Оксигемоглобин: роль, образование, кривая диссоциации

Точно определить уровень концентрации в артериальной крови кислорода можно с помощью пульсоксиметрии. Это неинвазивный метод аппаратной диагностики. Отдельно существуют нормы для взрослых, детей и новорожденных. Используемый прибор многофункционален и параллельно считывает частоту сердечных сокращений.

В диагностической практике используют 2 неинвазивных способа определения сатурации – трансмиссионную пульсоксиметрию и отраженную. Обе методики одинаково точны.

Целесообразность применения того или иного вида диагностики определяют в индивидуальном порядке. Пульсоксиметрическое исследование трансмиссионным способом предусматривает инсталляцию параллельно размещенных датчиков.

Их закрепляют на пальцах обеих рук или мочках ушей. Отраженная технология отличается тем, что фотодетектор и излучающий элемент устанавливаются рядом, в непосредственной близости друг от друга.

Оксигемоглобин: роль, образование, кривая диссоциации

С ее помощью можно измерить степень насыщенности гемоглобина кислородом на любом участке тела.

Применяемые типы пульсоксиметров:

Разновидность аппарата Описание и особенности
Стационарный Используется преимущественно в лечебно-профилактических учреждениях и диагностических центрах. Современные модели оснащены различными детекторами и имеют расширенные функциональные возможности. С их помощью выполняют диагностику различных категорий пациентов.
Напалечный Компактное устройство, состоящее из миниатюрного датчика-прищепки и портативного электронно-цифрового блока, который считывает и обрабатывает информацию для вывода на монитор.
Ушной Аппарат в виде клипсы, фиксируемой на раковине слухового органа. Такие устройства не применяются для проведения полномасштабной и всесторонней диагностики. Они эффективны в критической ситуации и применяются в реанимационной практике.
Поясной Автономная модель повседневного использования. Оснащена встроенной аккумуляторной батареей. Поясной пульсоксиметр характеризуется малой массой, низким энергопотреблением, миниатюрными размерами, удобной формой и минимально необходимым функционалом. Многие модели такого типа обладают достаточным объемом памяти для хранения данных за длительный период. Используются для постоянного мониторинга и контроля состояния здоровья.
Монитор сна Предназначены для выявления и лечения эффекта ночного апноэ – частых и кратковременных остановок дыхательной деятельности во сне. Такое нарушение обычно связано с патологически интенсивной вентиляцией легких при резком снижении содержания в крови углекислоты. Прибор выполняет контроль оксиметрического показателя с интервалом в 5-10 секунд. Данные сохраняются в памяти устройства для передачи сомнологу на расшифровку и интерпретацию.

Существует несколько видов излучающих датчиков и считывающих детекторов. Каждый имеет собственное предназначение.

Используют следующие типы:

  • Напалечные клипсы, напоминающие формой и конструкцией упругую прищепку. Применяются для краткосрочного обследования взрослых пациентов и подростков.
  • Гибкие силиконовые приспособления. Такие элементы зачастую используют в неонатальной практике. Силиконовые датчики фиксируют на боковой поверхности ноги новорожденного, поскольку пальцы еще слишком малы для инсталляции. Такой элемент не доставляет ребенку ни малейшего дискомфорта.
  • Силиконовые датчики для взрослых. Они имеют более крупный размер, чем неонатальные приспособления. Применяются для продолжительного наблюдения взрослых пациентов с острыми и угрожающими жизни состояниями. В технических характеристиках таких датчиков производители указывают диаметр пальца, на который рассчитано приспособление. Этот параметр обязательно учитывают. Иначе импульс не пройдет сквозь толщу тканей и точный результат получить не удастся.
  • Ушные прищепки. Они отличаются от пальцевых аналогов формой. Современные модели оснащаются надежными и удобными фиксаторами наподобие наушников. Применяются для продолжительного контроля сатурации в повседневной жизни.
Оксигемоглобин: роль, образование, кривая диссоциации

Пульсоксиметрия (норма для взрослых, новорожденных и подростков различается) современной аппаратурой в клиниках проводится с использованием подходящего типа датчика.

Такие элементы имеют полную совместимость с различными видами контрольных блоков. В частных клиниках и диагностических центрах используются гигиеничные одноразовые датчики. Их изготавливают отдельно для каждой модели пульсоксиметра.

