Кислород в крови человека. А что скажет ПульсОксиметр?

Как доставляется кислород к клеткам тела

Артериальная кровь полностью насыщена кислородом – она ярко-красная. Венозная кровь обеднена кислородом – она тёмно-красная. Дефицит кислорода в тканях называется гипоксией. Кислород поступает в кровь и соединяется с гемоглобином в альвеолах (лёгочных воздушных мешочках).

Сердце человека

Артериальная кровь нагнетается к тканям всего организма сердцем. Ткани получают кислород из гемоглобина, поступающего с кровью через капиллярную сеть. В клетках ткани кислород “сгорает” с образованием углекислоты, которая возвращается в лёгкие вместе с венозной кровью и выдыхается из организма. Гемоглобин, находящийся в крови, захватывает кислород в альвеолах легких, проводит последующее окисление и передачу его всем структурам организма. Когда сатурация (насыщение кислородом) гемоглобина понижена, это приводит к кислородному истощению всех клеток организма и ослаблению иммунитета. Для измерения кислорода в крови в домашних условиях имеется замечательный прибор – пульсоксиметр. Одна из разновидностей прибора имеет название Fingertip Pulse Oximeter, который позволяет измерять пульс и кислород в крови, будучи надетым на кончик указательного пальца.

Оксиметр – это устройство для измерения насыщения кислородом крови. Метод измерения называется спектрофотометрией.

Доктор Медицинских Наук, профессор кафедры фтизиатрии и пульмонологии лечебного факультета МГМСУ, Сергей Львович Бабак

Степени кислородной недостаточности относительно сатурации (SpO2) — показания пульсоксиметра

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

— Меня зовут Бабак Сергей Львович. я являюсь профессором кафедры фтизиатрии и пульмонологии лечебного факультета МГСУ А.И.Евдокимова. У меня есть несколько вопросов которым я хотел бы посвятить оставшееся время. Роль кислорода в повседневной жизнедеятельности человека. Дело в том, что те механизмы, которые мы обыкновенно оцениваем окислительной, невозможно без кислорода. Жизнь построена вокруг кислорода.

Он существует в разных формах. Есть понятия атомарного кислорода, есть понятия молекулярный кислород. Самое любопытное, что молекулярный кислород воздуха, в легких превращается в атомарный кислород, который проникает в кровь, доносит до мышцы. И уже внутри мышц, участвует активно в цепи крэпса давая возможность организму получать необходимые белки, жиры, углеводы и питательные вещества окисляя продукты вступающие в организм с едой, водой с жидкостями и так далее. Поэтому, вот эта доставка кислорода легкими в кровь, выполняет функцию газообмена.

Это важнейшая функция, и если коротко сказать, о том для чего мы дышим. Мы дышим только для того, чтоб поддерживать постоянство атомарного кислорода внутри нашего организма. Легкие человека приспособлены к тому, чтоб вдыхать воздух при давлении в одной атмосферах содержащих 21% кислорода, почти 80% азота и не содержащие какие- либо дополнительные другие примеси в виде дымов, в виде твердой частицы и так далее. Но имеющую влажность не выше 60% при температуре порядка 22 градуса.

Вот столько много условий необходимо легким, для того, чтоб превратить молекулярный кислород в атомарный и создать постоянство насыщения артериальной крови кислородом. Если человек например, курит или вдыхает какие-нибудь пылевые частицы, или какие-то еще происходят компоненты примеси в воздухе, то легкие очень жестко реагируют на это, и не позволяют, таким людям иметь адекватный уровень насыщения артериальной крови кислородом. То есть как бы борется за то, чтобы мы вдыхали все таки воздух наисвежайший без патогенных примесей или чужой частицы. Второй очень важный компонент, о котором следует говорить, когда мы говорим о роли кислорода в повседневной жизнедеятельности человека, это касается влажности окружающей среды и температуры.

Дело в том, что человек приспособлен к тому, чтобы жить и выживать в разных климатических условиях. В условиях очень повышенной влажности, условиях пониженной влажности, в условиях холодных температур, в условиях очень жарких температур. По сути дела, это уникальное существо имеющий высокий адаптационный резерв. Практически все легочные заболевания могут сопровождаться развитием дыхательной недостаточности.

Суть дыхательной недостаточности сводится к тому, что возникает несоответствие между потребностью в кислороде и возможностью доставки кислорода в артериальную кровь. Парциальное напряжение артериальной крови кислородом, менее 55 мл ртутного столба или же повышение парциального напряжения углекислоты в крови артериальной выше 45 мл ртутного столба. Два этих параметра говорит о том, что у человека наступила некая степень дыхательной недостаточности.

К нашей радости, есть косвенный способ, но он достаточно бывает точным, по которым мы можем тоже узнать какова степень дыхательной недостаточность. Называется этот способ — пульсоксиметрии. Пульсоксиметрии отражает насыщения артериальной крови кислородом в степень насыщения. По этой степени тоже можно предположить степень дыхательной недостаточности, например, насыщения артериальной крови кислородом в диапазоне от 90 до 93% соответствует парциальному напряжению крови кислородом от 60 до 80 мл ртутного столба. Что соответствует нулевой степени дыхательной недостаточности.

Параметр снижения до 85% сатурации крови будет соответствовать первой степени дыхательной недостаточности или снижения до уровня 50 мл ртутного столба. Параметр до 80% сатурации крови, обычно соответствует уже второй степени дыхательной недостаточности и 75% ниже насыщения крови кислородом, соответствует третьей степени дыхательной недостаточности. Считается, что при любом самочувствии пациента, степень насыщения артериальной крови кислородом

не должна быть ниже 90% насыщения артериальной крови кислородом. Болезнь по другому будет протекать у человека , если его насыщения артериальной крови кислородом стоит ниже 90%, то есть, будет наступать некая степень, дыхательной недостаточности.

