KOLDIOXIDMÄTNING

Översikt — CO₂-mätning

Koldioxid mäts rutinmässigt på två sätt inom anestesin:

• Arteriell blodgas — partialtrycket av CO₂ i blodet (PaCO₂) mäts med Severinghaus-elektroden.
• Kapnografi — procentuell CO₂ i utandad gas mäts med infraröd absorption, och visas som ett numeriskt värde (kapnometri) och en vågform (kapnogram).

Severinghaus-elektroden (pCO₂ i blod)

Severinghaus-elektroden är en modifierad pH-elektrod i kontakt med en natriumbikarbonatlösning (NaHCO₃). Elektroden är separerad från blodprovet av en semipermeabel membran (t.ex. teflon).

Funktion

CO₂ från blodprovet diffunderar genom teflonmembranet och reagerar med vatten i bikarbonatlösningen:

Den resulterande förändringen i [H⁺] mäts av glaselektroden (potentiometrisk) inuti.

Egenskaper

• Svarstid: 2–3 minuter (begränsad av diffusion genom membranet).
• Kräver kalibrering före användning med gas av känd CO₂-koncentration.
• Systemtemperaturen måste hållas vid 37 °C.

Infraröd analysator (kapnografi)

Kapnografi har blivit en integrerad del av övervakningen under anestesi. Den vanligaste monitorn använder en infraröd analysator.

Princip

• Diatomära gasmolekyler (molekyler med två eller fler olika atomer) absorberar infraröd strålning.
• Varje gas absorberar vid en specifik våglängd. CO₂ absorberar maximalt vid 4,26 µm.
• Genom att mäta mängden absorberad IR-strålning kan gasens partialtryck beräknas (Beer-Lambert-lagen).

Uppbyggnad

• En IR-stråle passerar genom ett filter för önskad våglängd och delas i två strålar.
• En stråle passerar genom en referenskammare, den andra genom provgaskammaren.
• Kammarfönstren är av kristall (silverbromdid eller safir) — inte glas, som absorberar IR.
• Skillnaden i IR-absorption mellan provgas och referens detekteras av fotoelektriska celler.

Kalibrering och felkällor

• Kalibrering: luft (antagen noll-CO₂) och en känd CO₂-koncentration (gaslycka) eller elektroniskt (steginmatning).
• Barometriskt tryck påverkar mätningen — CO₂-koncentrationen mäts som partialtryck.
• Vattenånga har hög IR-absorbans och kan störa — en vattenfälla krävs.
• Hygroskopisk slang behövs för att avlägsna fukt.

Huvudström vs sidström

Kapnogrammet

Kapnogrammet är en grafisk representation av CO₂-koncentrationen under andningscykeln:

1. Fas I (inspiratorisk baslinje): Utandning av döda rummets gas — ingen CO₂ detekteras.
2. Fas II (uppgångsfas): Snabb ökning när alveolärgas blandat med dödrumsgas når sensorn.
3. Fas III (alveolär platå): Ren alveolärgas andas ut — platå eller lätt stigning. Slutet av fas III = PETCO₂ (end-tidal CO₂).
4. Fas 0/IV (inspiratoriskt fall): Abrupt fall till baslinjen när frisk gas inspireras.

Normal PETCO₂–PaCO₂-gradient: PETCO₂ är normalt 2–5 mmHg lägre än PaCO₂ på grund av alveolär dödrumsventilation. En gradient > 10 mmHg tyder på allvarlig ventilations-/perfusionsmismatch.

Klinisk nytta av kapnografi

Om man bara fick välja en enda monitor under anestesi skulle de flesta anestesiologer välja kapnografen, på grund av den stora mängd information den ger:

• Bekräftelse av endotrakealtubens position — den mest pålitliga metoden.
• Detektion av rebreathing (otillräckligt färskgasflöde eller slut CO₂-absorbent).
• Detektion av obstruktivt exspirationsflöde (haj-fena-mönster).
• Detektion av ventilatorfrånkoppling (plötsligt ETCO₂ = 0).
• Plötsligt fall i ETCO₂ → cirkulationsstopp, lågt hjärtminutvolym eller lungemboli.
• ETCO₂ ger en uppskattning av arteriellt PaCO₂.
• Detektion av malign hypertermi (snabbt stigande ETCO₂).

Blodgasanalysatorns parametrar

En arteriell blodgasanalysator mäter tre parametrar direkt:

Därutöver beräknas (deriveras) följande värden:

• HCO₃⁻ (bikarbonat)
• Base excess (BE)
• O₂-saturation (SaO₂)