Пульсоксиметрия норма у взрослых. Лабораторные исследования: сатурация - что это? Блокировка кровотока в артериях и пальцах

Пульсовая оксиметрия и газометрия крови позволяют определить количество кислорода в вашей крови. У здорового человека нормальный уровень насыщения крови кислородом составляет от 97% до 99%. Пониженное содержание кислорода в крови называется гипоксемией . Врач может назначить вам анализ для определения уровня кислорода в крови при различных заболеваниях, чтобы поставить точный диагноз и назначить подходящее лечение. И пульсовая оксиметрия, и газометрия артериальной крови нашли широкое применение в медицине; последний метод более точен, в то время как первый позволяет отслеживать уровень кислорода в крови в течение определенного периода времени.

Шаги

Измерение уровня кислорода в крови с помощью газометрии

Для проведения газометрического анализа обратитесь к медикам. Ваш врач или другой квалифицированный специалист сможет точно измерить уровень кислорода в крови при помощи современного оборудования. Такие измерения могут понадобиться перед проведением операции, назначением лечения, либо в следующих случаях:

• Приступы апноэ (остановка дыхания) во сне
• Анемия
• Рак легких
• Астма
• Пневмония
• Муковисцидоз

1. Подготовьтесь к процедуре. Несмотря на то что газометрия артериальной крови является довольно распространенной процедурой и вполне безопасна, к ней все же следует подготовиться. Попросите доктора объяснить вам данную процедуру и проясните все неясные моменты. Желательно также сообщить врачу о следующих обстоятельствах:

   • Вы испытываете или испытывали в прошлом проблемы с кровотечениями
   • Вы принимаете антикоагулянты, такие как аспирин или варфарин (Кумадин)
   • Вы принимаете какие-либо медикаменты
   • У вас аллергия на какие-то медицинские препараты или анестезирующие средства

2. Осознавайте возможные риски. Газометрия артериальной крови является распространенным анализом, и вероятность того, что она приведет к каким-либо серьезным осложнениям очень мала. Возможные незначительные риски включают в себя:

   • Небольшой синяк в месте забора крови из артерии. Прикладывая к этому месту давление на протяжении хотя бы десяти минут после укола, вы снизите вероятность появления синяка.
   • При взятии крови из артерии возможны головокружение, дурнота и тошнота.
   • Продолжительное кровотечение. Такая опасность существует в том случае, если у вас нарушение свертываемости крови или вы принимаете антикоагулянты, например аспирин или варфарин.
   • Блокировка артерии. Если игла повредит нерв или артерию, последняя может быть заблокирована. Однако это случается достаточно редко.

3. Медсестра выберет место забора крови. Для измерения уровня кислорода в крови данным методом необходимо взять кровь из артерии. Обычно кровь берут из артерии на запястье (лучевой артерии), хотя могут взять также из паховой области (бедренной артерии) или из руки выше локтя (плечевой артерии). При этом кровеносный сосуд протыкают иглой.

   • Перед процедурой вас попросят сесть, вытянуть руку и положить ее на стол или другую поверхность так, чтобы вам было удобно.
   • Медсестра ощупает ваше запястье в поисках пульса и подходящих артерий (это называется тестом Аллена).
   • Если ваша рука используется для диализа или в предполагаемом месте забора крови наблюдается какая-либо инфекция или воспаление, для забора крови выберут другой участок.
   • Для данного анализа выбирают артерию ввиду того, что в этом случае можно определить уровень кислорода в крови до того, как он впитается в ткани тела, что обеспечивает более высокую точность.
   • Если во время анализа вы проходите кислородную терапию, для более точного определения уровня кислорода в крови врач может перекрыть кислород на двенадцать минут перед тем, как взять кровь (конечно, только в том случае, если вы в состоянии дышать без дополнительного кислорода).

4. Позвольте специалисту взять образец крови. Когда медсестра выберет подходящее место, она должным образом подготовит его, а затем возьмет кровь с помощью иглы.

   • Сначала вашу кожу протрут спиртом. Возможно, вам также сделают укол обезболивающего средства.
   • После этого вашу кожу проткнут иглой и наберут кровь в шприц. Во время забора крови следите за тем, чтобы ваше дыхание оставалось нормальным. Если вам не дадут обезболивающего, при уколе вы почувствуете легкую боль.
   • Наполнив шприц кровью, медсестра вытянет иглу и приложит к месту укола ватку или бинт.
   • К месту укола приложат стерильный материал. Чтобы остановить кровотечение, к месту укола следует прижимать ватку или бинт в течение 5-10 минут. Если вы принимаете антикоагулянты или у вас проблемы со свертываемостью крови, может понадобиться большее время.

5. Следуйте указаниям относительно того, как следует вести себя после процедуры. В большинстве случаев чувство небольшого дискомфорта, испытываемое после взятия крови из артерии проходит довольно быстро и без всяких последствий. Однако сразу после забора крови следует соблюдать осторожность и не перегружать конечность, из которой брали кровь. Не поднимайте и не носите в соответствующей руке тяжести в течение 24 часов после взятия из нее крови.

   • В случае продолжительного кровотечения из места укола или других неожиданных последствий свяжитесь с врачом.

6. Образец вашей крови поступит в лабораторию. После забора крови медицинский работник пошлет образец крови на анализ в лабораторию. Когда образец поступит в лабораторию, ее сотрудники, пользуясь специальным оборудованием, измерят содержание кислорода в вашей крови.

   • Время между забором крови и получением результатов анализа зависит от того, в какую лабораторию был послан образец. Обычно пациентам сообщают о том, когда следует ожидать результатов анализа.
   • В экстренных случаях, особенно если вы при этом находитесь в больнице, результаты могут поступить в течение нескольких минут. Поинтересуйтесь у своего врача, когда следует ожидать результатов анализа.

