Насыщение кислородом (медицина)

Насыщение кислородом (сатура́ция) — это доля насыщенного кислородом гемоглобина относительно общего гемоглобина в крови. Организм человека требует и регулирует очень точный и специфический баланс кислорода в крови. Нормальные уровни насыщения артериальной крови кислородом у человека составляют 95–100 процентов. Если уровень ниже 90 процентов, это считается низким и называется гипоксемией[1]. Уровень кислорода в артериальной крови ниже 80 процентов может нарушить работу органов, таких как мозг и сердце, и требует незамедлительного вмешательства. Продолжительный низкий уровень кислорода может привести к остановке дыхания или сердца. Кислородная терапия может использоваться для повышения уровня кислорода в крови. Оксигенация происходит, когда молекулы кислорода попадают в ткани организма. Например, кровь насыщается кислородом в легких, где молекулы кислорода перемещаются из воздуха в кровь. Оксигенация обычно используется для обозначения насыщения кислородом в медицине.

Циркуляция крови: красный — насыщенный кислородом (артерии), синий — деоксигенированный (вены)

Определение
Кривая сатурации гемоглобина

В медицине насыщение кислородом, обычно называемое «сатурация», измеряет процент участков связывания гемоглобина в кровотоке, занятых кислородом[2]. При низком парциальном давлении кислорода большая часть гемоглобина дезоксигенируется. Примерно на 90% (значение варьируется в зависимости от клинического контекста) насыщение кислородом увеличивается в соответствии с кривой диссоциации кислород-гемоглобин и приближается к 100% при парциальном давлении кислорода > 11 кПа. Пульсоксиметр полагается на характеристики поглощения света насыщенным гемоглобином, чтобы определить насыщение кислородом.

Физиология

Организм поддерживает стабильный уровень насыщения кислородом по большей части за счет химических процессов аэробного метаболизма, связанных с дыханием. Используя дыхательную систему, красные кровяные тельца, в частности гемоглобин, собирают кислород в легких и распределяют его по всему телу. Потребности организма в кислороде крови могут колебаться, например, во время упражнений, когда требуется больше кислорода[3], или при жизни на больших высотах. Говорят, что кровяная клетка «насыщена», когда несет нормальное количество кислорода[4]. Как слишком высокий, так и слишком низкий уровень могут иметь неблагоприятные последствия для организма[5].

Измерение

Значение SaO2 (сатурация артериальной крови кислородом, определяемая анализом газов артериальной крови[6]) значение ниже 90% указывает на гипоксемию (которая также может быть вызвана анемией). На гипоксемию из-за низкого SaO2 указывает цианоз. Насыщение кислородом можно измерить в разных тканях:[6]

  • Насыщение венозной крови кислородом (SvO2) - это процент насыщенного кислородом гемоглобина, возвращающегося в правую часть сердца. Его можно измерить, чтобы увидеть, удовлетворяет ли доставка кислорода потребностям тканей. SvO2 обычно колеблется от 60 % до 80 %[7]. Меньшее значение говорит о том, что организму не хватает кислорода и возникают ишемические заболевания. Это измерение часто используется при лечении с помощью аппарата искусственного кровообращения (экстракорпоральное кровообращение) и может дать перфузиологу представление о том, какой объем кровотока необходим пациенту, чтобы оставаться здоровым.
  • Насыщение тканей кислородом (StO2) можно измерить с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области. Хотя измерения все еще широко обсуждаются, они дают представление об оксигенации тканей в различных условиях.
  • Периферическое насыщение кислородом (SpO2) - это оценка уровня насыщения кислородом, обычно измеряемая с помощью пульсоксиметра. Его можно рассчитать с помощью пульсоксиметрии по формуле

где HbO2 - оксигенированный гемоглобин (оксигемоглобин), а Hb - деоксигенированный гемоглобин.

Пульсоксиметрия
Основная статья: Пульсоксиметрия
Example pulse oximeter

Пульсоксиметрия - это метод, используемый для оценки процентного содержания кислорода, связанного с гемоглобином в крови[8]. Это приближение к SaO2 обозначается SpO2 (периферическое насыщение кислородом). Пульсоксиметр состоит из небольшого устройства, которое прикрепляется к телу (обычно к пальцу, мочке уха или ступне младенца) и передает его показания на счетчик по проводам или по беспроводной сети. В приборе используются светодиоды разных цветов в сочетании со светочувствительным датчиком для измерения поглощения красного и инфракрасного света в конечностях. Разница в абсорбции оксигенированного и деоксигенированного гемоглобина делает возможным расчет.

Медицинское значение

Здоровые люди на уровне моря обычно показывают значения насыщения кислородом от 96% до 99% и должны быть выше 94%. На высоте 1600 метров (около одной мили) насыщение кислородом должно быть выше 92%.[9]

Значение SaO2 (сатурация артериальной крови кислородом) ниже 90% вызывает гипоксию (которая также может быть вызвана анемией). На гипоксию из-за низкого содержания SaO2 указывает цианоз, но насыщение кислородом напрямую не отражает оксигенацию тканей. Сродство гемоглобина к кислороду может ухудшить или усилить высвобождение кислорода на тканевом уровне. Кислород легче выделяется в ткани (т.е. гемоглобин имеет более низкое сродство к кислороду), когда снижается pH, повышается температура тела, повышается артериальное парциальное давление углекислого газа (PaCO2) и уровень 2,3-Бисфосфоглицериновой кислоты (a побочный продукт метаболизма глюкозы, также обнаруженный в запасенных продуктах крови). Когда гемоглобин имеет большее сродство к кислороду, ткани его меньше. Такие условия, как повышенный pH, пониженная температура, пониженное PaCO2 и пониженное содержание 2,3-Бисфосфоглицериновой кислоты, увеличивают связывание кислорода с гемоглобином и ограничивают его высвобождение в ткани.[10]

См. также

Примечания
  1. Hypoxemia (low blood oxygen). Mayo Clinic. mayoclinic.com. Дата обращения: 6 июня 2013.
  2. Kenneth D. McClatchey. Clinical Laboratory Medicine. — Philadelphia : Lippincott Williams & Wilkins, 2002. — P. 370. — ISBN 9780683307511.
  3. Understanding Blood Oxygen Levels at Rest. fitday.com. Дата обращения: 6 июня 2013.
  4. Ellison, Bronwyn Normal Range of Blood Oxygen Leven. Livestrong.com. Дата обращения: 6 июня 2013.
  5. Hypoxia and Hypoxemia: Symptoms, Treatment, Causes (англ.). WebMD. Дата обращения: 11 марта 2019.
  6. Understanding Pulse Oximetry: SpO2 Concepts. Philips Medical Systems. Дата обращения: 19 августа 2016.
  7. Central Venous/Mixed Venous Oxygen Saturation | Lhsc
  8. Peláez EA, Villegas ER (2007). “LED power reduction trade-offs for ambulatory pulse oximetry”. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2007: 2296—99. DOI:10.1109/IEMBS.2007.4352784. ISBN 978-1-4244-0787-3. PMID 18002450. Неизвестный параметр |s2cid= (справка)
  9. Normal oxygen level. National Jewish Health. MedHelp (February 23, 2009). Дата обращения: 28 января 2014.
  10. Schutz Oxygen Saturation Monitoring by Pulse Oximetry. American Association of Critical Care Nurses (2001). Дата обращения: 10 сентября 2011. Архивировано 31 января 2012 года.

Ссылки

Уровень кислорода в крови. Какую сатурацию считать нормой? // Многопрофильная клиника Панорама Мед

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.