Степень насыщения кислородом гемоглобина артериальной крови кислородом
Сатурация кислорода в крови – показатель, который берут во внимание терапевты, пульмонологи, кардиологи, гематологи и другие узкопрофильные врачи при постановке диагноза и выявлении осложнений различных заболеваний.
Полезно узнать, какие параметры исследования считаются патологией, от чего зависят и какие методы определения существуют.
Что это такое сатурация?
Сатурация кислорода в крови – что это? Под этим определением понимают параметр, который указывает на уровень насыщения О2 артериальной крови (гемоглобина) в процентном соотношении. Показатель в норме указывает на отсутствие патологических изменений в функционировании организма.
В составе крови здорового человека, чтобы его организм в полной мере насыщал ткани важным кислородом, критерии сатурации должны быть в пределах 95-98%. У курильщиков или пациентов с хроническими болезнями дыхательной системы, показатель ниже, обычно от 92-95%, в виду имеющихся проблем он считается нормой.
Процентное соотношение насыщения О2 важно для контроля за состоянием пациентов, страдающих дыхательной, сердечной недостаточностью. Если у взрослых сатурация кислорода в крови в норме составляет не менее 95%, тот же показатель у новорожденных и детей постарше иной – 93-96%.
В период развития и роста малышей, уровень гемоглобина гораздо ниже, организм не может в достаточной мере захватывать газ из воздуха.
Как происходит процесс
Обогащение кислородом внутренних органов происходит через дыхательную систему. Человек вдыхает воздух, через капиллярную систему легких эритроциты (кровяные клетки транспортировки) наполненные газом доставляют его к тканям организма.
Подробнее процесс сатурации выглядит так:
- Капилляры, окружающие альвеолы, забирают и транспортируют О2.
- Артериальная кровь идет по кругу кровообращения, забрав необходимый газ, переносит его ко всем тканям.
- Уже венозная кровь, бедная кислородом, идет обратно к альвеолам.
Находящийся в эритроцитах гемоглобин при нормальном состоянии захватывает по 4 молекулы О2. Из среднего количества способных к захвату кровяных клеток складывается показатель сатурации. 100% – невозможный параметр, не каждая клетка способна захватить достаточное количество молекул газа.
Нарушение захвата не связано с качеством и количеством эритроцитов, а зависит от функции дыхательной системы.
Определение параметра
Для выявления уровня насыщенности крови кислородом диагносты используют 2 метода: инвазивный и неинвазивный. Точность в обоих случаях 100%, однако погрешность составляет 1%.
Инвазивный метод заключается в том, что специалисты делают забор артериальной крови через прокол. На 1 г гемоглобина приходится 1,34 мл O2:
- Выявляют количество гемоглобина.
- Высчитывают объем захватываемого газа.
- Выявляют показатель в процентном соотношении.
После исследований, специалисты сверяются с таблицей нормы сатурации кислорода в крови у взрослых. Если речь идет о малышах или развитии плода при беременности, в учет берут иные показатели.
Взрослые | Дети | Здоровые плоды | Легкая степень гипоксии | Тяжелая степень гипоксии |
95-98 | 93-98 | 44 | 34 | 23,8 |
Пульсоксиметры: метод сатурации
Неинвазивный метод определения О2 в гемоглобине предпочтителен при плохой свертываемости крови, нарушенном кровообращении и в детском возрасте. В этом случае используют приборы – пульсоксиметры. Они безболезненно определяют показатель, бывают портативными и стационарными:
- Портативные удобны для людей, которым показан мониторинг насыщенности О2, они не могут проходить его в условиях больницы.
- Стационарные используют в тяжелых ситуациях: реанимации, хирургических операциях.
Измерения бывают однократными или многократными за период. Многократные исследования проводят во время сна пациента, результаты с разной периодичностью фиксируются в памяти аппарата.
В зависимости от ситуации врач учитывает целесообразность того или иного метода.
Принцип действия
Различаются пульсоксиметры по принципу действия. Трансмиссионный аппарат представляет собой браслет на запястье или коробочку, крепящуюся на поясе со специальными высокочувствительными пластинами. Действует пульсоксиметр так:
- Пластинки зажимают палец или ухо по принципу клипсы и начинают излучать лучи разной длины. Поглощение у разного состава артериальной и венозной крови этих лучей отличается.
