カプノグラフィ
集中治療室では、カプノグラフィを使って、栄養補給のための栄養チューブ(英語版)が食道ではなく気管に挿入されたかどうかを判断することがある。通常、チューブの位置を間違えると、患者は咳や咽頭痛を起こすが、重症の患者は鎮静状態や昏睡状態の人がほとんどである。栄養チューブを誤って食道ではなく気管に入れると、経管栄養が肺に入り、生命を脅かす事態になる。気胸になってしまうこともある。栄養チューブからの排出気体のカプノグラフィに典型的なCO2波形が表示されたら、チューブの留置位置を確認する必要がある。
サイドストリーム方式は、患者に接続された呼吸回路から、患者の呼気の一部をサンプリングチューブを介して吸引し、離れたところにあるカプノメータ本体の二酸化炭素センサでPETCO2を測定する方式。麻酔ガス濃度も測定できるので手術室などで使用される。麻酔中では、主に気管チューブに接続した人工鼻にサンプリングチューブをつける。利点としては、気道確保がされていなくてもサンプリングチューブを鼻腔などに留置し呼気ガスを採取することにより、PETCO2の測定が可能となる。欠点としてはサンプリングする位置が患者から離れるほどPETCO2が低く測定される点、水分や分泌物などによるサンプリングチューブの詰まりが測定誤差の原因となる点がある。
酸素化とカプノグラフィは、関連してはいるものの、呼吸の生理学において異なる要素であることに変わりはない。換気とは、肺が膨張してある量の気体を交換する機械的なプロセスを指すが、呼吸はさらに肺胞レベルでの気体(主にCO2とO2)の交換を指す。呼吸のプロセスは、主に2つの機能に分けることができる:排出されたCO2の除去、および新鮮な酸素の組織への補充である。酸素濃度(通常、パルスオキシメータにより測定)は、このシステムの後者の部分を測定する。カプノグラフィは、酸素化状態よりも臨床的に重要な意味を持ち得るCO2の排出を測定するものである。
呼吸(英語版)の正常なサイクルでは、1回の呼吸は吸気と呼気の2つのフェーズに分けられる。吸気開始時、肺は膨張し、CO2を含まないガスが肺に充満する。肺胞がこの新しいガスで満たされるとき、肺胞に満たされるCO2の濃度は、肺胞の換気とCO2を交換するための灌流(血流)に依存する。呼気が始まると、空気が気道から押し出されるため、肺の容積は減少する。呼気終了時に吐き出されるCO2の量は、全身の組織から代謝の副産物として発生する。呼気のために肺胞にCO2を送り込むには、組織から肺胞への十分な血流を確保するために、心血管系が健常であるか否かに依存している。