7. Изучите результаты. При газометрии крови определяется парциальное давление кислорода и углекислого газа в крови, что более полезно и информативно для медиков, нежели проценты, получаемые в результате пульсовой оксиметрии. Нормальное парциальное давление кислорода лежит в интервале 75-100 миллиметров ртутного столба (единица измерения давления); нормальное давление углекислого газа составляет 38-42 миллиметров ртутного столба. Врач обсудит с вами полученные результаты, упомянув о том, что “нормальный” уровень может меняться в зависимости от следующих факторов:

   • Высоты вашей местности над уровнем моря
   • Конкретной лаборатории, производившей анализ
   • Вашего возраста
   • Температуры вашего тела (повышенной либо пониженной)
   • Состояния вашего здоровья и возможных хронических болезней (например, анемии)
   • Курения перед тестом

   Измерение уровня кислорода в крови с помощью пульсовой оксиметрии

   1. Чтобы пройти пульсовую оксиметрию, обратитесь к медикам. При этом анализе через ткани организма пропускается свет, что позволяет определить насыщенность крови кислородом. Пульсовая оксиметрия может понадобиться для определения уровня кислорода в крови перед операцией, либо при определенных заболеваниях, таких как:

      • Приступы апноэ во сне
      • Сердечный приступ или застойная сердечная недостаточность
      • Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ)
      • Анемия
      • Рак легких
      • Астма
      • Пневмония
      • Муковисцидоз
      • Текущая или возможная необходимость в механической вентиляции для поддержания дыхания

   2. Подготовьтесь к процедуре. Пульсовая оксиметрия является неинвазивным методом, поэтому она не требует особой подготовки. Тем не менее, врач обсудит с вами предстоящую процедуру и ответит на все ваши вопросы.

      • Если у вас на ногтях лак, вас могут попросить снять его.
      • Врач может дать вам специальные указания насчет подготовки к процедуре, основываясь на вашем состоянии и истории болезни.

   3. Осознавайте возможные риски. Пульсовая оксиметрия практически полностью безопасна. Тем не менее, возможно следующее:

      • Раздражение кожи в месте анализа. Оно может возникнуть в случае продолжительного или неоднократного воздействия сенсорным зондом.
      • Неточные показания при курении или вдыхании угарного газа.
      • Врач сообщит вам о возможных дополнительных рисках, учитывая состояние вашего здоровья.

   4. Оператор подготовит вас к прикреплению сенсорного зонда. При пульсовой оксиметрии для измерения уровня кислорода в крови используется специальное похожее на зажим устройство, называемое зондом. Сенсорный зонд содержит источник света, детектор света и микропроцессор. Излучаемый источником свет проходит через кожу и попадает в детектор, расположенный с другой стороны зажима. Микропроцессор обрабатывает информацию, полученную детектором, рассчитывая уровень кислорода в крови с очень малой погрешностью.

      Позвольте оператору прикрепить сенсорный зонд к вашему телу. Как правило, его крепят к пальцу, ушной раковине или носу. После этого на сенсоре включится лампочка, и с помощью прошедшего через ткани света будет определен уровень кислорода в вашей крови.

      Подождите, пока сенсор снимет показания. Микропроцессор сравнит прохождение света с разной длиной волны (красного и инфракрасного) через относительно тонкий участок кожи на вашем пальце, ухе или другом месте.

При многих заболеваниях и неотложных состояниях измеряется сатурация кислорода в крови, норма показателя составляет 96-99%. В общем понимании сатурацией называется насыщение любой жидкости газами, Медицинское понятие включает насыщение крови кислородом. При его снижении усугубляется состояние человека, поскольку этот элемент участвует во всех процессах метаболизма. Неотъемлемой частью терапии таких заболеваний является повышение его уровня посредством применения кислородной маски или подушки.

Подробнее о сатурации

Используя научные данные, можно сказать, что определение сатурации крови кислородом происходит путем соотношения связанного гемоглобина к его общему количеству.

Обеспечение организма различными веществами и элементами происходит благодаря сложной системе всасывания нужных компонентов. Организация доставки необходимых веществ и выведения лишних происходит посредством системы кровообращения, по малому и большому кругу.

Процесс насыщения крови кислородом обеспечивается легкими, которые проводят воздух по дыхательной системе. Он содержит 18% кислорода, согревается в полости носа, затем проходит по глотке, трахее, бронхам, позже попадает в легкие. Структура органа включает альвеолы, где и происходит газообмен.

Процесс сатурации происходит по следующей цепочке:

1. Сложная система капилляров и венул, окружающих альвеолы, переносит в пузырьки (альвеолы) газы из воздуха.
2. Пришедшая сюда венозная кровь, бедная кислородом, идет по большому кругу, расходясь по органам и тканям. Углекислый газ из альвеол переходит назад в органы дыхания и выделяется наружу.
3. Перенос молекул кислорода происходит при помощи гемоглобина, который содержится в эритроцитах.

Гемоглобин содержит железо (4 атома), поэтому одна белковая молекула способна присоединять 4 кислорода.

Причины снижения

Если сатурация кислорода в крови отличается от нормы (нормальный показатель – 96-99%), то это может происходить по следующим причинам:

• снижается количество клеток, переносящих кислород (эритроцитов, гемоглобина);
• нарушается процесс перехода кислорода в альвеолы;
• изменяется способность сердца накачивать кровь в сосуды или переносить ее по кругам кровообращения.