- Отслеженные данные о преломлении, отражении и прохождении этих лучей передаются на основной прибор (браслет).
- Аппарат анализирует полученную информацию и сигнализирует о результате.
Отраженные пульсоксиметры регистрируют световые волны, которые не поглощаются насыщенным О2 гемоглобином, а отражаются от тканей внутренних органов. Такие приборы устанавливают на плечо, живот или лицо.
При нормальных показателях прибор издает кратковременные периодические звонки. Если сатурация понижена – аппарат начинает издавать тревожные многократные сигналы.
Чтобы диагностика была достоверной, пациенты должны придерживаться правил перед исследованием:
- Отказаться от курения, употребления спиртных, тонизирующих напитков (энергетики, кофе, крепкий чай).
- Отказаться от приема пищи за 2 часа до исследования.
- Не принимать успокоительные препараты, медикаменты, влияющие на функцию дыхательной и сердечной системы.
- Результативной диагностика будет только в случае неподвижного состояния пациента.
Кожный покров на части тела, на которую крепится аппарат, должна быть очищенной от косметических средств. Если пульсоксиметр устанавливают на палец, гель-лак должен быть удален с ногтя. Если пластинки крепятся на мочку уха – снимают сережки.
Чем вызвананизкая сатурация
Низкий уровень О2 указывает на хронические и острые патологии дыхательной системы. При большой кровопотери во время хирургического вмешательства или травматизации человека происходит уменьшение О2 в эритроцитах.
У людей, страдающих ожирением, наблюдается снижение газов в эритроцитах. Также врач может заподозрить:
- гипертонию;
- анемию;
- венозные застои;
- плохую микроциркуляцию;
- гипофункцию щитовидной железы;
- недостаточность кровообращения.
Низкая насыщенность гемоглобина газом указывает на голодание клеток. В этом случае обменные процессы замедляются. Ткани внутренних органов постепенно, но уверенно начинают отмирать. Некроз элементов приводит к нарушению функции органов.
Виды лечения
Чтобы не допустить осложнений, медики оперативно применяют различные методики повышения уровня необходимого газа в эритроцитах. В первую очередь устраняют причину нарушения насыщения.
Мероприятия по нормализации О2 в крови:
- Оксигенация. В случае острой дыхательной недостаточности применяют искусственное насыщение эритроцитов в кровяном русле. Пациента помещают в барокамеру, кислород в которой находится под высоким давлением.
- Ингаляции, кислородные подушки.
- Аппараты ИВЛ (искусственной вентиляции легких).
- Медикаментозная терапия. Применяют средства для улучшения кровообращения, препараты для восстановления окислительно-восстановительных процессов, антикоагулянты.
Если наблюдается незначительная сатурация, врачи используют только медикаменты. Также результативными будут простые действия:
- дыхательная гимнастика;
- умеренные физические нагрузки;
- массаж грудной клетки;
- прогулки на свежем воздухе.
Длительность лечения, препараты и методики выбирает только врач. Самостоятельно принимать меры по восстановлению насыщения кровяных клеток О2 нельзя.
Сатурация кислорода в крови – важный показатель, который указывает на проблемы в организме. Вовремя выявленный параметр поможет уменьшить риск появления осложнений.
Автор:
Панина Ирина
Пульмонолог, Аллерголог
Определение уровня кислорода в крови широко используется, для того чтобы понять нужно ли пациенту давать кислород, определить тяжесть его состояния и решить нужна ли ему ИВЛ. Для этого используется простой прибор — пульсоксиметр. Внешне он похож на прищепку и выглядит вот так:
Что такое пульсоксиметр и стоит ли его иметь дома во время коронавирусной инфекции?
По
новому приказу Департамента Здравоохранения Москвы, при положительном тесте на коронавирус одним из
параметров определяющих необходимость госпитализации будут показатели
пульсоксиметрии ниже 93%.
Пульсоксиметр — это прибор, который
определяет насыщение артериальной крови кислородом и частоту пульса.
