Sauerstoffsättigung - Messung, Normalwerte und Einflüsse

Als Sauerstoffsättigung (sO2) wird eine Labormessgröße bezeichnet. Ihre Bestimmung erfolgt bei einer Blutgasanalyse im arteriellen Blut oder Kapillarblut. Dabei lässt sich feststellen, in welchem Umfang die Anreicherung des Hämoglobins (roter Blutfarbstoff) mit Sauerstoff erfolgt. Eine präzise Berechnung der Sauerstoffsättigung ist durch eine CO-Oxymetrie (Pulsoxymetrie) oder den Sauerstoffpartialdruck möglich. Durch unterschiedliche Faktoren wie die CO2-Konzentration oder der pH-Wert (Säuregrad des Blutes) kann die Sauerstoffsättigung beeinflusst werden. Alles Wissenswerte zur Sauerstoffsättigung lesen Sie hier.

Beladung des Hämoglobins im Blut mit Sauerstoff

Was versteht man unter der Sauerstoffsättigung?

Mithilfe der Sauerstoffsättigung lässt sich ermitteln, welche Anteile des Hämoglobins im Blut mit Sauerstoff beladen sind. Das Hämoglobin verfügt über die Eigenschaft, den Sauerstoff, der über die Lunge eingeatmet wird, aufzunehmen. Über den Blutkreislauf findet der anschließende Transport des Sauerstoffs ins Körpergewebe statt. Dort angelangt, werden die geladenen Sauerstoffmoleküle vom Hämoglobin an die Körperzellen freigegeben. Es wird zwischen unterschiedlichen Molekülen differenziert:

  • SO2 (Sauerstoffsättigung allgemein)
  • SaO2 (arterielle Sauerstoffsättigung)
  • SpO2 (Sauerstoffsättigung, deren Messung per Pulsoxymeter erfolgt)
  • SvO2 (Sauerstoffsättigung innerhalb des venösen Bluts)
  • SzvO2 (zentralvenöse Sauerstoffsättigung)

Der gasförmige Sauerstoff ruft im Blut Druck hervor, der die Bezeichnung Sauerstoffpartialdruck trägt.

Sauerstoffanreicherung in den Lungenbläschen
In den Lungenbläschen wird das Blut mit Sauerstoff angereichert

Einflüsse auf die Sauerstoffsättigung

Eine wichtige Rolle bei der Sauerstoffsättigung spielt der pH-Wert. Weitere bedeutende Faktoren sind die Bisphosphoglycerat-Konzentration in den Erythrozyten (roten Blutkörperchen) sowie der Kohlenstoff-Partialdruck.

Unter bestimmten Umständen kann das Hämoglobin den Sauerstoff besser freigeben, wie bei einer verstärkten CO2-Konzentration, einem niedrigeren pH-Wert, einer höheren Körpertemperatur sowie bei einer stärkeren Konzentration von 2,3 Bisphosphoglycerat innerhalb der Erythrozyten. Fällt dagegen der pH-Wert höher und die CO2-Konzentration niedriger aus, wird die Sauerstoffbindung an das Hämoglobin stabilisiert.

Die Bindungseigenschaften des Sauerstoffs richten sich nach der Hämoglobinart. So verfügt beispielsweise das Hämoglobin eines ungeborenen Kindes über eine andere Zusammensetzung als die eines erwachsenen Menschen. Der Unterschied bewirkt, dass das fetale Hämoglobin den Sauerstoff besser aufnehmen kann. In der Schwangerschaft ermöglicht dieser Vorgang den Austausch von Gasen zwischen den Kreisläufen von Mutter und Kind.

Bestimmung der Sauerstoffsättigung

Das Messen der Sauerstoffsättigung findet im Rahmen von Laboruntersuchungen wie einer Blutgasanalyse statt. Die Blutgasanalyse dient dazu, die Oxygenirierungsleistung der Lungen sowie den Säure-Basen-Haushalt zu bestimmen. Dabei greifen die Mediziner auf arterielles bzw. Kapillarblut zurück. Venöses Blut eignet sich dagegen nicht zur Beurteilung des Sauerstoffstatus im Körper.

In Prozent gibt die Sauerstoffsättigung an, in welchem Umfang sich das Hämoglobin mit Sauerstoff anreichert. Außerdem wird das Verhältnis zwischen oxygeniertem (sauerstoffreichem) und sauerstoffbindungsfähigem Hämoglobin ermittelt.