Какие заболевания обычно сопровождаются дыхательной недостаточностью? В первую очередь, обструктивные заболевания легких. К ним относят, бронхиальная астма, к ним относят обструктивный бронхит, к ним относят хроническую обструктивную болезнь легких, к ним относят бронхоэктатическую болезнь, к ним относят муковисцидоз. Насколько распространена популяция дыхательная недостаточность?

Здесь прямого ответа дать невозможно. Поскольку мы говорим о распространенности болезни, а не о распространенности синдрома. Дыхательная недостаточность, это синдром и отдельно посчитать о распространенности синдрома, достаточно тяжело. Если мы говорим про то, какое сравнение болезни при которых может возникать дыхательная недостаточность, то это практически 80% всех легочных заболеваний мы встречаем среди людской популяции.

Поэтому, можно сказать сатонировать данные экстраполяцию данной крови. Сказать, что дыхательная недостаточность, это часто встречаемые явления при обструктивных заболеваниях легких. Что лежит в основе развития дыхательной недостаточности? В первую очередь лежат два основных механизма. Механизм сужения бронхов и невозможность стравления воздуха содержащего 21% кислорода и второй механизм очень важный, это невозможность проникновению кислорода через альвеолярные мембраны .

Вот два основных компонента влияющих на развитие дыхательной недостаточности. Поэтому мы ее делим на два разных типа возникающих при обструктивных заболеваниях легких, возникающих при интерстициальных поражениях легочной ткани. Давайте с вами попробуем расшифровать обструктивный компонент развития дыхательной недостаточности. С чем связано это? В первую очередь, связано с тем, что при ряде заболеваний появляется сужения просвета бронхиального дерева, сужения просвета бронх.

Это вызвано бронхоспазмом, это вызвано отеком, накоплением слизи. Вот три механизма эти приводят к сужению просвета и невозможность поступления воздуха в дыхательные пути. Поэтому, даже при нормальных условиях, когда кислорода в воздухе достаточно вполне, для обеспечения газообменной функции, он физически не может проникнуть в нижний отдел дыхательной системы и насытить кровь кислородом. За счет того, что не достигается развития неких дыхательных объемов необходимых для поддержания газообменной функции.

Вторая ситуация совершенно по другому складывается, она связана с интерсоциальным поражениям легочной ткани. Когда дыхательный объем уменьшен за счет сжатия легкого. Легкое как поджато немножко с одной стороны, а с другой стороны утолщается мембраны и кислород при давлении в одну атмосферу не может проникнуть через мембраны и проникает хуже , чем должен проникать, не может насыщать адекватно артериально кровь кислородом. В обоих случаях повышение концентрации кислородной смеси подаваемые в легкие, приводит к очень интересному эффекту.

Кислород с большей величиной проникает в кровь и практически человек лишается дыхательной недостаточности. Поэтому мы говорим именно об устройствах в этом случае, которые способны создать повышенную концентрацию кислорода во выдыхаемой смеси, они называются кислородный концентратор. Отдельно стоит в ряд дыхательной недостаточностью вызванный не кислородным компонентом, а накоплением углекислоты, называется она гиперкапническая дыхательная недостаточность.

Первый тип дыхательной недостаточности, о которой мы говорили до этого, называется гипоксемическая или гипоксическая дыхательная недостаточность, там где кислород не проникает в кровь, низкие концентрации. А второй тип дыхательной недостаточности называется гиперкапническая, связанная с накоплением углекислоты. Виновником протогинезии развития этого типа дыхательной недостаточности лежит как раз дыхательная мышца. Человек не может физически создать экскурсию, адекватную потребности проникновения кислорода воздуха в дыхательные пути.

Обычно это связано с нейромышечными заболеваниями, с ожирением связано очень часто или с поражением костного скелета грудной клетки. Тоже играет важную роль в расправлении легких. Как же себя клинически проявляет дыхательная недостаточность? В первую очередь человек ощущает, чувство нехватки воздуха, который носит органическое название — одышка. Одышка бывает в покое, одышка бывает при физической нагрузке, поэтому мы эту одышку градуируем по некой шкале. Присваиваем бальную оценку, чем выше балл, тем тяжелее одышка такого человека

Всего шкала предусматривает четыре балла, начиная с двух баллов одышка носит хронический характер и является поводом тому, чтобы серьезно подумать о причинах такой одышки. Клиническая одышка проявляет себя, если посмотреть на такого пациента с одышкой, вы увидите, что обычно бывают синюшные кожные покровы, синие губы , часто пыхтит.

Правда, при некоторых болезнях, хронических обструктивных болезнях легких, при которых очень характерна одышка, мы выделяем даже два разных фенотипа такой болезни. Один фенотип называется, розовый пыхтящие больные, а другие больные, синие с одышкой . Розово — пыхтящие носят названия Пинкпуферы, а синие с одышкой носят названия Блю Блоутеры.

Так вот, у Блю Блоутеров обычно является гипоксемический тип дыхательной недостаточности, они синюшные, подача воздуха им очень полезна. Розово-пыхтящие больные, чаще имеют гиперкапнический тип дыхательной недостаточности с накоплением СО2 и кислород в этом случае бывает не очень полезен. А нужно наоборот иметь способы усиления дизационной части.То есть изменяя вентиляцию легких для того чтоб вымываться СО2 у таких больных, поскольку накопление кислорода в крови вызывает повышение уровень СО2 крови.

Частота и сезонность болезни вызывающих дыхательной недостаточностью. Если говорить про частоту и сезонность этих болезней, то надо все таки эти болезни, на мой взгляд, разделить на две основных категории: на обструктивные заболевания и заболевания рестриктивные с поражением легких. Если мы говорим про обструктивность заболевания, то конечно в первую очередь, они связаны с изменением влажности и температуры окружающего воздуха.