Часть приборов могут также показывать пульсовую волну, позволяющую
косвенно судить о кровоснабжении органов. Пульсоксиметр – это самый
часто используемый прибор для контроля за состоянием пациента в
отделениях реанимации. Многие врачи используют его на приеме для оценки
состояния больного. Некоторым пациентам с заболеваниями сердца и легких
врачи рекомендуют иметь пульсоксиметр дома для определения необходимости
в дыхании кислородом и контроле за собственным состоянием
Что такое насыщение крови кислородом?
Основной
параметр, который определяет пульсоксиметр – это насыщение (или
сатурация) крови кислородом. Помните школьный курс биологии? Кровь
переносит кислород.
На самом деле, его переносит гемоглобин, белок,
находящийся в эритроцитах (красных кровяных клетках). Количество
гемоглобина, насыщенного кислородом, в венах и артериях разное, именно из-за этого артериальная
кровь более яркая, а венозная более темная.
Пульсоксиметр, упрощенно,
определяет именно яркость крови и позволяет судить сколько гемоглобина в
артериальной крови связано с кислородом. Эта цифра выражается в
процентах и именно она и называется насыщением крови (а точнее
гемоглобина) кислородом. Если пульсоксиметр показывает цифру 96%, эти
значит, что 96% гемоглобина связано с кислородом, а 4% не связано.
Нормальные показатели насыщения крови кислородом и о чем они говорят?
Как таковой очень четкой нормы нет. Но у большинства здоровых людей уровень насыщения колеблется от 94 до 98 %
В
большинстве случаев это говорит о том, что ткани организма не страдают
от нехватки кислорода и наши лёгкие достаточно эффективно «передают»
кислород в кровь.
Всегда ли это справедливо? В большинстве случаев,
но не всегда. Например, если у человека анемия, низкий уровень
гемоглобина, он может быть насыщен кислородом на 98%, но общее
количество переносимого кислорода будет недостаточным. Несмотря на это и
некоторые другие исключения пульсоксиметр позволяет судить о
«кислородной» работе легких и отсутствии опасности «кислородного
голодания».
Какие бывают и как использовать пульсоксиметры?
Большинство
пульсоксиметров являются медицинскими приборами. Однако уже появилось
несколько разновидностей спортивных часов, в которые встроен
пульсоксиметр. Такие часы используют спортсмены (например, альпинисты).
Прелесть
пульскоксиметра в том, что он очень прост в использовании — датчик
похож на прищепку, которая одевается на палец и через 10-20 секунд
показывает уровень кислорода и пульс. Рекомендуется определять насыщение
в спокойном состоянии, сидя, в течение 3-4 минут (самые ранние
показатели бывают неустойчивыми), обычно определяется примерное среднее
значение насыщения за это время.
Что может влиять на правильность показателей пульсоксиметра?
Холодный палец. Не всегда с помощью пульсоксиметра можно определить
пульсовую волну и насыщение в случае плохого кровоснабжения пальца, что,
собственно, и случается на холоде. Что делать? Согреть палец под теплой
водой
Лак, особенно темный/черный лак на ногте или накладные
ногти. Что делать подождать немного, иногда лак просто замедляет и чуть
занижает показатели. Ну или снять лак.
Батарейки. Садящиеся батарейки, иногда, занижают показатели сатурации. Сомневаемся, меняем.
Зачем определять насыщение кислорода при коронавирусной инфекции?
Коронавирус
поражает легкие, эпителий легочных альвеол. При развитии тяжелой
пневмонии нарушается «легочное» дыхание — переход кислорода из воздуха в
кровь, которое происходит в легких. Уровень насыщения кислорода
является одним из основных показателей, по которому судят нужно ли дать
пациенту кислород через маску и нужна ли ему искусственная вентиляция
легких. Именно поэтому уровень насыщения крови кислородом является одним
из важных параметров, чтобы определиться нужна ли больному
госпитализации в соответствии с приказом департамента здравоохранения
Москвы.
Обычно мы даем кислород пациенту, у которого насыщения
кислорода ниже 90%. Уровень насыщения выше 93% говорит о том, что в
момент измерения тяжелого пневмонического повреждения легких у больного
нет.
Всегда ли насыщение ниже 90-92% это страшно?
Нет.
