Какая должна быть норма кислорода в крови человека

Кровь – это тот самый «транспорт кислорода», поскольку она передвигается по всему организму, циркулирует в самых укромных его местах. Жидкость состоит из различных составляющих, выполняющих конкретные задачи. Ответственным за насыщение кислородом является гемоглобин, который находится в эритроцитах.

Сатурация – это процесс, когда происходит насыщение жидкостей газами. Данная интерпретация используется в различных сферах. В медицине конкретно данное определение означает насыщение крови кислородом.

Норма

В здоровом теле почти все количество гемоглобина должно быть связано с кислородом. Нормальный уровень сатурации – 96-99%. Если коэффициент опускается ниже 95%, то можно предполагать о том, что:

• у человека наблюдаются нарушения в сердечно-сосудистом и дыхательном тракте;
• или же у пациента развивается малокровие, обусловленное недостатком железа.

У людей, страдающих от хронических патологий сердца и органов дыхания, уменьшение уровня сатурации – симптом осложнения болезненного течения. Степень кислорода в крови должны знать в обязательном порядке пациенты, у которых имеются патологии легких и бронхов. Важно систематически следить за уровнем сатурации.

На такой показатель часто неблагоприятно воздействует окружающая атмосфера, которая в крупных городах и рядом с промышленными зонами очень критическая. Почти все лица, проживающие там, испытывают недостаток кислорода. По этой причине дыхательный процесс приобретает поверхностный характер, что обуславливает еще более масштабный дефицит газа. Отсюда такая негативная статистика, отражающая рост коэффициента заболеваний сердца и легких у населения страны. Патологии органов дыхания, зачастую астма – итог плохого насыщения крови озоном.

В здоровом организме необходимо, чтобы показатель кислорода и углекислого газа был в балансе. Если что-либо начнет меняться в большую или меньшую степень, то это негативно отразится на здоровье человека.

Когда количество углекислого газа начинает преобладать над кислородом, состояние сопровождается такой симптоматикой:

• быстрая утомляемость;
• невозможность сконцентрировать внимание на чем-нибудь.

В противоположной ситуации, когда насыщение кислородом большее, чем нужно, также наблюдаются негативные признаки:

• головная боль;
• излишняя сонливость;
• усталость.

Такое состояние бывает у лиц, которые долгое время испытывали дефицит кислорода, а потом длительный период находились на природе.

Стиль жизни решает, насколько качественно организм человека будет напитан кислородом. Если лицо ведет малоподвижный образ, нечасто бывает на свежем воздухе, то уровень сатурации станет низким, что представляет угрозу для здоровья.

Как было написано выше, сатурация считается в процентах и отображает степень насыщения крови кислородом. Как сдается данный анализ?

Он имеет название «пульсоксиметрия», поскольку при данном исследовании используется пульсоксиметр.

Это необычное тестирование, когда кровь анализируется без взятия ее образца. Прибор прикладывают к уху или пальцу и далее запускается встроенное устройство, которое считывает данные и реорганизовывает результат в процентном соотношении.

Дефицит кислорода в крови обусловлен:

• понижением количества гемоглобина;
• сбоем работы легких (пневмония, астма);
• нарушением дыхательной функциональности (апноэ – непреднамеренная приостановка дыхания, диспноэ – ощущение дефицита воздуха);
• патологиями сердца;
• нарушениями циркуляции крови;
• пребыванием в горах.

С имптоматика сниженной сатурации:

• головокружение частого характера;
• вялость, общая слабость;
• пониженное давление;
• одышка.

При насыщении тела достаточным количеством кислорода, значительно улучшается работоспособность всех органов и систем. Обменные процессы ускоряются, и человек начинает себя чувствовать хорошо. Если лицо предполагает, что у него наблюдается нехватка кислорода, то стоит изменить образ жизни.

Эффективный метод – выполнять простые физические упражнения, дыхательную гимнастику, бегать. Проводите больше времени на улице, не меньше пары часов в парковых зонах, где нет движения машин.

Для детей требуемый уровень сатурации – 95% и больше. Однако, отталкиваясь от медицинской практики, этот показатель зачастую ниже, особенно у недоношенных и новорожденных малышей. Причина объясняется легко – в организме детей слабо накапливается железо, что влияет на уровень гемоглобина, поэтому сатурация ниже установленной нормы.

С девяти месяцев и в течение пяти лет ребенок активно растет и развивается, для чего необходима большая отдача от его организма. Плохая насыщаемость кислородом крови в данном случае очень мешает. Поэтому если такое случается, требуется регулярно обследоваться у педиатра, разнообразить рацион полезными продуктами, чаще гулять с малышом на свежем воздухе.

Пульсоксиметрия и её показатели. Уровень кислорода в крови или сатурация

Основным стимулом для дыхания организма является повышение уровня углекислого газа (CO2). Мозг контролирует вентиляцию. С помощью мышечных сокращений воздух (как правило, состоит из 79% азота и 21% кислорода) поступает через дыхательные пути в легкие и заполняет альвеолы, где происходит газообмен. Он совершается с помощью процесса, называемого “диффузией” – движением молекул из области высокой концентрации в область низкой концентрации. Эта диффузия происходит через альвеолярную капиллярную мембрану, где CO2 в крови обменивается на кислород (O2) из воздуха.Кислород связывается с молекулами гемоглобина в эритроцитах. Насыщенная кислородом кровь поступает из легких в сердце, откуда по артериям распространяется по всему телу. Насыщенность гемоглобина артериальной крови кислородом называется сатурацией (SaO2). Значения SaO2 > 94% считаются нормальными показателями. При более низких значениях применяется кислородотерапия. Современный кислородный концентратор – это небольшой простой в управлении прибор.

Как работает пульсоксиметрия

Пульсоксиметрия проводится при помощи пульсоксиметра. Пульсоксиметр является неинвазивным средством измерения как частоты пульса, так и насыщения артериального гемоглобина кислородом на периферическом капиллярном уровне.Он состоит из портативного монитора и фотоэлектрического зонда который закрепляется на перст, пальце руки или ноги или на мочке уха пациента.Зонд измеряет количество красного цвета в капилляре во время систолы и диастолы. Монитор высчитывает время между пиками и показывает величину пульса в ударах в минуту.Прибор также вычисляет значение, основанное на коэффициенте поглощения света на систоле и диастоле и показывает периферийный процент сатурации кислорода (SpO2).