Что такое пульсоксиметр

Это прибор, который определяет уровень насыщения кислородом крови. Он используется при болезнях сердечно-сосудистой и дыхательной систем, после операций и при кислородной терапии.

При коронавирусе пульсоксиметр также позволяет выявить кислородный дефицит, а значит, даёт возможность предположить развитие опасного осложнения — пневмонии.

Важными преимуществами прибора являются возможность использования в любых условиях и доступная цена, что выгодно отличает его от компьютерной томографии лёгких.

Какая должна быть сатурация в норме у взрослых

Для того чтобы человеческий организм функционировал полноценно, он должен получать все ему необходимое. И одним из таких ключевых параметров является кислород, который поступает во все органы и ткани. Насыщенность кислородом называется сатурацией.

Читайте также:  Как избавиться от полипов в носу – лечение в домашних условиях

Поэтому когда измеряется уровень кислорода у взрослого, в норме по показаниям он должен быть:

Какая должна быть сатурация в норме у взрослых
  1. В интервале от 95 до 100% в том случае, когда этот показатель измеряют в районе артерии.
  2. В районе 75% в том случае, когда данный показатель измеряется в венозном русле.

Такие показатели можно зафиксировать только у человека, дыхание которого не затруднено и организм которого не поражен определенным типом заболевания. Но когда появляется COVID-19, возникает ситуация, когда сатурация резко снижается и доходит до показателя 92% у взрослых при коронавирусе — что делать в этом случае, нужно точно знать. Также следует представлять, как проявляет себя подобная нехватка кислорода внешними и внутренними признаками.

На заметку!

Подобная осведомленность поможет принять вовремя меры для того, чтобы исправить ситуацию и не допустить негативного влияния на другие органы.

Какая должна быть сатурация в норме у взрослых

Кривая диссоциации оксигемоглобина

Кривая диссоциации оксигемоглобина — это зависимость насыщения гемоглобина кислородом (измеряется процентным отношением оксигемоглобина к общему количеству гемоглобина) от напряжения кислорода в крови. Данная зависимость не линейная, а имеет S-образную форму.

 Эта кривая показывает, что превращение оксигемоглобина в гемоглобин и наоборот определяется напряжением кислорода в крови. Когда напряжение кислорода равна нулю, в крови находится только восстановленный гемоглобин. Повышение напряжения ведет к увеличению количества оксигемоглобина.

 Особенно быстро уровень оксигемоглобина нарастает при увеличении напряжения кислорода от 10 до 40 мм  При напряжении кислорода 60 мм  насыщения гемоглобина кислородом составляет 90%, а при дальнейшем росте напряжения кислорода оно увеличивается очень медленно и не достигает 100% даже при максимальном напряжении кислорода (100 мм рт.

Совет

ст.). Таким образом, кривая диссоциации состоит из двух основных частей: крутой и пологой. Пологая часть кривой, соответствующей высокой (выше 60 мм ) напряжении кислорода, указывает на то, что при этих условиях сатурация (насыщение) гемоглобина кислородом слабо зависит от его содержания в альвеолярном воздухе.

 Так, например, подъем на высоту до 2 км над уровнем моря приводит к снижению атмосферного давления от 760 до 600 мм , парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе с 105 до 70 мм , а сатурация гемоглобина при этом снижается только на 3%. Крутая часть кривой (соответствует напряжению кислорода от 10 до 40 мм

) отражает ситуацию, имеет место в тканях. Так, при интенсивной утилизации кислорода тканями, его напряжение снижается до 20-30 мм , что способствует диссоциации оксигемоглобина.

Вспомним, что в норме напряжение СО2 в артериальной крови составляет около 40 мм рт. в. При ее увеличении до 70 мм рт. в. вентиляция легких может увеличиваться в диапазоне от 20 до 75 литров в минуту. Но, если напряжение С02 превышает 70 мм , вентиляция легких начинает уменьшаться.

Кривая диссоциации оксигемоглобина

Причиной этого является торможение высокой концентрацией углекислого газа инспираторных нейронов дыхательного центра. Остановка или угнетение дыхания вследствие торможения дыхательного центра называется асфиксией. У некоторых людей после длительного интенсивного дыхания (гипервентиляции) наблюдается временная остановка дыхания (апноэ).

 Эта остановка обусловлена ​​уменьшением напряжения СО2, поскольку во время гипервентиляции углекислый газ вымывается из крови.