Поскольку это приводит к тому что мокрота способна разбухать в просвете бронха закупорить бронхи мелкие, это вызывает нарушения хода воздуха по бронхиальному дереву. Поэтому, два раза в год обычно больные имеют хронический обструктивные бронхиты. ХОБЛ имеют такого типа обострения связаны с изменением климата. Очень важный компонент влияющий на частоту обострения, это продолжающиеся курения, у таких пациентов имеются обструктивные заболевания.

Регулярные ингаляции от токсических газов и дымов поддерживают очень ярко выраженные воспаления в дыхательных путях и оно наслаивается на ход лечения самой болезни, вызывает повышает частоту обострения. В этом случае обострения болезни, поднимается резкое нарастание одышки, увеличения секреции мокроты слизи больше обычного, это служит поводом к тому, что пациент начинает задыхаться испытывает разную степень дыхательной недостаточности.

С чем он поступает обычно к нам в стационар или подлежит лечению в домашних условиях. Сезонность при этом, не столь важна, как именно поддержания тех факторов, способных поддерживать воспаление дыхательных путей. Совершенно по другому обстоит дело с такой обструктивной болезнью, как бронхиальная астма. Это отдельная категория больных , которые обычно являются аллергиками имеют поллиноз и вот в момент цветения трав, растений и флоры, на которую они реагируют очень остро, у них происходит как раз обострения бронхиальной астмы.

Обострения связаны именно с аллергическим компонентом и очень большое внимание уделяется понятию гипоаллергенного режима у больных с астмой, поддержанию этого и борьбы с поллинозом или с реакцией на цветения растений, трав всевозможных, деревьев и так далее. Если мы говорим про рестриктивные заболевания, таких как легочные фиброзы, то они не имеют ни частоты, ни сезонности обострения, процесс связан с другим.

Процесс связан чаще с дополнительной инфекцией , которую пациент может получить на фоне простуды, на фоне вирусной инфекции. Мы по сути говорим о пневмонии, о воспалении легких. Очень тяжело протекает воспаление легких у таких пациентов и очень часто больных мучают деструктивные заболевания, получая воспаление легких, получают очень выраженную степень дыхательной недостаточности. И буквально погибают от нехватки кислорода в артериальной крови.

Надо сказать, что кислород является лекарством. Как каждое лекарство надо рассматривать его, как некий яд, который дается понемножку в определенных условиях. Поскольку принцип не навредим, должен работать и в этом случае. Нельзя просто так взять и дышать неким объемом или потоком кислорода. Тем самым можно серьезно нарушить и влажность дыхательных путей, и нарушить структуру дыхательных путей, нанесете себе серьезный вред. Кислород, это мощнейший окислитель. Я очень хотел бы, чтобы наши слушатели, зрители запомнили, что озон, о котором говорите: «- Очень хорошо дышать озоном.»

— Это шибка! Трагическая ошибка! Очень многие люди, которые специально озонируют помещение, создавая так называемый трех молекулярный кислород. Они настолько сильно повреждают легочный аппарат, что могут умереть в итоге, от тяжелых поражений легких тканей от дыхания озона. Поэтому, любое проведение кислородотерапии требует четкого конкретного вмешательства врача.

Интенсивность потока. Какую нужно ставить интенсивность потока для того, чтобы достичь успеха в кислородотерапии?

Поток кислорода должен быть таким, чтобы цифры насыщения артериального кислорода колебались в диапазоне 90% — 95% насыщения артериального кислорода. Если удается достичь этого потока в полтора литра в минуту, этого достаточно. Не нужно повышать поток до 2 литров, 3 литров, 4 литров. Если необходимо 3 литра для этого, нужно создать условия, чтобы пациент получал 3 литра. Поэтому в каждом конкретном случае происходит титрация или подбор того потока кислорода, создающего нормальные цифры насыщения крови кислорода. Считается, что потоки свыше полутора литров в минуту, является небезопасным. То есть, они требуют специальной системы увлажнения воздуха, поскольку могут высушивать дыхательные пути. И требует согревания своего, потому что приведет к охлаждению дыхательных путей.

Приведу простой пример. Например, охлаждение дыхательных путей на один градус, то есть 37.4 там становится 36.4. Это приводит к тому, что влажность воздуха понижается на 12%. Понижение на 12 % высушивает фактически слизь, она делается в виде корочек, эти корочки никогда не отойдут из нижнего отдела дыхательных путей, образуются дыхательные пробки. Или слизистая пробка мы называем.

Поэтому очень важно, чтобы мы правильно доставляли кислород в дыхательные пути. Правильно увлажняли и при необходимости правильно согревали доставляемый воздух для того, чтобы не вызывать переохлаждение дыхательных путей. Нужно обратиться к специалисту к врачу в первую очередь владеющий данной технологией. И установить параметры необходимые для проведения данного вида лечения.

Как же назначить кислородотерапию, каким больным назначить и как правильно подобрать этот уровень? Существует понятие дифомизиома тест, если диффузия кислорода снижается, мы видим существенное снижение. То есть процент крови становится ниже 55 мл. ртутного столба, то таким больным показана показана длительная оксигенотерапия. Каким способом оттитровать уровень такой терапии, на титровке используется как раз курс оксинтер, позволяющий достаточно точно определить поток кислорода, поддерживающий нормальные цифры насыщения артериальной крови кислорода.

Необходимость проведения длительности терапии возникает у всех пациентов имеющих дыхательную недостаточность начиная со второй стадии. Поскольку при такой стадии снижается напряжение артериальной крови кислорода обычно ниже 55 мл. ртутного столба. Фактически, это все больные поступившие в стационар в обострении хронической обструктивной болезни легких, обострение обструктивного бронхита или с тяжелыми приступами бронхиальной астмы. Они будут нуждаться в проведении кислородотерапии.