Во-первых, сначала стоит убедиться, что пульсоксиметр исправен и палец
не холодный. Во-вторых, если вы чувствуете себя хорошо, то скорее всего
все у вас хорошо, несмотря ни на какие показания прибора. Также у людей с
хроническими заболеваниями легких, у курильщиков бывают низкие цифры
насыщения, к которым пациент адаптирован, он не нуждается в кислороде и
относительно низкие цифры сатурации 87-89% не ограничивают его
физической активности.
Что рекомендуют врачи? Стоит ли иметь пульсоксиметр дома?
Здесь мнение моих коллег разделились.
Иметь
пульсоксиметр дома обычно рекомендуют пациентам с сердечной
недостаточностью и хроническими заболеваниями легких, находящихся на
домашней кислородотерапии.
Нужен ли он на время коронавирусной эпидемии вопрос дискутабельный. В следующей карточке изложу свое мнение.
Зачем может пригодиться пульсоксиметр при короне. Мое личное мнение.
Для самостоятельной более детальной оценки своего состояния.
Ощущение «заложенности» в грудной клетке и одышки совсем не обязательно
связаны с тяжелым поражением легких. В ряде случаев температура, кашель,
волнение могут приводить к тем же ощущениям. Если показатели
пульсоксиметрии 94-96%, можно не волноваться, скорее всего срочной
госпитализации вам не требуется. Подчеркну, что несомненно должно
оцениваться общее состояние комплексно, а не только показания прибора.
Контроль динамики своего состояния. Предположим, вы все-таки
заболели и все протекает, как обычное ОРВИ, в этом случае контроль
насыщения может помочь достаточно рано отметить ухудшение состояния и
сообщить об этом врачу. Также подчеркну здесь идет об устойчивом
снижении сатурации ниже 92-93% в бодрствующем состоянии (во сне она
может быть ниже)
Коммуникация с врачом: если вы сообщите доктору
свои жалобы, температуру, пульс и насыщение крови кислородом, ему легче
будет определить дальнейшую тактику лечения, даже при дистанционной
консультации.
Источник
Существование человека напрямую зависит от дыхания. Общеизвестным является тот факт, что наш организм при вдохе потребляет кислород, а избавляется на выдохе от углекислого газа. Но далеко не каждому известны процессы, происходящие на более глубоком уровне. Из лёгких кислород поступает в кровь и уже с её помощью доставляется до каждой клетки организма. А процесс насыщения жидкости газом в широком понимании носит название сатурация. В медицине же под этим термином разумеют процентное количество О2 в крови пациента.
Понятия сатурации и пульсоксиметрии
Насыщенность артериальной крови кислородом является одним из главных показателей нормально функционирующего организма. Он отвечает за работу комплекса жизненно важных органов, таких как сердце, лёгкие и мозг человека.
Роль эритроцитов
Попадая в лёгкие, кислород через систему тончайших капилляров подаётся в кровь, в которой существуют эритроциты — специализированные клетки-переносчики, разносящие его в самые укромные уголки организма. Перенос осуществляется на молекулярном уровне, и отвечает за него присутствующий в эритроцитах гемоглобин, состоящий из гема (белкового элемента) и молекулы железа. Именно последняя и обладает свойством привязывать к себе 4 молекулы О2 посредством химических связей и доставлять их к пункту назначения.
Именно гемоглобин в силу своей деятельности придаёт крови характерный алый цвет. С ним же клетки отправляют назад свои отходы в виде молекул углекислого газа, который, пройдя обратный путь, выводится через лёгкие. Так выглядит схема и назначение дыхания любого живого организма, включая человеческий.
Соотношение газов в кровеносной системе
Здоровый организм требует, чтобы количество кислорода и углекислого газа в крови было строго сбалансировано. Преобладание того или иного сразу же отражается на общем самочувствии человека. Окружающая среда оказывает важнейшее влияние на этот показатель.
Люди, живущие в больших городах или недалеко от промышленных объектов, попадают в зону риска автоматически. Они испытывают недостаток насыщения атмосферы кислородом, из-за чего развивается поверхностное дыхание.
Отличительной чертой его является повышение в крови углекислого газа, что выражается в следующих симптомах:
- хроническая быстрая утомляемость;
- отсутствие возможности сконцентрировать на чём-то своё внимание.
