Sauerstoffsättigung im Blut

Die Sauerstoffsättigung ist bei Rettungseinsätzen und medizinischen Notfällen ein wichtiger Parameter, um den Zustand der Patientin oder des Patienten korrekt einschätzen zu können. Über das Blut wird der eingeatmete Sauerstoff in die Zellen des Körpers transportiert. Eine zu niedrige Sauerstoffsättigung im Blut kann im Extremfall lebensbedrohliche Folgen haben. Eine Messung der Sauerstoffsättigung gibt Aufschluss darüber, wie gut das Blut mit lebensnotwendigem Sauerstoff versorgt ist.
Die Messung der Sauerstoffsättigung im Blut wird nicht nur in Notfällen durchgeführt – sie ist unter anderem auch als das Monitoring der Atmung, zur Diagnostik verschiedener Krankheitsbilder und zur Verlaufskontrolle bestimmter Erkrankungen indiziert.
MEDUCORE Standard² von WEINMANN ermöglicht immer und überall eine schnelle und anwenderfreundliche Messung der Sauerstoffsättigung – ob in der Klinik, im Rettungsdienst oder im militärischen Sanitätsdienst.
Was bedeutet die Sauerstoffsättigung im Blut (SaO2)?
Die Sauerstoffsättigung beschreibt den Sauerstoffgehalt im Blut. Sie gibt an, wie viel Prozent des Hämoglobins im Blut mit Sauerstoffmolekülen beladen sind. Im Normalfall sind das zwischen 95 % und 99 % im arteriellen Blut.
Hämoglobin ist ein Protein, das sich in den roten Blutkörperchen (Erythrozyten) befindet. Beim Gasaustausch in den Lungenbläschen (Alveolen) nimmt das in den Erythrozyten befindliche Hämoglobin die Sauerstoffmoleküle aus der Atemluft auf. Dieses Oxyhämoglobin transportiert den Sauerstoff über die Lungengefäße und den Blutkreislauf ins Gewebe und setzt es in die Zellen frei. Das entladene Desoxyhämoglobin kann dann Kohlenstoffdioxidmoleküle aufnehmen und über den Blutkreislauf zurück zu den Alveolen transportieren, wo das CO2 der Ausatemluft zugeführt wird.
Anhand der gemessenen Sauerstoffsättigung im Blut kann die Effektivität des Sauerstofftransportes und die Funktionsfähigkeit der Lunge bestimmt werden.
Arten der Sauerstoffsättigung im Blut
Man unterscheidet folgende Arten der Sauerstoffsättigung:
- SO2 - Sauerstoffsättigung allgemein
- SpO2 - Pulsoxymetrisch gemessene Sauerstoffsättigung
- SaO2 - Arterielle Sauerstoffsättigung
- SvO2 - Venöse Sauerstoffsättigung
- SzvO2 - Zentral-venöse Sauerstoffsättigung
- S⊽O2 - Gemischt-venöse Sauerstoffsättigung
Diese Unterscheidung ist wichtig, da die Sauerstoffsättigung unterschiedlich hoch ist, je nachdem, in welchem Abschnitt des Herz-Kreislauf-Systems und mit welchem Verfahren sie gemessen wird.
Das arterielle Blut ist beispielsweise für den Sauerstofftransport von der Lunge zu den Geweben und Organen zuständig, während das venöse Blut Kohlenstoffdioxid aus den Geweben und Organen zurück zur Lunge transportiert. Die arterielle Sauerstoffsättigung ist demzufolge im Normalfall deutlich höher als die venöse Sauerstoffsättigung.
Was ist der Sauerstoffpartialdruck (paO2)?
Der Sauerstoffpartialdruck wird mittels Blutgasanalyse bestimmt. Er gibt die Menge des im arteriellen Blut gelösten Sauerstoffs an. Im Normalbereich liegt er in Abhängigkeit von Alter und Geschlecht zwischen 65 mmHg und 100 mmHg. Es gilt folgende Faustformel:
♂ 100–0,33 × Alter ± 10 in mmHg
♀ 98–0,32 × Alter ± in mmHg
Wie korreliert die Sauerstoffsättigung mit dem Sauerstoffpartialdruck?
