01.03.2021
Кислород участвует в образовании 90 % энергии, производимой организмом. Он необходим для химических реакций расщепления молекул пищи и высвобождения из них энергии для функционирования всех органов и систем нашего тела. Сатурация — это показатель, определяющий уровень насыщения крови кислородом. Норма сатурации кислорода в крови у взрослых — 94-99 %. Если значение опускается ниже, человек испытывает симптомы гипоксии, или кислородной недостаточности. В этой статье мы рассмотрим, как определить уровень сатурации кислорода и что предпринимают врачи при критически низких показателях.
Сатурация измеряется в процентах. Они означают соотношение количества молекул гемоглобина к общему числу молекул, находящихся в соединении с кислородом. Существуют два способа измерения:
- SaO2 — это обозначение истинной сатурации, которая измеряется путем анализа артериальной крови.
- SpO2 — это сатурация, измеренная неинвазивным методом, например с помощью пульсоксиметра.
Как измеряют сатурацию
Уровень кислорода в крови — один из ключевых показателей при проведении диагностики во всем мире. Сатурацию легко и быстро измерить: процедура занимает от 10 секунд до минуты, а используются для этого недорогие и компактные пульсоксиметры. Понижение уровня кислорода в крови может свидетельствовать о:
- заболеваниях органов дыхания (воспаление легких, пневмония, туберкулез, бронхит, рак легких и др.);
- нарушениях количественного состава крови (недостаток эритроцитов или гемоглобина);
- пороках сердца (ишемическая болезнь сердца, врожденные пороки, инфекционное поражение клапанов и др.).
Среди причин низкой сатурации кислорода в крови у взрослых также называют лишний вес и курение.
Что такое датчик SpO2 и нужен ли он вам?
Фитнес-трекеры способны отслеживать довольно странные и интересные показатели. Но как правильно интерпретировать результаты и что они означают? SpO2 — лишь один пример не самого понятного показателя, который позволяет дать представление о вашем здоровье.
В новом Mi Smart Band 6 компания Xiaomi интегрировала датчик уровня кислорода в крови (SpO2). В данной статье разберем, как правильно проанализировать результаты измерений, какие уровни кислорода в крови соответствуют норме и многие другие аспекты этой темы.
Что такое датчик SpO2?
SpO2 — это показатель насыщения крови кислородом. Чем больше кислорода в крови, тем выше будет уровень SpO2. Для выживания организму нужен кислород, поэтому более высокие уровни SpO2 соответствуют хорошему состоянию здоровья. Напротив, низкий уровень кислорода в крови может привести к появлению симптомов, известных как гипоксемия. Нормальное значение SpO2 составляет от 95% до 99%.
Логично возникает вопрос, насколько точными являются уровня кислорода в носимых устройствах? И что делать с данной информацией?
SpO2 показывает процентное содержание в крови гемоглобина. Гемоглобин — это «красный кровяные тельца», которые содержат кислород и переносят его по всему телу. Организм восполняет запасы кислорода естественным путем за счет регулярного дыхания. Другими словами, кислород поступает через рот и нос, а затем проходит через микроскопические воздушные мешочки и кровеносные сосуды в легких (называемые альвеолами и капиллярами) в кровоток.
При интенсивных физических нагрузках (бег, поднятие тяжести) потребность в кислороде увеличивается. В результате дыхание и сердечные сокращения учащаются, чтобы удовлетворить возросшие потребности организма.
Как фитнес-трекеры измеряют SpO2?
Фитнес-трекеры, смарт-часы и другие устройства, называемые пульсоксиметрами, могут измерять уровень SpO2. Они работают так же, как и пульсометры, которые носятся на запястье: через кожу пропускается свет определенной длины волны (обычно инфракрасного диапазона). Высокочувствительный фотодетектор позволяет устройству «видеть» гемоглобин в ваших кровеносных сосудах.
Основное различие между фитнес-трекером, измеряющим SpO2, и пульсоксиметром заключается в том, что пульсоксиметр размещается на кончике пальца. Это идеальное место для считывания показаний, поэтому такие устройства будут более точными.