Люди могут испытывать подобные трудности и из-за глобальной экологической проблемы. В крупных городах, где есть действующие промышленные предприятия, нередко поднимается вопрос, связанный с повышением уровня выхлопных газов в воздухе.

Из-за этого концентрация кислорода снижается, гемоглобин переносит молекулы отравляющих газов, вызывая медленную интоксикацию.

На практике эти нарушения проявляют себя следующими заболеваниями:

• анемия;
• аутоиммунные заболевания;
• хронические процессы дыхательных путей (пневмония, бронхит);
• обструктивные заболевания (муковисцидоз, бронхиальная астма);
• сердечная недостаточность (пороки сердца, хронические застойные явления).

Измерение сатурации происходит во время операций и при введении наркоза, а также если необходим контроль состояния недоношенных новорожденных.

Недостаток кислорода имеет определенные признаки, они связаны с нарушением его пропорции с углекислым газом. Может возникать и обратная ситуация, когда поступление газа избыточно. Это тоже плохо для организма, поскольку вызывает интоксикацию. Такая ситуация возникает в случае долгого пребывания на свежем воздухе после продолжительного кислородного голодания.

Вероятность заполучить снижение сатурации зависит от образа жизни человека. Чем меньше он бывает на свежем воздухе, тем больше шанс патологии.

Определение параметра

Определение содержания кислорода – несложная процедура, она может проводиться несколькими методами, после забора крови или вообще без него:

1. Неинвазивный метод исследования заключается в использовании прибора, электрод которого накладывается на палец или пояс, уже через минуту регистрирует результат. Инструмент называется пульсоксиметром, позволяет быстро провести исследование безопасным способом.
2. Если использовать инвазивный метод, то производится забор артериальной крови, но для получения результата в таком случае требуется достаточно много времени.

Принцип работы пульсоксиметра заключается в том, что у жидкой среды организма с различной степенью насыщения кислородом отличается не только цвет, но и уровень поглощения инфракрасных волн. В артериальной, то есть насыщенной крови, поглощаются инфракрасные волны, а в венозной – красные. Поэтому пульсоксиметр регистрирует данные обоих кровотоков и на их основании высчитывает показатель сатурации.

Приборы могут быть стационарными и портативными, и если более старые устройства имеются в стационаре, то в условиях скорой помощи определить сатурацию кислорода раньше не представлялось возможным. Они обладали массой положительных сторон: большое количество датчиков, объем памяти, возможность распечатывания результата. Изобретение переносного аппарата дало возможность быстро сориентироваться в экстренной ситуации. Современные приборы могут регистрировать результат круглосуточно, включаясь тогда, когда пациент активен.

Ночной пульсоксиметр производит измерения во время пробуждения человека. Практически все виды пульсоксиметров выпускаются в различных ценовых категориях, что зависит от возможностей и потребностей покупателя.

Для нарушения сатурации характерны следующие проявления:

1. Снижение активности человека, повышение утомляемости.
2. Головокружение, слабость, сонливость.
3. Появление одышки.
4. Снижение артериального давления.

Если наблюдается избыточное насыщение крови кислородом, то признаками такого явления становится головная боль и тяжесть. Одновременно с тем могут возникать симптомы, аналогичные низкой насыщенности крови кислородом.

Лечение

Если кровь не может насыщаться кислородом, то необходимо найти причину такого явления и устранить её, а далее обогатить жидкую среду газом. Начинать беспокоиться нужно уже при показателе, содержание кислорода которого ниже 95%.

Вот последовательность плана лечения:

1. Многие состояния, при которых снижается сатурация, являются сложными и запущенными, поэтому терапия основного заболевания является сложной задачей.
2. В связи с этим увеличение способности крови насыщаться кислородом естественным способом затруднительно. Лечение низкой сатурации происходит путем назначения его ингаляции посредством маски или вдыхания кислородной подушки.
3. Как правило, это происходит в условиях стационара, поэтому оксигенотерапия производится на период обострения патологии.

Если уровень кислорода снижен незначительно, то коррекция состояния возможна путем увеличения прогулок на свежем воздухе.

Одно из важнейших потребностей человеческого организма – это непрерывное поступление кислорода. И это касается не только воздуха, поступающего в легкие путем вдыхания через нос или рот, но и поступления кислорода ко всем органам и тканям организма. Если кислород перестанет поступать в каждую клеточку тела, человек проживет всего несколько минут.

Что такое сатурация

За транспортировку кислорода по всему организму отвечает белок – гемоглобин, который содержится в красных кровяных тельцах – эритроцитах. Одна молекула гемоглобина может перенести 4 молекулы кислорода, если в организме человека так и происходит, то уровень сатурации составляет все 100%, о такого практически не бывает. Выражаясь более понятным языком, насыщение жидкости, то есть крови, - газами, то есть кислородом, - это и есть сатурация.

В медицине измерение сатурации происходит с помощью, так называемого индекса сатурации – усредненного процентного показателя, который определяется с помощью пульсоксиметрии. Специальный датчик сатурации – пульсоксиметр, который есть в каждой больнице, и на сегодняшний день его можно приобрести для использования в домашних условиях. Изображены на его мониторе сатурация – Spo2 и частота пульса - HR. Если показатели сатурации в норме, они просто появляются на экране и сопровождаются ровным звуковым сигналом, а когда у пациента определяется снижение сатурации, отсутствует пульс или наоборот – тахикардия, то аппарат измерения сатурации подаст тревожный звуковой сигнал. Чаще всего бывает низкая сатурация дыхания или дыхательная недостаточность при пневмонии (тяжелой формы), хронической обструктивной болезни легких, коме, апноэ, а также у экстремально недоношенных деток.

