Что означают две цифры на пульсоксиметре

Пульсоксиметрия и её показатели. Уровень кислорода в крови или сатурация

Как работает пульсоксиметрия

Пульсоксиметрия проводится при помощи пульсоксиметра. Пульсоксиметр является неинвазивным средством измерения как частоты пульса, так и насыщения артериального гемоглобина кислородом на периферическом капиллярном уровне.Он состоит из портативного монитора и фотоэлектрического зонда который закрепляется на перст, пальце руки или ноги или на мочке уха пациента.Зонд измеряет количество красного цвета в капилляре во время систолы и диастолы. Монитор высчитывает время между пиками и показывает величину пульса в ударах в минуту.Прибор также вычисляет значение, основанное на коэффициенте поглощения света на систоле и диастоле и показывает периферийный процент сатурации кислорода (SpO2).

Если пульсоксиметр показывает сатурацию ниже 92%, то это причина для беспокойства. Ее падение ниже 90% наводит на мысль о гипоксемии. Это значит, что концентрация кислорода в кровеносном русле более низкая, чем в клетках. Это затрудняет диффузию кислорода из клеток и назад в кровеносное русло, ведя к гипоксии ткани и в дальнейшем к смерти. Идеальной является сатурация в 94-99%, но следует иметь в виду факторы, которые могут повлиять на показания пульсоксиметра. Среди условий, которые могут сделать показания прибора ненадежными, можно отметить плохую периферическую перфузию, в том числе вызванную шоком, вазоконстрикцией (сужением кровеносных сосудов), гипотензией (пониженным артериальным давлением). Нельзя прикреплять чувствительный зонд к поврежденной конечности. Нельзя использовать прибор на той же руке, на которой измеряется артериальное давление. Следует иметь в виду, что показания пульсоксиметра будут идти вниз в то время, когда манжета тонометра надувается. Она будет закрывать артериальный кровоток, влияющий на показания,

Изменения, происходящие в области медицины, а также связанные с ними электронные переносные устройства, можно назвать поистине революционными. Приборы, которые раньше можно было найти только в стационарах теперь доступны для домашнего медицинского применения, Хорошим примером является концентратор кислорода для дома. Соответственно, пульсоксиметры используются медсестрами в больницах, амбулаторными пациентами дома, любителями фитнеса в тренажерном зале и даже пилотами в самолетах. Пульсоксиметрия наиболее информативный метод определения содержания кислорода к крови.

Показатель PI на пульсоксиметре. Индекс перфузии (PI) – это интенсивность объемного периферического кровотока, иными словами PI — сила пульса в месте измерения.

Величина PI измеряется в диапазоне 0,02–20,0%.

Рекомендации, необходимый поток кислорода, режим и длительность кислородной терапии, назначает лечащий врач! Кислородотерапия в домашних условиях проводится с помощью кислородных концентраторов под контролем показаний пульсоксиметра.

Демонстрационное видео. Пульсоксиметрия пульсоксиметром Армед YX301

Источник

Сатурация при коронавирусе

Сатурация (англ. saturation — «насыщенность») крови кислородом показывает, сколько этого жизненно важного для органов газа на данный момент содержится и циркулирует в крови. Показатель выражается в процентах. Низкая сатурация, в том числе при коронавирусе, указывает на гипоксемию, которая требует срочных действий. Необходимо поднять уровень кислорода в легких и крови, чтобы предотвратить осложнения, а иногда и сохранить пациенту жизнь.

Сатурация крови кислородом измеряется специальным прибором — пульсоксиметром. С помощью этого экспресс-анализа врачи скорой помощи могут получить объективную информацию о состоянии дыхательной и кровеносной системы больного, а также оперативно принять решение о госпитализации и кислородной поддержке. Быстро сделать КТ легких не всегда представляется возможным. Если при COVID-19 у пациента явно снижена сатурация, это с наибольшей вероятностью говорит о вирусном поражении легких — пневмонии.

Измерение сатурации крови кислородом прибором пульсоксиметром позволяет бригадам скорой помощи определить тяжело больных пациентов с вероятно обширным поражением легких, вызванных COVID-19, а также оперативно принять решение о госпитализации и необходимой дополнительной кислородной поддержке.

Если у больного коронавирусом есть такой прибор дома, то он может проводить мониторинг самостоятельно, однако важно понимать, что пульсоксиметрия (измерение сатурации) не заменит визуальной оценки состояния легких (КТ легких), а неправильная интерпретация этого показателя может только напугать пациента, ввести в заблуждение бригаду скорой помощи или стоить больному жизни.

Пациенту с новой коронавирусной инфекцией и медикам нельзя ориентироваться исключительно на показатель сатурации — результат измерения сильно зависит от ряда сторонних факторов: чувствительности прибора, освещения, цвета кожи больного. Между тем, если опираться на этот показатель как на основной (без спирометрии и КТ) велика вероятность неадекватной оценки здоровья человека — при тяжелой пневмонии сатурация может некоторое время держаться в норме, а потом резко упасть. В ночное же время сатурация снижается даже у здорового человека.

В этом материале мы разберем основные вопросы, связанные с сатурацией при коронавирусе.