Если пульсоксиметр показывает сатурацию ниже 92%, то это причина для беспокойства. Ее падение ниже 90% наводит на мысль о гипоксемии. Это значит, что концентрация кислорода в кровеносном русле более низкая, чем в клетках. Это затрудняет диффузию кислорода из клеток и назад в кровеносное русло, ведя к гипоксии ткани и в дальнейшем к смерти. Идеальной является сатурация в 94-99%, но следует иметь в виду факторы, которые могут повлиять на показания пульсоксиметра. Среди условий, которые могут сделать показания прибора ненадежными, можно отметить плохую периферическую перфузию, в том числе вызванную шоком, вазоконстрикцией (сужением кровеносных сосудов), гипотензией (пониженным артериальным давлением). Нельзя прикреплять чувствительный зонд к поврежденной конечности. Нельзя использовать прибор на той же руке, на которой измеряется артериальное давление. Следует иметь в виду, что показания пульсоксиметра будут идти вниз в то время, когда манжета тонометра надувается. Она будет закрывать артериальный кровоток, влияющий на показания,

Изменения, происходящие в области медицины, а также связанные с ними электронные переносные устройства, можно назвать поистине революционными. Приборы, которые раньше можно было найти только в стационарах теперь доступны для домашнего медицинского применения, Хорошим примером является концентратор кислорода для дома. Соответственно, пульсоксиметры используются медсестрами в больницах, амбулаторными пациентами дома, любителями фитнеса в тренажерном зале и даже пилотами в самолетах. Пульсоксиметрия наиболее информативный метод определения содержания кислорода к крови.

Пульсоксиметрия. Степени кислородной недостаточности относительно сатурации (SpO2) – показания пульсоксиметра

Степень	SpO2,% (Показания пульсоксиметрии)
Норма	более или равно 95%
1 степень	90-94%
2 степень	75-89%
3 степень	менее 75%
Гипоксемическая кома	менее 60%

Рекомендации, необходимый поток кислорода, режим и длительность кислородной терапии, назначает лечащий врач! Кислородотерапия в домашних условиях проводится с помощью кислородных концентраторов под контролем показаний пульсоксиметра.

Уровень кислорода в крови

Данный параметр может также называться “насыщение крови кислородом” и “индекс сатурации”.

Кислород, вдыхаемый вместе с атмосферным воздухом, переносится к органам с помощью специального белка-переносчика – гемоглобина, который содержится в красных кровяных тельцах, эритроцитах. Уровень кислорода в крови или степень насыщения крови кислородом показывает, какое количество гемоглобина в организме находится в связанном с кислородом состоянии. В норме почти весь гемоглобин связан с кислородом, при этом показатель насыщения варьирует в диапазоне от 96% до 99%. Снижение уровня кислорода крови ниже 95-96% может наблюдаться при тяжёлых заболеваниях дыхательной и сердечно-сосудистой системы, а также при выраженной анемии, когда наблюдается значительное снижение уровня гемоглобина в крови. При хронических заболеваниях сердца и лёгких снижение данного показателя может свидетельствовать об обострении заболевания, в подобной ситуации необходимо обратиться за медицинской помощью. Снижение уровня кислорода в крови на фоне простуды, гриппа, острых респираторных вирусных инфекций, пневмонии и других заболеваний лёгких может свидетельствовать о тяжёлом течении заболевания.

Особенно важен показатель уровня кислорода для лиц с хроническими заболеваниями легких, в том числе с хроническим бронхитом.

При выполнении исследования, следует учитывать, что ряд факторов может приводить к ложному занижению уровня кислорода в крови. К таким фактором относится наличие маникюра, особенно с использованием тёмных оттенков лака, движение рук или дрожь пальцев во время исследования, наличие сильного внешнего источника света, солнечного или искусственного, а также близкое расположение источников сильного электромагнитного излучения, таких как мобильные телефоны. Низкая температура в помещении, где проводится исследование, также может приводить к погрешностям в измерениях.

У каждого человека могут наблюдаться небольшие индивидуальные колебания уровня насыщения крови кислородом. Для правильной интерпретации изменений данного показателя особенно важно провести несколько измерений. Это позволит выявить индивидуальные особенности колебания уровня кислорода крови, и в дальнейшем поможет правильно трактовать те или иные изменения.

Тип пульсовой кривой

По типу пульсовой волны можно косвенно судить об эластичности стенок артерий. Различают три типа пульсовых волн: А, В и С. Формирование различных форм пульсовых волн происходит в зависимости от временного интервала между двумя компонентами пульсовой волны: прямой и отражённой волной. В норме, первый компонент пульсовой волны, прямая волна формируется ударным объёмом крови во время систолы, и направляется от центра к периферии. В местах разветвлений крупных артерий формируется второй компонент пульсовой волны, отражённая волна, которая распространяется от периферических артерий к сердцу. У молодых, здоровых людей без заболеваний сердца, отражённая волна достигает сердца в конце сердечного сокращения или в начале фазы расслабления, что позволяет сердцу работать легче и способствует улучшению кровотока в сосудах сердца (коронарных сосудах), так как их кровенаполнение происходит преимущественно в период диастолы. При этом, формируется тип кривой пульсовой волны С, на которой отчётливо видны две вершины, первая соответствует максимуму прямой волны, вторая, меньшая – максимуму отражённой волны. Ниже – иллюстрация пульсовой волны типа С:

С увеличением жёсткости артерий скорость распространения по ним пульсовых волн возрастает, при этом отражённые волны возвращаются к сердцу в период ранней систолы, что значительно увеличивает нагрузку на сердце, т.к. каждая предыдущая отражённая волна «гасит» следующую прямую волну. Другими словами, сердцу, качающему кровь, приходится совершать дополнительную работу для сопротивления несвоевременно пришедшей, наслаивающейся на сокращение пульсовой волне. Временной интервал между максимумами прямой и отражённой волн уменьшается, что графически выражается в формировании кривой пульсовой волны типа А и В. Данные типы пульсовых волн характерны для пожилых лиц, а также для больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы.