Определение сатурации необходимо для того, чтобы вовремя выявить отклонения этого показателя от нормы и избежать осложнений, которые может повлечь за собой недостаточное насыщение гемоглобина кислородом.

Как определить степень дыхательной недостаточности по сатурации

Нормальная сатурация легких у пожилых, взрослых, детей и новорожденных одинакова, и она составляет 95% - 98%. Сатурация легких на уровне ниже 90% является показанием для оксигенотерапии. Можно определить сатурацию пульсоксиметром двух типов – трансмиссионным или рефракционным. Первый измеряет сатурацию кислорода с помощью датчика, который закрепляется на подушечке пальца руки мочке уха и т. д., второй может определить этот показатель практически в любой части тела. Точность обоих приборов одинакова, а вот в использовании более удобна отраженная пульсоксиметрия. Сатурацию можно сопоставить с парциальным давлением:

• SpO2 от 95% до 98% соответствует РаО2 на уровне 80-100 рт.ст.;
• SpO2 от 90% до 95% соответствует РаО2 на уровне 60-80 рт.ст.;
• SpO2 от 75% до 90% соответствует РаО2 на уровне 40-60 рт.ст.;

Очень часто падает сатурация у недоношенных детей. Как показала медицинская практика, процент смертности среди недоношенных детей с низкой сатурацией выше, чем процент смертности детей с показателем сатурации, которые находятся в пределах нормы.

Отлично себя зарекомендовавший метод мониторинговой компьютерной пульсоксиметрии представляет собой неинвазивную методику обследования, которая нужна для определения количества кислорода в составе крови. Выявляют при исследовании значения оксигемоглобина, на основе которого и основывают реультат.

Процедура основывается на обследовании артериальной крови. Снижение кислорода в ней приводит к ухудшению состояния, понижению жизненных сил. Пульсоксиметр призван только определять количество, не изменяя его. Дополнительно он замеряет и фиксирует каждое изменение пульсовой волны. В этой статье вы найдете подробную информацию о методе пульсоксиметрии и его технике проведения.

Кому назначают пульсоксиметрию

Диагностику применяют в разных областях. Так на приеме у кардиолога вам может быть назначена пульсоксиметрия во время:

1. Хирургия пластическая и сосудистая. Методика необходима для сатурации кислорода и осуществления контроля за пульсом.
2. Реанимация и анестезиология. Здесь прибор нужен при транспортировке пациента, для подтверждения цианоза.
3. В акушерстве нужен он для диагностирования оксиметрии плода.
4. Неонатология. В данном случае устройство подключается к недоношенным младенцам, что помогает выявлять различные отклонения (повреждение легких, сетчатки и др.).
5. Терапия. Незаменим для определения эффективности лечения препаратами, помогает выявить апноэ и дыхательную недостаточность.
6. В педиатрии пульсоксиметрия применяется как неинвазивный метод контроля.

Довольно обстоятельно о методике пульсоксиметрии рассказывает данное видео на английском языке:

Для чего она нужна

Пульсоксиметрию следует делать при ряде заболеваний, к списку которых относят:

• ожирение,
• тяжелое течение ХОБЛ,
• метаболический синдром,
• гипотиреоз.

Процедура важна для определения количества кислорода в крови. При наличии цианоза, остановок дыхания в период сна, апатии, сонливости и потливости стоит обратиться к доктору. Выявленные при помощи пульсоксиметрии отклонения можно вовремя ликвидировать, что немаловажно для здоровья.

Повторять обследование можно каждый год, а при наличии показаний пульсоксиметрию лучше делать раз в месяц-два.

Виды процедуры

Выделяют следующие виды пульсоксиметров:

• поясные,
• наплечные,
• стационарные,
• мониторы сна.

Само исследование бывает 2 видов:

1. Отраженное . Анализу подлежит световой поток, который отражается от тканей. Если проводится этот тип исследования, то располагать датчик можно в любом месте на теле.
2. Трансмиссионное . Анализируется тот световой поток, который проходит сквозь ткани. Прибор должен быть зафиксирован на крыле носа, ухе либо пальце.

Показания и противопоказания к проведению

Показаниями для пульсоксиметрии являются:

• кислородная терапия;
• недостаточность дыхательная;
• риск гипоксии (в том числе при разных хронических процессах);
• длительный наркоз;
• хроническая гипоксемия;
• послеоперационный период (особенно при дистальных вмешательствах, операциях по восстановлению стенки сосудов или ортопедической хирургии);
• разные виды апноэ или подозрение на него.

У процедуры нет противопоказаний.

Безопасен ли метод

Пульсоксиметрия является полностью безопасной и безболезненной, что выгодно ее отличает от инвазивных методов обследования.

Подготовка к процедуре

• Нельзя перед проведением исследования употреблять любые стимулирующие средства.
• Под запрет попадают напитки с кофеином, а также препараты успокаивающего действия, транквилизаторы.
• За пару часов до сна полностью отказываются от пищи, а , то вредную привычку на это время нужно исключить.
• На руки нельзя наносить крем, если пульсоксиметр будет крепиться в этой области.

Как все проходит

Установить датчик можно и самостоятельно, следуя инструкции:

1. Пульсоксиметр надевают на палец в момент подготовки ко сну. Фиксатор должен располагаться над ногтевой пластиной.
2. Конец пальца не должен быть дальше предела фиксатора.
3. Как только прибор будет установлен, автоматически включится оксиметр. В ближайшие 20 секунд проводится исследование уровня насыщения кислородом, после чего результат выведется на экран. Он будет обозначен в процентах, а рядом будут находиться данные пульса.
4. Далее нужно лечь спать. Запись данных продолжится беспрерывно еще 16 часов. После пробуждения прибор нужно отключить, а после он передается медикам для расшифровки данных.