Если pH артериальной крови снижается по отношению к его нормального значения 7,4 — вентиляция легких увеличивается. При увеличении pH — вентиляция легких уменьшается.

Снижение напряжения О2 в артериальной крови (гипоксемия) вызывает увеличение вентиляции гипоксемия может возникать при пребывании организма на большой высоте, где атмосферное давление, а вследствие этого и парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе, — снижены.

 При увеличении вентиляции легких, вызванной артериальной гипоксией, иарциальний давление СО2 в артериальной крови также падает и его стимулюочий влияние на дыхание приводит к значительному нивелюзання стимулирующего эффекта артериальной гипоксии на вентиляцию легких.

 Таким образом, парциальное давление О2 в артериальной крови в нормальных

языках несущественно влияет на вентиляцию легких, но при артериальной гипоксии порядке 50-60 мм  его влияние становится значительным. Особенно это заметно в тех условиях, когда снижается чувствительность дыхательного центра к СО2. Такая ситуация имеет место, например, при отравлении барбитуратами (препараты из группы снотворных средств).

Метгемоглобинемия: причины, симптомы, диагностика и лечение

Патология относится к заболеваниям крови и характеризуется чрезмерным количеством метгемоглобина, который является окисленным и не может выполнять своих функций. Человек с данным нарушением страдает от хронической тканевой гипоксии и имеет характерные симптомы патологии. При правильном, своевременно начатом лечении удается восстановить нормальное состояние.

Что понимают под метгемоглобинемией?

При метгемоглобинемии снижается транспортная функция эритроцитов

Читайте также:  Инфаркт головного мозга в ВББ (вертебробазилярном бассейне)

При нарушении в эритроцитах повышается объем окисленного железа, которое не способно обеспечить правильную транспортировку кислорода по организму. Если железо находится в измененном виде, то вещество в эритроците называют не гемоглобин, а метгемоглобин. В норме такое вещество должно присутствовать в крови в минимальном количестве.

Нарушение в составе крови может быть приобретенным или врожденным. Наследственная форма патологии, которая является врожденной, свойственна северным народам. Приобретенное нарушение развивается при наличии провоцирующих его факторов у людей любых стран.

Причины метгемоглобинемии

Роль в развитии патологии могут сыграть медикаменты

Причины, по которым может формироваться приобретенная форма патологии, достаточно разнообразны. Проявляться же метгемоглобинемия будет всегда одинаковой симптоматикой. Главными причинами, по которым может возникнуть заболевание, врачи считают следующие факторы:

  • ацидоз метаболической природы;
  • тяжелый дисбактериоз кишечника;
  • врожденное синтезирование организмом белков с окисленным железом;
  • поступление с водой и пищей большого количества нитратов;
  • отравления химическими соединениями, а в первую очередь селитрой и нитроглицерином;
  • длительный прием хинина;
  • употребление внутрь лекарств, срок годности которых уже истек.

Установка причины заболевания важна для проведения полноценной терапии. Восстановить нормальный состав крови без устранения провоцирующего фактора невозможно.

Факторы риска метгемоглобинемии

Недоношенные дети — в группе риска

Определены факторы риска, которые в значительной степени повышают возможность появления заболевания. В первую очередь, вероятность развития болезни у лиц монголоидной расы выше, чем у остальных. Приобретенное заболевание возникнет вероятнее всего в таких случаях:

  • работа на химическом производстве при недостаточных мерах индивидуальной защиты;
  • длительный прием парацетамола и препаратов, в составе которых он присутствует;
  • недоношенность — родившиеся раньше срока дети в первый год жизни с большей вероятностью могут столкнуться с патологией;
  • склонность к частому поносу.

Также достаточно часто нарушение может возникнуть в том случае если человек достаточно долго получает анестезию при помощи лидокаина.

Метгемоглобинемия: причины, симптомы, диагностика и лечение

Как проявляется метгемоглобинемия?

Синюшность стоп при метгемоглобинемии

Главное проявление заболевания — это изменение цвета крови на темно-коричневый. Также у больного присутствуют следующие симптомы:

  • синюшность различной интенсивности слизистых оболочек и кожи;
  • слабость, которая нарастает по мере прогрессирования болезни;
  • частые или постоянные головные боли;
  • головокружение;
  • повышенный пульс;
  • сильная одышка даже при незначительных нагрузках;
  • частое обморочное состояние.