Важно отметить, что в формирование пульсовых волн определённого типа существенный вклад вносит не только системная жёсткость крупных артерий, величина довольно стабильная и мало поддающаяся обратному развитию, но и тонус мелких артерий, показатель, напротив, довольно лабильный, и в норме легко изменяющийся под действием различных внешних факторов. Поэтому, при получении результатов, не соответствующих возрасту, в первую очередь, убедитесь в соблюдении правил проведения исследования. Ориентируйтесь не на результаты единичных случайных измерений, а на изменения показателей в динамике, наибольшей достоверностью обладает серия результатов, зарегистрированных в течение продолжительного времени. Старайтесь проводить измерения в определённое время суток и на одной и той же руке, лучше «рабочей». Оптимальным временем для проведения исследования считаются утренние часы, с 9 до 11.

Частота пульса

В норме данный показатель колеблется в диапазоне от 60 до 90 ударов в минуту и может существенно изменяться в течение суток, в зависимости от физической активности, вида деятельности, общего самочувствия. Во многом частота пульса у здоровых людей зависит от уровня физического развития, тренированности организма. Так частота пульса от 60 до 70 ударов в минуту в состоянии покоя свидетельствует о хорошем уровне физической подготовки. У профессиональных спортсменов и лиц, активно занимающихся фитнессом, частота пульса может опускаться ниже 60 ударов в минуту, что в подобных ситуациях принято рассматривать как вариант нормы. У лиц с низкой физической активностью, избыточным весом и ожирением частота пульса может достигать 80 и выше ударов в минуту. Важно отметить, что в зависимости от различных внешних условий, частота пульса может варьировать в значительных диапазонах, существенно превышающих нормальные значения. Так, в период сна частота пульса может составлять менее 60 ударов в минуту, а при выраженных физических нагрузках – достигать 120-140 ударов. Поэтому, при первичной оценке результатов, убедитесь, что исследование проводилось в комфортных условиях, в спокойном состоянии.

При получении вами результатов выше или ниже общепринятых нормальных значений, не стоит опираться на единичные измерения. Оцените динамику показателей в течение нескольких дней или недель, с этой целью предусмотрена специальная опция прибора – просмотр тенденций. Проводите измерения в период спокойного бодрствования, например утром, после ночного сна. Показатели, полученные при измерении в вечерние время, могут быть несколько хуже истинных значений, из-за последствий рабочего дня, таких как стресс, усталость, ношение неудобной обуви или одежды и т.д.

Изменение показателей частоты пульса менее 60 или более 90 ударов в минуту, в ряде случаев, может быть врождённой, обусловленной конституционно особенностью работы сердечно-сосудистой системы. Особенно, если отклонения от нормы незначительны, от 90 до 100 или от 50 до 60 ударов в минуту, и регистрируются непостоянно. Значительные колебания частоты пульса могут быть связаны с серьёзными заболеваниями сердечно-сосудистой и эндокринной системы. При наличии стойкой тенденции к снижению частоты пульса менее 60 или к увеличению более 90 ударов в минуту, следует обратиться к врачу, особенно если изменения частоты пульса сопровождаются другими жалобами, такими как слабость, чувство дурноты, потери сознания, или сердцебиение, потливость, дрожание рук и т.п. Кроме этого, на начальном этапе обследования, существенную информацию о работе сердца может дать грамотный анализ электрокардиограммы.

Биологический возраст сосудов

Возраст сосудистой системы (VA – Vascular Aging), измеряемый приборами АнгиоСкан, – это параметр, показывающий Ваш биологический возраст, т.е. изношенность Вашего организма. Нужно отметить, что данный подход основан на общепринятом мнении о том, что состояние человека определяет его сосудистое русло.

Тест на биологический возраст

Определение биологического возраста при помощи приборов АнгиоСкан занимает примерно две минуты (в зависимости от частоты пульса), не требует специальной подготовки оператора, который проводит тест, и абсолютно безвреден для организма.

Измеряется “изношенность” в годах, и принципиально важным при интерпретации результатов теста является различие между календарным возрастом и биологическим. Хорошо, если биологический меньше календарного, и наоборот.

Однако, не следует тревожиться из-за разницы в несколько лет в худшую сторону. Во-первых, подобная ситуация не критична. Во-вторых, этот параметр зависит от состояния организма в конкретный момент времени: в конце тяжелой рабочей недели он один, после отпуска – совершенно другой, и т.д. Необходимо наблюдать, выявлять тенденции, анализировать.

Возраст сосудистой системы важно измерять в определенное время суток. Оптимальным временем являются утренние часы от 9 до 11. Важно также при измерении этого параметра постоянно проводить измерения на одной руке – оптимально правой. Это связано не только с тем, что на разных руках может быть различное артериальное давление, но с различной ангио архитектоникой сосудистого русла (брахицефальная область).

Биологический возраст – расчетный параметр, основанный на возрастном индексе. Для определения Vascular Aging строилось корреляционное поле зависимости возрастного индекса от даты рождения испытуемого, и затем по величине возрастного индекса рассчитывался возраст сосудистой системы. Данный подход достаточно широко используется, следует упомянуть работы японского исследователя Takazawa, а также близкий алгоритм расчета сосудистого возраста используется в приборе Pulse Trace американской компании Micro Medical.

Существует множество различных способов для определения биологического возраста. Первый способ – на основе вышеописанного возрастного индекса, получаемого приборами АнгиоСкан как в клинических, так и в домашних условиях.

Возрастной индекс (AGI – Aging Index) – расчетный интегральный показатель, значение которого можно увидеть только в профессиональных версиях программы АнгиоСкан. Данный параметр является комбинацией показателей пульсовой волны, в который включены растяжимость артериальной стенки и амплитудные характеристики отраженной волны.

Второй способ требует лабораторных анализов для выявления количества холестерина и глюкозы в крови. Значения соответствия представлены в таблице:

Если Вы хотите определить свой биологический возраст в домашних условиях, проведите несколько тестов из перечня ниже и сравните свои результаты с нормами, представленными в таблице.

Эластичность (жескость) сосудов

Эластичность сосудов и их жесткость – обратные величины. Жесткость сосудов увеличивается из-за отложений на стенках кровеносных артерий холестерина и т.п. веществ.