Что такое сатурация?

Под сатурацией понимается показатель насыщенности крови кислородом, который поступает из легочных альвеол. Вместе с кровью кислород транспортируется к органам и тканям. Снижение сатурации при COVID-19 говорит о гипоксемии, вероятной причиной которой является вирусно-инфекционное поражение легких. Гипотеза может быть подтверждена или опровергнута на компьютерной томографии — в ходе визуальной оценки легких.

Какая норма сатурации у здорового человека?

Нормой для здорового человека считается SpO2 = 95-99 (или 100)%. Норма сатурации крови кислородом зависит от индивидуальных особенностей организма человека, например, от наличия или отсутствия анемии, апноэ, хронических заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой систем, вредных привычек, возраста. Ночью у каждого человека сатурация снижается, причем различия бывают существенными. Например у людей с хроническими заболеваниями дыхательной системе (ХОБЛ, апноэ), адаптировавшихся к постоянной нехватке кислорода, показатель может упасть до 90% (в глубокой фазе сна).*

По наблюдениям медиков, работающих в больницах с тяжелобольными пациентами, которые находятся «на кислороде», наиболее опасное время — с 3 до 7 часов ночи. В это время регистрируется наибольшее количество летальных исходов из-за снижения сатурации, точнее из-за кислородной гипоксемии.

R.E. Gries, L.J. Brooks, Normal oxyhemoglobin saturation during sleep. How low does it go? K. Szabó, F. Ihász, The effect of reduced oxygen saturation during sleep on depression, 2020

Почему при коронавирусе снижается сатурация?

Не у всех пациентов при COVID-19 снижается сатурация, а только при развитии осложнения — вирусной пневмонии. Снижение сатурации говорит о вероятной дыхательной недостаточности. Если коронавирусная инфекция проникла к легочной ткани, а иммунитет человека не может справиться с ней, в легких начинается деструктивный процесс — альвеолярные перегородки (и интерстиций) повреждаются и воспаляются, а сами альвеолы заполняются жидким экссудатом — в норме они заполнены воздухом и являются начальным пунктом транспортировки кислорода к органа, в том числе к сердцу и головному мозгу. Поскольку при коронавирусе повреждение бронхиального дерева не наблюдается, снижение сатурации у пациента может говорить о сокращении функциональных участков легочной ткани.

Если при коронавирусе сатурация ниже 95%, больного могут госпитализировать.

Зачем измеряют сатурацию при коронавирусе?

Сатурацию при коронавирусе измеряют, чтобы быстро выявить опасную для жизни гипоксемию. Таким образом определяют тяжесть заболевания и принимают решение о дальнейших действиях: госпитализация, кислородная поддержка, компьютерная томография.

В зарубежной литературе есть термин «тихая гипоксемия» (Silent Hypoxemia), который появился только недавно, в условиях пандемии COVID-19, когда стало ясно, что довольно большой процент пациентов поступает в больницу с острой нехваткой кислорода, непропорциональной симптомам. Выходит так, что больные могут дышать, не задыхаются, сильный кашель и температура отсутствуют, при этом легкие сильно поражены, сатурация критически низкая, и необходим дополнительный кислород.

Может ли пациент с симптомами коронавируса как-то заподозрить у себя нехватку кислорода в связи с пневмонией? Да.

Симптомы снижения сатурации

Что делать, если упала сатурация?

Не паникуйте из-за снижения сатурации — нормальные жизненные показатели можно быстро восстановить, и даже значение 70% в течение нескольких дней совместимо с жизнью, причем шансы могут быть даже выше, если у пациента, например, хроническая обструктивная болезнь легких, и к низкому уровню кислорода его организм уже адаптировался. Сатурация может падать несколько дней.

Тем не менее, если при коронавирусе сатурация упала до 95%, 93, 90…%, а все измерения произведены верно (важно проверить, чтобы у пульсоксиметра был адекватный уровень заряда батареи, а сам прибор был зарегистрирован как медицинское изделие, а не приобретен у сомнительного производителя) — необходимо вызвать скорую помощь.

Почему данные пульсоксиметрии могут вводить в заблуждение?

Важно понимать, что на результат пульсоксиметрии могут влиять: чувствительность прибора (в т.ч. заряд батареи), освещение, цвет кожи пациента (чем темнее, тем выше будет показатель, что не отражает реального положения дел).

Понятие «норма сатурации» очень условно. Бывает, что пациенты с признаками коронавирусной инфекции и мобильным неинвазивным аппаратом для измерения сатурации начинают паниковать и звонить в скорую, если кислород в крови опускается, например, до 93%. Для этого обратимся к данным таблицы условной нормы:

Когда нужна госпитализация и кислородная поддержка?

Снижение сатурации опасно прежде всего для этих групп пациентов.

Если у госпитализированного пациента сатурация низкая и не поднимается даже с кислородом, то согласно действующим рекомендациям врачей-реаниматологов, больному проводится интубация трахеи.

Можно ли самостоятельно быстро поднять сатурацию?

