Кислород в крови: как измерить сатурацию самостоятельно

Виды патологического состояния

Виды по этиологии

По отношению к внешним факторам состояние классифицируют следующим образом.

• Гипоксическая – или экзогенная. Состояние развивается из-за нехватки кислорода во вдыхаемом воздухе. Самая тривиальная причина – плохо проветриваемое помещение, бездействие вентиляции в полностью закрытом помещении. С такого рода состоянием сталкиваются альпинисты при восхождении, так как с высотой объем кислорода в воздухе снижается.
• Респираторная – или дыхательная. Здесь наблюдаются нарушения в работе дыхательных путей: пневмония, обострение бронхиальной астмы, дисфункции дыхательного центра, травмы и так далее. Причины здесь очевидны и все силы направлены на лечение первичной болезни.
• Сердечно-сосудистая – или циркуляторная. Причиной выступают изменения в составе крови, способствующие нарушению нормального течения крови. Такое состояние наступает при сердечной недостаточности, сужении рабочего русла сосуда из-за тромбоза, атеросклеротической бляшки и так далее. Последствия гипоксии здесь куда более серьезные, вплоть до ишемического инсульта мозга.
• Гемическая – связана с изменением состава крови. В человеческом организме молекулы кислорода транспортируются в виде комплекса с гемоглобином. При уменьшении количества гемоглобина или эритроцитов кислород остается несвязанным и, соответственно, не может быть доставлен в клетку. Такая же картина наблюдается при разрушении механизма связывания гемоглобина с кислородом.
• Тканевая – в этом случае нарушается механизм утилизации кислорода в клетке, например, при блокировке фрагмента дыхательной цепи митохондрии. Такое действие оказывают некоторые яды и медикаменты.
• Перегрузочная – как правило, временное явление, связанное с чрезмерной нагрузкой на мышцы, нервную ткань или орган.
• Техногенная – такая гипоксия формируется при постоянном действии вредных, отравляющих веществ на некоторых производствах.
• Смешанная – любой вид гипоксии, протяженный во времени достаточно, чтобы возникла тканевая гипоксия. Здесь нужно лечение как первичной формы, так и вторичной.

Разновидности по времени развития

• Молниеносная – например, вследствие кровоизлияния в дыхательный центр или в результате травмы. При неоказании срочной помощи, такое состояние заканчивается смертью.
• Острая гипоксия головного мозга развивается за несколько часов. Примером ее может служить отравление цианидами, блокирующими фермент дыхательной цепи. Помощь и здесь нужна немедленная, в противном случае ни жизнь, ни здоровье человека не гарантированы. Однако для проведения лечебных мероприятий отводится больше времени.
• Хроническая гипоксия мозга не столь опасна для жизни, но значительно снижает ее качество. Чтобы компенсировать постоянную нехватку кислорода, организм используется разнообразные дополнительные механизмы. Однако любые из них направлены только на поддержание жизнедеятельности, но отнюдь не на полноценное восстановление функций.

К самым явным механизмам компенсации относится возрастание глубины и частоты входов. В дыхании начинают участвовать резервные альвеолы, чтобы максимально увеличить рабочую поверхность. Внешне это проявляется как сильная одышка, которая заметно ограничивает подвижность. При этом повышается частота сердечных сокращений и величина давления.

Происходит перераспределение кровотока: к внутренним органам направляется больше крови, а периферия начинает испытывать вторичный кислородный голод. Недостаток кислорода порождает необходимость увеличить количество эритроцитов, что значительно повышает риск тромбообразования.

Все это приводит к быстрому износу и повреждению сердечно-сосудистой и дыхательной систем. А поэтому лечение гипоксии должно быть начато на самых ранних стадиях. Позднее справиться с болезненным состоянием и последствиями его компенсации намного сложнее.

Классификация по локализации

Недостаток кислорода может наблюдаться на каком-то определенном участке мозга, а может охватывать весь орган.

Рассматривают следующие виды:

• Рассеянная – следствие общего недостатка кислорода в крови. Вызывает нарушения низкой или средней степени тяжести. Излечивается с наиболее благоприятными прогнозами.
• Центральная церебральная ишемия формируется при нарушении кровоснабжения какого-то участка мозга. Причиной, как правило, выступает сужение сосуда – аневризма, тромб. Обычно такое состояние является частью более обширного заболевания.
• Глобальная церебральная ишемия – полное прекращение поступления крови.
• Ишемический инсульт – причиной также является резкое сужение или непроходимость кровеносного сосуда. Обычно, инсульт захватывает несколько участков.