После того, как сердце делает удар – выталкивает в сосуды порцию крови, – по аорте распространяется пульсовая волна, называемая прямой. Поскольку кровеносная система замкнута, эта волна отражается обратно – от точки бифуркации (место, где сосуды расходятся в ноги). Отраженная волна называется обратной. В зависимости от эластичности стенок кровеносных сосудов, время, через которое отраженная волна вернется обратно в исходную точку, может быть разным. Чем позже волна вернется – тем эластичнее артерии.

Время возврата волны, безусловно, зависит от длины пути, который проходит волна. Поэтому для измерения жесткости артерий нужно знать рост пациента, т.к. на его основе можно довольно точно рассчитать расстояние между сердцем и областью отражения пульсовой волны. Таким образом, индекс жесткости сосудов измеряется в метрах в секунду по формуле [Длина пути (метры) / Время прихода отраженной волны (секунды)].

Обычно при нормальной эластичности сосудов этот индекс равен 5-8 м/с, но при большой жесткости артериальных стенок его значение может достигать 14 м/с. Жесткость артерий сильно зависит от возраста пациента, поскольку у пожилых людей понижается количество эластина в стенке аорты. Также на этот параметр оказывает большое влияние артериальное давление – при повышенном давлении возрастает и индекс жесткости.

Диагностические приборы серии АнгиоСкан-01 измеряют этот параметр с достаточной точностью. В профессиональных версиях программ этот индекс обозначается как SI – Stiffness Index.

Также об эластичности сосудов свидетельствует индекс аугментации – мера разницы давлений в средней и поздней систоле.

Уровень стресса

Понятие уровня стресса в современном мире можно понимать по-разному. Состояние стресса для организма – это, в принципе, практически все, что происходит с организмом в состоянии, отличном от покоя. Поскольку организм умеет хорошо адаптироваться, большая часть воздействий не оказывает негативного влияния на организм.

Чрезмерно интенсивные физические нагрузки, сильный или длительный психологический (эмоциональный) стресс, температура окружающей среды (например, баня), долгое вождение автомобиля в пробке и пр. – это все то, что может наложить отпечаток на Ваш организм. Как же провести стресс тест и определить уровень стресса?

Один из способов – измерить индекс стресса, также известный как индекс напряжения регуляторных систем или индекс Баевского – он позволяет оценить вариабельность ритма сердца. Параметр характеризует состояние центров, регулирующих сердечно-сосудистую систему, т.е. как общее функциональное состояние организма, так и барорецепторный аппарат, особенно при проведении ортостатических проб (изменение положения тела). Говоря проще, узнать, как хорошо Ваш организм может адаптироваться к изменениям окружающей среды.

В организме человека давление постоянно меняется по самым разнообразным причинам, однако нельзя, чтобы в аорте давление менялось – оно должно быть постоянным. У организма есть всего один способ регулировать давление – это управление частотой пульса. Если барорецепторный аппарат работает хорошо, т.е. стресс низкий, то частота пульса будет постоянно меняться: в первый удар частота будет, например, 58, в следующий удар – 69, и т.д. (Разумеется, частоту пульса можно узнать уже по одному удару сердца, измерив длительность отдельной пульсовой волны). Когда организм в состоянии стресса, частота пульса, соответственно, будет постоянна в течение длительного времени.

Программа АнгиоСкан визуализирует индекс Баевского при помощи диаграммы, на которой по вертикальной оси откладывается количество ударов (с определенной частотой), а по горизонтали – собственно частоту (или время/длительность пульсовой волны).

Пример слева свидетельствует об удовлетворительном функциональном состоянии испытуемого. На графике видна выраженная вариабельность ритма сердца. В состоянии покоя акт дыхания “заставляет” адаптироваться число сердечных сокращений, а следовательно, и длительность пульсовой волны.

Картинка справа – пример протокола теста у испытуемого с крайне неудовлетворительным общим функциональным состоянием организма. Подобная ситуация возможна либо при выраженной симпатикотонии, либо при нарушении продукции монооксида азота.

Лечение

Лечение низких уровней кислорода в крови включает прием дополнительного кислорода. Это можно сделать дома, когда его называют домашней кислородной терапией или ГОРЯЧЕЙ.

Существует целый ряд устройств для доставки и мониторинга, но некоторые из них считаются лекарствами и нуждаются в рецептуре.

Некоторые люди могут позаботиться о себе, чтобы уменьшить симптомы одышки и улучшить общее состояние здоровья и качество жизни. К ним относятся:

• избегать пассивного курения в местах, где другие курят
• есть здоровую пищу с большим количеством фруктов и овощей

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.

Пульсоксиметрия: суть метода, показания и применение, норма и отклонения

Вдыхаемый человеком воздух попадает на первоначальном этапе в легкие, где существует мощная сеть системы капилляров, которая и поглощает из воздуха кислород, необходимый для работы всех систем и органов, а также для процесса метаболизма в организме, и синтезирования в организме молекул и веществ.

Чтобы ионы кислорода были доставлены на место его потребление, в организме предусмотрены для этих целей молекулы эритроцитов, что заполняются молекулами красного пигмента (гемоглобина), который и служит транспортировщиком кислорода по всем клеткам организма.

Одна молекула красного пигмента (гемоглобина) в составе эритроцита способна взять с собой «на борт» 4 молекулы кислорода.

Процесс насыщения молекул гемоглобина в составе эритроцитов, которые содержатся в составе крови — называется процессом сатурация.

Если гемоглобин применяет в работе все свои резервы и набирает по 4 молекулы кислорода на каждую свою молекулу — тогда сатурация отмечается 100,0% в обеспечении жизнедеятельности клеток органов и в работоспособности молекул эритроцитов.

Для нормального функционирования всех органов и клеток систем — достаточно, чтобы был уровень сатурации от 95,0% и выше.

В медицине по сатурации оценивается состояние больного под действием наркоза в период оперативного хирургического вмешательства на организм.

Когда кислорода в крови норма, человек чувствует себя здоровым, если же индекс сатурации начинает падать, то это явный признак развития в организме патологического заболевания. Необходимо сразу сделать диагностику организма на выявления патологии.

Резкое снижение сатурации происходит при заболеваниях системы дыхания и болезней бронхов и легких.

Контролировать сатурацию в крови необходимо постоянно, особенно людям, которые страдают патологиями системы кровотока и системы кроветворения. Для контроля сатурации придуман прибор для измерения сатурации — пульсоксиметр.