До приезда скорой помощи и оксигенотерапии больной может принять следующие меры:

1. Сделайте дыхательные упражнения

Сядьте прямо, опустите плечи, выпрямитесь и постарайтесь расслабиться.

Откройте окна и проветрите помещение.

Лежите до 30 минут на животе.

Важно! Пожилым пациентам ввиду индивидуальных анатомических особенностей лежать на животе нельзя — возможно сдавливание дыхательного органа.

Нет данных, что какие-либо медикаменты способны эффективно повысить у больного коронавирусом сатурацию. Однако при отсутствии индивидуальной непереносимости и наличии в домашней аптечке аспирина, допустимо использование этого препарата.

Прием антикоагулянта аспирина ассоциируется со снижением потребности в механической вентиляции легких и в переводе в отделение интенсивной терапии, а также со снижением смертности пациентов, госпитализированных с COVID-19.

В целом, врачи, работавшие с тяжелобольными пациентами, неоднократно отмечали, что оксигенотерапия, а точнее постоянное пребывание пациента «на кислороде» менее эффективно, чем дыхательные упражнения. Больной должен самостоятельно, под контролем медицинского персонала дышать, «разминая» и стимулируя легкие.

Важно!Выполнение популярного упражнения с «надуванием» воздушных шариков не допустимо при поражении легких КТ-2, КТ-3, КТ-4 и особенно у пожилых пациентов, поскольку поврежденный и перерастянутый легочный матрикс может просто не выдержать нагрузки.

Как поднять сатурацию после вирусной пневмонии?

Если и после перенесенного коронавируса сатурация немного снижена, то это нормально — легочной ткани требуется время на восстановление прежней жизненной емкости дыхательного органа. Крайне полезны дыхательная гимнастика (см. комплекс дыхательных упражнений Стрельниковой) и прогулки на свежем воздухе с умеренными физическими нагрузками.

Для предотвращения агрессивного спаечного процесса в легких пациентам с выраженными на КТ фиброзными изменениями; обычно при КТ-4, КТ-3, реже при КТ-2 и очень редко при КТ-1 назначается антиоксидантная терапия пневмофиброза, которая включает диету, обогащенную антиоксидантами, ацетилцистеин, витамины группы Е (если нет аллергии).

Для уточнения диагноза и причин сниженной сатурации, после коронавируса важен КТ-контроль.

Когда еще у человека снижена сатурация?

Как измеряют сатурацию?

Сатурацию измеряют пульсоксиметром. Мобильными приборами оснащены бригады скорой помощи. Приобрести его можно и для домашнего мониторинга. Прибор напоминает прищепку, которая крепится на палец.

В течение минуты датчик со светодиодами считывает данные, а именно цвет крови (гемоглобина), который меняется в зависимости от сатурации, а также специфический пульсирующий световой сигнал, меняющийся в зависимости от изменений артериального давления.

На дисплее пульсоксиметра отображаются две цифры — верхняя показывает процент кислорода в крови, нижняя — пульс.

Сатурацию измеряют в положении сидя или лежа, рука пациента должна лежать на поверхности, а не висеть в воздухе.

В больницах также используются инвазивные приборы, с помощью которых лаборанты определяют газовый состав крови. Для этого осуществляется ее забор из артерии или вены.

Ошибается ли пульсоксиметр?

Да, результат будет ложным или искаженным, если:

Текст подготовил

Котов Максим Анатольевич, главный врач центра КТ «Ами», кандидат медицинских наук, доцент. Стаж 19 лет

Если вы оставили ее с 8:00 до 22:00, мы перезвоним вам для уточнения деталей в течение 15 минут.

Если вы оставили заявку после 22:00, мы перезвоним вам после 8:00.

Источник

Что означают цифры и буквы на пульсоксиметре

Пульсоксиметром является медицинский прибор малого размера, внешне похожий на прищепку с экраном. Индикатор прибора показывает несколько параметров. Применение прибора максимально простое, достаточно изучить инструкцию и проверить заряд аккумулятора. После включения подождать пару минут, затем надежно закрепить датчик на пальце. Фиксация должна быть надежной, при этом туго не сдавливать палец, что может привести к неверным результатам. Подождать до 20 секунд, пока прибор проводит измерение и анализирует результаты. После этого можно приступать к расшифровке результатов.

Что измеряется при помощи пульсоксиметра

Он показывает наличие кислорода в крови. Данный показатель называется сатурацией и измеряется в процентах. Сатурация может показать, насколько хорошо работают легкие. Пониженные показатели помогут принять меры к своевременному лечению.

Пульсоксиметр может показывать неверную сатурацию в нескольких случаях:

Пульсоксиметры бывают нескольких типов: стационарные – габаритное оборудование, которое используются в операционных, в отделении интенсивной терапии; поясные – портативные аппараты; наручные – используются спортсменами (пульсометр); напалечные – можно использовать амбулаторно, как и поясные; мониторы сна – используются при сбоях дыхательной системы во сне.

Какие есть показатели на экране пульсоксиметра и что они означают?

