Sauerstoffsättigung im Blut: lebensnotwendig für alle Körperfunktionen
Unser Blut transportiert Sauerstoff in die Lunge. Von dort gelangt er in unsere Körperzellen. Eine optimale Sauerstoffversorgung ist lebenswichtig für alle Organe und für alle Körperprozesse. Verschiedene Faktoren können die Sauerstoffversorgung beeinflussen. Eine zu geringe Sauerstoffsättigung im Blut kann zu erheblichen Störungen für die Gesundheit und für das Wohlbefinden führen. Für Sportler im Training, für Patienten mit Vorerkrankungen und auch für ältere Menschen ist es daher wichtig, regelmäßig die Sauerstoffsättigung zu messen und sie dadurch im Blick zu behalten.
Erfahren Sie hier, was die Sauerstoffsättigung ist, welche Werte als normal gelten und wie Sie selbst Ihre Sauerstoffsättigung messen können.
Was ist Sauerstoffsättigung im Blut?
Der Begriff Sauerstoffsättigung beschreibt, wie hoch der rote Blutfarbstoff, das Hämoglobin, mit Sauerstoff beladen ist. Die Sauerstoffmoleküle werden über die Lunge eingeatmet. Das Hämoglobin nimmt den Sauerstoff auf und transportiert ihn über den Blutkreislauf in das Körpergewebe. Von dort gelangen die geladenen Sauerstoffmoleküle in die Körperzellen.
Es gibt verschiedene Arten der Sauerstoffsättigung im Blut:
- die allgemeine Sauerstoffsättigung
- die arterielle Sauerstoffsättigung
- die pulsoxymetrisch gemessene Sauerstoffsättigung im Blut
- die venöse Sauerstoffsättigung
- die zentralvenöse Sauerstoffsättigung
- gemischt-venöse Sauerstoffsättigung
In akut lebensbedrohlichen Situationen, beispielsweise auf der Intensivstation, ist es besonders wichtig, durchgehend die Sauerstoffsättigung zu messen. Doch auch bei Sportlern, chronisch kranken Patienten oder älteren Menschen kann es sinnvoll sein, in regelmäßigen Abständen die Sauerstoffsättigung zu messen und den Verlauf zu dokumentieren.
Gesundheit: Was sagt die Sauerstoffsättigung im Blut aus?
In bestimmten Fällen, beispielsweise, wenn spezifische Symptome auftreten oder bei verschiedenen Untersuchungen, empfiehlt es sich aus medizinischer Sicht, die Sauerstoffsättigung zu messen. Man kann dadurch Rückschlüsse auf die Lungenfunktion ziehen und durch die Entwicklung der Sauerstoffsättigung verschiedene Körperaktivitäten und Organfunktionen überwachen und einschätzen.
- Durch die Maßnahme, die Sauerstoffsättigung zu messen, lassen sich die Durchblutung, die Sauerstoffaufnahme und die Stoffwechselaktivität des Gewebes beurteilen.
- Die periphere Sauerstoffsättigung im Blut lässt sich zur Berechnung des Sauerstoffgehaltes in den Arterien heranziehen.
- Die gemischtvenöse Sauerstoffsättigung und damit verbunden die zentralvenöse Sauerstoffsättigung im Blut sind für die Intensivmedizin wichtige Faktoren. Dadurch sind Rückschlüsse auf das Herzzeitvolumen möglich. Daher ist es beispielsweise während einer Narkose unverzichtbar, die Sauerstoffsättigung zu messen, um Patienten während einer Operation kontinuierlich zu überwachen.
- In der Notfallmedizin wird der Arzt immer auch die Sauerstoffsättigung messen, um über den Atemgashaushalt und die Sauerstoffsättigung informiert zu sein.
- Zur Verlaufskontrolle bei chronischen Lungenerkrankungen gehört es dazu, die Sauerstoffsättigung zu messen, beispielsweise bei Asthma oder Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD).
