Сатурация: показатель насыщения крови кислородом, её нормы для взрослого и ребёнка и влияние отклонений

Содержание
  1. Понятия сатурации и пульсоксиметрии
  2. Роль эритроцитов
  3. Соотношение газов в кровеносной системе
  4. Показатели насыщенности
  5. Анализ и определение индекса
  6. Принцип чудо-прибора
  7. Недостатки пульсоксиметрии
  8. Показания к контролю кислорода в крови
  9. Профилактика заболеваний по оксигенации
  10. Круглосуточное наблюдение
  11. Подспорье в диагностике заболеваний
  12. Области применения и показания к проведению
  13. Что такое датчик пульсоксиметрический SpO2
  14. Что такое кровь, насыщенная кислородом
  15. Показатели в норме и отклонения
  16. У новорожденных и детей
  17. У взрослых
  18. Норма кислорода в крови у женщин
  19. Принцип неинвазивного метода
  20. Что измеряют на пальце прибором
  21. Что представляет собой датчик
  22. От чего зависит точность измерения
  23. Пульсометрия тренировочного занятия
  24. Что такое напалечный пульсоксиметр
  25. Методики определения насыщения крови кислородом

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:

  1. 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.
  2. 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.

Читайте также:  Очищающая диета: все о подготовке и разрешенных продуктах

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:

  1. Дыхательная недостаточность вне зависимости от причин её вызывающих.
  2. Проведение наркоза как анестезиологического пособия.
  3. Послеоперационный период (ортопедия, сосудистая хирургия).
  4. Глубокая гипоксия при патологии внутренних органов, систем крови, аномалиях эритроцитов.
  5. 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:

  1. Заболевания сердца.
  2. Нарушения в работе дыхательной системы.
  3. 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.

Области применения и показания к проведению

Дефицит кислорода нарушает скорость обменных процессов, получение энергии клетками, а так как в организме не предусмотрены запасы для него, то без регулярной поставки в ткани начинается гипоксия. От нее страдают все системы, но сильное всего – сердце и головной мозг. Поэтому первыми признаками кислородного голодания являются:

  • головокружение,
  • головная и сердечная боль,
  • слабость,
  • нарушение мыслительных процессов,
  • сонливость,
  • аритмия.
Читайте также:  Вред и польза таблеток Виагры для здоровья мужчин

Определение содержания кислорода в эритроцитах используется при оценке тяжести состояния пациентов, у которых нарушены функции легких, сердца, состав крови, во время проведения операций, наркоза.

Основные показания для пульсоксиметрии:

  • респираторные болезни с дыхательной недостаточностью;
  • закупорка бронхов;
  • операции с применением эндотрахеальной трубки;
  • использование препаратов, угнетающих дыхательный центр, миорелаксантов;
  • апноэ (остановка дыхания во время сна);
  • пневмония;
  • коллапс легких;
  • тромбоэмболия пульмональных сосудов;
  • легочной отек;
  • пороки сердца или аномалии строения сосудов со смешиванием крови;
  • недоношенные младенцы;
  • проведение кислородотерапии;
  • состояние после операций на сосудах, сердце, легких или длительного наркоза;
  • шок или кома любого происхождения.

Пороки сердца
Пороки сердца — показание для проведения пульсоксиметрии

Что такое датчик пульсоксиметрический SpO2

Датчик пульсоксиметрический SpO2 представляет собой зажим в виде прищепки и шнур для присоединения к прибору – пульсоксиметру. Принцип работы основан на пропускании красного света через часть тела (палец, ушная раковина). Степень поглощения световых волн зависит от насыщения гемоглобина кислородом.

После анализа программой на монитор поступает информация о показателе сатурации и частоте пульса. В характеристиках обычно указывается, с какими моделями его можно использовать. Для замера, кроме зажима, нужен еще и сам аппарат.

Датчик пульсоксиметрический SpO2 для сатурации крови
Датчик пульсоксиметрический SpO2

К последним разработкам в сфере диагностики относится датчик SpO2, встроенный в смартфон Samsung Galaxy Note 4. Он работает с фитнес-приложением S-Health. Помимо процентного насыщения крови кислородом, определяется также число сердечных сокращений за минуту.