Если мы говорим про длительность такого маневра, длительность проведения этой методики, здесь как раз важно смотреть на поддерживающую жизнь методику и методику проводимую некоторое время. Естественно, если мы ожидаем, что у пациента восстановится дыхательная функция, восстановится газообмен, то такую терапию мы отменим.

Обычно когда терапия занимает около двух, трех недель кислородной терапии. Мы проводим такую терапию в стационаре и при выписке больные не получают в дальнейшем кислород. Но ряд пациентов, особенно при интерстициальных поражениях легких при тяжелых обструктивных нарушениях, когда невозможно восполнения газообмена, нуждается в пожизненном применении данного вида терапии.

И тогда они вынуждены использовать кислородные концентраторы в домашних условиях. Это важный фактор в продлении жизни таким больным. Было изучено и показано, что применение кислородного концентратора в домашних условиях продлевает жизнь пациента на 15-20 лет. Это существенно для таких больных при этом степень и риски обострений снижаются до четырех раз.

То есть, если пациента незначительное обострение в год, при использовании длительной кислородотерапии фактически весь год, он не испытывает каких-либо серьезных обострений болезней, требующих госпитализации или изменения объема лекарственной терапии.

Это существенный вклад длительности оксигенотерапии или кислородотерапии в доктрину лечения больных с хронической дыхательной недостаточностью. Есть кислородные концентраторы работающие в диапазоне от одного литра до пяти литров в минуту с высокой концентрацией на выходе. Создающие условия для хорошего насыщения артериального крови кислородом. Они дорогостоящие и у пациента нет денег для того, чтобы приобрести такое устройство, он ограничивается простыми концентраторами, которые работают либо нестабильно, с низкой концентрацией кислорода на выходе, либо не дают потока скажем в пять в три с половиной, четыре литра в минуту.

К чему это приводит?Приводит к тому, что реальная концентрация кислорода во вдыхаемой смеси падает очень низкой величины и фактически ничем не отличается от комнатного воздуха. А мы знаем прекрасно, что комнатного воздуха пациента не достаточно для снятия нарушения газообмена у такого больного. И дыхательная недостаточность прогрессирует у таких больных, несмотря на то, что якобы они используют кислородную концентраторы в своей жизни, лечатся с помощью концентраторов. В этом случае предлагаем воспользоваться арендой концентратора кислорода, стоимость аренды кислородного концентратора от 6000 рублей в месяц.

Поэтому именно надежность, процентная надежная выгода кислорода, широкая вариация потоков кислородных устройств, позволяет иметь некий маневр. Для того, чтобы подобрать каждому пациенту в каждом конкретном случае, адекватную надежную кислородотерапию на очень длительное время использования. Одна из компаний, в которых такая линейка легализована это компания Агмунг. Которая взяла на вооружение доктрину различных кислород концентраторов, для различных методик лечения.

Так например, есть модель линейка концентраторов для стационаров и домашнего использования например, где достаточно высокие потоки, сочетаются с очень высокой концентрацией кислородной вдыхаемой смеси.

А есть концентраторы кислорода для домашнего использования, маленькие, портативные, малошумные, когда поток колеблется от одного до трех литров в минуту.

Замечу, что обычно для домашнего использования, потоки свыше полутора литров в минуту, не используются.Поэтому кислород подаваемые в потоке даже три литра в минуту в два раза превосходит потребности пациента, что обеспечивает гарантию надежности и стабильности для таких больных, даже в случае экстренных ситуаций случившихся в домашних условиях. Важно понимать, что иногда и пациенты сами должны знать, как себя правильно вести в сложившейся ситуации.Например с больным лихорадящим, он ставит градусник или термометр под мышку или в рот и определяет для себя температуру понимает, что с температурой 37.он ведет себя по одному, с температурой 38 по другому, 39 по третьему.

Вопрос: — А как вести себя правильно пациенту имеющему дыхательную недостаточность получающему длительную кислородотерапию?

Для этого существуют понятия пульсоксиметры, маленькое портативное устройство располагающееся на фаланге пальца, и позволяющее измерять насыщение артериальной крови кислородом.Так вот, если пациент чувствует нарастающую одышку не получая кислород, ставит на фалангу пальца пульсоксиметр и видит, что пульс, показатели оксиметрии начинают снижаться ниже 90%. Это повод к тому, чтоб пересмотреть объем такой терапии, но в присутствии или после консультации со своим лечащим врачом, который назначал ему данный вид длительной кислородотерапии.

Если же он чувствует какие-то недомогания, какую-то слабость, утомляемость, но пульсоксиметрия поддерживается выше 90%, насыщения артериальной крови кислородом, то изменять объем такой терапии не нужно. Эти симптомы связаны с другим проявлением болезни, например, с недополучением бронхолитика, получения гормональной терапии или нарушения дренажа слизи в дыхательной системе, но никак не связаны с проведением длительной кислородотерапии.

Такой простой метод контроля мониторирования самочувствия и насыщения крови кислородом, заставляет пациента быть уверенным в регулярности и надежности проведения данного вида лечения.

Как длительно необходимо подавать кислород в дыхательные пути человека?

Профессор Людо в начале 80-х годов, во Франции провел огромные исследование клиническое, на огромный выборке пациентов и было установлено. Что при длительной кислородотерапии необходимо двадцать часов в сутки, не менее двадцати часов в сутки, подавать кислород в дыхательные пути для того, чтобы дыхательная недостаточность подвергалась своей коррекции.

При этом, если мы уменьшаем количество часов проведения кислородотерапии до 15 и меньше, то это равносильно тому, как если бы мы вообще не проводили таких сеансов длительной кислородотерапии.

То есть границы поведения колеблется от 15 до 24 часов в сутки. А желательное время проведения, это двадцать часов который пациент дышит некоей концентрацией кислорода для купирования любой степени дыхательной недостаточности.

