Kohlenmonoxid (CO) wird nach Einatmung weitgehend an Hämoglobin gebunden, eine minimale Bindung findet auch an Myoglobin statt. Die Kohlenmonoxid-Hämoglobinkonzentration (COHb) im Blut steigt nach Inhalation proportional zur inhalierten CO-Menge und zur Hämoglobinmasse an. Dieser Anstieg wird über die CO-Hämoxymetrie ermittelt und resultierend aus der CO-Verdünnung die Hämoglobinmenge berechnet. Über die Hämoglobinkonzentration und den Hämatokrit kann im Anschluss das Blutvolumen berechnet werden. Grundsätzlich ist dieses Verfahren seit über 100 Jahren bekannt und wird seit ca. 1995 als Routinemethode zur Blutvolumenbestimmung in der Sportmedizin verwendet. Es existieren darüber hinaus methodische Probleme durch die CO-Abatmung und die Evaluierung in großen Kollektiven. Die hier vorgestellte Methodik beinhaltet die Weiterentwicklung der CO-Methode zur Direktmessung im geschlossenen System. Die Probanden atmen dabei ein exakt definiertes Bolus-Volumen in einem geschlossenen Atmungssystem über 15 Minuten ein. Die maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK: COHb 5%), also die resultierende COHb-Konzentration im Blut bei einer CO-Langzeitexposition von 35 ppm, wird in der Regel nur leicht überschritten. Dazu wurden an 104 Probanden zwei Vergleichsmessungen in definiertem Abstand und an 20 Probanden Wiederholungsmessungen nach Blutspende zum Nachweis der Reliabilität und Validität durchgeführt. Zusätzlich ist die Abfallkinetik von COHb an 20 Probanden bestimmt worden. Im Ergebnis stellt sich methodenbedingt ein COHb-Steady-State nach 9 Minuten Rückatmung im geschlossenen System ein. Der Typical-Error der Messwiederholung der Methodik liegt bei 1,9% bzw. nach weiterer Modifizierung der Methodik bei 1,3%. Der Nachweis eines Blutverlustes von 490 ml im Rahmen einer Blutspende zeigt nur eine minimale Abweichung von 10 g Hämoglobinmasse zwischen gemessenem und kalkuliertem Verlust. Die Halbwertszeit von COHb wurde mit 135 min bestimmt. Die verwendete Methodik zeigt aufgrund der induzierten COHb-Steady-State-Kinetik Vorteile bei der Anwendung und Genauigkeit. Der Nachweis der Wiederholbarkeit und Messgenauigkeit konnte an einem hinreichend großen Kollektiv gezeigt werden. Bei Mehrfachanwendung bietet die Sensitivität der Methodik die Möglichkeit der Aufdeckung von Manipulationen des Blutes über Erythropoetin (EPO) oder Eigenbluttransfusion. Dabei bewegt sich die eingesetzte CO-Belastung während der Methode im Bereich des Konsums von wenigen Zigaretten.

Kohlenmonoxid (CO) wird nach Einatmung weitgehend an Hämoglobin gebunden, eine minimale Bindung findet auch an Myoglobin statt. Die Kohlenmonoxid-Hämoglobinkonzentration (COHb) im Blut steigt nach Inhalation proportional zur inhalierten CO-Menge und zur Hämoglobinmasse an. Dieser Anstieg wird über die CO-Hämoxymetrie ermittelt und resultierend aus der CO-Verdünnung die Hämoglobinmenge berechnet. Über die Hämoglobinkonzentration und den Hämatokrit kann im Anschluss das Blutvolumen berechnet werden. Grundsätzlich ist dieses Verfahren seit über 100 Jahren bekannt und wird seit ca. 1995 als Routinemethode zur Blutvolumenbestimmung in der Sportmedizin verwendet. Es existieren darüber hinaus methodische Probleme durch die CO-Abatmung und die Evaluierung in großen Kollektiven. Die hier vorgestellte Methodik beinhaltet die Weiterentwicklung der CO-Methode zur Direktmessung im geschlossenen System. Die Probanden atmen dabei ein exakt definiertes Bolus-Volumen in einem geschlossenen Atmungssystem über 15 Minuten ein. Die maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK: COHb 5%), also die resultierende COHb-Konzentration im Blut bei einer CO-Langzeitexposition von 35 ppm, wird in der Regel nur leicht überschritten. Dazu wurden an 104 Probanden zwei Vergleichsmessungen in definiertem Abstand und an 20 Probanden Wiederholungsmessungen nach Blutspende zum Nachweis der Reliabilität und Validität durchgeführt. Zusätzlich ist die Abfallkinetik von COHb an 20 Probanden bestimmt worden. Im Ergebnis stellt sich methodenbedingt ein COHb-Steady-State nach 9 Minuten Rückatmung im geschlossenen System ein. Der Typical-Error der Messwiederholung der Methodik liegt bei 1,9% bzw. nach weiterer Modifizierung der Methodik bei 1,3%. Der Nachweis eines Blutverlustes von 490 ml im Rahmen einer Blutspende zeigt nur eine minimale Abweichung von 10 g Hämoglobinmasse zwischen gemessenem und kalkuliertem Verlust. Die Halbwertszeit von COHb wurde mit 135 min bestimmt. Die verwendete Methodik zeigt aufgrund der induzierten COHb-Steady-State-Kinetik Vorteile bei der Anwendung und Genauigkeit. Der Nachweis der Wiederholbarkeit und Messgenauigkeit konnte an einem hinreichend großen Kollektiv gezeigt werden. Bei Mehrfachanwendung bietet die Sensitivität der Methodik die Möglichkeit der Aufdeckung von Manipulationen des Blutes über Erythropoetin (EPO) oder Eigenbluttransfusion. Dabei bewegt sich die eingesetzte CO-Belastung während der Methode im Bereich des Konsums von wenigen Zigaretten.