Что такое кровь, насыщенная кислородом

Кровь, в достаточной степени насыщенная кислородом, имеет показатель сатурации больше 95%. Это означает, что почти во всем гемоглобине (белок, переносящий газы) свободные соединения заняты кислородом. Всего он может присоединить к себе 4 кислородные молекулы. Показатель будет близким к 98% у здорового человека при вдыхании чистого воздуха на высоте уровня моря.

Показатели в норме и отклонения

Методика измерения позволяет одновременно определить показатель частоты пульса и степень насыщения эритроцитов кислородом. Если получен индекс сатурации равный 100 процентам при вдыхании обычного атмосферного воздуха, то нужно убедиться в исправности прибора.

У новорожденных и детей

Частота сердечных сокращений у младенцев приближается к 140 за одну минуту, затем по мере роста ребенка показатель снижается. Содержание оксигенированного гемоглобина для всех категорий пациентов считается нормальным, если находится в пределах 95 — 98 процентов. У новорожденных может быть превышение нормы при кислородотерапии, которая проводится для выхаживания недоношенных. Это также опасно, как и гипоксия, с которой врачам приходится сталкиваться чаще.

У взрослых

Норма пульса для всех людей с 16-летнего возраста – 60 — 90 ударов за 60 секунд. Уровень кислорода в крови не должен падать ниже 94 процентов. Критическое значение сатурации – 90%, все, что ниже – показание к интенсивной терапии, в том числе искусственной вентиляции легких. Последние модели пульсоксиметров имеют функцию подачи сигнала при падении показателя до опасного предела.

Норма кислорода в крови у женщин

В норме у женщин в крови содержится от 95% кислорода. Показатели, близкие к 100%, возможны после вдыхания кислорода или сеансов гипербарической оксигенации в барокамере. Если они снижаются до 94%, то это уже признак кислородного голодания. Его могут вызывать болезни легочной, сердечно-сосудистой системы, крови.

Для женщин с такими заболеваниями особенно важен постоянный контроль за уровнем кислорода в период беременности, так как его недостаток отражается на развитии плода. При падении сатурации до 90% требуется интенсивная терапия в стационарных условиях.

Принцип неинвазивного метода

Для того чтобы кислород попал в ткани, он должен соединиться с гемоглобином крови, содержащимся в эритроцитах. Если весь гемоглобин соединился с кислородом, то насыщение крови (сатурация) будет 100%. В норме этот показатель колеблется в пределах от 94 до 98 процентов при измерении в артериальной и около 74 процентов в венозной.

Прохождение потока света через участок тела зависит от того, сколько оксигемоглобина содержится в эритроцитах. Эту закономерность используют при диагностике методом пульсоксиметрии. Аппарат для этой цели имеет в составе:

  • источник красных и инфракрасных волн,
  • датчики,
  • фотодетектор,
  • анализатор.

Гемоглобин без молекул кислорода поглощает красные волны, а оксигенированный – инфракрасные. Прибор воспринимает не поглощенный свет, анализирует его и выдает цифровое значение на дисплей. Достоинствами этого метода являются:

  • неинвазивность (не нужно проникать в сосуды инструментами);
  • безболезненность;
  • точность;
  • возможность применить для длительного наблюдения (мониторинга);
  • не требуется квалификационных навыков для измерения;
  • портативные приборы подходят для домашнего использования.
Читайте также:  Токсическая кардиомиопатия - что это такое, симптомы и лечение

Что измеряют на пальце прибором

Прибором, датчик которого укреплен на пальце (похож на прищепку), измеряют насыщенность крови кислородом. Этот показатель называется сатурацией и отражает риск дыхательной недостаточности. Она может возникнуть при:

  • хронических болезнях легких (пневмония, бронхит, астма, туберкулез);
  • острых состояниях (закупорка легочной артерии тромбом, непроходимость дыхательных путей, остановка во сне при апноэ);
  • нарушении кровообращения (отек легких, порок сердца, инфаркт, шок);
  • введении некоторых препаратов для наркоза, расслабления мышц (миорелаксантов).

Пульсоксиметрия часто назначается для контроля за состоянием пациентов в реанимации, находящихся в коме, а также при общем наркозе во время операции. При падении уровня кислорода прибор издает сигнал оповещения, тогда проводится его подача через маску для поддержания жизнедеятельности.