Ablauf der Messung

Im Rahmen der Untersuchung kommt ein kleines Messgerät, das sich tragen lässt, zum Einsatz. Es wird auch als Pulsoxymeter bezeichnet. An der Fingerspitze oder dem Ohrläppchen des Patienten, bei Babys auch an der Fußferse, bringt der Arzt einen Messclip an. Die Messwerte lassen sich auf einem Monitor sichtbar machen.

Pulsoxymeter am Finger
Pulsoxymeter zur Messung der Sauerstoffsättigung

Die Bestimmung von Atemfrequenz und Herzfrequenz findet normalerweise zur gleichen Zeit statt. Ebenso erfolgt die Messung des Blutdrucks.

Indikationen

In den meisten Fällen wird die Sauerstoffsättigung mit einem Pulsoxymeter bestimmt, wenn der Patient im Rahmen einer Narkose überwacht wird oder sich auf der Intensivstation befindet.

Auch Notärzte und Rettungssanitäter verwenden in der Regel ein Pulsoxymeter zur Messung der Sauerstoffsättigung. Dadurch erhalten sie wichtige Daten über den Sauerstoffgehalt innerhalb des Blutes sowie den Atemgashaushalt.

Ein weiteres Anwendungsgebiet der Messung der Sauerstoffsättigung ist die Kontrolle von chronischen Lungenleiden wie COPD oder Asthma bronchiale.

Normalwerte der Sauerstoffsättigung

Da Geschlecht und Lebensalter keinerlei Einfluss auf die Sauerstoffsättigung haben, bewegen sich die Normalwerte bei gesunden Personen bei 90 bis 99 Prozent.

Anders sieht es dagegen beim Sauerstoffpartialdruck aus. Dieser richtet sich maßgeblich nach dem Lebensalter. Als Maßeinheit dienen kPa (Kilopascal) oder mmHg (Millimeter-Quecksilbersäule).

Bei jungen Erwachsenen gilt ein SpO2-Wert von 96 mmHg (12,8 kPa) als normal. Je älter der Mensch wird, desto mehr kommt es zur Abnahme des Partialdrucks. So betragen Sauerstoffsättigung und Partialdruck bei Senioren über 80 Jahren nur noch ungefähr 75 mmHg (10 kPa).

Zu niedrige Sauerstoffsättigung

Wird eine Blutgasanalyse durchgeführt, achten die Mediziner vor allem auf eine erniedrigte Sauerstoffsättigung. Ist wegen eines Lungenleidens zu wenig Sauerstoff im Blut vorhanden, hat dies eine geringere Beladung des Hämoglobins mit Sauerstoff zur Folge. Dadurch nimmt die Sauerstoffsättigung ab. Als typische Ursachen gelten:

  • COPD
  • Asthma bronchiale
  • ein Lungenemphysem
  • eine verminderte Atmung aufgrund von Vergiftungen
  • Herzfehler
  • eine Azidose (Störung des Säure-Basen-Haushaltes)
  • Kreislaufprobleme
  • der Aufenthalt in einem Hochgebirge, in dem der Sauerstoffgehalt niedriger ausfällt als bei normalen Bedingungen

Mitunter sind falsche Messwerte aufgrund von Durchblutungsstörungen der Gliedmaßen oder Unterkühlung möglich. Gelegentlich ergibt sich ein falscher Wert auch durch Nagelpilz oder Nagellack.

Erhöhte Sauerstoffsättigung

Die Sauerstoffsättigung kann auch zu hoch ausfallen wie zum Beispiel durch eine Hyperventilation oder im Rahmen einer Sauerstoffbehandlung. Bei erwachsenen Menschen haben erhöhte Werte jedoch keinen Krankheitswert und daher für die medizinische Diagnostik keine Bedeutung.

Was geschieht bei Veränderungen der Sauerstoffsättigung?

Bei zu niedrigen Werten der Sauerstoffsättigung wird in der Regel eine Sauerstoffbehandlung vorgenommen. Über eine Maske oder eine spezielle Nasenbrille erhält der Patient Sauerstoff.

In manchen Fällen kann auch eine Intubation erforderlich sein. Dabei erhält der Patient über einen Schlauch, den der Arzt in die Luftröhre einbringt, eine künstliche Beatmung.

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Quellenangaben
  • Rote Blutkörperchen in Blutbahn © Robert Kneschke - www.fotolia.de
  • Alveoli in lungs - blood saturating by oxygen © Alexandr Mitiuc - www.fotolia.de
  • pulse oximeter © stocktributor - www.fotolia.de

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