Принцип работы данного прибора пульсоксиметра разработан на основании дифференцированного светового поглощения молекулами гемоглобина и различная при измерении получается световая волна, которая и определяет насыщенность гемоглобина молекулами кислорода.

Прибор пульсоксиметр основан на действии двух по длине волн:

• Волна длинной 660,0 нм — называется красная волна;
• Длина волны 940,0 нм — имеет название инфракрасная волна.

Также в приборе пульсоксиметр находится процессор с монитором и фотоприемник, которые:

• Снимают информацию при помощи периферического датчика, имеющего 2 волны для снятия информации сатурации;
• Степень поглощения красных и инфракрасных волн происходит от уровня сатурации в составе крови;
• Поток света, что не востребован кровью, забирает на себя фотоприёмник;
• Данные передаются на процессор, он их обрабатывает, переводит в необходимые проценты и подает на экран монитора.

При методике пульсоксиметрии, сатурация состава крови определяется не дольше, чем за 20 секунд после проведения процедуры.

Виды пульсоксиметра

Пульсоксиметр определяет артериальный компонент при объеме крови во время пульсации.

Данная процедура пульсоксиметрия имеет 2 вида работы:

• Трансмиссионный вид определения сатурации;
• Вид отражённой сатурации.

При трансмиссионном типе анализа применяется волна света, проходящая через ткани организма.

Датчики, которые излучают волну и датчики, принимающие поток световой волны, расположены параллельно один другому. Измеритель для исследования и фотоприемник располагается на пальце, а также можно разместить их, на ухе, или крыле носовой пазухи.

При отражённом типе определения сатурации датчики приема и излучения волны расположены рядом.

Прибор, который основан на рабочем принципе отражения, может снять информацию по насыщению состава крови кислородом с различного участка тела:

• С лицевой части;
• На животе;
• На верхней конечности в районе предплечья;
• На нижней конечности с голени.

Коэффициенты двух видов замера сатурации при пульсоксиметрии — почти одинаковы.

В клиниках применяются стационарные пульсоксиметра, а в домашних условиях можно применять портативные аппараты, которые бывают:

• Определение показаний с помощью прибора, одевающегося на палец;
• Оксипульсометр для детей — можно использовать для определения насыщения кислородом крови у новорожденных;
• Пульсоксиметр запястный.

Перед тем, как использовать портативный тип пульсоксиметра обязательно должна быть изучена инструкция по применению.

После того, как тщательно была изучена инструкция, можно измерить сатурацию и определить, какая насыщенность крови молекулами кислорода:

• Оксиметрия у взрослых (замер содержания кислорода в составе крови) проводится в плохо освещённом помещении;
• При измерении сатурации, человек не должен нервничать;
• Устройство должно быть полностью заряжено, если оно работает от сети, тогда включённым в розетку;
• Датчик аппарата надеть на определенное место, которое указано в инструкции по применению на конкретную модель пульсометра;
• Результат пульсоксиметрии определяется и выдается на дисплей за несколько секунд;
• Для измерения в условиях дома, больной должен знать, сколько должно быть кислорода в составе крови. Если прибор показал слишком низкий индекс, рекомендовано пройти проверку методом пульсоксиметрии в клинике, чтобы знать свои конкретные показатели сатурации.

Назначают инструментальный анализ проверки насыщения состава крови молекулами кислорода при следующих состояниях организма и патологиях:

• При недостаточности дыхательной системы и ее органов, независимо от ее этиологии;
• При лечении оксигенотерапией;
• При оперативных вмешательствах в организм;
• В реабилитационный период после операции на сосудах;
• При патологии системы кровотока;
• В период лечения заболеваний, которые связаны с целостностью сосудов;
• При генетических наследственных патологиях системы гемостаза;
• При врождённой патологии разрушения молекул эритроцитов;
• При анемии различной этиологии;
• При развитии ночного апноэ;
• При гипоксии внутренних жизненно важных органов;
• При гипоксии клеток головного мозга;
• При хронической патологии гипоксемия.

Иногда необходимо применить пульсоксиметрию в ночное время, для того, чтобы в этот временной промежуток замерить уровень сатурации. У человека во время сна может развиваться ночное апноэ, или же другие патологии, при которых есть вероятность возникновения полной остановке дыхания.

Данное состояние очень опасно не только для человеческого организма, но и для жизни больного. Довольно часто такие патологии вызывают летальный исход в процессе сна.

Приступы ночного апноэ, при которых наступает остановка дыхания, может развиваться при следующих патологиях в организме:

• Ожирение;
• Заболевания сердечного органа;
• Недостаточность сердечного типа;
• Заболевание системы кровотока;
• При нарушении кровоснабжения клеток головного мозга кровь;
• При сбое в эндокринной системе;
• Заболеваниях щитовидной железы;
• Патология микседема;
• При артериальной гипертензии;
• Болезни лёгких.

Такое нарушение дыхания в период сна, может свидетельствовать о кислородном голодании органов в то время, когда человек спит. По причине такого кислородного голодания развивается апноэ, которое мешает человеку нормально спать.

Люди, храпящие в момент сна, жалуются на такую симптоматику после ночного отдыха:

• Очень плохой и поверхностный сон;
• Желание поспать днём;
• Раздражительность;
• Слабость организма;
• Боль в голове;
• Учащённое сердцебиение;
• Разбитость всего организма.

Что такое SpO2 и можно ли использовать фитнес-браслеты для измерения уровня кислорода в крови?

Измерение кислорода в крови — далеко не новая функция, однако особый интерес к ней появился с выходом на рынок популярного фитнес-трекера Honor Band 5.

Что же такое сатурация крови кислородом (SpO2)? Нужно ли измерять этот параметр и можно ли вообще доверять показаниям фитнес-браслета или смарт-часов, которые, по сути, не являются медицинскими приборами?

В данной статье мы подробно ответим на все поставленные выше вопросы и разберемся, не является ли модная «фишка» современных трекеров очередным маркетинговым трюком для подогрева интереса к своим устройствам.

Что такое SpO2 и зачем нам нужен кислород?

Клеткам организма нужна энергия для того, чтобы двигаться, синтезировать белок и создавать другие химические вещества. Это основа любой жизни.