Чем измерить сатурацию в домашних условиях

Врачи измеряют такой параметр физиологических данных больного с помощью пульсоксиметра. В продаже имеются профессиональные медицинские приборы, которые используются в стационаре и врачами скорой помощи, а также приборы для домашнего использования. Стоимость последних колеблется от 1 500 до 6 000 руб.

Ряд продавцов мобильных девайсов рекламирует определенные виды фитнес-браслетов как те, что измеряют сатурацию. Следует помнить, что подобные устройства – не медицинское оборудование, поэтому с их помощью получить точные данные невозможно.

Опасность использования такого непрофессионального оборудования состоит в том, что они могут показать высокое содержание кислорода в крови, когда на самом деле у пациента в организме его уровень резко понижен.

Измерять сатурацию у больных COVID-19 следует регулярно, если присутствует риск развития дыхательной недостаточности. При большом поражении легочной ткани нарушается газообмен в организме.

Кроме этого, ряд медиков считает, что опасный вирус меняет структуру гемоглобина, из-за чего он перестает доставлять кислород к разным органам и тканям. Опасность состоит в том, что на раннем этапе сложно выявить воспалительный процесс в легких при коронавирусе, так как в самом начале заболевание может протекать бессимптомно.

Пациент может чувствовать себя хорошо, но при этом в его легких идет острый воспалительный процесс. В такой ситуации резкое понижение значения сатурации может произойти в считанные минуты.

Поэтому всем инфицированным коронавирусом, находящимся дома, следует регулярно проводить замеры насыщенности крови кислородом, используя для этого специальную аппаратуру медицинского назначения. Точное показание значений критического уровня кислорода в крови поможет врачу выбрать оптимальный способ респираторной поддержки пациента в острый период воспаления легких.

У тяжелых больных в стационаре и реанимации врачи проводят постоянный мониторинг уровня кислорода в крови с помощью пульсоксиметрии. Принцип работы такого метода основан на способности гемоглобина по-разному поглощать свет. Это зависит от степени его насыщенности кислородом.

Пульсоксиметр – прибор, контактная часть которого имеет форму прищепки. Ее фиксируют на пальце или мочке уха человека. Данные, которые получает такая «прищепка», выводятся на дисплей.

В реанимации кроме сатурации с помощью медицинских приборов вычисляют индекс оксигенации. Заниженный показатель – самый точный сигнал о наличии у пациента двухсторонней пневмонии, острого респираторного дистресс-синдрома. Ниже представлена таблица индекса оксигенации РаО2/FiO2.

При низких показаниях сатурации больного срочно госпитализируют в инфекционную клинику, где проводят комплексную диагностику, позволяющую выбрать оптимальную терапевтическую стратегию. Все эти данные нужны для выбора режима подключения к ИВЛ и способа подачи кислорода в организм больного.

Больным коронавирусной инфекцией, которые были оставлены на амбулаторном режиме, следует регулярно проверять уровень кислорода в крови – сатурацию. Если в доме нет специального медицинского прибора, то следует очень внимательно прислушиваться к своему состоянию.

Любой симптом, свидетельствующий о нехватке кислорода в организме, должен заставить вызвать врачей на дом, чтобы провести точные замеры уровня сатурации. В случае подозрения на дистресс-синдром госпитализировать пациента в стационар.

Как определить сатурацию кислорода крови?

Показатель устанавливается с помощью автоматического прибора. При этом сатурация кислорода предполагает установление не только его количества в крови, но и подсчет пульса. На основании получаемых результатов врачи могут установить, эффективен ли сам дыхательный процесс и как хорошо циркулирует кровь по организму.

Аппарат для измерения сатурации кислорода

Пульсоксиметр – специальный прибор для сатурации кислорода. Непосредственно с помощью него можно определить степень насыщения циркулирующей по организму артериальной крови. Он регистрирует средний объем кислорода, который связан с гемоглобином. Параллельно проводится автоматически и подсчет пульса. Прибор для измерения сатурации кислорода содержит два основных блока:

• компьютеризированный монитор;
• датчик.

Непосредственно датчик считывает всю информацию и передает ее на компьютер, который после обработки данных выводит ее на монитор. Сегодня созданы и портативные пульсоксиметры, в которых датчик совмещен с чипом компьютера и маленьким дисплеем. Сам датчик прикрепляют к пальцу пациента, реже – на ноздрю или ушную раковину. Однако SpO2 на фитнес браслете установить невозможно, а утверждения их производителей – маркетинговый ход.

Измерение сатурации кислорода

С помощью пульсоксиметра сатурация кислорода в крови определяется полностью автоматически. Датчик посылает световые лучи, которые просвечивают палец, ткани и кровеносные сосуды. Некоторая часть посланного света поглощается тканью и кровью. Однако по мере того как сосуд наполняется кровью, возрастает и поглощение световых волн.

