Сатурация кислорода

Сатурация кислорода — это показатель степени насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом, выражаемый в процентах. Клинически значимый параметр, отражающий эффективность газообмена в лёгких и транспорта кислорода к тканям. В медицинской практике термин «сатурация» (SpO₂, периферическая сатурация кислорода) чаще всего обозначает показатель, полученный неинвазивным методом пульсоксиметрии.

Физиологической нормой для здорового человека в покое считается сатурация в диапазоне от 95% до 100%. Уровень ниже 90% расценивается как гипоксемия — патологическое состояние, требующее медицинского вмешательства.

Физиологические основы

Транспорт кислорода в крови

Кислород в крови переносится двумя основными способами:

• В связанном с гемоглобином виде (основной путь) — образуется оксигемоглобин. Именно этот показатель измеряет сатурация.
• В растворённом в плазме виде (незначительная доля, около 1-2% от общего объёма).

Гемоглобин — железосодержащий белок, находящийся в эритроцитах. Каждая молекула гемоглобина способна связывать до четырёх молекул кислорода. Сатурация показывает, сколько из доступных мест связывания занято кислородом.

Кривая диссоциации оксигемоглобина

Зависимость между парциальным давлением кислорода в крови (PaO₂) и сатурацией (SpO₂) имеет нелинейный характер и описывается S-образной кривой диссоциации оксигемоглобина. Эта кривая имеет важное физиологическое значение:

• При высоких значениях PaO₂ (от 60 до 100 мм рт. ст.) кривая идёт полого: даже значительное снижение давления кислорода ведёт лишь к небольшому падению сатурации.
• При низких значениях PaO₂ (ниже 40-50 мм рт. ст.) кривая становится крутой: даже небольшое снижение давления кислорода вызывает резкое падение сатурации и, соответственно, ухудшение снабжения тканей.

Сдвиг кривой влево означает повышение сродства гемоглобина к кислороду (кислород легче присоединяется, но труднее отдаётся тканям). Сдвиг вправо — снижение сродства (кислород легче отдаётся тканям, но хуже связывается в лёгких). На положение кривой влияют температура, pH крови (эффект Бора), концентрация углекислого газа и содержание 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах.

Методы измерения

Неинвазивная пульсоксиметрия

Наиболее распространённый и доступный метод. Прибор (пульсоксиметр) просвечивает ткани (как правило, кончик пальца, мочку уха, у младенцев — стопу) светом двух длин волн (660 нм — красный, 940 нм — инфракрасный). Оксигемоглобин и дезоксигемоглобин имеют разные спектры поглощения на этих длинах волн. На основе анализа ослабления светового потока, связанного с пульсацией артериальной крови, прибор вычисляет сатурацию (SpO₂) и частоту пульса.

Ограничения и факторы, влияющие на точность:

• Плохая периферическая перфузия (холодные руки, низкое артериальное давление, шок, гипотермия).
• Лаки на ногтях (тёмные оттенки голубого, чёрного, зелёного цветов), грязь.
• Движения пациента (тремор, судороги).
• Яркий внешний свет (солнечный, операционные лампы).
• Наличие карбоксигемоглобина (угарный газ) — пульсоксиметр может завышать показатели, так как карбоксигемоглобин по спектру похож на оксигемоглобин.
• Наличие метгемоглобина (отравление некоторыми лекарствами, бытовой химией) — показания искажаются, как правило, стремятся к 85%.
• Анемия — при очень низком уровне гемоглобина сатурация может оставаться нормальной, но общая кислородная ёмкость крови резко снижена.

Инвазивный анализ газов крови

• Артериальная пункция — «золотой стандарт». Оценивается парциальное давление кислорода в артериальной крови (PaO₂) в мм рт. ст. или кПа, а также сатурация (SaO₂), рассчитанная по кривой диссоциации.
• Венозная или капиллярная кровь — менее точны, чем артериальный анализ.

Клиническое значение

Диагностика и мониторинг

Показатель сатурации используется в диагностике и мониторинге многих заболеваний:

• Хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ) — степень дыхательной недостаточности, критерий для назначения длительной кислородотерапии.
• Пневмония (в том числе вирусная, включая COVID-19).
• Бронхиальная астма (во время приступа).
• Острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС).
• Сердечная недостаточность.
• Врождённые пороки сердца (синие пороки — тетрада Фалло).
• Тромбоэмболия лёгочной артерии (ТЭЛА).
• Отравления угарным газом (здесь сатурация пульсоксиметром неинформативна — необходим анализ газов крови).

Целевые уровни

В клинической практике целевые значения сатурации варьируются в зависимости от состояния пациента и сопутствующей патологии:

• Пациенты с ХОБЛ — обычно целевой уровень 88–92%, чтобы избежать гиперкапнии (повышения углекислого газа) из-за утраты гипоксического драйва дыхания.
• Критические пациенты, новорождённые — строгий контроль, часто 90–96%.
• Взрослые без лёгочной патологии — целевой уровень 94–98%.

Симптомы гипоксемии

При снижении сатурации ниже 90% у пациента могут наблюдаться:

• Одышка.
• Цианоз (синюшность кожи и слизистых).
• Учащённое сердцебиение (тахикардия).
• Повышение артериального давления.
• Дезориентация, спутанность сознания (при тяжёлой гипоксии).

Бытовые пульсоксиметры в России

С 2020 года в связи с пандемией COVID-19 в России значительно выросла популярность портативных пульсоксиметров для домашнего использования. Врачи рекомендовали иметь прибор в домашней аптечке, особенно людям с хроническими заболеваниями лёгких и сердца.

Рекомендации Минздрава РФ: при самостоятельном мониторинге SpO₂ в домашних условиях следует обращаться за медицинской помощью, если показатель удерживается ниже 94% более нескольких минут, или если он снижается до 92% и ниже. Не следует использовать бытовые приборы для самодиагностики без оценки клинической картины.

Интересные факты

• Первое клиническое применение принципа спектрофотометрии для оценки оксигенации крови относят к 1935 году, когда немецкий физиолог Карл Матес разработал световой «ухооксиметр».
• Современная пульсоксиметрия стала широко применяться в анестезиологии с 1980-х годов, что позволило значительно снизить риск гипоксемии во время наркоза.
• В 2020 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) включила пульсоксиметры в перечень необходимых медизделий для реагирования на COVID-19.

Источники

• Чучалин А. Г. (ред.) «Пульмонология: национальное руководство». — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016.
• Малышев В. Д. (ред.) «Интенсивная терапия. Реанимация. Первая помощь». — М.: Медицина, 2012.
• Клинические рекомендации Минздрава РФ по диагностике и лечению ХОБЛ (2021).
• Marriott W. E. «A pulse oximetry: A historical perspective». — Journal of Clinical Monitoring, 1998.
• Авдеев С. Н. «Респираторная поддержка при хронической обструктивной болезни легких». — Пульмонология, 2007.