Представьте свой организм в виде двигателя автомобиля, внутри которого сжигается бензин и происходит движение поршней. Для того, чтобы произошло возгорание требуется воздух, а точнее кислород, содержащийся в нем.

Такой «бензин» (питательные вещества) + кислород нужны и нашим клеткам для окисления и получения молекул АТФ (это основной источник энергии в организме).

Но каким образом в клетки попадает кислород?

Кровь на 40% состоит из клеток, остальные 60% — это плазма (светлая жидкость из воды, солей и минералов). Подавляющее большинство клеток — это эритроциты, называемые еще красными кровяными тельцами. Они составляют 99% всех клеток крови (примерно 20-25 млрд штук).

В каждом таком эритроците содержится более 250 млн молекул гемоглобина. Именно эта молекула и способна связываться с кислородом для переноса его во все ткани организма.

Другими словами, гемоглобин — это, своего рода, «такси» для перевозки кислорода по всему организму. Когда кровь протекает через легкие, гемоглобин «выхватывает» оттуда молекулы кислорода и доставляет их к тканям, а оттуда, на обратном пути, забирает «отработанный материал» — углекислый газ.

Теперь, когда кровь снова будет протекать через легкие, гемоглобин оставит там «отработку» и заберет новую порцию кислорода. А мы, в свою очередь, сделаем очередной выдох и вдох, чтобы очистить легкие от углекислого газа и набрать свежего материала из воздуха.

И здесь следует сделать маленькое уточнение. Не каждая молекула гемоглобина — примерный водитель. Кто-то может просто не взять «пассажира» и проехаться по всему пути без кислорода, «налегке».

Какая норма SpO2 (сатурации крови кислородом)?

Нормой SpO2 для здорового человека считается 96-99% оксигемоглобина (так называется гемоглобин, содержащий кислород). Другими словами, практически весь гемоглобин должен содержать кислород.

Кстати, именно кислород придает крови характерный цвет. Чем больше кислорода в гемоглобине — тем ярче будет цвет. Поэтому артериальная кровь, которая несет кислород к тканям, имеет ярко-красный цвет, а венозная кровь (оттекающая от тканей) — темно-красная, так как содержит уже на треть меньше кислорода.

Важно отметить тот факт, что уровень SpO2 может слегка падать при физических нагрузках и это совершенно нормально.

Если сатурация падает ниже 90%, наступает гипоксемия (недостаток кислорода в крови), которая может привести к гипоксии (низкий уровень кислорода в тканях организма).

При некоторых болезнях насыщение гемоглобина кислородом также снижено. К примеру, обострение бронхиальной астмы может привести до падения SpO2 ниже 90%, что требует незамедлительной госпитализации.

Каким образом фитнес-браслеты измеряют уровень кислорода в крови? Можно ли этим показателям доверять?

Ответ на второй вопрос будет кратким — да, доверять показателям фитнес-трекера можно.

Принцип измерения сатурации гемоглобина кислородом на фитнес-браслете ничем не отличается от принципа работы медицинского прибора пульсоксиметра и заключается в следующем:

Специальный датчик излучает свет, который проходит через ткани, отражается и попадает на фотодетектор. Определенное количество этого света поглощается кровью, а сколько именно — зависит от степени насыщения ее кислородом.

На основании того, сколько света было поглощено, и рассчитывается показатель SpO2.

Точно таким же образом работает и пульсометр любого фитнес-трекера. Типичный датчик, состоящий из фотодетектора и излучателей выглядит так:

Более того, даже многие смартфоны умеют измерять SpO2 и делают это достаточно точно. К примеру, большинство флагманов от Samsung (серии Galaxy S и Galaxy Note) замеряют уровень кислорода в крови без каких-либо дополнительных приборов. Датчик SpO2 у них находится сзади, в районе камеры:

Для этого необходимо открыть приложение Samsung Health и выбрать измерение SpO2 или измерение уровня стресса:

А теперь попробуем ответить на главный вопрос.

Зачем измерять SpO2? В чем смысл этой функции на фитнес-браслетах?

Есть ситуации, при которых измерение SpO2 имеет критически важное значение для жизни человека. Но, к сожалению, фитнес-браслеты не имеют к этим ситуациям никакого отношения:

• Контролировать SpO2 требуется, главным образом, при анестезии во время операции. Это одна из основных задач анестезиолога.
• Также бывает важно следить за уровнем кислорода в период восстановления после серьезных операций или перенесенных проблем со здоровьем, таких как инфаркт.

Но в текущей реализации, фитнес-браслеты не способны заменить специализированные устройства (подробнее об этом — в самом конце статьи). А вот для рядового пользователя измерять SpO2 особого смысла нет. Хотя, при желании, можно придумать несколько областей для применения такого «датчика кислорода»:

1. Профессиональный спорт

Как уже было сказано выше, уровень SpO2 падает при физических нагрузках. Отслеживая этот показатель во время интенсивных тренировок, можно узнать пределы своего организма и пытаться улучшить свои физические показатели.

С другой стороны, в профессиональном спорте более важен показатель VO2 max, который сегодня также пытаются измерять некоторые фитнес-трекеры и умные часы. Но это уже тема совершенно другого разговора.

2. Альпинизм

Как известно, воздух в горах разреженный, то есть, в нем содержится меньше кислорода. И при определенном снижении уровня кислорода, вы даже можете почувствовать себя лучше. Но если снижение продолжится, это может обернутся плохими последствиями.

Поэтому, контролируя SpO2 во время восхождения, можно снизить риск возникновения проблем и плохого самочувствия. К примеру, когда процент кислорода начнет сильно падать, необходимо снизить нагрузку — изменить скорость подъема, передохнуть или вообще пересмотреть свои планы.

Опять-таки, для каждой из этих задач есть гораздо более удобные инструменты.

Главная проблема фитнес-браслетов и умных часов на текущий момент заключается не в точности измерений, а в отсутствии режима непрерывного измерения SpO2.

Сегодня практически все браслеты делают разовые замеры в течение 15-30 секунд и не способны сигнализировать о падении уровня кислорода в крови. А это основная задача пульсоксиметров.

Пульсоксиметрия: суть метода, показания и применение, норма и отклонения

Одним из основных показателей нормально функционирующего организма является насыщенность артериальной крови кислородом. Этот параметр отражается на числе эритроцитов, а определить его помогает пульсоксиметрия (пульсовая оксиметрия).