Вся эта симптоматика характерна для приобретенной формы патологии.

Чем опасна метгемоглобинемия?

Состояние представляет угрозу для жизни

Опасность патологии связана с тем, что на ее фоне развивается хроническое кислородное голодание тканей и органов, из-за чего в них происходят изменения и они перестают полноценно функционировать. В результате этого при отсутствии терапии у больного наступает резкое ухудшение и развиваются состояния, представляющие опасность для жизни.

Диагностика метгемоглобинемии

Нарушение определяется при анализе крови. Также часто назначаются проба с введением метиленового синего и электрофорез гемоглобина. Для определения причины развития патологического состояния дополнительно проводится полное обследование больного.

Профилактика и прогноз метгемоглобинемии

Нельзя употреблять воду из загрязненных источников

Прогноз при приобретенной форме патологии благоприятный, так как возможно полное выздоровление даже в тяжелых случаях. Профилактические меры против заболевания такие:

  • употребление воды и продуктов без нитритов и нитратов;
  • прием лекарств только по врачебным показаниям и строго в указанных дозировках;
  • предупреждение сильного переутомления;
  • прохождение диспансеризации.

При подозрении на развитие патологии требуется сразу же обратиться за врачебной помощью, не дожидаясь появления тяжелых нарушений.

Отравление нитратами, или что такое метгемоглобинемия

Отравление нитратами из овощей или фруктов провоцирует специфическое состояние, называемое метгемоглобинемией. В этой статье подробно разберем, как она возникает и что делать, чтобы от нее избавиться.

Метгемоглобинемия (Код МКБ-10 D74)

Это заболевание крови, при котором в клетки начинает поступать слишком мало кислорода. Он транспортируется к тканям благодаря красным кровяным тельцам (эритроцитам). Основная их составляющая – белок гемоглобин. Именно он высвобождает кислород после доставки его к клеткам.

Однако в крови есть некоторый процент метгемоглобина (HbOH) – окисленного гемоглобина. Это такая разновидность белка, которая лишь транспортирует кислород, но не высвобождает его в клетках.

Норма его содержания в крови должна составлять не более 10%. Если организм по каким-то причинам начинает вырабатывать слишком много метгемоглобина, он начинает замещать собой обычный гемоглобин.

Как следствие – ткани и внутренние органы начинают страдать от недостатка кислорода.

Известно две разновидности метгемоглобинемии: приобретенная и врожденная.

Симптомы метгемоглобинемии

Симптомы метгемоглобинемии варьируются от типа заболевания. Но есть два общих признака:

  • цианоз – характерный голубоватый цвет кожи, синюшность губ и пальцев;
  • кровь шоколадного оттенка.
Читайте также:  Рейтинг лучших аппаратов ЭХВЧ (электрокоагуляторов) на 2021 год

Из-за цианоза врожденную метгемоглобинемию иногда называют “синдром синего ребенка”.

Тяжесть симптомов метгемоглобинемии зависит от того, сколько связанного гемоглобина находится в крови. По мере повышения они приобретают все более серьезный характер:

  1. головная боль;

  2. трудности с дыханием, одышка;

  3. тошнота и рвота;

  4. учащение пульса;

  5. сильная усталость;

  6. спутанность сознания и ступор;

  7. потеря сознания, летаргия и кома.

Врожденная метгемоглобинемия

Врожденная метгемоглобинемия – это результат генетического дефекта, который приводит к нехватке ферментов, преобразующих метгемоглобин в обычный гемоглобин. Это крайне редкая патология.

Существует три вида врожденной метгемоглобинемии

Тип 1

Самый распространенный среди случаев врожденной метгемоглобинемии. Носителями дефектных генов являются оба родителя, которые сами не имеют признаков болезни.

Отравление нитратами, или что такое метгемоглобинемия

Поражает только эритроциты и обычно единственным симптомом является цианоз без каких-то других серьезных проблем со здоровьем. Однако такие люди имеют гораздо больше шансов пострадать от отравления нитратами.

Синий оттенок кожи обычно исправляется с помощью косметических средств.

Синдром гемоглобина М

Это генетическая мутация, при которой красные кровяные тельца имеют аномальную форму. Обычно не имеет никаких симптомов и не нуждается в лечении.