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Sauerstoffsättigung bei Babys
Unmittelbar nach der Geburt stellt sich der Kreislauf von Neugeborenen um. Die Sauerstoffsättigung im Mutterleib von ca. 50% erhöht sich direkt nach der Entbindung innerhalb von 10 Minuten auf 90 - 96%.
Sauerstoffsättigung im Gebirge
In Höhenlagen nimmt die Sauerstoffsättigung ab. In der Luft in gemäßigten Höhenlagen liegt der Sauerstoffanteil bei ca. 21%. Je höher wir kommen, umso weniger Luftdruck besteht, deshalb steht im Gebirge weniger Anteil an Sauerstoff für jeden Atemzug bereit. Der Sauerstoff wird vom Hämoglobin schwieriger aufgenommen. Dadurch entstehen ein geringerer Sauerstoffpartialdruck und eine geringere Sauerstoffsättigung im Blut, in Folge entwickelt sich eine Hyperventilation. Durch diese wird das sympathische Nervensystem aktiviert, was die Herzfrequenz erhöht. Die erhöhte Herzfrequenz ist eine akute Anpassung an den Sauerstoffmangel. Dennoch bleibt der maximale Sauerstofftransport sowie die aerobe Kapazität eingeschränkt. Eine untrainierte Person verliert auf 1.500m Höhe pro 100 Höhenmetern etwa 1% ihrer Leistungsfähigkeit, auf 2.500m Höhe ist das eine um 10 % verringerte Leistungsfähigkeit, auf 4.000m Höhe sind es 25 % und auf 8.000m Höhe verliert die Person 65 % der Leistungsfähigkeit.
Oft wird ein Ausdauertraining in hohen Lagen gezielt dafür genützt, die Fähigkeit zur Sauerstoffsättigung im Blut zu erhöhen und die Leistungsfähigkeit zu trainieren. Ein Training über eine längere Phase hinweg bewirkt, dass sich der Körper anpasst. Die Erythrozyten im Blut vermehren sich. Die Konzentration des Hämoglobins steigt und der Sauerstofftransport verbessert sich. Das Atem- und Herzminutenvolumen steigt. Kapillaren werden vermehrt gebildet, dadurch entsteht ein höherer Gasaustausch in der Lunge.
Durch solch ein Höhentraining steigt die Leistungsfähigkeit. Der Gasaustausch entwickelt sich ökonomischer, da der Sauerstoff viel leichter aufgenommen wird und weitertransportiert werden kann. Diese Akklimatisation findet langsam statt, etwa nach einem ununterbrochenen Aufenthalt von mindestens drei Wochen in Höhenlagen. Bei derartigen Trainings gehört es dazu, ständig die Sauerstoffsättigung zu messen, zu beobachten und zu dokumentieren.
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Welche Symptome entstehen durch eine zu niedrige Sauerstoffsättigung?
Bei einer zu niedrigen Sauerstoffsättigung im Blut ist der Sauerstoffgehalt im arteriellen Blut oder im Gesamtorganismus verringert. Anzeichen sind Luftnot, Atembeschwerden, Angst und Unruhe, Herzrhythmusstörungen und Blutdruckanstieg.
Auswirkungen und Symptome von zu niedriger Sauerstoffsättigung im Blut sind:
- Atemnot
- Bewegungs- und Koordinationsschwierigkeiten
- Hautverfärbungen (grau oder transparent-bläulich)
- Erschöpfungszustände durch zu geringe Sauerstoffsättigung, bei denen selbst einfache Tätigkeiten schwer fallen
- Herzinsuffizienz bzw. Herzversagen
- Multiorganversagen durch eine eingeschränkte Sauerstoffsättigung im Blut
Eine niedrige Sauerstoffsättigung im Blut kann sowohl akut als auch chronisch auftreten.
