Незаменимая для измерения уровня кислорода в крови пульсоксиметрия: норма и отклонения

Для того чтобы измерить процентное соотношение гемоглобина, насыщенного кислородом (оксигемоглобина), к общему количеству этого белка, циркулирующего в крови, используют пульсоксиметрию. Показатель, полученный в результате, называется сатурацией, он используется для диагностики гипоксии у детей и взрослых. Может назначаться в виде однократного или частого исследования, а также для ночного мониторинга при подозрении на апноэ во время сна.

Сатурация кислорода в крови — что это такое?

Сатурация кислорода – это показатель кислородной насыщенности крови. Чем он ближе к 100%, тем больше газа получают клетки, повышается их жизнеспособность и скорость обменных реакций. При полном насыщении:

• цвет артериальной крови ярко алый;
• кожа имеет естественный оттенок;
• язык и губы розового цвета;
• частота дыхания и пульса в норме.

Первый показатель недостатка кислорода – бледность кожных покровов, а по мере нарастания дефицита они становятся синеватыми, цианотичными. Частота пульса возрастает, а давление крови снижается. Глубина дыхания увеличивается, если человек в сознании, то он ощущает одышку – даже при чрезмерных дыхательных усилиях не хватает воздуха.

Что такое кровь, насыщенная кислородом

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

Принцип неинвазивного метода

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

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

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

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

• неинвазивность (не нужно проникать в сосуды инструментами);
• безболезненность;
• точность;
• возможность применить для длительного наблюдения (мониторинга);
• не требуется квалификационных навыков для измерения;
• портативные приборы подходят для домашнего использования.

Что представляет собой датчик

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

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

Что такое напалечный пульсоксиметр

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

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

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

Что такое датчик пульсоксиметрический SpO2

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

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

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

От чего зависит точность измерения

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

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

Области применения и показания к проведению

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

• головокружение,
• головная и сердечная боль,
• слабость,
• нарушение мыслительных процессов,
• сонливость,
• аритмия.

Основные показания для пульсоксиметрии:

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

Что измеряют на пальце прибором

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

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

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

Методика проведения

Назначаться этот метод диагностики может однократно, для постоянного контроля, только в определенное время суток. Такие варианты наблюдения зависят от цели обследования и предварительного диагноза.

Днем

Перед замерами исключают любые стимуляторы – энергетические напитки, тонизирующие средства, кофе, запрещен алкоголь, а также курение (в том числе и пассивное). Не рекомендуются препараты успокаивающего действия или действующие на сердечную и легочную систему. Прием пищи может быть за два часа, но не позже. На месте диагностики не должно быть косметических средств. Чаще всего измерение проводится сидя в спокойном, расслабленном состоянии.

После фиксации датчика на пальце нужно, чтобы рука (или нога) находилась в неподвижном состоянии. Также может использоваться ушная раковина для исследования, полученные результаты при таком способе отличаются повышенной точностью. Затем прибор начинает замеры кислорода, связанного с гемоглобином. Результат исследования отображается на дисплее.

Ночью

Приступы остановки дыхания во сне (апноэ) опасны для здоровья пациента, их появление может привести даже к смертельному исходу. Признаками такого состояния являются:

• храп с периодической задержкой вдоха,
• потливость,
• тревожный неглубокий сон,
• усталость и головная боль после пробуждения.

Спальня должна быть затемненной, а температура воздуха – комфортной. Перед сном нельзя принимать препараты, особенно снотворные. Данные, полученные прибором, остаются у него в памяти, на их основании врач подтверждает или исключает ночную гипоксию. Пациенты, которым требуется такая диагностика, обычно страдают:

• гипертонией,
• ожирением,
• болезнями легких и бронхов,
• низкой функций щитовидной железы,
• недостаточностью кровообращения.

Смотрите на видео о пульсоксиметрии:

Методики определения насыщения крови кислородом

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

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

Показатели в норме и отклонения

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

У новорожденных и детей

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

У взрослых

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

Норма кислорода в крови у женщин

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

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

Пульсометрия тренировочного занятия

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

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

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

Безопасность и противопоказания

Метод абсолютно безопасен и не имеет противопоказаний. Но нужно учитывать, что при понижении содержания гемоглобина и эритроцитов в крови, а также заболеваниях сердца с нарушением ритма или при тяжелой декомпенсации кровообращения могут быть получены недостоверные данные.

Стоимость датчика и процедуры в клиниках

Простое измерение сатурации может стоить от 100 рублей или 50 гривен, а ночной мониторинг обойдется в 2500 рублей (100 — 800 гривен). Приобрести пульсоксиметр для домашнего использования можно от 1500 до 5800 рублей (500 — 1800 гривен), поэтому, если требуется контроль за насыщением крови кислородом, то лучше иметь индивидуальный прибор.

Пульсоксиметрия помогает определить, угрожает ли пациенту кислородное голодание. Метод основан на разнице поглощения света гемоглобином, который не связан с кислородом и оксигенированным.

Датчик прибора для измерения фиксируется с двух противоположных сторон пальца или ушной раковины, может использоваться и адгезивный вариант на любой другой поверхности. Полученные данные не должны быть ниже 94% для артериальной крови и 74% для венозной. При диагностике синдрома ночного апноэ метод достаточно информативен при полной безопасности и неинвазивности.