Спектрофотометрия

Спектрофотометрия (оптическая спектроскопия)- это метод исследования и анализа веществ, основанный на измерении спектров поглощения в оптической области электромагнитного излучения.

Спектральный анализ

Оптическая спектроскопия зародилась в 1802 году, когда были открыты Фраунгоферовы линии – темные линии в спектре Солнца, которые описал Йозеф Фраунгофер (немецкий физик, оптик) в 1814 году.

В 60-е годы XIX века Густав Кирхгоф (немецкий физик) покзал, что это линии поглощения, обусловленные наличием в атмосфере Солнца различных газов, и что с каждым газом связана определенная линия. В 1853 году Андерс Йонас Ангстрем (шведский учёный-астрофизик) сопоставил линии излучения газов с различными химическими элементами, чем положил основу нового метода получения информации о составе веществ – спектральный анализ.

Йозеф Фраунгофер, Андерс Йонас Ангстрем, Густав Кирхгоф.

Спектр поглощения

Спектр поглощения объекта зависит от его молекулярного состава. Закон Бугера-Ламберта-Бера — основной закон, описывающий поглощение света средой. Он связывает между собой интенсивности Il света, прошедшего слой среды толщиной l, и исходного светового потока I0.

где kλ показатель поглощения вещества. Для растворов поглощающих веществ в непоглощающих растворителях показатель поглощения может быть записан как:где: Xλ – коэффициент, характеризующий взаимодействие молекулы поглощающего вещества со светом длины волны λ, C – концентрация растворённого вещества.

Спектрофотометр

Общее в устройстве всех спектрофотометров: источник света, монохроматор, кюветное отделение с образцом и регистрирующий детектор.

Спектрофотометр

Источник света – чаще всего – ртутные или галогеновые лампы. Монохроматор – устройство для выделения из всего излучаемого спектра какой-то узкой его части (1-2 нм). Монохроматоры могут быть построены на основе разделяющих свет призм либо на основе дифракционной решетки. Также в некоторых приборах могут дополнительно применяться наборы светофильтров. Кюветное отделение может быть оборудовано механизмами для термостатирования, перемешивания, добавления веществ непоспедственно в ходе процесса измерения. Для исследований малых объемов веществ может использоваться безкюветная технология, когда образец удерживается за счет сил поверхностного натяжения жидкости. Детектор преобразует световой сигнал в электрический для последующей обработки.

К началу страницы

Как мы отметили выше, для измерения кислорода в крови в домашних условиях служит прибор, называемый пульсоксиметр. Для измерения пульсоксиметри надевается на кончик указательного пальца. Прибор измеряет уровень кислорода как в насыщенной кислородом артериальной крови, так обеднённой кислородом (деоксигенированной) венозной крови. А результаы измерения представляет как соотношение этих величин в процентах, то есть в значениях SpO2. Для измерения этих двух различных типов крови, прибор использует источники света двух различных частот: инфракрасный источник света и красный источник света. Инфракрасная частота используется для измерения крови богатой кислородом (артериальной крови). Красная частота используется для измерения десатурированной (обеднённой кислородом) венозной крови. Если самый большой коэффициент поглощения приходится на инфракрасный диапазон, то это означает высокую степень сатурации (насыщения кислородом). А если самый большой коэффициент поглощения находится в красном диапазоне, то это означает низкую степень сатурации (насыщения кислородом).

Артериальная и венозная кровь

Отличия артериальной и венозной крови: из вен течет темная, более густая, быстрее сворачивается, кровотечение менее интенсивное, струя ровная, не напряженная. Венозная кровь подходит больше для лабораторных анализов, чем капиллярная из пальца. Она течет по легочным артериям, а в капиллярах альвеол превращается в артериальную.

Какая темнее

Темнее венозная кровь. Цвет ее зависит от формы гемоглобина. В артериальной он соединен с кислородом (оксигемоглобин), что придает ей ярко-алый цвет. В венозной есть как оксигемоглобин, так и еще 2 формы:

• восстановленный (отдал кислород клеткам, но пока не присоединил углекислоту);
• карбоксигемоглобин (соединение с углекислым газом).

Больше всего последнего пигмента, поэтому цвет становится темно-вишневым.

Капиллярная и венозная кровь: отличия

Основные отличия между капиллярной кровью (из пальца) и венозной – это содержание:

• клеток, особенно тромбоцитов (выше в венозной), лейкоцитов (выше в капиллярной);
• глюкозы (выше в венах).

Анализ из вены признан более точным, так как в нем нет примесей тканевой жидкости, поверхностного эпителия кожи. Также на показатели исследования капиллярной крови могут повлиять нарушения кровообращения, сосудистый спазм, лихорадка. При многих видах лабораторной диагностики нужен достаточный объем материала, а из пальца можно взять до 0,5 мл.

Поэтому капиллярную кровь можно использовать только на первом этапе обследования. Она даст достоверные результаты только при определении гемоглобина, эритроцитов и СОЭ. Для биохимического, иммунологического анализа, исследования гормонального фона, а также при необходимости углубленного изучения клеточного состава нужна кровь из вены.

Почему венозная быстрее сворачивается

Венозная кровь быстрее сворачивается из-за высокого уровня тромбоцитов. Эти кровяные пластинки составляют основу сгустка, они соединяются между собой, а прочность образованным тромбам придают фибриновые нити.

Как определить вид кровотечения

Чтобы определить вид кровотечения, нужно обратить внимание на признаки, которыми они отличаются:

• Артериальная и венозная кровь: чем они отличаются у человека

По каким венам течет артериальная кровь

По венам, которые выходят из легких к левому предсердию, течет артериальная кровь. Также и вся внутренняя венозная сеть легких заполнена гемоглобином, насыщенным кислородом. Поэтому содержимое в них по характеристикам точно такое же, как и в артериях всех остальных органов (кроме легких).