Silent Hypoxemia - wenn die defizitäre Sauerstoffsättigung nur durch Messen festgestellt wird
Eine besondere Erscheinungsform der Hypoxämie, also einer zu geringen Sauerstoffsättigung, tritt vor allem im Zusammenhang mit COVID-19 auf. Viele Patienten, die eine schwere Hypoxämie mit Werten bis unter 70% haben, zeigen keinerlei Symptome, also weder beschleunigte Atmung noch Luftnot. Diese Form der reduzierten Sauerstoffsättigung ist vor allem deshalb so gefährlich, weil keine Krankheitsanzeichen warnen. Die Lunge überanstrengt sich und dekompensiert dann schnell, was eine lebensbedrohliche Komplikation darstellt.
Gibt es auch eine zu hohe Sauerstoffsättigung?
Wenn man besonders schnell und tief ein- und ausatmet, also hyperventiliert, kann die Sauerstoffsättigung im Blut kurzzeitig auf bis zu 100% ansteigen. Dadurch verringert sich gleichzeitig der Kohlendioxidgehalt im Blut.
Auch während einer Sauerstofftherapie kann die Sauerstoffsättigung erhöht sein. Eine Sauerstofftherapie ist nur dann angezeigt, wenn keine ausreichende Sauerstoffsättigung im Blut vorliegt. Sonst könnte die zusätzliche Verabreichung von Sauerstoff Risiken mit sich bringen, etwa für Lunge, Herz und andere Organe. Zu viel Sauerstoff kann im Körpersystem Entzündungen und oxidativen Stress herbeiführen.
Welche Faktoren beeinflussen die Sauerstoffsättigung im Blut?
Wenn aufgrund einer Erkrankung weniger Hämoglobin mit Sauerstoffmolekülen beladen werden kann, sinkt die Sauerstoffsättigung im Blut. Das ist bei verschiedenen Krankheiten der Fall. Auch durch eine verringerte Atmung senkt sich die Sauerstoffsättigung im Blut ab. Das kann bei einer Vergiftung mit bewusstseinstrübenden Substanzen der Fall sein.
Andere Gründe für eine verringerte Sauerstoffsättigung im Blut sind Herzfehler, Kreislaufstörungen, Störungen des Säure-Basen-Haushaltes mit Übersäuerung (Azidose) und ein zu geringer Sauerstoffgehalt in der Luft.
Verschiedene Krankheiten beeinflussen die Sauerstoffsättigung im Blut
Viele Erkrankungen beeinträchtigen die Sauerstoffsättigung im Blut kurzzeitig oder dauerhaft und lösen eine Hypoxämie aus, also eine Unterversorgung mit Sauerstoff im arteriellen Blut. So gibt es oft Atemeinschränkungen, ausgelöst durch Bronchospasmus, Kopfverletzungen, Sepsis und Schlaganfall. Auch die Verlegung von Atemwegen oder ein Endotrachealtubus (künstliche Beatmung) können zu Atemeinschränkungen führen. Lungenerkrankungen wie beispielsweise Asthma bronchiale, Bronchitis, COPD, Covid-19, Lungenkrebs oder Lungenentzündungen können Auslöser von zu niedriger Sauerstoffsättigung sein. Dazu kommen Erkrankungen des Blutes wie Blutbildungsstörungen und Anämien. Erkrankungen des Herzens, Herzinsuffizienz und Herzinfarkt können weitere Gründe für defizitäre Sauerstoffsättigung im Blut sein.
Im Schlaf sinkt die Sauerstoffsättigung im Blut
Im Schlaf verändert sich die Sauerstoffsättigung. Während des Schlafs atmet der Mensch anders als im Wachzustand. Der Antrieb zu atmen verringert sich. Die Liegeposition bewirkt, dass die Luftmenge in den Lungen kleiner ist als in aufrechter Haltung. Dadurch verschiebt sich auch das Verhältnis zwischen Lungendurchblutung und Lungenbelüftung.
Wer gesund ist, hat durch diese Veränderungen keine Probleme. Doch bei Patienten mit Lungenerkrankungen führen sie oft zu Sauerstoffmangel im Blut der Arterien. Wer unter pulmonaler Hypertonie (Lungenhochdruck) leidet, für den ist unter Umständen die Sauerstoffsättigung im Blut nachts zu niedrig.