Что представляет собой датчик

В зависимости от способа регистрации световых волн используется два вида пульсоксиметрии и, соответственно, датчиков для них. Трансмиссионная предусматривает прохождение света через ткань, поэтому нужно расположить источник волн и детектор строго друг напротив друга, если есть смещение, то результат получится недостоверным. Такие датчики имеют вид прищепки и ими зажимают палец руки или ноги, наружное ухо.

Отраженный способ диагностики используется на поверхности, где зафиксировать датчики с противоположных сторон не получится (живот, бедро, голова, плечо). Такие приборы настроены на восприятие световых волн, которые отражаются от тканей. Их точность не уступает трансмиссионным, а возможности для исследования шире. Датчики для этой цели снабжены клеящимися полосками, они съемные и рассчитаны на одноразовое применение.

От чего зависит точность измерения

Метод достаточно чувствительный, поэтому отклонения от правил проведения дают ложные результаты. Погрешности замеров сатурации могут быть вызваны:

  • неправильным положением датчиков (смещение, слабая или чрезмерная фиксация);
  • яркой освещенностью участка, где проводится измерение;
  • загрязнением кожи, ногтевым лаком;
  • двигательной активностью в период диагностики;
  • анемией (завышенный показатель);
  • спазмом сосудов (покажет, что нет возможности для измерения или 100% результат);
  • аритмией.

Погрешности замеров сатурации
Погрешности замеров сатурации могут быть вызваны аритмией

Пульсометрия тренировочного занятия

Для тренировочных занятий используют пульсометры, которые могут иметь вид браслета или часов. Приборы показывают интенсивность тренировки и частоту пульса, то есть реакцию сердечно-сосудистой системы на нагрузку. При этом возможно выбрать нужную зону (интервал частоты сердечных сокращений) в зависимости от цели – сжигание жира, наращивание мышц, выносливость.

Пульсометр помогает эффективно заниматься спортом, подбирать нужный ритм, так как ориентировка только на свои ощущения зачастую не позволяет достигать нужных результатов.

Пульсоксиметр тоже показывает частоту пульса, его используют в спортивной медицине. Но очень важное отличие – измерение насыщения крови кислородом нужно проводить в состоянии полного покоя. Если показатель снижается до 95% и ниже, то это указывает на перетренированность спортсмена и проблемы с работой сердца.

Что такое напалечный пульсоксиметр

Напалечный пульсоксиметр представляет собой подобие прищепки, которая надевается на палец для измерения насыщения крови кислородом (сатурации). Гемоглобин, который присоединил к себе максимальное число кислородных молекул (оксигенированный) поглощает инфракрасный поток света, а ненасыщенный – красный.

На этом и основана работа прибора – он пропускает красный свет, а затем фиксирует отраженный. При помощи программы эти данные обрабатываются, а на мониторе высвечивается показатель сатурации. Второе значение, которое оценивается аппаратом – это частота пульса.

Напалечный пульсоксиметр для сатурации крови
Напалечный пульсоксиметр

Напалечные пульсоксиметры нужны в больницах при лечении, проведении операций, реанимационных мероприятиях. Портативными приборами можно пользоваться дома. Врач может рекомендовать такое измерение при болезни легких, сердца, крови, а также пациентам с ночным апноэ сна. Эта патология сопровождается остановками дыхания ночью, степень их тяжести поможет оценить пульсоксиметрия.

Методики определения насыщения крови кислородом

Чтобы измерить насыщение крови кислородом, используют 2 методики – прямое определение и пульсоксиметрию. В первом случае берут образец при помощи пункции (прокола) локтевой или бедренной артерии. Эта манипуляция проводится только врачом в мини-операционной. Для анализа также может быть использована артериализированная капиллярная кровь. Ее получают после прокола мочки уха.

Пульсоксиметрия удобна тем, что не требует забора крови и лабораторного исследования. Это особенно важно при тяжелом состоянии пациента и необходимости быстро получить результат. Метод позволяет оценить и эффективность проводимой терапии или реанимации.

Источники

  • https://sosud-ok.ru/krov/analiz/saturatsiya.html
  • http://CardioBook.ru/pulsoksimetriya-norma/