Вдыхаемый воздух попадает в легкие, где имеется мощнейшая сеть капилляров, поглощающих кислород, столь необходимый для обеспечения многочисленных биохимических процессов. Как известно, кислород не отправляется в «свободное плавание», иначе клетки не смогли бы ее получить в достаточном количестве. Для доставки этого элемента к тканям природой предусмотрены переносчики – эритроциты.

Каждая молекула гемоглобина, находящаяся в красной кровяной клетке, способна связать 4 молекулы кислорода, а средний процент насыщенности эритроцитов кислородом называют сатурацией. Этот термин хорошо знаком анестезиологам, которые по параметру сатурации оценивают состояние пациента во время наркоза.

Если гемоглобин, используя все свои резервы, связал все четыре молекулы кислорода, то сатурация будет 100%. Совершенно необязательно, чтобы этот показатель был максимальным, для нормальной жизнедеятельности достаточно иметь его на уровне 95-98%. Такой процент насыщения вполне обеспечивает дыхательную функцию тканей.

Случается, что сатурация падает, и это всегда признак патологии, поэтому игнорировать показатель нельзя, особенно, при болезнях легких, во время хирургических вмешательств, при отдельных видах лечения. Контролировать насыщение крови кислородом призван прибор пульсоксиметр, а мы далее разберемся, как он работает и каковы показания для его применения.

Принцип пульсоксиметрии

В зависимости от того, насколько насыщен гемоглобин кислородом, меняется длина световой волны, которую он способен поглотить. На этом принципе основано действие пульсоксиметра, состоящего из источника света, датчиков, детектора и анализирующего процессора.

Источник света излучает волны в красном и инфракрасном спектре, а кровь поглощает их в зависимости от числа связанных гемоглобином кислородных молекул. Связанный гемоглобин улавливает инфракрасный поток, а неоксигенированный – красный. Не поглощенный свет регистрируется детектором, аппарат подсчитывает сатурацию и выдает результат на монитор. Метод неинвазивный, безболезненный, а его проведение занимает всего 10-20 секунд.

Сегодня применяется два способа пульсоксиметрии:

При трансмиссионной пульсоксиметрии световой поток проникает сквозь ткани, поэтому для получения показателей сатурации излучатель и воспринимающий датчик нужно располагать с противоположных сторон, между ними – ткань. Для удобства проведения исследования датчики накладывают на небольшие участки тела – палец, нос, ушная раковина.

Отраженная пульсоксиметрия предполагает регистрацию световых волн, которые не поглощаются оксигенированным гемоглобином и отражаются от ткани. Этот метод удобен для применения на самых разных участках тела, где датчики расположить друг напротив друга технически невозможно либо расстояние между ними будет слишком велико для регистрации световых потоков – живот, лицо, плечо, предплечье. Возможность выбора места исследования дает большое преимущество отраженной пульсоксиметрии, хотя точность и информативность обоих способов примерно одинакова.

Неинвазивная пульсоксиметрия имеет некоторые недостатки, в числе которых – изменение работы в условиях яркого света, движущихся объектов, наличия красящих веществ (лак для ногтей), необходимость точного позиционирования датчиков. Погрешности в показаниях могут быть связаны с неправильным наложением устройства, шоком, гиповолемией у пациента, когда прибор не может уловить пульсовую волну. Отравление угарным газом и вовсе может показывать стопроцентную сатурацию, в то время как гемоглобин насыщен не кислородом, а СО.

Области применения и показания к пульсоксиметрии

В человеческом организме предусмотрены “запасы” пищи и воды, но кислород в нем не хранится, поэтому уже через несколько минут с момента прекращения его поступления начинаются необратимые процессы, ведущие к гибели. Страдают все органы, а в большей степени – жизненно важные.

Хронические нарушения оксигенации способствуют глубоким расстройствам трофики, что отражается на самочувствии. Появляются головные боли, головокружение, сонливость, ослабляется память и мыслительная деятельность, появляются предпосылки к аритмиям, инфарктам, гипертензии.

Врач на приеме или при осмотре больного на дому всегда «вооружен» стетоскопом и тонометром, но хорошо бы иметь при себе портативный пульсоксиметр, ведь определение сатурации имеет огромное значение для широкого круга пациентов с патологией сердца, легких, системы крови. В развитых странах эти приборы используют не только в клиниках: врачи общей практики, кардиологи, пульмонологи активно применяют их в повседневной работе.

К сожалению, в России и других странах постсоветского пространства пульсоксиметрия проводится исключительно в отделениях реанимации, при лечении больных, находящихся в шаге от смерти. Это связано не только с дороговизной аппаратов, но и с недостаточной осведомленностью самих врачей о важности измерения сатурации.

Определение оксигенации крови служит важным критерием состояния пациента при проведении наркоза, транспортировке тяжело больных пациентов, во время хирургических операций, поэтому широко применяется в практике анестезиологов и реаниматологов.

Недоношенные новорожденные, имеющие вследствие гипоксии высокий риск повреждения сетчатки глаза и легких, также нуждаются в пульсоксиметрии и постоянном контроле сатурации крови.

В терапевтической практике пульсоксиметрия применяется при патологии органов дыхания с их недостаточностью, нарушениях сна с остановкой дыхания, предполагаемом цианозе разной этиологии, в целях контроля терапии хронической патологии.

Показаниями к проведению пульсоксиметрии считают:

• Дыхательную недостаточность вне зависимости от ее причин;
• Оксигенотерапию;
• Анестезиологическое пособие при операциях;
• Послеоперационный период, особенно, в сосудистой хирургии, ортопедии;
• Глубокую гипоксия при патологии внутренних органов, системы крови, врожденных аномалиях эритроцитов и др.;
• Вероятный синдром ночных апноэ (остановка дыхания), хроническая ночная гипоксемия.

Ночная пульсоксиметрия

В ряде случаев возникает необходимость в измерении сатурации ночью. Некоторые состояния сопровождаются остановкой дыхания, когда пациент спит, что представляется весьма опасным и даже грозит гибелью. Такие ночные приступы апноэ нередки у лиц с высокой степенью ожирения, патологией щитовидной железы, легких, гипертонией.