На точность показаний влияют разные факторы, например цвет кожи, окружающий свет и движения руки. Фитнес-трекеры могут пытаться бороться с искажениями результатов движениями программным методом — с помощью алгоритмов, которые учитывают данные с акселерометра или гироскопа. Данные программные корректировки позволяют обеспечить более высокую степень точности.
Большинство производителей стараются указать, что их устройства не должны использоваться для медицинской диагностики. Лишь немногие носимые устройства сертифицированы как медицинские устройства для измерения SpO2.
Чтобы получить максимально точно показания, используйте черный ремешок или наденьте длинный рукав поверх трекера.
Зачем нужно сделить за уровнем кислорода в крови?
Итак, почему нужно следить за уровнем кислорода в крови?
На самом деле, эти данные нужны далеко не всем. Данные SpO2 будут полезны для двух категорий людей:
- Спортсмены, тренировки которых требуют тщательного контроля SpO2. Это могут быть дайверы или альпинисты, тренирующиеся на больших высотах.
- Люди с хроническими заболеваниями, которые влияют на дыхание.
Третьей категорией могут быть:
- Биохакеры и те, кто интересуются различными экспериментами с дыханием, например методом Вима Хофа
Апноэ во сне
SpO2 может быть полезным индикатором апноэ во сне. Апноэ во сне — это состояние, при котором человек периодически просыпается ночью из-за затрудненного дыхания. Различают два вида апноэ во сне: обструктивное апноэ, которое происходит из-за сужения верхних дыхательных путей и центральное апноэ, которое происходит из-за нарушения функционирования центральных механизмов регуляции дыхания. При апноэ человек просыпается ночью, чтобы набрать воздух ртом и часто не осознает, что происходит. В результате люди часто просыпаются, а в течение дня чувствуют себя уставшими и разбитыми, теряют концентрацию и даже не понимают в чем может быть проблема.
Устройство, которое измеряет SpO2, может предупредить о данной проблеме, чтобы принять меры. Важно, чтобы фитнес-трекер отслеживал уровень кислорода в крови в ночное время. Обычно мониторинг SpO2 в течение ночи значительно сокращает автономность носимого устройства. В любом случае, если вы подозреваете у себя подобную проблему, лучше обратиться к специалисту.
SpO2 и COVID-19
Связь между уровнем кислорода в крови и COVID-19 вызывает некоторую путаницу. Некоторые медицинские организации используют пульсоксиметры для диагностики коронавируса, но не все так однозначно.
COVID-19 — это заболевание, поражающее легкие, а это означает, что затрудненное дыхание может быть индикатором вируса. Измерение уровня насыщения кровью кислородом в динамике позволяет оценить, как организм справляется с вирусом. Портативные средства измерения SpO2 могут служить полезным ранним предупредительным сигналом о таких осложнениях, как пневмония.
Важно помнить, что датчики SpO2 в фитнес-трекерах и пульсоксиметрах не отличаются высокой точностью и могут давать ложные показания. Более того, это только один из многих симптомов, связанных с COVID-19. Множество других состояний могут вызывать затруднение дыхания.
Тренировки на большой высоте
При физических нагрузках на высоте извлекать кислород из воздуха становится труднее. Уровень кислорода на уровне моря обычно составляет около 21%, но на высоте более 3000м он может упасть до 15%.
Тренировки на высоте могут вызывать у спортсмена адаптацию к недостатку кислорода, чтобы использовать кислород максимально эффективно. Через несколько недель таких тренировок организм начинает производить больше эритроцитов и изменяется способ удержания кислорода этими эритроцитами. Пока эти изменения не произойдут, спортсмен будет чувствовать себя вялым, поскольку к мышцам поступает меньше кислорода. Датчик SpO2 поможет человеку безопасно тренироваться и наглядно видеть преимущества этой тренировки.
Отметим, что высотные маски на самом деле не имитируют тренировку на высоте и не вызывают таких же адаптаций. Тем не менее, они могут дать и другие полезные преимущества, например укрепить межреберные мышцы.
Техники дыхания
Биохакеры используют различные техники дыхания, чтобы изменить свои физиологические параметры. Самая известная техника — метод Вима Хофа, который может укрепить иммунную систему, повысить уровень энергии и многое другое.