Сатурация гемоглобином кислородом артериальной крови (знак на пульсоксиметре SpO2) – измеряется в процентах, норма составляет 95-100. В норме кислород переносится гемоглобином, содержащимся в эритроцитах. Каждая молекула гемоглобина переносит до 4 молекул кислорода. Падение сатурации до 94% и ниже показывает, что необходимо принять меры и выяснить причину. Кровь не насыщается кислородом в полной мере.

При показателях сатурации ниже нормы необходимо провести повторное измерение и посетить врача. Если же прибор показывает 90% при хорошем самочувствии, это может говорить о неверной работе пульсоксиметра.

Если сатурация 100%, стоит повторить измерение. Такой показатель может спровоцировать критично низкий уровень гемоглобина, отравление угарным газом, красители в крови.

У людей пожилого возраста с проблемами дыхания сатурация может падать до 80% кратковременно. В этом случае необходима будет поддержка кислорода.

При измерении SpO2 у детей и показателях менее 94% говорит о возникновении заболеваний легких.

Нормы для курящих людей составляет 92-95% из-за снижения насыщения кислородом эритроцитов.

PRbpm – показывает силу пульса, измеряется в количестве ударов в одну минуту. Норма у взрослых составляет 60-100 ударов. У новорожденных – 140 ударов, постепенно снижаясь по мере роста ребенка. У подростков нормы приближены к взрослым показателям. Отклонения в показателях могут свидетельствовать о проблемах в системе дыхания и сердечно-сосудистой системы.

PI – индекс перфузии (интенсивность объемного периферического кровотока). Параметры в пределах нормы считаются 4-7%. Цифры ниже означают недостаточное заполнение сосуда, выше – избыточное заполнение сосуда. Однако на результат измерения может повлиять сдавливание конечности, на которой проводится измерение, пониженная температура тела, спазм сосудов. По иному параметры могут называться как индекс импульсной модуляции.

Показатель зависит от следующих факторов:

Если показатели PI варьируются в пределах 0,6-2%, это говорит о заполнении капилляра на половину или меньше. При значении выше 7% говорит об избыточной перфузии по причине затрудненного кровоснабжения, низкой эластичности стенок сосудов, сердечной недостаточности.

Данный показатель поможет выявить спазм в периферических сосудах и принять медицинский препарат, снимающий его. Если индекс PI регулярно выходит за пределы нормальных значений, необходимо обратиться к врачу. Это поможет предупредить более серьезные заболевания.

Фотоплетизмограмма – это графическое изображение в виде волн. Показывает состояние кровотока в месте расположения датчика пульсоксиметра. Волновая структура возникает благодаря сердечному ритму, а также из-за поглощения света приемником датчика. Фотоплетизмограмма позволяет измерить объемный пульс, частоту сердцебиения, вариации сердечного ритма. Данные показателя могут многое сказать о хронических болях, отеках, болезни Рейно, тревожности.

Пульсоксиметр для диагностики коронавируса

Симптомы актуального заболевания легко спутать с обычной простудой. Однако из-за эпидемии инфекции массовая диагностика имеет определенные сложности, поэтому многие люди стали приобретать пульсоксиметры, чтобы вовремя обнаружить наличие заболевания.

Например, в США заболевших коронавирусом в легкой форме отправляют лечиться домой, выдав им пульсоксиметры. Контролировать свое состояние важно, чтобы избежать быстро развивающихся осложнений, которые могут привести к летальному исходу.

Важно! При заражении коронавирусом сатурация покажет 93% и ниже.

Безопасность и противопоказания

Метод пульсоксиметрии совершенно безопасен и безвреден. Необходимо учитывать, что при пониженном гемоглобине и эритроцитов в крови, заболеваниях сердечно-сосудистой системы с нарушением ритма, декомпенсации кровообращения данные могут искажаться. Пульсоксиметр не используется при отравлении угарным газом, потому что аппарат не способен отличить карбоксигемоглобин от оксигемоглобина.

Медицина развивается и совершенствуется ежедневно. Во многих странах пульсоксиметр покупают для домашнего использования. В России этот прибор только начинает применяться как бытовой. Существует большая вероятность, что в ближайшие годы пульсоксиметр станет таким же обыденным, как электронный термометр, тонометр и глюкометр, перестав всех удивлять.

Источник

Что означают две цифры на пульсоксиметре

Данная статья является реферативным изложением основной работы. Полный текст научной работы, приложения, иллюстрации и иные дополнительные материалы доступны на сайте VII Международного конкурса научно-исследовательских и творческих работ учащихся «Старт в науке» по ссылке: https://school-science.ru/7/11/40583.

Всякий здравомыслящий человек хочет прожить как можно дольше, возлагая надежды не только на генетику и здоровый образ жизни, но и на современную медицину. Точно так же любой из нас понимает, что современную медицину невозможно представить без современного оборудования. Фактически каждый инструмент, используемый медиками, функционирует или изготовлен благодаря достижениями в мире физики.

Медицина и физика – это две области, постоянно окружающие нас в повседневности, и влияние физики на развитие медицины только увеличивается.

В своей работе мы хотели бы показать, как физические законы работают в простых в использовании устройствах, взятых на вооружение не только профессиональными медиками, но и обычными людьми для контроля важнейших показателей здоровья.