Auch für Menschen mit Schlafapnoe kann die Sauerstoffsättigung im Blut zu gering sein. Die Atemaussetzer, die häufig stattfinden und zum Teil bis zu zwei Minuten andauern, sind der Grund. In schweren Fällen einer Schlafapnoe kann die Blutsauerstoffsättigung im Blut zeitweise bis auf 70% absinken.
Wie genau entsteht nun im Körper eine zu niedrige Sauerstoffsättigung?
Die Sauerstoffsättigung hängt mit dem pH-Wert des Blutes zusammen. Außerdem spielt der Kohlenstoffdioxid-Partialdruck eine Rolle. Weitere Faktoren sind die Körpertemperatur und die Konzentration des Stoffs Bisphosphoglycerat in den roten Blutkörperchen. Bei niedrigem pH-Wert des Blutes gibt das Hämoglobin leichter den Sauerstoff ab, ist dagegen der pH-Wert erhöht, stabilisiert sich die Bindung des Sauerstoffs an das Hämoglobin.
Auch die Art des Hämoglobins spielt für die Intensität der Sauerstoffsättigung eine Rolle. So ist das Hämoglobin eines Fetus anders zusammengesetzt als das eines Erwachsenen. Das fetale Hämoglobin nimmt daher Sauerstoff leichter auf. Dadurch erst wird in der Schwangerschaft der Gasaustausch möglich, der zwischen dem mütterlichen und dem kindlichen Kreislauf stattfindet.
Was tun bei veränderter Sauerstoffsättigung?
Wenn die Sauerstoffsättigung im Blut zu niedrig ist, wird eine Sauerstofftherapie erforderlich. Dabei wird dem Patienten über eine Nasenbrille oder eine Maske Sauerstoff zugeführt. Wenn nötig, wird der Patient intubiert. In die Luftröhre wird ein Schlauch eingeführt, der Patient wird zur ausreichenden Sauerstoffsättigung im Blut künstlich beatmet.
Neben der Sauerstofftherapie muss die Ursache für die mangelnde Sauerstoffsättigung im Blut behoben werden. Bei einem Asthmaanfall beispielsweise können die entsprechenden Medikamente helfen, ihn zu beenden.
Wie kann man die Sauerstoffsättigung messen?
Um die Sauerstoffsättigung zu messen, gibt es verschiedene Verfahren.
Zum einen gibt es die Blutgasanalyse mittels Blutprobe zur Ermittlung der Werte. Zum andern kann man die Sauerstoffsättigung messen, indem man ein Pulsoxymeter einsetzt. Für die Messung mit dem Pulsoxymeter ist keine Blutentnahme nötig.
Blutgasanalyse (BGA) mittels einer Blutprobe
Für die Blutgasanalyse wird eine Blutprobe benötigt. Sie ist eine invasive Methode und wird eingesetzt, um die Atemfunktion und den Säure-Basen-Haushalt beurteilen zu können. Die Blutentnahme erfolgt dafür entweder aus den Arterien oder aus den Venen. Mit der Untersuchung können die respiratorische Insuffizienz und die ventilatorische Insuffizienz erfasst werden, also Störungen, die zu einer verminderten Sauerstoffaufnahme führen. Für die Beurteilung des Säure-Basen-Haushalts sind der pH-Wert, der Kohlendioxidpartialdruck und der Basenüberschuss wichtig. Der pH-Wert kann zur Diagnose einer Azidose (erniedrigter arterieller Blut-pH-Wert (pH <7,35)) oder einer Alkalose (erhöhter arterieller Blut-pH-Wert (pH >7,45)) herangezogen werden, also zur Feststellung von Störungen des Säure-Basen-Haushalts.