Про показатели нормы у взрослых и детей по пульсоксиметрии читайте ниже.

Более подробно о том, как проводится пульсоксиметрия, смотрите в видео ниже:

Расшифровка результатов

Врач-сомнолог проводит расшифровку.

• Нормой считается насыщение крови гемоглобином до 98%, а если значения приближено к 90%, то это свидетельствует о гипоксии. Показатели сатурации должны быть более 95%.
• Если говорить о детях, то здесь в каждом возрасте будет своя норма. Если данные показывают 100% насыщения кислородом, то делается вывод о глубоком дыхании во время сна. Такой же результат получают при использовании кислородных смесей.
• При обструктивном апноэ сатурация может составлять 80%, что является критической отметкой. Показатель говорит о том, что во время сна испытываются значительные затруднения в дыхательной деятельности. Это зачастую требует респираторной поддержки в ночное время.

Цена на пульсоксиметрию рассмотрена ниже.

Средняя стоимость процедуры

Проведение процедуры в ночной период будет стоить примерно 2500 рублей, а иногда и меньше. О том, где сделать пульсоксиметрию, вам расскажет ваш лечащий врач.

О роли пульсоксиметрии в лечении нарушений сна расскажет данное видео:

• Что такое Сатурация кислорода

• Принцип работы пульсоксиметра

• Какие бывают пульсоксиметры

• Где используют пульсоксиметры

Основные сведения, зачем нужно наблюдать за насышением крови кислородом

Общая протяженность всех сосудов человека в среднем составляет 86 000 км, общая площадь легких- около 100 кв.м.За сутки мы делаем примерно 20000 вдохов и вдыхаем около10 куб.м воздуха, сердце сокращается около 100000 раз и прокачивает примерно 7 тонн крови. Зачем нужна эта титаническая работа? А нужна она для обеспечения одного из важнейших показателей – насыщения артериальной крови кислородом.

Мы можем прожить: без пищи около месяца, без воды – около 7 дней. В организме создаются запасы жира и жидкости на случай отсутствия пищи и воды. К сожалению, природа не предусмотрела возможности накопления запасов кислорода в организме. Всего три минуты отсутствия дыхания или сердцебиения полностью истощают запас кислорода в организме и человек умирает.

Одной из главных функций крови является получение кислорода из легких и транспортировка его в ткани организма. В то же время, кровь получает углекислый газ из тканей, и приносит ее обратно в легкие

Степень насыщения артериальной крови кислородом является одним из важнейших показателей кислородного обмена и указывает, достаточное ли количество кислорода поступает в организм.

Как кислород циркулирует в нашем теле

Атмосферный кислород попадает в наш организм через легкие благодаря дыханию. Каждое легкое содержит около трехсот миллионов альвеол, которые окружены кровеносными капиллярами. Стенки альвеол очень тонкие и пронизаны кровеносными сосудами.

Кислород поглощается из альвеол через капилляры альвеолярной мембраны, в то время как углекислый газ переходит из капилляров в альвеолы и выводится из легких в атмосферу. (У взрослых этот процесс обычно занимает 1/4 секунды во время вдоха).

Значительная часть кислорода попавшего в кровь, связывается с гемоглобином в красных кровяных клетках, другая часть растворяется в плазме крови.
Затем кислород транспортируется артериальной кровью по всему организму.

Кровь насыщенная кислородом попадает в левое предсердие и левый желудочек, и затем кровотоком поступает ко во всем органам тела, и их клеткам. Количество кислорода, поступающего в кровь, определяется, главным образом, в какой степени гемоглобин связывается с кислородом (легочный фактор), концентрацией гемоглобина в крови (фактор анемии), и сердечным выбросом (сердечный фактор).

Как кровь может насыщаться кислородом

С точки зрения физики, количество растворенного газа в жидкости пропорционально парциальному давлению газа. Кроме того, каждый газ имеет различную растворимость. Только 0,3 мл газообразного кислорода может раствориться в 100 мл крови при нормальном атмосферном давлении. (Это составляет всего 1 / 20 часть от растворимости двуокиси углерода.)

Таким образом человек не может получить достаточное количество кислорода путем простого растворения кислорода в крови.

Основным перевозчиком кислорода в теле человека является - гемоглобин.

Одна молекула гемоглобина может связываться с 4-мя молекулами кислорода, а 1 грамм гемоглобина может связать до 1,39 милилитров кислорода. Поскольку 100 мл крови содержит около 15 грамм гемоглобина, то гемоглобин, содержащейся в 100 мл крови может связываться с 20,4 милилитрами кислорода.

Кислород, связанный с гемоглобином и кислород, растворенный в крови имеют примерно следующее соотношение:

Растворенный кислород 1,45%

Связанный с гемоглобином кислород 98,55%

В связи с этим фактом, уровень гемоглобина в крови имеет огромное значение.

Что такое Сатурация кислорода

Каждая молекула гемоглобина может связывать до 4-х молекул кислорода. Однако эта связь стабильна, когда молекула гемоглобина связана с 4-мя молекулами кислорода или когда гемоглобин вообще не связан с молекулами кислорода. Состояние очень неустойчиво, когда существует связь с 1 - 3 молекулами кислорода. Поэтому гемоглобин присутствует в организме в двух видах. Либо лишенный кислорода - гемоглобин (Hb), либо гемоглобин, связанный с 4-мя молекулами кислорода - оксигемоглобин (HBO2).