Эта техника включает серию глубоких вдохов с очень поверхностными выдохами. После 30 циклов вы делаете последний глубокий вдох и медленно выдыхаете. Наконец, вы задерживаете дыхание еще на 15-20 секунд.
При этом происходит насыщение крови кислородом и резко снижается уровень углекислого газа. Снижая уровень углекислого газа и уровень pH крови, вы не позволяете организму использовать запасенный кислород. Гипервентиляция при этом может привести к обмороку. Метод Вима Хофа служит наглядной демонстрацией сложности SpO2 и организма в целом.
Нужно ли вам контролировать SpO2?
Мы рассмотрели основные аспекты, связанные с SpO2. Для большинства пользователей данная функция будет полезны для отслеживания сна и, возможно, для получения небольшого представления о том, как наше тело справляется с тренировками. Особую актуальность данный показатель будет иметь для биохакеров и спортсменов, которые тренируются в высокогорной местности.
Как работают пульсоксиметры
Чтобы определить, в норме ли сатурация кислорода в крови, используют контрольно-диагностический прибор, похожий на прищепку. Пульсоксиметр цепляют на палец, после чего устройство пропускает через него луч света. На одном конце прибора находятся светоизлучающие диоды, а на другом — измерители. Благодаря способности гемоглобина поглощать свет кровь, насыщенная кислородом, имеет иной оттенок. Фотодетектор фиксирует измерения и мгновенно выводит их на экран. Убедиться, что уровень сатурации кислорода у взрослого в норме, можно с помощью последних версий фитнес-браслетов и умных часов: они схожим образом проводят измерения, но менее точны.
Чтобы получить достоверные показания, необходимо сесть и расслабиться. Датчик пульсоксиметра должен находиться у основания ногтя. Шевелить рукой во время определения сатурации нельзя. О том, что прибор закончил диагностику, сообщает звуковой сигнал. Чтобы диагностика была максимально точной в критичный момент, желательно знать свою норму сатурации кислорода — например, произвести измерения в разное время суток: сразу после сна, после еды, во время работы и т.д.
Почему отслеживать SpO2 важно?
При постоянных физических тренировках, активном образе жизни и ежедневных стрессах количество О2 в крови уменьшается. Заметить это можно при чрезмерных физических нагрузках, когда у человека появляется отдышка и затрудненное дыхание. Для восстановления организма нужно пополнить запасы кислорода. Опция позволит обнаружить показатели О2 и предотвратить ухудшения самочувствия. Браслет постоянно находится на руке и имеет сверхчувствительные датчики. Он ежеминутно проверяет значения и выдает на экране точные результаты. Часы надежно крепятся на запястье, не создавая дискомфорта.
Оптимальные показатели сатурации кислорода
Есть усредненная норма сатурации кислорода у взрослых при измерении пульсоксиметром. Средние значения приведены в таблице:
Состояние пациента | Показатели |
Нормальная сатурация кислорода у взрослого | Более 95 % |
Дыхательная недостаточность 1-й степени | 90-94 % |
Дыхательная недостаточность 2-й степени | 75-89 % |
Дыхательная недостаточность 3-й степени | Менее 75 % |
Гипоксемическая кома | Менее 60 % |
Важно отметить, что для новорожденных детей ситуация будет отличаться. У младенцев слабо развиты легкие, а в организме мало железа, поэтому сатурация кислорода 98 % и ниже вплоть до 92 % считается нормой. У недоношенных детей сатурация может опускаться до 82 %: в этом случае используют искусственную вентиляцию легких.
Таблица в норме
В таблице ниже представлены показатели нормы уровня сатурации для взрослых и детей, а также указаны значения степени насыщения крови кислородом, которые указывают на неудовлетворительное состояние дыхательной системы.