При снижении наполненности артерий снижается и степень поглощения, фиксируется низкая сатурация кислорода. В результате прибор получает два типа световой волны, сопоставляя которые компьютер и устанавливает процентное содержание оксигенированного в крови гемоглобина. Результат отображается в процентах.

Симптоматика кислородной недостаточности

В зависимости от степени тяжести, симптомы кислородного голодания принято разделять на две категории (ранние и поздние). К первой категории относятся:

• головокружения, сопровождаемые цефалгическим синдромом (головными болями);
• вялость, сонливость, гипоактивность;
• нервно-психологическая слабость (астения);
• повышение частоты сердечного ритма (тахикардия);
• частое и глубокое дыхание;
• бледность кожных покровов (нередко, синюшность в области носогубного треугольника).

Хроническая гипоксия понижает показатели АД (артериального давления). Поздние проявления нехватки oxygenium характеризуют:

• СХУ (синдром хронической усталости);
• дисания (нарушение сна);
• стабильная тахикардия;
• психоэмоциональная неадекватность (тревожность, апатия или агрессивность);
• быстрые, ритмичные сокращения мышечных волокон ног и рук (тремор);
• диспноэ;
• накопление жидкости в межклеточном пространстве нижних конечностей (отечность);
• нарушение координации (атаксия);
• инконтиненция (недержание мочи);
• тошнота.

Психосоматические проявления гипоксии сопровождают симптомы основного заболевания, спровоцировавшего кислородную недостаточность. Из клинико-диагностических признаков дефицита кислорода выделяют ненормированное содержание гемоглобина и повышение уровня эритроцитов в общем анализе крови.

Гипоксемия и обмен веществ

Нарушение подачи кислорода к клеткам вызывает немедленное изменение их функционирования. Они ограничивают свою деятельность и переключаются на так называемые анаэробный метаболизм.

Длительная гипоксия вызывает развитие прогрессирующего метаболического ацидоза, что приводит к необратимому повреждению клеток и смерти. Последствия гипоксемии могут быть драматичными — к ним относятся полиорганная недостаточность и смерть пациента.

Наиболее чувствительными к гипоксии являются нервные клетки — они теряют свою функцию после 1 минуты гипоксии. Клетки сердечной мышцы способны выживать в таких условиях около 4 минут, а скелетные мышцы — до 2 часов.

Внезапная гипоксемия запускает целый ряд лечебных реакций, чтобы свести к минимуму ее последствия. Частота сердечных сокращений увеличивается, а кровяное давление увеличивается, а частота дыхания увеличивается.

В работу включены дополнительные дыхательные мышцы, позволяющие делать более глубокие вдохи. В органах, наиболее важных для выживания (мозг, сердце), кровеносные сосуды расширяются, чтобы обеспечить им как можно больший объем крови.

С другой стороны, в легких ответом на гипоксию является рефлекторная вазоконстрикция. Если определенная часть легкого не вентилируется должным образом, сужение сосудов внутри него позволяет крови перемещаться в более хорошо вентилируемые фрагменты.

Хроническая гипоксемия может привести к генерализованному легочному спазму. Таким образом, развивается легочная гипертензия, которая является чрезмерной нагрузкой на правый желудочек. Застой и недостаточность правой половины сердца из-за изменений в легких называют легочным сердцем (cor pulmonale).

Стимуляция выработки эритропоэтина в почках является еще одним защитным механизмом при хронической гипоксемии. Эритропоэтин (ЭПО) — это гормон, который стимулирует выработку эритроцитов в костном мозге. Увеличение их количества позволяет транспортировать больше кислорода.

Причины снижения показателя

Первый фактор, приводящий к тому, что содержание кислорода в артериальной крови снижается, — это нарушения дыхания. Например, у людей с хроническими заболеваниями легких сатурация может лежать в пределах 92-95%. При этом транспорт кислорода и углекислого газа не нарушен, уменьшение показателя связано не с факторами крови, а со снижением легочной вентиляции. Оценка сатурации имеет огромное значение при обследовании больных с дыхательной недостаточностью. Исследование позволяет подобрать необходимый метод дыхательной терапии, а также задать нужные параметры искусственной вентиляции легких (если в ней есть надобность).

«>

Также сатурация падает в результате большой кровопотери, особенно при таком состоянии, как геморрагический шок. На основании исследуемого показателя можно определить уровень кровопотери, а значит, оценить степень тяжести состояния человека. Мониторинг сатурации очень важен при проведении оперативных вмешательств. Он позволяет вовремя выявить пониженное поступление кислорода к клеткам тела человека и предпринять необходимые мероприятия, чтобы улучшить его.