Где венозная кровь превращается в артериальную

Венозная кровь превращается в артериальную в капиллярной сети альвеол (пузырьков) легких. Легочные артерии ветвятся до тонких капилляров, они оплетают альвеолярные стенки. Углекислый газ выходит в просвет легочного пузырька, а кислород из него переходит в кровь.

Молекулы кислорода присоединяются к восстановленному гемоглобину, отдавшему углекислоту, и он становится оксигемоглобином. Поэтому кровь меняет свой цвет и свойств – из темной венозной превращается в светлую артериальную. По четырем легочным венам (две левых и две правых) она идет к сердцу.

Принцип работы прибора – пульсоксиметра.

В основу метода положено два явления: 1. Поглощение гемоглобином (Hb) света двух различных по длине волн меняется в зависимости от насыщения его кислородом. 2. Световой сигнал, проходя ткани, приобретает пульсирующий характер вследствие изменения объёма артериального русла при каждом сердечном сокращении. Пульсоксиметр имеет периферический датчик, в котором находится источник света двух длин волн – 660 нм (красный) и 940 нм (инфракрасный). Степень поглощения зависит от того, насколько гемоглобин крови насыщен кислородом (каждая молекула гемоглобина способна присоединить максимум 4 молекулы кислорода). Фотодетектором регистрируются изменения цвета крови в зависимости от насыщенности гемоглобина в крови кислородом. Усреднённое наполнение отображается монитором пульсоксиметра.

Пульсоксиметр во время измерения

Палец просвечивают источниками света и лучи, получившиеся в результате, отслеживаются регистрирующим прибором. Некоторое количество света поглощается тканями и кровью, и по мере того, как артерия наполняется кровью, увеличивается поглощение. Аналогичным образом, когда артерии опустошаются, уровень поглощения снижается. Поскольку пульсирующая кровь является единственной переменной в этой задаче, статические компоненты (т.e. кровь и ткани) могут быть исключены из подсчета. Таким образом, используя 2 длины световой волны, полученные во время измерений, пульсовой оксиметр подсчитывает сатурацию оксигенированного гемоглобина. Одна из разновидностей оксиметра – Fingertip Pulse Oximeter BOXYM показана на рисунке выше (одет на палец) на заглавной иллюстрации.

Происхождение сосудистых мальформаций

Мальформации возникают во внутриутробном периоде . Генетики проводят много исследований по изучению этого феномена, но к определённой концепции до сих пор не пришли. Поэтому вопрос о причинах возникновения мальформаций остается не до конца изучен.

Врожденные ангиодисплазии (синдром Паркса-Вебера-Рубашова) — характеризуются наличием патологических соустий (фистул) между артериями и венами.

Артериовенозные соустья часто бывают множественными, имеют разнообразный калибр и форму. В зависимости от диаметра различают макрофистулы, заметные невооруженным глазом, и микро­фистулы, которые выявляются только при микроскопическом исследовании тканей конечности.

Окончательно причины развития синдрома Паркса-Вебера-Рубашова не установлены. Ряд авторов рассматривают его как результат мутаций в гене RASA1, который кодирует белок p120-RasGAP, участвующий в передаче химических сигналов из внеклеточного пространства к ядру клетки. Вместе с тем, каким именно образом эти изменения приводят к специфическим сосудистым аномалиям у лиц с синдромом Паркса Вебера-Рубашова, не установлено.

Патологические соустья чаще располагаются в зоне бедренной, ветвей подколенной артерии, а также по ходу большеберцовых артерий. Интенсивный сброс артериальной крови через артерио-венозные свищи ведет к повышению давления крови в венах.

Из-за повышенной функциональной нагрузки изменяется гистологическая структура венозной стенки. Происходит утолщение ее мышечной оболочки и формирование внутренней эластической мембраны («артериализация» вены).

Значительная часть артериальной крови при наличии свищей поступает в венозное русло, минуя капиллярную сеть, поэтому возникает тяжелое кислородное голодание в тканях и нарушаются обменные процессы. Из-за венозной гипертензии усиливается нагрузка на сердце, что постепенно приводит к расширению его границ и сер­дечной декомпенсации.

Показатели оксиметра

Уровень насыщения крови кислородом (SpO2) – это соотношение гемоглобина, содержащего кислород, к общему количеству гемоглобина в крови, измеряемое в процентах. Приведем диапазон изменения этого параметра: 95% и выше – норма 90-94% – I степень, опасный уровень может указывать на расстройство здоровья. 75-89% II степень, чрезвычайно опасный, низкий уровень насыщения крови кислородом, может указывать на серьезное расстройство здоровья. Менее 75% – III степень, гипокскмия. Менее 60% – IV степень, гипоксемическая кома.

Пульсоксиметр. Результат измерения 99%!

К началу страницы

П.1. Что такое кровеносная система?

По кровеносной системе кровь “перегоняется” усиленной работой сердца, которое является центральным органом системы. Кровеносная система человека состоит из центрального органа – сердца и находящихся в соединении с ним замкнутых трубок различного диаметра – кровеносных сосудов. Кровеносная система человека – это Большой круг сосудов и Малый круг сосудов, соединяющих сердце со всеми органами человеческого тела.

Органы кровеносной системы человека.

Кровеносная система человека
Описание кровеносной системы человека начнем с основного органа, перекачивающего кровь по кровеносной системе – это сердце.

Сердце.

Сердце человека (лат. греч. cardia) – это мышечный орган (насос), который обеспечивает движение крови в системе кровообращения.

Сердце человека

Сердце человека в 1 минуту способно перекачать 5 – 30 литров крови. За 70 лет сердце человека перекачивает 175 млн. литров крови. Масса сердца человека составляет, в среднем, 330 граммов у мужчин и 250 грамм у женщин. По форме сердце напоминает конус обтекаемой формы, с широким основанием, размером с кулак.