Der Zusammenhang zwischen Sauerstoffpartialdruck und Sauerstoffsättigung wird durch die Sauerstoffbindungskurve beschrieben. Je höher der Sauerstoffpartialdruck im Blut ist, desto höher ist auch die Sauerstoffsättigung im Blut. Dieser Zusammenhang ist nicht-linear, da die Sauerstoffaffinität des Hämoglobins von der Anzahl der bereits gebundenen Sauerstoffmoleküle abhängt. Die Sauerstoffbindungskurve zeigt einen schrägen s-förmigen Verlauf.
Wie wird die Sauerstoffsättigung im Blut gemessen?
Die Sauerstoffsättigung im Blut kann invasiv durch Blutgasanalyse oder nicht-invasiv mittels Pulsoxymetrie bestimmt werden.
1. Blutgasanalyse
Die Blutgasanalyse (BGA) ist eine invasive Methode zur Beurteilung der Oxygenierungsleistung der Lungen bzw. des Kreislaufzustandes und des Säure-Basen-Haushalts im Blut. Bei einer BGA werden die paO2-, pCO2- und sO2-Werte einer arteriell oder venös entnommenen Blutprobe gemessen.
2. Pulsoxymetrie
Die Pulsoxymetrie ist ein nicht-invasives Verfahren zur Bestimmung des SpO2-Wertes und der Pulsfrequenz. Sie wird mithilfe eines speziellen Spektralphotometers durchgeführt – einem sogenannten Pulsoxymeter.
Bei Erwachsenen wird die Haut an einem Finger oder Ohrläppchen – bei Neugeborenen zumeist an einer Ferse – mit einer bestimmten Wellenlänge Licht durchleuchtet. Da Hämoglobin mehr oder weniger Licht absorbiert – je nachdem, wie stark es mit O2-Molekülen beladen ist – kann anhand des absorbierten Lichts der Anteil an Oxyhämoglobin am Gesamthämoglobin des Blutes ermittelt werden.
Indikationen
In der Notfallmedizin ist die Messung der Sauerstoffsättigung im Blut ein Basisparameter zur schnellen Überprüfung der Sauerstoffversorgung und Beurteilung des Kreislaufzustandes der Patientin oder des Patienten. Sie gibt Aufschluss über Stoffwechselaktivität, Sauerstoffaufnahme und Durchblutung des Gewebes und lässt Rückschlüsse auf das Herzzeitvolumen zu.
Die SpO2-Messung durch Pulsoxymetrie wird auch zur Überwachung der Beatmungs- oder Sauerstofftherapie und als Monitoring der Atmung während einer Narkose oder auf der Intensivstation angewendet.
Eine Blutgasanalyse wird darüber hinaus bei folgenden Indikationen durchgeführt:
- Früherkennung von Herz-Kreislauf- oder Lungenerkrankungen
- Gastrointestinale Erkrankungen
- Hämoglobinbestimmung
- Hyper-, Hypokaliämie
- Hyperventilation
- Kontrolle des pH-Werts
- Nierenversagen
- Präoperative Diagnostik
- Sepsis, Schock, Kreislaufinsuffizienz
- Überwachung des Kindes unter der Geburt
- Verdacht auf Hyperkapnie
- Verlaufskontrolle bei Stoffwechselentgleisungen
- Verlaufskontrolle bei chronischen Lungenerkrankungen
Hypoxämie/Hypoxie: niedrige Sauerstoffsättigung
Bei einer zu niedrigen Sauerstoffsättigung im Blut liegt eine Hypoxämie bzw. Hypoxie vor. Von einer Hypoxämie spricht man bei einem verringerten Sauerstoffgehalt im arteriellen Blut, von einer Hypoxie bei einer Sauerstoffmangelversorgung in einem Gewebe oder im gesamten Organismus.