Уровень сатурации крови | Физиологическое состояние человека |
От 95 до 98% | Данный уровень сатурации крови является показателем нормы. Подобные результаты диагностики пациента подтверждают удовлетворительное состояние его бронхолегочной ткани, хорошую связываемость гемоглобина с молекулами кислорода. В этом случае отсутствуют признаки патологических изменений в структуре бронхолегочной ткани. |
В пределах 94% | Снижение уровня сатурации до 94% свидетельствует о том, что человек имеет острое или хроническое заболевание организма, нарушающего процесс насыщения крови достаточным объемом кислорода. Пациенты с такими результатами обследования направляются на прохождение дополнительных исследований с использованием лабораторных и инструментальных методов диагностики. |
Около 92% и более низкие показатели | Подобный уровень сатурации крови указывает на критическое состояние пациента. Люди с данными результатами диагностики испытывают острые симптомы кислородного голодания, а также нуждаются в срочной госпитализации в стационар пульмонологического отделения. Без экстренного насыщения крови достаточным объемом кислорода возможно наступление летального исхода. |
В медицинской практике периодически встречаются случаи, когда люди с уровнем сатурации 89%, не чувствуют себя больными. Чаще всего это заядлые курильщики, у которых присутствуют признаки обструкции бронхов. Организм таких людей на протяжении многих лет табакокурения адаптировался к стрессовым нагрузкам, вызванным кислородным голоданием.
Что делать, если сатурация кислорода низкая
Не всегда причины низкой сатурации кислорода связаны с какими-либо заболеваниями. Например, показатель может опускаться до 92-94 % при интенсивных занятиях спортом, когда кислорода банально не хватает из-за высоких нагрузок.
Помимо низкой сатурации гипоксемия может проявляться учащенным сердцебиение и дыханием, сонливостью, бледными кожными покровами, снижением артериального давления, слабостью и головокружением. Человек может заметить повышенный уровень тревожности, бессонницу. Если гипоксемия ухудшается, то начинаются анаэробные процессы в клетках, сопровождающиеся выделением большого количества вредных веществ. Проявляются одышка, дыхательная недостаточность, тахикардия, отеки нижних конечностей, обмороки, тремор, синюшность кожных покровов.
Если известны причины снижения сатурации кислорода, то в первую очередь врачи работают над лечением данного состояния. При незначительной гипоксии используются кислородные баллончики: они позволяют быстро насытить кровь кислородом и сразу же улучшить самочувствие, однако никак не воздействуют на первопричину кислородной недостаточности. Как правило, такую терапию используют, если дефицит вызван высокими физическими нагрузками, хроническими заболеваниями бронхов и легких, восстановлением после инфекционных болезней.
Если показатели сатурации кислорода падают до 94 %, это повод обратиться к врачу. Однако принимать решение о лечении доктора будут с учетом других симптомов. Например, при легкой форме COVID-19 пульмонологи порекомендуют домашнее лечение с использованием кислородных баллончиков и укладыванием пациента на живот в прон-позицию для облегчения симптомов гипоксемии. Однако если сатурация ниже 95 % и одновременно у больного высокая температура, одышка, хрипы, ему требуется госпитализация и, возможно, оксигенотерапия.
SpO2 норма у взрослых и подростков
Нормы SpO2 у взрослого человека или подростка:
- Уровень сатурации у здорового человека составляет 95%–99%.
- Диапазон от 90 до 94% – наблюдается небольшая гипоксия или нехватка кислорода.
- От 86 до 90% – средний недостаток кислорода.
- Все остальные значения (менее 85%) свидетельствуют о тяжелой гипоксии, которая требует неотложной мед.помощи.
Сравнение Honor Band 5 vs Xiaomi MI Band 4: отличия, плюсы, минусы, что лучше выбрать?
Чтобы организм не испытывал стресса и кислородной недостаточности, при занятиях спортом показатель сатурации не должен падать ниже 92 процентов.
Какой уровень сатурации кислорода в крови критичный
Поскольку низкая сатурация кислорода может быть вызвана целым рядом заболеваний, нет единых требований, когда нужно начинать кислородотерапию. Доктора оценивают состояние пациента, и если видят медицинскую необходимость, то помогают ему при помощи лекарств или оксигенотерапии.
При какой сатурации дают кислород? Правильный ответ зависит от того, по какой именно причине наблюдается его дефицит. Давайте рассмотрим рекомендации специалистов для лечения больных с коронавирусом.