Pulsoxymeter
Die Pulsoxymetrie ist eine nicht-invasive Methode ohne Blutentnahme, mit der sich die Sauerstoffsättigung messen und die Pulsfrequenz bestimmen lässt. Um die Sauerstoffsättigung zu messen, wird ein Clip mit einem Sensor beispielsweise am Ohrläppchen befestigt. Der Sensor dieses Messgeräts besteht aus zwei Teilen. Zum einen sendet die Lichtquelle wechselweise rotes und infrarotes Licht aus. Dieses Licht durchdringt die Haut. Zum andern gibt es einen Lichtempfänger, die Photodiode. Sie misst die Intensität des Lichts und ermittelt so, wie viel Lichtintensität der verschiedenen Farben rot und infrarot aufgenommen wurde. Die Werte, die mit dieser Methode erhoben werden, sind in der Regel sehr exakt und stimmen - mit einer ca. 4-prozentigen Abweichung - mit der arteriell gemessenen Sauerstoffsättigung überein. Herz- und Atemfrequenz sowie der Blutdruck lassen sich gleichzeitig mit der Sauerstoffsättigung messen.
Oft wird ein Pulsoxymeter eingesetzt, um die Sauerstoffsättigung zu messen und kontinuierlich zu überwachen, etwa auf der Intensivstation oder während einer Narkose. Rettungssanitäter und Notärzte nutzen diese Art der Messung der Sauerstoffsättigung im Blut, damit sie einen Eindruck über den Atemgashaushalt des Patienten erhalten. Der Blutsauerstoff wird auch zur Verlaufskontrolle gemessen, etwa bei chronischen Lungenerkrankungen wie Asthma oder COPD.
Wo im Körper kann man die Sauerstoffsättigung messen?
Je nachdem, welche Methode zum Einsatz kommt, um die Sauerstoffsättigung zu messen, wird an unterschiedlichen Stellen des Körpers angesetzt. Das arterielle Blut ist im gesamten Körper gleich hoch gesättigt. Daher kann man die Sauerstoffsättigung messen, indem man an unterschiedlichen Stellen entweder die Blutprobe entnimmt oder den Clip für das Messgerät ansetzt.
Bei der Pulsoxymetrie wird der Clip am Ohrläppchen, am Finger, am Handgelenk und bei Neugeborenen meist an der Ferse angebracht.
Wie kann ich auch selbst zuhause die Sauerstoffsättigung im Blut messen?
In Eigenregie die Sauerstoffsättigung zu messen ist relativ einfach. Es gibt verschiedene Arten von Pulsoxymetern, mit deren Hilfe Sie zuhause Ihre Sauerstoffsättigung messen und überwachen können, beispielsweise tragbare Pulsoxymeter und Hand- und Fingerspitzenpulsoxymeter.
Es ist wichtig, dass Sie die Messung im ruhigen Zustand durchführen. Der Arm muss gerade aufliegen und soll sich nicht bewegen. Da keine zu lockere Verbindung zur Haut bestehen soll, sollten die Messgeräte sicher befestigt sein. Nur so lässt sich durch das Pulsoxymeter die Sauerstoffsättigung so messen, dass das Ergebnis präzise und verlässlich ist.
Sauerstoffsättigung messen: Ist es sinnvoll, ein eigenes Pulsoxymeter für zuhause zu haben?
Chronischer Sauerstoffmangel könnte in bestimmten Fällen verhindert werden, wenn man regelmäßig die Sauerstoffsättigung messen würde. Um die Entwicklung der Sauerstoffversorgung im Blick zu behalten, ist es wichtig, regelmäßig die Sauerstoffsättigung zu messen und auch die bestimmenden Einflussfaktoren herauszufinden. Dafür ist es empfehlenswert. sie auch zu dokumentieren, um Verläufe zu erkennen.
Wer mit Lungenerkrankungen wie COPD oder Lungenfibrose leben muss, ist oft Belastungen ausgesetzt. Die eigenen Körperfunktionen stets im Blick zu behalten und beispielsweise selbst regelmäßig die Sauerstoffsättigung messen zu können, gehört für viele Menschen zu einer notwendigen Selbstfürsorge.
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