Именно это состояние даёт в результате ужасающую статистику заболеваний сердца и дыхательных путей среди населения. Различные болезни лёгких, в том числе астма прямое указание на недостаточность кислорода в эритроцитах.
Имеет свои негативные последствия и обратный процесс, когда кровь перенасыщена О2. В этом случае человек может испытывать:
- головные боли;
- периодическую сонливость;
- общее утомление и расфункционирование мышечной системы.
Довольно характерное явление для ситуации, когда долго пребывавший в городе индивид выезжает на природу.
Показатели насыщенности
В идеале в организме здорового человека кислородом должен быть связан весь гемоглобин, и нормой сатурации, которая исчисляется в процентах, является показатель 96—98%. Если же индекс её падает ниже 95%, то это уже тревожный звонок и можно предполагать, что-либо развиваются какие-то сбои в сердечной или дыхательной деятельности либо имеет место анемия, связанная с дефицитом железа в крови.
Знать свой уровень сатурации обязаны люди с хроническими заболеваниями сердца, лёгких и бронхов. Отслеживание его должно производиться регулярно, потому что любое изменение говорит о развитии или осложнении патологического процесса.
Анализ и определение индекса
Для выяснения, каков же уровень насыщения кислородом, применяются два основных способа:
- Инвазивный (маркируется в документах SO2) — связанный с некоторыми болезненными ощущениями из-за необходимости забора крови пациента. Он является и весьма времязатратным, так как исследуемый материал отправляется в лабораторию, где анализируется, по нему даётся развёрнутая характеристика и только после этого результат попадает к лечащему врачу.
- Пульсоксиметрический (spo2) — процент сатурации определяется практически моментально и без необходимости сдавать анализ.
Статистические погрешности при сравнении методов колеблются в рамках 1%.
Принцип чудо-прибора
В основе работы пульсоксиметра лежит следующее наблюдение: в зависимости от насыщения гемоглобина кислородом он неодинаково реагирует на световые волны разной длины. На этом и базируется работа этого медицинского аппарата.
Посылаемый световой импульс в красном и инфракрасном спектрах поглощается кровью в зависимости от числа молекул О2, захваченных эритроцитом. Связанный гемоглобин принимает инфракрасный луч, а пустой, не связавший кислородных молекул, — красный. Непоглощённый свет регистрируется, прибор считает процент и выдаёт результат на экран. Вся операция занимает 15—20 сек.
На сегодняшний день имеется 2 способа измерить сатурацию: трансмиссионный и отражённый. В первом случае свет проходит сквозь ткани. Передающий элемент и принимающий детектор должны располагаться с разных сторон измеряемого объекта. Для подключения такого прибора и проведения исследования используются пальцы, ноздри, ушная раковина.
Во втором случае предполагается измерение не поглощённых, а отражённых от тканей световых волн. Применяется в случаях необходимости измерения на неудобных участках тела или там, где технически расположить датчики друг против друга не представляется возможным: туловище, плечо, голова, ноги. Оба способа выдают соотносительные результаты.
Недостатки пульсоксиметрии
В ряде случаев неинвазивная методика грешит неточностью при анализе. Это может быть связано с изменением работы в условиях чрезмерной освещённости, при движении объекта, при неправильном позиционировании датчиков. Особую сложность представляют случаи шока и гиповолемии у пациента, когда прибор не в состоянии уловить пульсовую волну.
Влиять на результат могут и красители (например, цветной лак для ногтей даёт весьма ощутимую погрешность).
Отравление угарным газом — случай, как правило, очевидный, может показать стопроцентную сатурацию, хотя гемоглобин насыщен не О2, а СО. Всё это необходимо учитывать при работе с прибором.
Показания к контролю кислорода в крови
Увы, но в РФ, как и на остальном постсоветском пространстве, пристальное внимание к этому индексу здоровья граждан уделяется только в отделениях реанимации, когда больной находится на грани между жизнью и смертью. Связано это как с дороговизной контрольно-измерительной аппаратуры, так и с недостаточной информированностью медперсонала всех уровней.
На самом же деле показаний к применению контроля за оксигенацией организма немало:
- Дыхательная недостаточность вне зависимости от причин её вызывающих.
- Проведение наркоза как анестезиологического пособия.