Сатурацией кислорода называют отношение количества оксигемоглобина к общему количеству гемоглобина в крови, выраженное в процентах. Сатурацию обозначают символоми: SaO2 или SpO2. (В большинстве случаев пользуются символом SpO2)

Определение сатурации можно записать в виде формулы: SpО2 = (НbО2 / НbО2 + Нb) х 100%

Существует некоторая путаница, обусловленная употреблением аббревиатур SpO2 и SaO2. Употреблять сокращение SpO2 следует в том случае, когда речь идет о сатурации, измеренной неинвазивным (без внутреннего вмешательства) методом, поскольку в этой ситуации результат измерения зависит от особенностей метода. Термин SaO2 следует употреблять для обозначения истинной сатурации, измеренной лабораторным инвазивным методом

Как зависит сатурация кислорода (SpO2) от парциального давления кислорода (PaO2)

Показатели SpO2 связаны с парциальным давлением кислорода в крови (PaO2), которое в норме составляет 80-100 мм рт. ст.
Снижение PaO2 влечет за собой снижение SpO2, однако зависимость носит нелинейный характер, например:

• 80-100 мм рт.ст. PaO2 соответствует 95-100% SpO2
• 60 мм рт.ст. PaO2 соответствует 90% SpO2
• 40 мм рт.ст. PaO2 соответствует to 75% SpO2

Этот факт нужно учитывать при подъеме в горы или при полетах на больших высотах.

При снижении парциального давления кислорода ниже определенных порогов наступает кислородное голодание. Возможна потеря сознания или даже смерть.

Чем можно измерить сатурацию кислорода

Измерить сатурацию кислорода можно двумя методами: инвазивным и неинвазивным.

Инвазивный метод заключается в отборе пробы артериальной крови и проведении лабораторных иследований для определения процента содержания оксигемоглобина. Этот метод наиболее точный, но занимает много времени и не может использоваться для непрерывного мониторинга. А так же связан с вмешательством в ткани пациента.

Неинвазивный метод - это метод без внутреннего вмешательства. Существуют разные способы определения сатурации кислорода неинвазивным методом. Приборы, определяющие сатурацию кислорода неинвазивным методом называются пульсоксиметры.

Принцип работы пульсоксиметра

Гемоглобин, который связан с кислородом (оксигемоглобин), имеет ярко-красный цвет. Гемоглобин не связанный с кислородом, (венозный гемоглобин), имеет темно-красный цвет. Поэтому цвет у артериальной крови ярко красный, а у венозной крови темно красный. Работа пульсоксиметра базируется на способности связанного с кислородом гемоглобина НbО2 больше поглощать волны инфракрасного диапазона (максимум поглощения приходится на 940 нм), а не связанного с кислородом гемоглобина Нb больше поглощать волны красного диапазона (максимум поглощения приходится на 660 нм).

В пульсоксиметре используются два источника излучения (с длиной волны 660 нм и 940 нм) и два фотооптических элемента, работающих в этих диапазонах. Интенсивность излучения, измеренная фотоэлементами зависит от многих факторов, большинство из которых постоянно. Только пульсации в артериях происходят непрерывно и вызывают изменения в поглощающей способности тканей. Изменения в количестве света, который поглотился в тканях соответствуют изменениям в артериях.

Пульсоксиметр непрерывно вычисляет разницу между поглощением сигнала в красной и инфракрасной области спектра и на основании формулы, полученной опытным путем с использованием закона Ламберта-Бэра, рассчитывает значение сатурации. Изменение поглощающей способности тканей, вызванное пульсациями в артериях, фиксируется в виде кривой плезиограммы. А измеряя расстояние между её гребнями, пульсоксиметр рассчитывает частоту пульса. Измеренные значения могут быть отражены на экране, а так же записаны в память приборов для дальнейшего анализа.

Какие бывают пульсоксиметры

За последние несколько лет в области производства пульсоксиметров произошли значительные перемены. Пять-семь лет назад производились в основном стационарные приборы, которые имели значительные габариты и вес. Они могли работать только от сети. Стоимость самых простых приборов составляла $500-$750. За последние 2-3 года произошел значительный прогресс и приборы стали гораздо миниатюрнее и совершеннее. Появились напалечные модели размером с небольшую прищепку и независимым источником питания. Цена приборов опустилась ниже $100 и они стали доступны не только лечебным учреждениям, но и обычным пациентам. Появилась возможность проводить диагностику в домашних условиях.

В настоящее время пульсоксиметры делятся на стационарные, поясные, напалечные и мониторы сна.

Стационарные модели применяются в лечебных учреждениях, имеют большую память, могут подключаться к центральным станциям мониторинга, имеют различные датчики для пациентов всех возрастов, могут оборудоваться встроенным принтером, а так же имеют много других функций.

Современные поясные модели пульсоксиметров так же обладают значительными возможностями. Благодаря независимому источнику питания, малым габаритам и низкому потреблению энергии они всегда могут быть рядом с пациентом. Большая память позволяет сохранять измеренные значения для дальнейшей обработки специалистом. Встроенная тревожная сигнализация предупредит пациента о выходе измеряемых параметров за допустимые пределы.

Практически все модели имеют возможность передачи данных измерений в персональный компьютер для дальнейшей обработки.
Имеется возможность записывать в один прибор данные нескольких пациентов. (В зависимости от моделей их число составляет до 127)

Большой прогресс в развитии элементной базы и применение микропроцессоров позволило создать миниатюрные напалечные модели пульсоксиметров . Они сочетают малый вес и габариты с большими возможностями стационарных приборов. Напалечные модели можно разделить на три ценовые категории:

• Эконом
• Cтандарт
• Премиум

Пульсоксиметры категории эконом имеют самый необходимый набор функций: измерение сатурации (SpO2), измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС), график плезиограммы и пульс-бар, который показывает силу сердечного выброса. Цена приборов в этой категории менее $100 США.