Уровень сатурации | Предпринимаемые врачом меры |
Ниже 92 % | Пациент получает кислород при помощи кислородного концентратора. Для подачи газовой смеси используются маски или носовые катетеры/канюли. |
Ниже 85 % | Пациента забирают в реанимацию. Используется неинвазивная или инвазивная вентиляция легких. |
Ниже 80 % | Пациента подключают к ИВЛ. Если возникают проблемы с аппаратным дыханием, пациента могут ввести в искусственную кому. |
Важно отметить, что при угрожающих жизни состояниях сатурация не является основным критерием при принятии решения о подключении пациента к ИВЛ. Намного важнее показатели газообмена в крови, степень повреждения легких и др.
Альтернативные методы приведения уровня сатурации кислорода в норму
Главный способ терапии при гипоксемии — кислородная поддержка. Однако существую и вспомогательные способы помощи организму.
Лекарственные препараты
Обычно они используются для увеличения гемоглобина и общего укрепления. Для лечения могут быть полезны антигипоксанты, нормализующие окислительно-восстановительные процессы в тканях, антикоагулянты, препятствующие образованию тромбов, препараты для снижения давления (предупреждают отек легких), инфузионная терапия для улучшения кровотока. Как общеукрепляющие средства используются:
- препараты с железом;
- препараты с магнием;
- фолиевая кислота;
- цианокобалимин;
- витамины группы B;
- аскорбиновая кислота;
- витаминные комплексы.
Дыхательная гимнастика
Чтобы сатурация пришла в норму и насыщение крови кислородом происходило без патологий, врачи рекомендуют делать дыхательную гимнастику. Она будет полезна после любых тяжелых респираторных заболеваний. Ее можно использовать, когда у больного нет одышки и спала температура. Основное назначение — стимуляция кровообращения, увеличение эластичности легочной ткани и укрепление дыхательной мускулатуры. Заниматься нужно, постепенно увеличивая продолжительность упражнений с 5 до 15 минут. Пульмонологи советуют следующие упражнения:
- Лежа на спине, вдыхаем через нос на три счета, затем на пять счетов делаем продолжительный выход.
- Садимся на стул и опускаем руки. На вдохе поднимаем прямые руки над головой ладонями вверх, на выдохе медленно опускаем.
- Стоим с согнутыми в локтях руками, кисти — на плечах. На вдохе на три счета разводим руки в стороны, затем медленно выдыхаем через рот, сложив губы трубочкой. Кисти при этом заводим за плечи.
Что делать при низкой сатурации
При критичном уровне следует применять лекарственные средства и оборудование для поддержания жизни. Этим занимается медперсонал.
При пониженном рекомендуется самостоятельно:
- дышать свежим и чистым воздухом, заниматься дыхательной гимнастикой;
- пить воду мелкими глотками и принимать лекарства, разжижающие кровь (по назначению врача);
- потреблять продукты с повышенным содержанием железа (гречка, мясо, яблоки).
Регулярные тренировки дыхания, совмещенные с физическими упражнениями, усилят организм и позволят проще переносить любое заболевание ввиду улучшения функции питания кислородом всех нуждающихся тканей.
Естественные способы насыщения крови кислородом
Есть общие рекомендации, которые будут полезны не только для людей с пониженной сатурацией, но и здоровых. Необходимо хорошо проветривать помещения, регулярно выбираться на прогулки, причем желательно — в лес, где содержание кислорода в воздухе больше, чем в городе.
Хорошей альтернативой для пациентов, которые не в состоянии гулять из-за слабости, пожилого возраста или удаленности от зеленых зон будет использование кислородных баллонов. Продукция компании Prana содержит смесь с содержанием кислорода в 4 раза выше, чем в атмосфере. Такой газ не сушит дыхательные пути, за считанные секунды насыщает кровь кислородом и улучшает самочувствие пациента.
Каким образом в клетки попадает кислород?
Кровь содержит 40% из клеток и 60% жидкости. Часть этих клеток содержит эритроциты и гемоглобин. Они помогают транспортировать кислород по организму и доставлять к тканям. При одном вдохе человек получает определенное количество кислорода. Параллельно с этим с легких выходит углекислый газ. Таким образом происходит циркуляция кислорода в теле. Программа отслеживает показатели и следит за здоровьем владельца браслета. Если гемоглобин падает у человека ухудшается состояние, возможен обморок. Чтобы не запустить ситуации до критической, постоянно проверяйте данные в трекере.
Настройка рабочего стола Хонор и Хуавей