Сосуды кровеносной системы.

Сосуды кровеносной системы – это общее название путей, по которым кровь распределяется от сердца и лёгких, ко всем органам человеческого тела и возвращается назад к сердцу и лёгким. Сосуды подразделяются на артерии, вены, и более мелкие сосудики, вплоть до капилляров. Рассмотрим более детально устройство кровеносной системы человека.

Артерии, вены, их строение и работа.

Артерии (красные), вены (синие) и им соответствующие капилляры
Поясним некоторые термины, приведенные на рисунке выше: Интима – внутренний слой сосуда. Медиа – средняя оболочка сосуда. Адвентиция – внешняя оболочка сосуда. Сосуды кровеносной системы человека, несущие кровь от сердца, называются артериями, начальный отрезок артериальной системы называется аортой. Аорта – это самый крупный сосуд во всем организме, его диаметр 25-30 миллиметров. Отходит аорта от левого желудочка сердца, а от аорты начинают ответвляться многочисленные артерии. Чем дальше от сердца, тем сосуд становится уже. В толще органов сосуды переходят в тончайшие сосудики (артериолы) и далее, в густую сеть мельчайших, волосных сосудов – капилляров. Сосуды, возвращающие кровь к сердцу, называются венами. Поступив в правое предсердие, а затем в правый желудочек сердца, венозная кровь перегоняется из него в легкие. В легких, венозная кровь отдает углекислоту и насыщается кислородом, возвращаясь обратно в сердце, в его левое предсердие. А затем, спустившись в левый желудочек, выталкиваясь силой его сокращения в аорту, начинает новый кругооборот по организму. Стенка артерий состоит из трех слоев. Внутренний слой (интима), образован из эластической ткани и выстлан изнутри специальными клетками. Эластическая ткань позволяет сосудам растягиваться, выдерживать напор крови, а эндотелий (однослойный пласт плоских клеток), делает их внутреннюю поверхность гладкой, поэтому кровь течет свободно, не подвергаясь трению. Трение внутри сосуда способствует свертыванию крови. Артерии и вены, питая различные органы и ткани, сами нуждаются в пищевых продуктах и кислороде. Для так называемого “самопитания,” стенки артерий и вен имеют свои сосуды, получившие образное название “сосуды сосудов”. Проникая сквозь стенки крупных артерий и вен, эти сосудики обеспечивают жизнедеятельность кровеносной системы. Кроме того, в стенках артерий и вен заложены нервные окончания, связанные с центральной нервной системой, которая осуществляет нервную регуляцию кровообращения. Благодаря этому, в каждый орган притекает столько крови, сколько ему необходимо в данный момент, для выполнения той или иной работы. Так, например, мышца во время нагрузки, получает питание в несколько раз больше, чем мышца, находящаяся в данный момент в покое. В большинстве органов артерии, распределяясь на более мелкие сосуды, тут же соединяются между собой и образуют своеобразные сети. Такое устройство обеспечивает кровоснабжение органа даже в тех случаях, если какая-либо часть сосудов, в результате болезни или ранения, выключается из деятельности. Сосуд, соединяющий два других сосуда, называется соустьем или анастомозом. В некоторых органах соустий нет и сосуды непосредственно переходят в капилляры. Такие артерии, не имеющие анастомозов, называются концевыми артериями. При их повреждении часть органа, в которой они оканчивались, перестает получать кровь и омертвляется, образуется инфаркт (от латинского слова инфарцире, что значит набивать, нафаршировывать). В тех случаях, когда в артериях, имеющих анастомозы, возникает какое-либо препятствие на пути тока крови, кровь устремляется по боковым, окольным сосудам, называемыми коллатералями. А в месте повреждения, начинают образовываться новые сосуды – анастомозы, соединяющие отрезки выключенных артерий или вен. В результате, с течением времени, нарушенный кровоток восстанавливается. Благодаря этой способности организма, заново воссоздавать кровообращение в отдельных участках тела, происходит заживление всевозможных нарушений.

Капиллярная сеть.

Капиллярная сеть кровеносной системы человека
Капиллярная сеть – это система тончайших кровеносных сосудов (капилляров), пронизывающая весь организм человека, по которым свежая кровь доходит до каждой точки человеческого организма, а “отработанная” возвращается для последующей очистки. Капилляры так малы, что видны только под микроскопом. Через их тончайшие стенки, состоящие лишь из одного слоя клеток и происходит “круговорот” крови. Благодаря густой сети волосных сосудов и происходят процессы питания клеток нашего организма. Скорость циркуляции крови в организме не одинакова. И разнится, в зависимости от толщины сосудов, чуть ли не в 1000 раз. В наиболее крупных сосудах (артериях), кровь циркулирует со скоростью до 500 мм/сек, в крупных венах – до 150 мм/сек, а в капиллярах – менее 1 мм/сек. Благодаря малой скорости течения крови в капиллярах, кровь успевает отдавать кислород и питательные вещества тканям и принять продукты их жизнедеятельности. Замедление тока крови в капиллярах объясняется тем, что их количество огромно (около 40 млрд.) и, несмотря на микроскопические размеры, их суммарный просвет в 800 раз больше просвета аорты. Соединяясь между собой, капилляры постепенно переходят в небольшие сосуды (венулы), из которых образуются более крупные сосуды кровеносной системы человека – вены. По ним кровь, наполненная отработанными продуктами обмена веществ, оттекает от тканей и устремляется по направлению к сердцу.

К началу страницы

Что такое артерии

Это сосуды, транспортирующие кислород от сердца к внутренним органам. Посредством сокращения миокарда обеспечивается циркуляция кровотока скоростью от 20 см/с. Очищенная кровь, полная кислорода и питательных веществ, необходима для осуществления метаболизма.