Особенно важное значение данный показатель имеет при операциях на сердце: его снижение происходит раньше, чем уменьшение пульса или падение артериального давления. Кроме того, за ним обязательно следят в постреанимационный период, а также при выхаживании недоношенных детей (его динамика при подобных состояниях очень показательна)

Еще одна возможная причина снижения уровня насыщения гемоглобина кислородом — патология сердца. Это могут быть такие заболевания, как:

• сердечная недостаточность,
• инфаркт миокарда,
• кардиогенный шок.

Пониженное значение сатурации в данном случае обусловлено уменьшением количества крови, выталкиваемой сердцем. За счет этого ее циркуляция в теле человека замедляется, в том числе уменьшается приток крови к легким, а вместе с тем — и оксигенация. Происходит снижение многих функций крови, в том числе и транспорта газов. И все это связано именно с работой сердца, а не с тем, как гемоглобин переносит кислород и отдает его клеткам.

«>

Очень важно, что сатурация помогает выявить неявную патологию, например, скрытую сердечную недостаточность и скрытый кардиогенный шок. При данных нозологических единицах у пациентов может не быть никаких жалоб, поэтому количество случаев, когда скрытые заболевания не диагностированы, достаточно высоко

Вот почему так важно применение дополнительных методов исследования, в том числе — определение транспорта гемоглобином газов по крови.

Кроме того, сатурация снижается при инфекционных заболеваниях. Ее значения устанавливаются примерно на уровне 88%. Все дело в том, что инфекция значительно влияет на обмен веществ, синтез белка, состояние всего тела в целом. Особенно сильные изменения происходят при сепсисе. При таком тяжелом состоянии нарушается работа всех органов, ухудшается их кровоснабжение, а вот нагрузка на них, напротив, повышается. Поэтому они достаточно сильно страдают от гипоксии.

Безусловно, существуют и другие показатели, отражающие данный процесс, в частности, многие исследования определяют не только кислород, но и углекислый газ, а также учитывают не только то, как гемоглобин переносит газы, но и как он их отдает. Однако определение сатурации при помощи пульсоксиметра является наиболее простым и доступным методом. Он не требует нарушения целостности кожных покровов и забора даже малого количества крови на анализ. Достаточно просто надеть прибор на палец и через несколько секунд получить результат.

Как правило, сатурация бывает снижена при достаточно серьезных состояниях, вызывающих тяжелые изменения во всем организме. В таких случаях показатель может быть снижен значительно. Чем он ниже, тем хуже прогноз: тело человека плохо переносит гипоксию, особенно сильно страдают клетки головного мозга. Незначительное снижение сатурации, как правило, бывает связано с хроническими болезнями легких и чаще всего возникает на фоне курения.

Универсального способа повысить сатурацию не существует. В каждом конкретном случае врач решает, какое именно лечение следует выбрать. Чаще всего во главу угла ставится борьба с основным заболеванием, вызвавшим данный симптом. Также применяют кислородную терапию, используют препараты, повышающие насыщение крови кислородом. Но это, скорее, вспомогательные мероприятия. Возврат сатурации к норме — это результат того, что человек постепенно идет на поправку, и его состояние улучшилось.

Симптомы

Недостаток кислорода в организме может манифестировать различными симптомами в зависимости от степени выраженности гипоксии и конкретного заболевания, ее вызывающего. Так, при острой гипоксии вначале появляются симптомы кислородного голодания мозга в виде снижения критического/логического мышления, ощущения дискомфорта, дискоординации движений, расстройства сознания. Симптомы гипоксии головного мозга могут манифестировать появлением различных «бульбарных расстройств».

При подострых формах гипоксии отмечается повышенная сонливость, быстрая утомляемость, ухудшение памяти, снижение концентрации внимания, головная боль, периодические головокружения. Гипоксия миокарда может проявляться снижением артериального давления, тахикардией, увеличение сердечного выброса; бледностью/синюшностью кожных покровов, увеличением глубины/частоты дыхания или наоборот редким и поверхностным дыханием, отечностью нижних конечностей. При этом симптомы могут быть различной степени выраженности и значительно варьировать. В качестве примера более подробно будут рассмотрены симптомы горной болезни.