- Mäßige Hypoxämie
SpO2:
90–94%paO2:
approx. 80 mmHg- Mittelgradige Hypoxämie
SpO2:
85-89%paO2:
approx. 60 mmHg- Hochgradige Hypoxämie
SpO2:
< 85%paO2:
< 50 mmHg
Symptome der Hypoxämie
Eine zu niedrige Sauerstoffsättigung im Blut äußert sich meist durch folgende Symptome:
- Atemnot
- Schwindel
- Brustschmerzen
- hoher Puls, Tachykardie, Blutdruckanstieg
- Angst, Unruhe
Eine Sonderform der Hypoxämie – die sogenannte Silent Hypoxemia oder Happy Hypoxemia – trat zuletzt vor allem vermehrt bei Infektionen mit COVID-19 auf. Dabei zeigen Patientinnen und Patienten trotz hochgradiger Hypoxämie mit Sauerstoffsättigungswerten bis unter 70 % weder Luftnot noch beschleunigte Atmung. Obwohl die typischen Symptome derart niedriger Sauerstoffsättigungswerte ausbleiben, schreitet die Dekompensierung der Lunge bei einer solch starken Hypoxämie schnell voran und ist lebensbedrohlich.
Ursachen für Hypoxämie :
Zu den Ursachen einer zu niedrigen Sauerstoffsättigung im Blut gehören unter anderem:
· Einschränkungen der Atmung, etwa ausgelöst durch Kopfverletzungen, Schlafapnoe/Schnarchen oder Schlaganfall
· Lungenerkrankungen wie Lungenembolie, Lungenentzündung, Asthma oder chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD)
· Bluterkrankungen wie Anämie oder Blutbildungsstörungen
· Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Herzinsuffizienz oder Herzinfarkt
· Bestimmte Umweltfaktoren wie extreme Höhe
· Vergiftungen, etwa durch Medikamente, Drogen oder Kohlenstoffmonoxid
Was tun bei niedriger Sauerstoffsättigung im Blut?
Wenn die Sauerstoffsättigung im Blut zu niedrig ist, kann der Lunge im Rahmen einer Sauerstofftherapie zusätzlicher Sauerstoff zugeführt werden.
Mittels Pulsoxymetrie oder Blutgasanalyse wird die Sauerstoffsättigung bestimmt und die benötigte Menge an zusätzlichem Sauerstoff ermittelt. Der benötigte Sauerstoff wird anschließend der Lunge zugeführt – in der Regel über eine Nasenkanüle.
Eine Sauerstofftherapie kann sowohl in der Akuttherapie als auch zur dauerhaften Versorgung angewandt werden.
Im Rahmen einer dauerhaften Therapie werden in der Regel 3 Arten von Systemen eingesetzt: Sauerstoffkonzentratoren, Druckgassysteme und Flüssigsauerstoffsysteme. Druckgas- und Flüssigsauerstoffsysteme benötigen einen Behälter mit Sauerstoff in flüssigem bzw. gasförmig komprimiertem Zustand. Sauerstoffkonzentrationen kommen ohne Sauerstoffbehälter aus. Sie trennen lediglich den Sauerstoff vom Stickstoff und erhöhen dadurch den Sauerstoffgehalt in der Einatemluft.
Erhöhte Sauerstoffsättigung und ihre Wirkung auf den Körper
Eine erhöhte Sauerstoffsättigung kann zum Beispiel bei Hyperventilation auftreten oder wenn eine Sauerstofftherapie durchgeführt wird, obwohl das Blut bereits ausreichend mit Sauerstoff versorgt ist.
Eine zu hohe Sauerstoffsättigung im Blut kann zu Schäden in der Lunge sowie im Herz-Kreislauf- und Nervensystem führen. Sie erhöht außerdem das Risiko für Lungenversagen, Herzinfarkte, Herzrhythmusstörungen und Organversagen. Bereits bei einem SpO2-Ausgangswert von 94-96 % kann zusätzlicher Sauerstoff im Blut schädliche Folgen haben.1
Im Falle einer Reanimation empfehlen die Leitlinien aus diesem Grund die Sauerstoffkonzentration nach einem ROSC zu reduzieren.
Es empfiehlt sich daher dringend, vor der Gabe von Sauerstoff die tatsächliche Sauerstoffsättigung im Blut der Patientin oder des Patienten zu überprüfen.
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1Derek K Chu, MD et al.: Mortality and morbidity in acutely ill adults treated with liberal versus conservative oxygen therapy (IOTA): a systematic review and meta-analysis. The Lancet (April 2018) Vol. 391, Issue 10131: 1693-1705.