Прохождение через ткани органов насыщает ее углекислым газом, выводясь посредством венозного кроветворения.

Делятся по трем видам:

• диаметру;
• особенности строения;
• топографическому принципу.

Диаметры бывают:

• крупные;
• мелкие.

Крупными по диаметру, в отличие от других составляющих системы сосудов, являются: аорта, сонная и подключичная.

Аорта отходит от левого желудочка сердца вдоль позвоночного столба, разделяясь на левую и правую повздошные ветви. С нее начинается большой круг кровообращения, поставляющий кислород к органам и тканям организма.

Общая сонная поддерживает работоспособность головного мозга, обеспечивая его кислородом и микроэлементами, необходимыми для осуществления обмена веществ.

Подключичный сосуд снабжает кровью затылочные части головного мозга, продолговатый мозг, мозжечок и шейную часть позвоночника. Левая дуга отходит от аорты, огибая плевру и, переходя через верхнюю апертуру грудной клетки, выходит на шею и ложится в промежутке первого ребра.

К мелким по диаметру относятся артериолы. Их задача — регулирование кровотока в звене СМК.

• Почему болят вены на руках в сгибе локтя

Тонус артериол определяет периферическое сопротивление, что наравне с ударным объемом сердца влияет на артериальное давление.

Отличают три типа:

• эластичный;
• мышечный;
• смешанный.

К первому типу относятся преимущественно аорта. Ее строению характерно преобладание эластичных волокон над мышечными.

Мышечный тип содержит гладкомышечные волокна и отличается слабостью наружной эластической мембраны. Примером служат артериолы.

Мышечно-эластический тип отличается наличием в строении сосуда мышечных и эластичных волокон.

П.2. Движение крови по кровеносным сосудам.

Весь путь крови подразделяется на два частных отдела: Большой и Малый круги кровообращения. Схема работы кровеносной системы показана на рисунке ниже:

Схема кровеносной системы

Большой круг – это путь от сердца к органам тела и обратно. Иначе его называют телесным. Большой круг начинается аортой (1), выходящей из левого желудочка сердца (2). Алая кровь, пройдя через капилляры органов (на схеме показана капиллярная сеть желудка (3)), становится темной и по венам возвращается в правое предсердие сердца (4). Малый круг – это путь, который кровь проходит через легкие. Поэтому его называют легочным. Малый круг начинается от правого желудочка сердца (5) и проходит только через легкие (6). В лёгких кровь отдает углекислоту и, насытившись кислородом, течет к левому предсердию (7). Слева показано строение стенок артерии (8), вены (9), а также изображена капиллярная сеть (10). Большой (телесный) круг обеспечивает питание и дыхание тканей, а Малый (легочный) круг позволяет освобождаться от углекислоты и снабжает кровь кислородом. Постоянство такого движения крови, в первую очередь, обусловлено четырехкамерным строением сердца и деятельностью клапанов, расположенных между предсердиями и желудочками.

Путь движения крови.

Движение крови в организме человека
Весь путь крови подразделяется на два частных круга: большой и малый круги кровообращения. Большой круг – это путь от сердца к органам тела и обратно. Иначе его называют телесным. Большой круг начинается аортой (1), выходящей из левого желудочка сердца (2). Алая кровь, пройдя через капилляры органов (на схеме показана капиллярная сеть желудка (3), становится темной (паказана голубым цветом) и по венам возвращается в правое предсердие сердца (4). Малый круг – это путь, который кровь проходит через легкие, поэтому его называют легочным. Малый круг начинается от правого желудочка сердца (5) и проходит только через легкие (6). В лёгких, кровь отдает углекислоту и, насытившись кислородом, течет к левому предсердию (7). Более подробное о движении крови по сосудам кровеносной системы можно посмотреть на странице “Кровеносная система человека“.

К началу страницы

Главное отличие — вены против артерий

Вены и артерии — это два типа кровеносных сосудов в закрытой системе кровообращения. Основная функция кровеносных сосудов — нести кровь по всему организму. Но артерии и вены отличаются от их строения и функции. Вены состоят из тонкого эластичного мышечного слоя в их стенке, а артерии состоят из толстого эластичного мышечного слоя. Толстая стенка артерии важна при работе с высоким давлением крови, выделяемой сердцем. Вены несут истощенную кислородом кровь к сердцу, в то время как артерии переносят оксигенированную кровь от сердца. главное отличие между венами и артериями является то, что вены участвуют в удалении клеточных отходов из внеклеточной среды, тогда как артерии участвуют в обеспечении питательных веществ и кислорода для клеток организма.

Ключевые области покрыты

1. Что такое вены — определение, особенности, функции2. Что такое артерии — определение, особенности, функции3. Каковы сходства между венами и артериями — Краткое описание общих черт4. В чем разница между венами и артериями — Сравнение основных различий

• Болят вены под коленом сзади

Ключевые слова: аорта, артерии, артериолы, кровеносные капилляры, артериальное давление, закрытая система кровообращения, вены, венулы

Author: Олег Якупов

Я отношусь к той категории советских людей, которых называют «Ташкентскими русскими». Это эндемики, сохранившие в окружении инородной культуры своеобразную русскую, еще дореволюционную культуру, и прежде всего, язык. А так же впитавших в себя много хорошего из окружавшей нас по жизни восточной культуры. Еще нас называют «Совками». Но это относится не только к бывшим жителям гостеприимного Ташкента, но к жителям всего Советского Союза, сформировавшимся, как личности, во времена Советского Союза. Многих из нас судьба разбросала по всему Земному шару. Нам не хватает привычного общения. Наши дети и внуки, помимо своей воли, становятся «иностранцами». Блог – это то место, где я смогу выговориться, а если повезет, то и поговорить с людьми моего поколения. Спасибо Интернету, он предоставляет нам такую возможность. View all posts by Олег Якупов