Данная работа называется «Изучение работы пульсоксиметра и анализ данных, полученных в процессе исследования».

Вышеуказанная тема выбрана потому, что:

1. пульсоксиметр – современный медицинский прибор, доступный для работы в домашних условиях;

2. прибор позволяет изучить и легко контролировать важнейшие показатели кровеносной системы, нарушение работы которых смертельно опасно.

3. работу можно отнести, скорее, к области «медицина и физика», в настоящее время исследования в этой области очень актуальны

Объектная область исследования: сердечно-сосудистая система организма

Предмет исследования: уровень сатурации крови и пульсовая волна

В начале исследования мы сформулировали следующую гипотезу:

«Степень насыщения крови кислородом и частота пульсовой волны зависят от разных факторов повседневной жизни человека».

В соответствии с этой гипотезой поставили цель: познакомиться с теорией вопроса, найти и проанализировать соответствующие данные, позволяющие сделать определенные выводы о возможности изменения сатурации и частоты пульсовой волны.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

1. изучить теорию вопроса – принцип пульсоксиметрии, состав и функции крови, ее роль в организме человека;

2. познакомиться с прибором и физическими законами, лежащими в основе его работы;

3. провести соответствующие измерения и наблюдения;

4. сделать собственные выводы.

В процессе работы были использованы теоретические и практические методы, авторы посетили лабораторию клиники «Санитас», где наблюдали работу сотрудников лаборатории, встретились с заведующей реанимационным отделением ЦРБ г. Искитима Беляевой Марией Викторовной, провели соответствующие измерения.

1. Теория изучаемого вопроса

1.1. Состав и функции крови

Нормальная жизнедеятельность клеток организма возможна только при условии постоянства его внутренней среды.

Важнейшим компонентом внутренней среды организма является кровь.

Кровь в нашем организме выполняет следующие функции:

Транспортная функция – заключается в переносе кровью различных веществ и тепла в пределах организма.

Дыхательная функция – кровь переносит дыхательные газы – кислород (О2) и углекислый газ (СО2) Кислород доставляется от легких к потребляющим его клеткам, а углекислый газ – от клеток к легким.

Питательная функция – кровь переносит питательные вещества для всасывания и потребления

Выделительная (экскреторная) функция – при биологическом окислении питательных веществ в клетках образуются конечные продукты обмена, которые транспортируются кровью к выделительным органам: почкам, легким, потовым железам, кишечнику.

Терморегулирующая функция – благодаря высокой теплоемкости кровь обеспечивает перенос тепла к коже (70 % тепла, образующегося во внутренних органах), что обеспечивает рассеяние его в окружающую среду и перераспределение.

Гомеостатическая функция – кровь обеспечивает поддержание постоянства внутренней среды организма – гомеостаза.

Защитная функция заключается, прежде всего, в обеспечении иммунных реакций, а также создании кровяных и тканевых барьеров против чужеродных веществ, микроорганизмов, дефектных клеток собственного организма, остановке кровотечений при повреждении сосудов.

В данной работе с помощью простого прибора мы предприняли попытку исследовать некоторые моменты, связанные в первую очередь с дыхательной функцией крови, в частности, зависимость степени насыщения крови кислородом от различных факторов.

1.2. Как осуществляется насыщение крови кислородом

Кислород поступает в легкие и насыщает кровь, которая затем переносит его при помощи гемоглобина – белка, насыщенного железом. существует несколько видов гемоглобина. Гемоглобин, соединенный с кислородом, называется оксигемоглобин. Именно он определяет ярко-красный цвет артериальной крови. Всего в гемоглобине человека четыре участка связывания кислорода (по одному гему на каждую субъединицу), то есть одновременно может связываться четыре молекулы. Гемоглобин в лёгких при высоком парциальном давлении кислорода соединяется с ним, образуя оксигемоглобин.

Степень насыщения кислородом напрямую отражает его уровень. В медицине этот процесс называют сатурация. У здорового человека почти весь гемоглобин связан с кислородом, норма составляет 96–99 %.

Процентное отражение насыщенности крови кислородом называется – индексом сатурации.

1.3. Зависимость индекса сатурации от различных факторов

В норме индекс сатурации составляет 95–99 %.

Если этот показатель падает ниже 95 %, то можно говорить о каких-либо нарушениях в работе дыхательной и сердечно-сосудистой систем. К тому же снижение этого показателя может свидетельствовать о наличии анемии, то есть дефицита железа. Люди, страдающие хроническими заболеваниями органов дыхания в случае, когда заболевание протекает тяжело, также имеют пониженный уровень сатурации.

Причины понижения уровня сатурации:

• недостаточное количество гемоглобина в крови либо понижение его чувствительности к кислороду;

• нарушение вентиляционной способности легких, например отеки;

• нарушена механика дыхания: ночное апноэ

• недостаток поступающей в малый круг кровообращения крови;

• пребывание в высокогорной местности (см. Приложение №4);

• нарушение циркуляции в большом круге.