Пульсоксиметры в ценовой категории стандарт помимо обычных функций (измерение сатурации (SpO2), измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС), график плезиограммы и пульс-бар), имеют тревожную сигнализацию и функцию пульсовых тонов. Пределы срабатывания тревожной сигнализации запрограммированы производителем и составляют:90% и 99% по параметру SpO2 и 60 и 100 уд./мин. по ЧСС. Функция пульсовых тонов помогает на слух отслеживать состояние пациента по изменению частоты и амплитуды звуковых сигналов.
Цены на такие приборы находятся в диапазоне от $100 до $200.

В ценовой категории премиум помимо обычных функций (измерение сатурации (SpO2), измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС), график плезиограммы, пульс-бар, пульсовые тоны) тревожная сигнализация имеет регулируемые пороги срабатывания, визуальный, аудио и вибро режим и возможность их настройки. Приборы обладают большой встроенной памятью с возможностью записи данных большого числа пациентов (до 99). А так же возможность передачи накопленных данных в персональный компьютер для последующей обработки.

Несмотря на богатый выбор функций, габариты и энергопотребление весьма малы.

Другой категорией пульсоксиметров являются, так называемые, «мониторы сна». Они предназначены для проведения длительной компьютерной оксиметрии в течении большого промежутка времени, в том числе во сне. Прибор с дискретностью несколько раз в секунду производит измерения и записывает данные в память для дальнейшего анализа. Большинство проявлений дыхательной недостаточности проявляется именно во сне.
Поэтому такой вид мониторинга особенно важен для точной постановки диагноза и назначения лечения. Особенностью таких пульсоксиметров является конструкция датчика, который изготовлен из мягкого силикона и не нарушает кровообращение в пальце.

Какие факторы вызывают ошибки в пульсоксиметре

Так как пульсоксиметр измеряет все параметры неинвазивным методом, то на точность измерений могут влиять некоторые внешние и внутренние факторы:. Следует учесть эти факторы и принять меры предосторожности.

А так же необходимо учесть,что пульсоксиметрия является непрямым методом оценки вентиляции и не дает информации об уровне pH и PaCO2. Таким образом, не представляется возможным оценить в полной мере параметры газообмена пациента, в частности степень гиповентиляции и гиперкапнии.

1. Аномальный гемоглобин

Кровь может содержать ненормальный гемоглобин. Карбоксигемоглобин и метгемоглобин не участвуют в доставке кислорода. Наличие в крови этих типов гемоглобина может привести к ошибкам в измерении SpO2.

Например, отравление угарным газом (высокие концентрации карбоксигемоглобина) может давать значение сатурации около 100%.

Анемия требует более высоких уровней кислорода для обеспечения транспорта кислорода. При значениях гемоглобина ниже 5 г/л может отмечаться 100% сатурация крови даже при недостатке кислорода

2. Медицинские красители

Наличие в крови пациента медицинских красителей может привести к искажениям при прохождении красных и инфракрасных волн через ткани и исказить результаты измерений. К таким красящим веществам относятся: метиленовый синий, индоцианин зеленый, индигокармин, флюоресцеин.

3. Маникюр и педикюр

Лак для ногтей или накладные ногти могут привести к неточным показаниям SpO2, так как они могут уменьшать и искажать волны, излучаемые датчиком пульсоксиметра.

4. Движение пальца в датчике, вызванное движением тела.

Движение пальца в датчике может вызвать шум, который повлияет на вычисления SpO2 и ЧСС.

5. Блокировка кровотока в артериях и пальцах.

Возможность или невозможность выполнения измерений зависит от степени пульсаций в артериях. Если происходит блокировка кровотока, то точность измерений падает. Кроме того, при перегибах или усиленном давлении на пальцы, например, при занятиях на велотренажере. Возросшее давление в пальце может привести к искажению световых волн и ошибкам в измерении.

6. Плохое периферическое кровообращение

Значительное снижение перфузии периферических тканей (холод, шок, гипотермия, гиповолемия) ведет к уменьшению или исчезновению пульсовой волны. Если нет видимой пульсовой волны на пульсоксиметре, любые цифры процента сатурации малозначимы.

Если руки холодные или плохое периферическое кровообращение, необходимо усилить кровоток путем массажа или разогрева пальцев.

7. Яркий свет. (Бестеневые лампы, флуоресцентные лампы, ИК лампы, прямой солнечный свет и т.д.)

Пульсоксиметр, как правило, защищен от внешнего освещения. Однако, если освещение слишком сильное, это может привести к ошибкам. Необходимо защищать сенсор от лучей мощных бестеневых ламп и инфракрасных ламп. Например, с помощью хирургической салфетки.

8. Окружающие электромагнитные волны

Рядом расположенные электроприборы, которые являются источниками сильных электромагнитных волн, такие как: телевизоры, мобильные телефоны, медицинские приборы могут влиять на точность измерений и работу пульсоксиметра.

9. Неправильное положение датчика

Необходимо, чтобы обе части датчика находились симметрично, иначе путь между фотодетектором и светодиодами будет неравным и одна из длин волн будет «перегруженной». Изменение положения датчика часто приводит к внезапному «улучшению» сатурации.

В каких пределах должно быть значение SpO2

У здоровых людей уровень SpO2 лежит в диапазоне от 96 до 99%.

Однако у пациентов с легочными или сердечнососудистыми хроническими заболеваниями обычная простуда или пневмония может вызвать быстрое снижение SpO2. Снижение SpO2 ниже 90% определяется как острая дыхательная недостаточность. Снижение SpO2 на 3 - 4% от своего обычного уровня, даже если его значение составляет не менее 90% может быть сигналом о наличии тяжелого заболевания.

