Respiratory carbon dioxide response curve computer

  • J. W. Bellville
  • M. C. Gilliland
  • H. H. Hara
  • W. E. Mower
Article

Abstract

A special purpose analog computer which automatically plots the alveolar ventilation-alveolar PCo 2 response curve is described. The two inputs to the computer are a differential strain-gauge manometer output voltage which is proportional to the expiratory air flow in the rebreathing system and an infra-red carbon dioxide gas analyser output voltage corresponding to the carbon dioxide concentration in exhaled air. During each respiratory cycle, voltages representing the end-expiratory (alveolar) carbon dioxide and alveolar ventilation for the preceding cycle are fed to the X- and Y-axes respectively of an X-Y plotter. A typical response curve before and after 10 mg morphine is shown.

Keywords

Morphine Tidal Volume Dead Space Respiratory Cycle Carbon Dioxide Concentration 

Résumé

Les auteurs décrivent un ordinateur spécial permettant d'enregistrer automatiquement, sous forme d'une courbe, le rapport ventilation alvéolaire: bioxyde de carbone alvéolaire. L'ordinateur est alimenté, d'une part, par le voltage de sortie d'un manomètre différentiel, voltage qui est proportionnel au courant d'air expiré dans le syst⪻me de rebreathing, et, d'autre part, par le voltage de sortie d'un analyseur infra-rouge de gaz carbonique, voltage qui correspond à la concentration de bioxyde de carbone dans l'air expiré. Pendant tout mouvement respiratoire, les voltages représentant, d'une part, le gaz carbonique alvéolaire (à la fin de l'expiration) et, d'autre part, la ventilation alvéolaire durant le mouvement respiratoire précédant, sont alimentés respectivement aux axes X et Y d'un enregistreur XY. Une courbe typique, enregistrée avant et après l'administration de 10 mg de morphine, est montrée.

Zusammenfassung

Es wird ein spezialisierter Analogrechner beschrieben, der automatisch die Beziehung zwischen der alveolären Ventilation und dem Kohlendioxyd in den Alveolen als Kurve erfaßt. Dem Elektronenrechner werden durch seine zwei Eingänge einmal die Ausgangsspannung eines Differential-Belastungs-Manometers, welche proportional dem exspiratorischen Luftstrom im Beatmungssystem ist, und zweitens die Endspannung eines Infrarot-Kohlendioxydanalysators, die der Kohlendioxydkonzentration in der ausgeatmeten Luft entspricht. Während jeder Atemexcursion werden die Spannungen, welche die (alveoläre) Kohlendioxydkonzentration zu Ende der Ausatmung, sowie die alveoläre Ventilation für die vorhergehende Atembewegung verkörpern, zur Ablenkung eines XY-Schreibers in Richtung der X, beziehungsweise der Y-Achse verwendet.

Резюме

Описывается специализированный прибор аналогического вычисления, автоматически выражаюций в виде кривой взаимоотношение между альвеолярной вентиляцией и содержанием в альвеолах двуокиси угперода. Через два входа этого электронного счетного прибора подводится, во первых, выходное напряжение дифференциального манометра напряжения, пропорционьное выдыхаемому воздушному потоку дыхательной системы, а во вторых— концевое напряжение инфракрасного анализатора двуокиси углерода, соответствующее концентрации двуокиси углерода в выдыхаемом воздухе. Во время каждого выдоха зти напряжения, олицетворяющие собою альвеолярную концентрацию двуокиси углерода к концу выдоха, а также алявеоларнуу вентиляцию предыдущего дыхательного цикла, применяются для отклонения координатного регистрирующего прибора в направлении оси Х, или У оси Н.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. Bellville, J. W. andSeed, J. C. (1959) Respiratory carbon dioxide response curve computer.Science130, 1079–1320.Google Scholar
  2. Bellville, J. W. andSeed, J. C. (1960) The effect of drugs on the respiratory response to carbon dioxide.Anesthesiology21, 727–741.CrossRefGoogle Scholar
  3. Collier C. R., Affeldt, J. E. andFarr, A. F. (1955) Continuous rapid infrared CO2 analysis, fractional sampling and accuracy in determining alveolar CO2.J. Lab. clin. Med.45, 526–538.Google Scholar
  4. Fowler, W. S. andComroe, J. H., Jr. (1950) InMethods in Medical Research. (Ed.J. H. Comroe, Jr.), p. 219. Chicago Yr. Bk. Pub., Chicago.Google Scholar
  5. Gray, J. S., Grodins, F. S. andCarter, E. T. (1956). Alveolar and total ventilation and the dead space problem.J. Appl. Physiol.9, 307–320.Google Scholar

Copyright information

© Pergamon Press Limited 1963

Authors and Affiliations

  • J. W. Bellville
    • 1
  • M. C. Gilliland
    • 2
  • H. H. Hara
    • 2
  • W. E. Mower
    • 2
  1. 1.Department of AnaesthesiaStanford University School of MedicinePalo AltoU.S.A.
  2. 2.Berkeley DivisionBeckman Instruments Inc.RichmondCalif.U.S.A.

Personalised recommendations