Background: Measurement of carbon monoxide in expired air samples (ECO) is a non-invasive, cost-effective biochemical marker for smoking. Cut points of 6. ppm-10. ppm have been established, though appropriate cut-points for pregnant woman have been debated due to metabolic changes. This study assessed whether an ECO cut-point identifying at least 90% of pregnant smokers, and misidentifying fewer than 10% of non-smokers, could be established. Methods: Pregnant women (N=167) completed a validated self-report smoking assessment, a urine drug screen for cotinine (UDS), and provided an expired air sample twice during pregnancy. Results: Half of women reported non-smoking status early (51%) and late (53%) in pregnancy, confirmed by UDS. Using a traditional 8. ppm. +. cut-point for the early pregnancy reading, only 1% of non-smokers were incorrectly identified as smokers, but only 56% of all smokers, and 67% who smoked 5. + cigarettes in the previous 24. h, were identified. However, at 4. ppm. +, only 8% of non-smokers were misclassified as smokers, and 90% of all smokers and 96% who smoked 5. + cigarettes in the previous 24. h were identified. False positives were explained by heavy second hand smoke exposure and marijuana use. Results were similar for late pregnancy ECO, with ROC analysis revealing an area under the curve of 95 for early pregnancy, and 94 for late pregnancy readings. Conclusions: A lower 4. ppm ECO cut-point may be necessary to identify pregnant smokers using expired air samples, and this cut-point appears valid throughout pregnancy. Work is ongoing to validate findings in larger samples, but it appears if an appropriate cut-point is used, ECO is a valid method for determining smoking status in pregnancy.

Background: Measurement of carbon monoxide in expired air samples (ECO) is a non-invasive, cost-effective biochemical marker for smoking. Cut points of 6. ppm-10. ppm have been established, though appropriate cut-points for pregnant woman have been debated due to metabolic changes. This study assessed whether an ECO cut-point identifying at least 90% of pregnant smokers, and misidentifying fewer than 10% of non-smokers, could be established. Methods: Pregnant women (N=167) completed a validated self-report smoking assessment, a urine drug screen for cotinine (UDS), and provided an expired air sample twice during pregnancy. Results: Half of women reported non-smoking status early (51%) and late (53%) in pregnancy, confirmed by UDS. Using a traditional 8. ppm. +. cut-point for the early pregnancy reading, only 1% of non-smokers were incorrectly identified as smokers, but only 56% of all smokers, and 67% who smoked 5. + cigarettes in the previous 24. h, were identified. However, at 4. ppm. +, only 8% of non-smokers were misclassified as smokers, and 90% of all smokers and 96% who smoked 5. + cigarettes in the previous 24. h were identified. False positives were explained by heavy second hand smoke exposure and marijuana use. Results were similar for late pregnancy ECO, with ROC analysis revealing an area under the curve of 95 for early pregnancy, and 94 for late pregnancy readings. Conclusions: A lower 4. ppm ECO cut-point may be necessary to identify pregnant smokers using expired air samples, and this cut-point appears valid throughout pregnancy. Work is ongoing to validate findings in larger samples, but it appears if an appropriate cut-point is used, ECO is a valid method for determining smoking status in pregnancy.