- Послеоперационный период (ортопедия, сосудистая хирургия).
- Глубокая гипоксия при патологии внутренних органов, систем крови, аномалиях эритроцитов.
- Вероятность ночных остановок дыхания (апноэ), хроническая гипоксемия.
Недоношенные новорождённые, имеющие риск повреждения сетчатки глаза или лёгких, также нуждаются в пульсоксиметрии и постоянном контроле за её результатами.
Профилактика заболеваний по оксигенации
И для взрослого, и для ребёнка норма сатурации кислорода в крови одна и та же (95—98%). Значение в 94% уже считается низким и врач обязан предпринимать срочные меры по борьбе с гипоксией. А экстренную помощь пациенту необходимо оказывать, если этот результат составляет 90% и ниже. Измерение сатурации производится на материале артериальной крови, которая и переносит кислород к тканям. Данные венозного русла не представляют ценности, так как показатель здесь не превышает 75% и в основном переносит углекислый газ, предназначенный для удаления из организма.
Круглосуточное наблюдение
В большом количестве случаев является прямой необходимостью отслеживание уровня сатурации в ночное время. В первую очередь это связано с пациентами, у которых имеется лишний вес и высокая степень ожирения, патологии щитовидной железы, дыхательных путей, гипертония. Для этих категорий пациентов характерны остановки дыхания во сне, апноэ, угрожающие не только здоровью, но и жизни человека.
Люди, чей ночной отдых изобилует храпом, потливостью, жалующиеся на дневную сонливость в сочетании с головной болью, на постоянное ощущение недосыпания и перебои в сердце, скорее всего, страдают гипоксией. А подтвердить диагноз может только полноценное исследование.
Ночную пульсоксиметрию следует осуществлять, когда есть в наличии:
- нездоровая полнота или ожирение второй степени;
- хронические заболевания лёгких и органов дыхания;
- гипертония;
- микседема.
Если во время сна уровень сатурации снизился до 88%, пациенту необходима оксигенация — дыхание чистым кислородом для большего насыщения им крови в ночное время.
Подспорье в диагностике заболеваний
Причины низкой сатурации не в слабой насыщенности гемоглобина кислородом (это лишь следствие), а в недостаточном поступлении его в кровь. И с помощью показателя spo2 можно определиться с характером болезни, не позволяющей в полной мере насыщать эритроциты О2. Их можно сгруппировать в три основных комплекса:
- Заболевания сердца.
- Нарушения в работе дыхательной системы.
- Кровопотери.
Причинами ослабления сердечной деятельности чаще всего становятся ишемическая болезнь, предынфарктное состояние, недостаточность, кардиогенный шок и т. п. При этом сам больной может и не ощущать никакого дискомфорта. Именно тогда показатель сатурации становится определяющим при постановке диагноза.
О нарушениях дыхания было много сказано выше. А вот снижение сатурации во время кровопотери связано с утратой большого количества эритроцитов и представляет опасность, особенно для детей.
Опасности, последствия и рекомендации
Наиболее страшными результатами недостаточности в клетках О2 становятся некроз и отказ в работе важнейших органов. Наиболее чувствительными к кислородному голоданию оказываются сердце и мозг. Инфаркт и инсульт, по сути, и есть некрозы, вызванные этой причиной. Они сопровождаются ослаблением конечностей, чувством онемения или жжения изнутри. Могут наблюдаться предобморочные состояния с элементами галлюцинаций.
Требуется запомнить, что сниженная сатурация сама по себе не является заболеванием, это всегда лишь следствие уже существующей патологии. Для временной стабилизации показателя хороша оксигенация, а всё остальное — в рамках лечения основной болезни.
И всё-таки можно выделить несколько правил, при соблюдении которых, клетки организма будут всегда насыщены достаточным количеством кислорода:
- ежедневные прогулки на свежем воздухе;
- употребление витаминов в виде фруктов и различных комплексов;
- спортивные занятия в умеренном режиме;
- лечение и профилактика существующих и выявленных заболеваний;
- сбалансированное диетическое питание.
Сатурация — один из главных показателей состояния человека. Дыхание — основа его жизнедеятельности. Любое отклонение от нормы должно подвергаться проверке.