В связи с причинами снижения насыщенности крови появляются симптомы этого состояния:

• снижение артериального давления

Наличие таких признаков может свидетельствовать о существенном недостатке кислорода в крови и о возможных патологических процессах, начинающихся в организме. При запущенных формах сатурации может наступить геморрагический шок. Последствия такого состояния могут быть весьма серьезными для организма. (из статьи «Мозг и сосуды», источник: сайт интернет-проекта «Болезни крови», см. Приложение, ссылки).

1.4. Пульсовая волна. Пульс

Пульс образуется при выталкивании крови из левого желудочка в аорту и в виде волны распространяется по артериям со скоростью 11 м/с, то есть 40 км/ч. Частота ударов пульса зависит от пола (у женщин на 10 ударов чаще, чем у мужчин), от возраста (у детей чаще, чем у взрослых), от положения тела, от пищеварения (первые 2–3 часа после еды чаще, чем до еды), от времени года, а также и от времени дня.

Артериальным пульсом называют ритмические колебания стенки артерий, обусловленные выбросом крови из сердца в артериальную систему и изменением в ней давления во время систолы и диастолы левого желудочка.

Исследование пульса позволяет оценить ряд важных характеристик состояния сердечно-сосудистой системы.

Сфигмография – метод графической регистрации артериального пульса. Получаемую при этом кривую называют сфигмограммой.

За время одного сердечного цикла регистрируется пульсовая волна, на которой выделяют восходящий участок –cd и нисходящий – dh.

Восходящий участок отражает растяжение стенки артерии возрастающим в ней систолическим давлением крови в период времени от начала изгнания крови из желудочка до достижения максимума давления. Нисходящий отражает восстановление исходного размера артерии за время от начала снижения в ней систолического давления до достижения в ней минимального диастолического давления.

Возрастные изменения пульсовой волны, вызванные снижением эластичности стенок артерий (материал статьи «Артериальный пульс», см. ссылку))

На dh имеются вырезка и подъем. Вырезка возникает в результате быстрого снижения давления в артерии в начале диастолы желудочков. В это время при еще открытых полулунных клапанах аорты осуществляется расслабление левого желудочка, вызывающее быстрое снижение в нем давления крови, а под действием эластических волокон аорта начинает восстанавливать ее размеры. Часть крови из аорты перемещается к желудочку. При этом она оттесняет створки полулунных клапанов от стенки аорты и вызывает их закрытие. Отражаясь от захлопнувшихся клапанов, волна крови создаст на мгновение в аорте и других артериальных сосудах новое кратковременное повышение давления, что регистрируется подъемом.

По сфигмограмме можно рассчитать длительность сердечного цикла, ритм сердца, частоту сокращений сердца, оценить продолжительность периода изгнания крови. По крутизне cd судят о скорости изгнания крови левым желудочком, состоянии аортальных клапанов и самой аорты.

2. Пульсоксиметрия – один из способов контроля состояния сердечно-сосудистой системы

2.1. Система получения медико-биологической информации

В современном мире много разной техники, которую можно применять даже дома. К примеру, есть измерители нитратов в овощах и фруктах, глюкометры, дозиметры, электронные тонометры, метеостанции для дома и так далее. Помочь человеку разобраться в устройстве приборов и их работе может школьная физика. В медицине она функционирует по тем же законам, что и в жизни.

Медицинская физика – это наука о системе, которая состоит из физических приборов и излучений, лечебно-диагностических аппаратов и технологий.

Цель медицинской физики – изучение систем профилактики и диагностики заболеваний, а также лечение больных с помощью методов и средств физики, математики и техники. Природа заболеваний и механизм выздоровления во многих случаях имеют биофизическое объяснение.

(Медицинская энциклопедия). Важным разделом медицинской физики является разработка диагностических и лечебных методов, связанных с использованием электромагнитного излучения в различных диапазонах. Очень много приборов существует для изучения тока крови и заболеваний, так или иначе влияющих на нее. Это тонометры, приборы для определения уровня сахара в крови, гемоанализаторы и пр. В нашей работе мы расскажем о простом и доступном каждому приборе- пульсоксиметре, который позволяет контролировать два важнейших показателя крови: пульс и уровень сатурации.

2.2. Пульсоксиметрия и пульсоксиметр

Сатурация определяется в процентном содержании и отражает насыщенность крови кислородом. Метод определения сатурации называется пульсоксиметрией. Соответственно прибор, ее измеряющий – пульсоксиметр. Работа пульсоксиметра основана на простых, хотя и мало кому понятных принципах спектрофотометрии. Сначала аппарат использовали только в палатах интенсивной терапии, а затем он стал общедоступным и успешно применяется даже в домашних условиях. Принцип работы прибора не требует забора крови или еще каких-то неприятных процедур. Для измерения степени насыщенности нужно приложить прибор к уху или подушечке пальца. Встроенный в него процессор обрабатывает данные и показывает уровень сатурации.