У некоторых пациентов обычный уровень SpO2 может составлять менее 90%. В зависимости от индивидуальных легочных или сердечнососудистых заболеваний значение сатурации обычно колеблется в диапазоне 3-4%. В состоянии покоя она увеличивается, при физических нагрузках и во время сна уменьшается.

Так же как и температура тела, значение SpO2 сугубо индивидуально и различно у разных людей. Не существует идеальной величины, к которой надо стремиться. К тому же у пульсоксиметров всегда есть небольшая погрешность в точности измерений.

Лучше всего понаблюдать длительное время за своими показаниями SpO2 в нормальном состоянии. Измерить значения при отдыхе, физических упражнениях и во время сна. Зная эти величины можно выявить патологии, если текущее значение сатурации кислорода будет отличаться от обычных уровней.

Примеры использования пульсоксиметра

Пульсоксиметры впервые были использованы для мониторинга жизненно важных функций во время проведения операций и анестезии. Поскольку устройство является неинвазивным и позволяет осуществлять мониторинг в реальном времени, его использование распространилось и на другие цели. Такие как скрининг, диагностика жизнедеятельности пациента, самоконтроль.

1. Определение тяжести заболевания

Тяжесть заболевания может быть определена путем клинических симптомов, включая SpO2.

2. Анализ газов крови

Стоит провести анализ газового состава крови, с тем чтобы лучше понять состояние пациента.

3. Принятие решение о госпитализации больных с острой фазой хронического заболевания

Необходимость госпитализации определяется клиническими симптомами, включая SpO2.

4. Домашняя кислородная терапия (ДКТ)

1. Домашняя кислородная терапия

При домашней кислородной терапии (ДКТ) можно застраховать себя от нежелательных последствий.
В случае (1) путем измерения насыщения крови кислородом пульсоксиметром и газового состава крови газоанализатором.

(1) Глубокое нарушение функции дыхания

Для пациентов в стабильном состоянии с PaO2 55 мм или менее в покое во время вдыхания комнатного воздуха при 760мм рт.ст. или с PaO2 60 мм или менее с заметной гипоксемией во время сна.

(2) Легочная гипертензия

(3) Хроническая сердечная недостаточность

(4) Синюшный порок сердца

2. Назначение кислородной терапии.

Количество кислорода, которое необходимо, зависит от состояния каждого пациента. Врач должен определить источник кислорода для использования, поток кислорода, способ ингаляции, время вдоха, количество кислорода во время отдыха, а также при физической нагрузке и во время сна.

3. Управление пациентами, получающими ДКТ

Пациенты получающие ДКТ должны ежемесячно проходить обучение и проверку знаний у врачей физиотерапевтов, включая знания по мониторингу SpO2.

Кроме того, пациенты, получающие длительное время ДКТ должно проводить мониторинг SpO2 во время сна. Снятие плезиограммы во время сна необходимо для сбора доказательств гиповентиляции.

4. Информирование пациентов, получающих ДКТ

Получение информации о снижении или повышении насыщения крови кислородом при использовании ДКТ.

5. Начало неинвазивной вентиляции с положительным давлением (НВПД/NPPV) у пациентов с хронической дыхательной недостаточностью

Для пациентов с нарушениями вентиляции легких таких, как:

• поздняя стадия туберкулеза, кифосколиоз,
• мягкая фаза развития ХОБЛ,
• синдром ожирения
• гиповентиляция,
• острая фаза развития ХОБЛ,
• нервно-мышечные расстройства

Величина SpO2 необходима, чтобы помочь определить надо ли использовать НВПД.

6. Оценка и управление рисками дыхательной терапии при реабилитации

7. Мониторинг жизненно важных функций госпитализированных пациентов

Мониторинг SpO2 является пятым по важности параметром после пульса, температуры тела, давления,и дыхания.
Даже если не наблюдается дыхательная симптоматика, уровень SpO2 может быть определен.
В сердечно-сосудистых и легочных отделениях, регулярный мониторинг SpO2 осуществляется медсестрами по каждому пациенту в ходе обходов утром, днем и вечером.

8. Ежедневное наблюдение ДКТ пациентов с хронической дыхательной недостаточностью

Число пациентов получающих ДКТ при хронической дыхательной недостаточности, которые использую пульсоксиметры, постоянно растет.

9. Скрининг на синдром апноэ (удушья) во время сна

Пульсоксиметр с функцией памяти используется для записи насыщения кислородом (SpO2) во время сна, чтобы определить частоту гипоксемии (уменьшение насыщенности кислородом), а также продолжительность десатурации (снижения насыщения крови кислородом).

10. Скрининг дисфагии и ее мониторинг

Пульсоксиметр используется как часть мониторинга пациентов с дисфагией, при мониторинге во время еды.

11. Диагностика полицитемии

Насыщение кислородом может снижаться у больных с легочными заболеваниями такими как, Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), синдромом апноэ (удушья) во сне, сердечных болезнях связанных с нарушениями в работе сердечных клапанов, а так же у лиц, живущих на больших высотах. В этих случаях костный мозг стимулируется производить больше красных кровяных клеток и, следовательно, возможна полицитемия (вторичная полицитемия).

Пульсоксиметр может помочь для определения причины полицитемии.

12. Мониторинг во время исследований таких как эндоскопия, бронхоскопия, гастроскопия и др.

Пульсоксиметр является необходимым средством при бронхоскопии, гастроскопии, фиброоптик колоноскопии. Состояние пациента при введении седативных средств отслеживается путем мониторинга изменений ЧСС и SpO2, с тем чтобы обеспечить безопасность.