у клітинці харчування кисню, тим більше споживається електронів і тим більше постійний електричний струм. Ця реакція термочувствительна, тому для отримання точності результатів необхідна температурна стабільність.
• 3. Напруга у крові (in vitro). Кисневий електрод (Кларка). У розчині КС1 знаходяться платиновий катод і анод срібло/хлорид срібла. Між електродами подається напруга 0, 6; вимірюється величина постійного електричного струму. Іони срібла і хлору взаємодіють на аноді, утворюючи електрони, які реагують на наявність 02, подібно до описаної вище реакції в комірці харчування. Камера для дослідження захищена від контакту з кров'ю пластиковою мембраною, через яку дифундує кисень.
• Ця реакція термочувствительна. Таким чином, напруга в крові кисню оцінюється апаратним способом; потім з урахуванням показника рН можна визначити сатурацію 02. Можливі помилки при наявності патологічних форм гемоглобіну, а також при змінах концентрації 2, 3-ДФГ.
• 4. Напруга у крові (in viuo). Черезшкірне електрод. Ділянка шкіри нагрівають до 43-44 “З і на це місце накладають кисневий електрод. Кисень дифундує через шкіру з розширених теплом кровоносних судин, при цьому вимірюється напруга кисню в капілярах.
• Можливі похибки вимірювань при порушенні метаболізму 02 шкірою, а також за рахунок зміщення кривої дисоціації оксигемоглобіну при підвищенні температури. Неточності з'являються і при низькому СВ, так як при цьому зменшується перфузія шкіри. В цьому випадку час отримання даних зростає. При порушенні терморегулюючої системи приладу можуть виникнути місцеві опіки шкіри.
• 5. Сатурація гемоглобіну (in vivo). Пулъсоксиметрия. Вільний і окислений гемоглобін абсорбують різну кількість світла в діапазоні хвиль від 650 до 950 мм, за винятком хвиль довжиною 803 нм. При пульсоксиметрии використовуються тільки дві специфічні світлові хвилі (близько 660 і 940 нм). Діоди, що випускають монохроматичный світло і знаходяться в пальцевому датчику, швидко включаються і вимикаються; вимір виконується фотодіодів при появі світла. Оцінюється тільки той світ, який постійно змінюється в залежності від пульсової хвилі (тобто артеріальна кров) у тканинах, що знаходяться між джерелом світла і фотодіодом. Ці дані потім обробляються самим апаратом для розрахунку рівня сатурації.
• Джерелом можливих помилок при вимірюваннях можуть бути фарби і пігментація (лак для нігтів і метиленовий синій), наявність патологічних форм гемоглобіну (особливо карбоксигемоглобіну і метгемоглобіну), рухові артефакти, засвітка фотодіода стороннім світлом і пульсація венозного ложа (при недостатності тристулкового клапана).
• 6. Сатурація гемоглобіну (in vitro). Ступенева оксиметрия. Кров гемолизируется, і виконується абсорбційний аналіз світлом хвиль різної довжини. Таким чином, ступенева оксиметрия дозволяє провести різницю між результатами пульсоксиметрии при різних формах гемоглобіну і насамперед при значному рівні карбоксигемоглобіну, наявність якого хотілося б виключити.

Токсичність кисню

Кисень — стабільна молекула з певним періодом напіврозпаду. При деяких обставинах останній може знижуватися, що призводить до утворення токсичних вільних радикалів. До них відносять супероксид і особливо небезпечний гідроксил. У біологічному плані вільні радикали кисню становлять небезпеку трьом "мішенях": ДНК, ліпідів і білків, що містять сірку.

• 1. Вплив на нервову систему. Симптоматика гострої кисневої інтоксикації проявляється занепокоєнням, нудотою, запамороченням, судорожними посмикуваннями і навіть вираженими судорожними припадками. Останні можуть виникнути внаслідок контакту з киснем при парціальному тиску понад 200 кПа. Зазвичай з цим стикаються водолази.
• 2. Вплив на легені. Перекисне окислення ліпідів — основний механізм кисневої токсичності відносно легких. При цьому уражаються альвеолярнокапиллярные мембрани. Може зустрітися абсорбційний колапс легені, особливо в зонах з низьким співвідношенням вентиляція/кровотік. Пацієнти, у яких порушена власна чутливість до вуглекислого газу, при появі гіпоксії покладаються на апаратну вентиляцію. Але навіть помірні концентрації кисню у цих хворих можуть призвести до подальшого пригнічення власного дихання.
• 3. Позадихрусталиковая фіброплазія. Гіпероксія відноситься до одного з багатьох факторів, які сприяють розвитку у новонароджених фіброплазія по задньої поверхні кришталика внаслідок порушень споживання кисню сітківкою (це також можна зустріти у дітей, раніше ніколи не отримували підтримуючої кисневої інгаляційної терапії).

Загрузка...