Больные, страдающие нарушениями дыхания во сне, жалуются на ночной храп, плохой сон, дневную сонливость и чувство недосыпания, перебои в сердце, головную боль. Эти симптомы наталкивают на мысли о вероятной гипоксии во время сна, подтвердить которую можно только с помощью специального исследования.

Компьютерная пульсоксиметрия, проводимая ночью, занимает много часов, во время которых контролируется сатурация, пульс, характер пульсовой волны. Прибор определяет концентрацию кислорода за ночь до 30 тысяч раз, сохраняя в памяти каждый показатель. Совершенно необязательно, чтобы пациент находился в это время в больнице, хотя зачастую этого требует его состояние. При отсутствии риска для жизни со стороны основного заболевания, пульсоксиметрию проводят дома.

Алгоритм пульсоксиметрии во сне включает:

1. Фиксацию датчика на пальце и воспринимающего устройства на запястье одной из рук. Прибор включается автоматически.
2. На протяжении всей ночи пульсоксиметр остается на руке, и всякий раз, как пациент проснется, это фиксируется в специальном дневнике.
3. Утром, проснувшись, больной снимает прибор, а дневник отдает лечащему врачу для анализа полученных данных.

Анализ результатов проводится за промежуток с десяти часов вечера и до восьми утра. В это время пациент должен спать в комфортных условиях, с температурой воздуха около 20-23 градусов. Перед сном исключается прием снотворных препаратов, кофе и чая. Любое действие – пробуждение, прием медикаментов, приступ головной боли – фиксируется в дневнике. Если во время сна установлено снижение сатурации до 88% и ниже, то больной нуждается в длительной оксигенотерапии в ночные часы.

Показания к ночной пульсоксиметрии:

• Ожирение, начиная со второй степени;
• Хронические обструктивные заболевания легких с дыхательной недостаточностью;
• Гипертония и сердечная недостаточность, начиная со второй степени;
• Микседема.

Если конкретный диагноз еще не установлен, то признаками, говорящими о возможной гипоксии, и, следовательно, являющимися поводом к пульсоксиметрии, будут: ночной храп и остановки дыхания во время сна, одышка ночью, потливость, нарушения сна с частыми пробуждениями, головной болью и чувством усталости.

Нормы сатурации и отклонения

Пульсоксиметрия направлена на установление концентрации кислорода в гемоглобине и частоты пульса. Норма сатурации одинакова для взрослого и ребенка и составляет 95-98%, в венозной крови – обычно в пределах 75%. Снижение этого показателя говорит о развивающейся гипоксии, повышение обычно наблюдается при проведении оксигенотерапии.

При достижении цифры в 94%, врач должен принимать срочные меры по борьбе с гипоксией, а критическим значением считают сатурацию 90% и ниже, когда пациенту требуется экстренная помощь. Большинство пульсоксиметров издают звуковые сигналы при неблагополучных показателях. Они реагируют на снижение насыщения кислородом ниже 90%, исчезновение или замедление пульса, тахикардию.

Измерение сатурации касается артериальной крови, ведь именно она несет кислород к тканям, поэтому анализ венозного русла с этой позиции не представляется диагностически ценным или целесообразным. При уменьшении общего объема крови, спазме артерий показатели пульсоксиметрии могут изменяться, не всегда показывая действительные цифры сатурации.

Пульс в состояние покоя у взрослого человека колеблется в пределах между 60 и 90 ударами в минуту, у детей ЧСС зависит от возраста, поэтому значения будут разными для каждой возрастной категории. У новорожденных малышей он достигает 140 ударов в минуту, постепенно снижаясь по мере взросления к подростковому возрасту до нормы взрослого.

В зависимости от предполагаемого места выполнения пульсоксиметрии, аппараты могут быть стационарными, с датчиками на кисти рук, для ночного мониторинга, поясные. Стационарные пульсоксиметры применяются в клиниках, имеют множество разных датчиков и хранят огромный объем информации.

В качестве портативных приборов наиболее популярны те, у которых датчики фиксируются на пальце. Они просты в применении, не занимают много места, могут быть использованы в домашних условиях.

Хроническая дыхательная недостаточность на фоне патологии легких или сердца фигурирует в диагнозах многих больных, но пристального внимания именно проблеме оксигенации крови не уделяется. Пациенту назначаются всевозможные лекарства для борьбы с основным заболеванием, а вопрос необходимости длительной терапии кислородом остается вне обсуждений.

Основным методом диагностики гипоксии в случае тяжелой дыхательной недостаточности является определение концентрации газов в крови. На дому и даже в поликлинике эти исследования обычно не проводятся не только из-за возможного отсутствия лабораторных условий, но и по причине того, что врачи не назначают их «хроникам», которые длительно наблюдаются амбулаторно и сохраняют стабильное состояние.

С другой стороны, зафиксировав факт наличия гипоксемии с помощью нехитрого прибора пульсоксиметра, терапевт или кардиолог вполне могли бы направить больного на оксигенотерапию. Это не панацея от дыхательной недостаточности, но возможность продлить жизнь и уменьшить риск ночных апноэ с гибелью. Тонометр известен всем, и сами больные им активно пользуются, но если бы распространенность тонометра была такой же, как и пульсоксиметра, то и частота выявления гипертонии была бы во много раз ниже.

Вовремя назначенная кислородотерапия улучшает самочувствие больного и прогноз заболевания, продлевает жизнь и снижает риски опасных осложнений, поэтому пульсоксиметрия – такая же необходимая процедура, как измерение давления или частоты пульса.

Особое место занимает пульсоксиметрия у субъектов с лишним весом. Уже при второй стадии заболевания, когда человека все еще называют «пухляком» или просто весьма упитанным, возможны серьезные расстройства дыхания. Остановка его во сне способствует внезапной гибели, а родственники будут недоумевать, ведь пациент мог быть молод, упитан, розовощек и вполне здоров. Определение сатурации во сне при ожирении – обычная практика в зарубежных клиниках, а своевременное назначение кислорода предупреждает смерть людей с лишним весом.

Развитие современных медицинских технологий и появление приборов, доступных широкому кругу пациентов, помогают в ранней диагностике многих опасных заболеваний, а применение портативных пульсоксиметров – уже реальность в развитых странах, которая постепенно приходит и к нам, поэтому хочется надеяться, что скоро метод пульсоксиметрии будет так же распространен, как использование тонометра, глюкометра или градусника.