В основе технологии используются два физических принципа:

Во-первых, поглощение гемоглобином света двух различных по длине волн меняется в зависимости от насыщения его кислородом. В организме человека присутствуют два вида гемоглобина – восстановленный и оксигемоглобин. Гемоглобин, насыщенный кислородом, по-другому, нежели гемоглобин без кислорода, проницаем светом, и фотодетектор пульсоксиметра улавливает это различие и передает результаты в микропроцессор, который и анализирует их. Датчики работают по очереди и одновременно, включаются и выключаются попеременно, чтобы процессор смог отделить их систематическое воздействие на ткани от обычного внешнего света, который не должен никак сказываться на результатах исследования.

Во-вторых, световой сигнал, проходя через ткани, становится пульсирующим из-за изменения объема артериального русла при каждом сокращении сердца. Этот компонент может быть отделен микропроцессором от непульсирующего, идущего от вен, капилляров и тканей.

Определенные данные уже изначально заложены в пульсоксиметр – он знает, что гемоглобин, связанный с кислородом, лучше поглощает инфракрасный свет, а «чистый» гемоглобин – красный, и на основе этих данных он и выводит на дисплей итоговые результаты. Поток света, что не востребован кровью, забирает на себя фотоприёмник.

Итак, что измеряет пульсоксиметр?

2. Частоту пульса – удары в минуту в среднем за 5–20 секунд.

Пульсоксиметр не дает информации о:

• содержании кислорода в крови;

• количестве растворенного в крови кислорода;

• дыхательном объеме, частоте дыхания;

• сердечном выбросе или артериальном давлении.

Норма сатурации одинакова для взрослого и ребенка и составляет 95–98 %, в венозной крови – обычно в пределах 75 %. При достижении цифры в 94 %, врач должен принимать срочные меры по борьбе с гипоксией, а критическим значением считают сатурацию 90 % и ниже, когда пациенту требуется экстренная помощь.

Для справки: Как проверить насколько насыщенная у человека кровь кислородом. Есть один простой метод. Для этого нужно задержать дыхание и отсчитать, сколько времени человек может не дышать. Если время задержки дыхания приближается к одной минуте, то это норма.

3. Экспериментальная часть

3.1. Знакомство с лабораторией и методами исследования крови.

На начальном этапе работы следовало изучить теорию, познакомиться с составом и функциями крови, как важнейшей системы организма, выяснить, как осуществляется транспортировка кислорода кровью к клеткам. Здесь нам оказали помощь сотрудники лаборатории клиники Санитас и заведующая Коведяева Юлия Михайловна. (на снимке).

Нам рассказали о методах исследования крови, показали современное оборудование, взяли нашу кровь на анализ и подробно расшифровали результаты.

Также мы увидели, как выглядят различные клетки крови человека под микроскопом, узнали о том, как меняются показатели крови при некоторых патологических состояниях организма.

Во время второго посещения ЦРБ г. Искитима и встречи с заведующей реанимацией Беляевой Мариной Викторовной мы узнали, как контролируют показатели работы сердечно-сосудистой системы у пациентов с тяжелыми состояниями, узнали, кому показана пульсоксиметрия, как необходимо действовать в случае угрозы жизни тяжелого больного. Врач рассказала, что в городской больнице в реанимации у всех пациентов контроль ведется непрерывно.

Пульсоксиметрия показана при:

• при отравлениях угарным газом.

Мы узнали, что существует Руководство Всемирной организации здравоохранения по пульсоксиметрии, так как эта процедура – стандарт мониторинга при анестезии (см. приложение).

Мы увидели, как осуществляется контроль степени сатурации и подача кислорода тяжелым пациентам. В данный момент в палате находились: пожилая пациентка с хронической обструктивной болезнью легких, пациент с инфарктом миокарда и пациентка после операции. Пациентка (72 года) с ХОБЛ дышать самостоятельно могла лишь ограниченное время, сатурация при отключении аппарата падала непрерывно в течение нескольких минут до уровня 80 %. После этого пациентка была подключена к аппарату.

Рассказывает Марина Викторовна Беляева

3.2. Описание эксперимента

Для проведения эксперимента нам понадобилось два пульсоксиметра. Приборы были заказаны в интернет-магазине, торгующим медицинской техникой. Нами были заказаны напальчиковые пульсоксиметры.

К сожалению, эта разновидность пульсоксиметров не предполагает запись информации, не давая возможность непрерывно следить за тем, как меняется пульс и сатурация. К сожалению, наши финансовые возможности не позволили приобрести приборы с большим количеством опций.

Мы решили провести наблюдения по двум направлениям:

а) изучить работу прибора;

б) исследовать, как меняется частота пульса и уровень сатурации в разных условиях.

Изучение работы прибора провели следующим образом:

2. Отсутствие пульса – препятствие для работы? Мы выполнили измерение пульса и степени сатурации, перевязав палец нитью на короткое время. В итоге обнаружилось, что при отсутствии пульсовой волны прибор не работает.

3. Препятствие – металл. Мы выполнили измерения, обернув палец металлической фольгой. Прибор не дал показаний, это объясняется, видимо, тем, что алюминий отражает поток излучения от источника. Мы нашли соответствующую информацию и убедились, что алюминий – действительно препятствие для и\к лучей.

4. Испытания в условиях яркого света. Мы провели испытания прибора при ярком свете (в инструкциях к прибору говорится о том, что наличие яркого света может менять показания). В итоге выяснилось, что точечные светодиодные светильники действительно влияют на работу прибора. Показаний нет.