Тип 2

Эта разновидность также известна как дефицит цитохрома b5-редуктазы. Редчайшая форма метгемоглобинемии, которая влияет на все клетки организма. Носителем гена является один из родителей. Болезнь приводит к серьезным проблемам с развитием, дети с этим типом метгемоглобинемии обычно умирают в первый год жизни.

Приобретенная метгемоглобинемия

Известная также как острая метгемоглобинемия. Это наиболее распространенный тип заболевания, причинами являются отравление лекарствами или нитратами из продуктов питания.

Почему именно нитраты? Это соли азотистой кислоты, которые в организме восстанавливаются до нитритов. Те в свою очередь связываются гемоглобином и окисляют его до метгемоглобина. Если вовремя не оказать помощь, то возможна гибель пациента.

Есть и другие источники метгемоглобинемии (включая лекарства). Для наглядности мы изобразили их в виде таблицы

Что провоцирует метгемоглобинемию
Вещество Источник
Неорганические нитраты и нитриты Питьевая вода;Консерванты мяса;Овощи и фрукты;Промышленные соли;Нитрат серебра как народное средство.
Бутил- и изобутил нитриты Комнатные освежители воздуха
Амилнитрит Вещество в наборе противоцианидных противоядий
Нитроглицерин Лекарства для лечения стенокардии
Амилин и аминофенолы Краски для меток на белье
Нитробензол Промышленные растворители
Бензокаин Антибактериальные препараты
Сульфаниламиды Препараты для обеззараживания
Феназопиридин Таблетки для лечения заболеваний почек
Хлораты Спички, пиротехника, взрывчатые вещества
Сульфат меди Фунгициды для обработки растений и семян
Нафталин Шарики против моли
Резорцин Антисептическое средство, лекарство для лечения себореи

Метгемоглобинемия у детей

Дети, особенно младенцы, наиболее восприимчивы к токсинам. У новорожденных может развиться приобретенная метгемоглобинемия. Источниками могут стать нитраты в пище, загрязненная вода, безрецептурные препараты с бензокаином. Ни в коем случае НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ их для лечения ребенка младше 2 лет!

Многие фрукты и овощи содержат слишком много нитратов, чтобы кормить ими младенцев во время прикорма. Примеры:

  1. свекла;

  2. морковь;

  3. стручковая фасоль;

  4. шпинат;

  5. дыня;

  6. арбуз.

Это одна из причин, по которой педиатры запрещают родителям кормить твердой пищей детей до 4 месяцев.

Опасной дозой нитратов для детей от 3 лет считается свыше 300 мг нитратов в сутки, для младенцев – свыше 100 мг.

Расшифровка результатов

Уровень кислорода в крови (норма у взрослых варьируется и может быть проверена по таблице, в которой есть показатели нормы для мужчин и женщин) можно узнать в домашних условиях.

Для этого нужно использовать пульсоксиметр:

Расшифровка результатов
  • HbA1C или уровень кислорода в крови составляет 5,6%. Углеводный обмен проходит нормально. Показатель 95-100% кислорода – достаточно для нормального образа жизни.
  • HbA1C в диапазоне 5,8-6,0% указывает на отсутствие заболеваний. Человек входит в группу риска (есть расположенность к поражениям лёгочной ткани).
  • HbA1C от 6,1% до 6,7% говорит о том, что гемоглобин понижен, а риск развития гипоксии и анемия повышается. Рекомендуется нормализовать питание, снизить количество потребления лёгких углеводов, заняться спортом.

При сдаче крови нужно учитывать особенность оседания клеток и их разложения. В результате отдельно исследуются лейкоциты и эритроциты.

Общий анализ содержит следующие значения:

Показатель Обозначение Ж М
Эритроциты (* 10*12/л) RBC 3,4-4,4 4,0-5,3
V эритроцитов (fl, mKm3) MCV 82-98 81-95
Гемоглобин (г/л) HGB 122-138 128-150
HGB в эритроците (пг) MCH 26-32
Тромбоциты (* 10*9/л) PLT 178-318
% концентрации эритроцитов в гемоглобине MCHC 31-38

Расшифровка результатов

Также исчисляются СОЭ отдельно после завершения анализа. Скорость оседания может указывать на скрытые воспалительные очаги инфекции. Эритроциты также расписываются по лейкоцитарной формуле с учётом 6 других элементов.