Горная болезнь

Экзогенная острая гипоксия с гипобарией, как уже указывалось, может развиваться по причине снижения общего атмосферного давления, что имеет место при подъеме в горы, особенно при отсутствии акклиматизации (горная болезнь) или в случаях полетов в летательных негерметизированных аппаратах (высотная болезнь)

При оценке влияния гипоксии на физиологические процессы важно понимать, что скорость/выраженность реакции организма на снижение давления определяются некоторыми факторами: степенью гипобарии; скоростью снижения давления; продолжительностью гипобарии; индивидуальной чувствительностью лиц к кислородной недостаточности; физическим состоянием организма. Также важно учитывать, что в условиях высокогорья помимо гипобарии/гипоксии на человека оказывает дополнительное влияние комплекс природных факторов — «горный комплекс», включающий низкую влажность воздуха, воздействие низкой температуры, высокую солнечную радиацию/ионизацию воздуха, ветер и высокую физическую нагрузку

Для подавляющего большинства нетренированных людей высота, на которой сохраняется нормальный уровень парциального давления кислорода в атмосфере, и нормальная умственная деятельность составляет 3000 м, но первые изменения самочувствия при осуществлении подъема у человека отмечаются уже на высоте 2200-2500 м. Отмечается легкое недомогание, головная боль, головокружение, сонливость, тошнота. Объективно — учащение дыхания, незначительная тахикардия, реже — появление эйфории.

На высоте высоты 3500-4000 м отмечается возникновение одышки, расстройство чувствительности, поведение напоминает состояние алкогольного опьянения. Могут появляться приступы удушья, дыхание становится аритмичным. У некоторых лиц развивается некардиогенный отек легкого. При подъёме на высоту 5000 и более метров появляется острая физическая слабость, бледность кожных покровов, головокружение, тахикардия, сильная одышка, интенсивные головные боли, кровотечения из ушей/носа. Возможны психические расстройства. У пострадавших лиц возникает чувство обреченности/беспомощности, черты лица заостряются, могут появляться клонические судороги.

На фоне низких температур может быстро (8-12 часов) возникать отек легких/головного мозга. Эти осложнения развиваются преимущественно ночью что обусловлено:

• снижением активности ЦНС, что на фоне дыхательного ацидоза способствует ослаблению дыхательной функции;
• усилением венозного возврата (из-за смены положения тела) в верхнюю половину туловища;
• повышением тонуса блуждающего нерва, что усиливает бронхоспазм.

Симптомы отравления кислородом

Интоксикация кислородом проявляется моментально, то есть скрытый период отсутствует. Переизбыток кислорода в организме приводит к появлению следующих симптомов:

• конвульсии могут быть единственным признаком — следствие быстрого отравления центральной нервной системы высоким содержанием кислорода;

• первыми симптомами отравления чаще всего являются онемение пальцев или покалывание в них, подёргивание мышц лица, дрожание губ;
• периодическая тошнота и рвота;
• нарушение зрения, вплоть до слепоты;
• чувство беспокойства, тревога, раздражительность, замешательство;
• шум в ушах, иногда пульсирующий, или похожий на звук колокола;
• головокружение, нарушение координации движений.

Симптомы заболевания зависят от его формы.

Почему нужно изменять уровень кислорода в крови при коронавирусе

При подозрении на коронавирусную инфекцию проводят измерение сатурации. Это заболевание может вызывать скрытое воспаление легких. У человека будут отсутствовать основные симптомы – повышение температуры, кашель, но одновременно легкие будут разрушаться. Понижение сатурации покажет на серьезную пневмонию, воспаление тканей легких. Такое состояние требует лечения, в некоторых случаях госпитализации и срочного подключения к аппарату искусственной вентиляции легких.

Если измерить сатурацию можно дома, то ставить диагноз, и назначать лечение могут только врачи. При таком серьезном заболевании самолечение опасно.

При бессимптомном течении коронавирусной инфекции человек не предпринимает попыток обратиться за медицинской помощью. Только когда самочувствие резко ухудшается, начинаются проблемы с дыханием, то требуется вмешательство врача. На этом этапе помогать иногда бывает поздно, болезнь уже охватывает значительную площадь поверхности легких, инфекция проникает глубоко в ткани.

Диагностика

Выше уже было сказано, что симптоматика кислородного голодания мозга является вполне характерной, поэтому доктор уже после анализа симптомов и изучения анамнеза может поставить предварительный диагноз. Чтобы его подтвердить, человека могут отправить на дополнительные обследования: пульсоксиметрия, анализ газового состава крови в венах и артериях, изучение щелочно-кислотного равновесия. В отдельных случаях выполняется МРТ, КТ, УЗИ.

Полученных после этих обследований результатов хватит, чтобы со 100%-ной вероятностью диагностировать гипоксию. Чтобы выявить первопричину и основные характеристики заболевания, необходимо прохождение дополнительных обследований в соответствии с этиологией состояния человека.