5. Наличие красителей на ногтях. Мы использовали гель-лак для ногтей. В результате прибор не дал показаний. Обычный лак не повлиял на его работу.

6. Поведение испытуемого. Мы убедились, что повышенная активность: дрожь, движения, размахивание руками, смех и пр. приводят к тому, что показания прибора неточные.

Кроме того, мы выяснили, что прибору требуется время для того, чтобы на мониторе установились стабильные значения. Таким образом, пульсоксиметр инерционен.

Исследование изменения частоты пульса и уровня сатурации проводилось следующим образом:

1. Для простого измерения степени сатурации мы попросили принять участие в эксперименте добровольцев разных возрастов. Мы померили сатурацию для начала у нескольких испытуемых и выяснили, что из двадцати восьми человек только у двух степень сатурации была на уровне 94 %. В беседе они нам рассказали о том, что страдают анемией. Таким образом, мы предполагаем, что степень сатурации может быть понижена у анемичных людей.

2. Далее мы приступили к более «тонким» экспериментам. В опытах участвовали добровольцы. Мы выполнили следующее:

а. Фиксация показаний прибора в спокойном состоянии.

б. Фиксация показаний после бега испытуемого по лестнице (1–3 этаж).

в. Проведение измерений после двадцати приседаний

г. Фиксация показаний после охлаждения пальца в снегу и нагревания в горячей воде

д. Проведение измерений в ходе задержки дыхания не более, чем на1 мин.

3. Кроме того, мы обратились к регулярно занимающемуся в тренажерном зале испытуемому (48 лет) за помощью, предложив ему выполнить измерения до и после тренировок.

4. Также по нашей просьбе один из испытуемых (45 лет) замерил уровень сатурации и пульс во время авиаперелета.

Полученные результаты размещены в приложении № 3.

3.3. Выводы, сделанные в процессе изучения работы прибора:

1. Пульсоксиметр дает неинвазивную оценку насыщения артериального гемоглобина кислородом. В его работе используются два принципа:

• раздельное поглощение света гемоглобином и оксигемоглобином;

• выделение из сигнала пульсирующего компонента.

2. На работу прибора могут влиять различные факторы: яркий свет, препятствие на пальце в виде фольги или на ногтях в виде покрытия, активность испытуемого, нарушение тока крови. Изменения в показаниях прибора имеют в этом случае физическую причину.

3.4. Выводы, сделанные по результатам измерений:

Проанализировав полученные данные, мы пришли к выводу, что частота пульса в наших опытах очень вариабельна, а степень сатурации, наоборот, стабильна. пульс после снятия нагрузки восстанавливается в течение 1–2 минут в среднем. Сатурацию существенно понизить у здорового человека нам не удалось. То незначительное понижение, которое удавалось наблюдать, может быть связано с погрешностью прибора.

Таким образом, наша гипотеза считается частично доказанной.

Есть два жизненно важных параметра:

• частота сердечных сокращений;

• уровень сатурации в артериальной крови.

На любые изменения условий быстро реагирует частота сердечных сокращений, а сатурация остается прежней. В нашем представлении это означает то, что сатурация является таким важным параметром, что сама природа позаботилась о сохранении ее постоянной.

Заключение

Кровь – сложнейшая, не изученная до конца система организма человека. Она выполняет важнейшие функции, без которых невозможно само существование. Каждый человек, считающий себя современным и образованным, должен иметь представление о том, как работает его организм. Особенно если он хочет жить долго и оставаться здоровым.

Рекомендации. Как насытить кровь кислородом? (из статьи «Мозг и сосуды», см. ссылки)

Среди методов насыщения крови кислородом существуют как простые и вполне доступные каждому, так и медицинские методы.

Физические упражнения, особенно хорошо подходит бег трусцой. Он заставляет легкие работать и ускоряет обмен кислорода. К тому же такие нагрузки повышают жизненную емкость легких, от которой зависит степень сатурации.

Дыхательная гимнастика. Это один из главных методов, позволяющих увеличить насыщенность крови. Самое популярное упражнение из этого комплекса – короткий вдох через нос и длинный выдох через рот. В результате кровь насыщается кислородом, а концентрация углекислого газа снижается. Дыхательная гимнастика показана и при заболеваниях, связанных с дыхательной системой, когда физические упражнения могут быть запрещены или существенно ограничены.

Прогулки на свежем воздухе помогут повысить уровень кислорода. Нужно гулять хотя бы два часа в день, во время прогулок нужно постараться находиться подальше от проезжей части. Прогулки лучше осуществлять в парках, где много деревьев и нет машин. В сочетании можно делать дыхательную гимнастику.

Для того чтобы насытить свой организм кислородом и не испытывать его недостатка, необходимо вести активный образ жизни и находить время для прогулок и занятий спортом.

Причем во время физической активности насыщаться будет и головной мозг, а это способствует улучшению памяти, работоспособности и сообразительности. При таком режиме жизни не только организм будет насыщаться кислородом, но и улучшится настроение и общее самочувствие человека.

Источник