Читать книгу Возраст Мафусаила: миф или реальность?! Практическое руководство радикального, здорового и активного долголетия - Valeriy Starodubtsev MD PhD - Страница 15

Сатурация кислорода SpO₂

По моему практическому опыту отнесу эту информацию как комплексное сочетание активного долголетия, здоровья и понимания тренировочных аспектов. Все эти факторы тесно взаимосвязаны и необходимо рассматривать их как единый комплекный подход. Для начала, кто не знает, посмотрите, что такое сатурация кислорода, чтобы понимать о чем речь идет, более подробно, посмотрите вебсайт www.spblogos.ru или другие источники, а я сразу перейду к практической части, но перед этим все равно, остановлюсь на основных понятиях, чтобы сохранить ваше время и/или нет такой возможности и не отвлекаться на другие источники.

Общая протяженность всех сосудов человека в среднем составляет 86 000 км, общая площадь легких – около 100 кв.м. За сутки мы делаем примерно 20000 вдохов и вдыхаем около 10 куб. м воздуха, сердце сокращается около 100000 раз и прокачивает примерно 7 тонн крови. Зачем нужна эта титаническая работа? А нужна она для обеспечения одного из важнейших показателей – насыщения артериальной крови кислородом.

Мы можем прожить без пищи около месяца, без воды – около 7 дней. В организме создаются запасы жира и жидкости на случай отсутствия пищи и воды. К сожалению, природа не предусмотрела возможности накопления запасов кислорода в организме. Всего три минуты (неподготовленных людей) отсутствия дыхания или сердцебиения полностью истощают запас кислорода в организме и человек умирает.

Одной из главных функций крови является получение кислорода из легких и транспортировка его в ткани организма. В то же время, кровь получает углекислый газ из тканей, и приносит ее обратно в легкие.

Степень насыщения артериальной крови кислородом является одним из важнейших показателей кислородного обмена и указывает, достаточное ли количество кислорода поступает в организм.

Как кислород циркулирует в нашем теле

Атмосферный кислород попадает в наш организм через легкие благодаря дыханию. Каждое легкое содержит около трехсот миллионов альвеол, которые окружены кровеносными капиллярами. Стенки альвеол очень тонкие и пронизаны кровеносными сосудами.

Кислород поглощается из альвеол через капилляры альвеолярной мембраны, в то время как углекислый газ переходит из капилляров в альвеолы и выводится из легких в атмосферу. (У взрослых этот процесс обычно занимает 1/4 секунды во время вдоха).

Значительная часть кислорода, попавшего в кровь, связывается с гемоглобином в красных кровяных клетках, другая часть растворяется в плазме крови. Затем кислород транспортируется артериальной кровью по всему организму.

Кровь, насыщенная кислородом, попадает в левое предсердие и левый желудочек, и затем кровотоком поступает ко всем органам тела, и их клеткам. Количество кислорода, поступающего в кровь, определяется, главным образом, в какой степени гемоглобин связывается с кислородом (легочный фактор), концентрацией гемоглобина в крови (фактор анемии), и сердечным выбросом (сердечный фактор).

Основным перевозчиком кислорода в теле человека является – гемоглобин.

Одна молекула гемоглобина может связываться с 4-мя молекулами кислорода, а 1 грамм гемоглобина может связать до 1,39 миллилитров кислорода. Поскольку 100 мл крови содержит около 15 грамм гемоглобина, то гемоглобин, содержащейся в 100 мл крови может связываться с 20,4 миллилитрами кислорода.

Кислород, связанный с гемоглобином, и кислород, растворенный в крови, имеют примерно следующее соотношение:

Растворенный кислород 1,45%

Связанный с гемоглобином кислород 98,55%

В связи с этим фактом, уровень гемоглобина в крови имеет огромное значение.

# Что такое сатурация кислорода. Каждая молекула гемоглобина может связывать до 4-х молекул кислорода. Однако эта связь стабильна, когда молекула гемоглобина связана с 4-мя молекулами кислорода или когда гемоглобин вообще не связан с молекулами кислорода. Состояние очень неустойчиво, когда существует связь с 1–3 молекулами кислорода. Поэтому гемоглобин присутствует в организме в двух видах. Либо лишенный кислорода – гемоглобин (Hb), либо гемоглобин, связанный с 4-мя молекулами кислорода – оксигемоглобин (HBO₂).

Сатурацией кислорода называют отношение количества оксигемоглобина к общему количеству гемоглобина в крови, выраженное в процентах. Сатурацию обозначают символоми: SaO₂ или SpO₂. (В большинстве случаев пользуются символом SpO₂)

Определение сатурации можно записать в виде формулы: SpО₂ = (НbО₂ / НbО₂ + Нb) × 100%

Существует некоторая путаница, обусловленная употреблением аббревиатур SpO₂ и SaO₂. Употреблять сокращение SpO₂ следует в том случае, когда речь идет о сатурации, измеренной неинвазивным (без внутреннего вмешательства) методом, поскольку в этой ситуации результат измерения зависит от особенностей метода. Термин SaO₂ следует употреблять для обозначения истинной сатурации, измеренной лабораторным инвазивным методом

#Показатели SpO₂ связаны с парциальным давлением кислорода в крови (PaO₂), которое в норме составляет 80-100 мм рт. ст. Снижение PaO₂ влечет за собой снижение SpO₂, однако зависимость носит нелинейный характер, например:

80-100 мм рт. ст. PaO₂ соответствует 95-100 % SpO₂

60 мм рт. ст. PaO₂ соответствует 90 % SpO₂

40 мм рт. ст. PaO₂ соответствует to 75 % SpO₂

Этот факт нужно учитывать при подъеме в горы или при полетах на больших высотах.

При снижении парциального давления кислорода ниже определенных порогов наступает кислородное голодание. Возможна потеря сознания или даже смерть.

#Измерить сатурацию кислорода можно двумя методами: инвазивным и неинвазивным.

Инвазивный метод заключается в отборе пробы артериальной крови и проведении лабораторных иследований для определения процента содержания оксигемоглобина. Этот метод наиболее точный, но занимает много времени и не может использоваться для непрерывного мониторинга. А также связан с вмешательством в ткани пациента.

Неинвазивный метод – это метод без внутреннего вмешательства. Существуют разные способы определения сатурации кислорода неинвазивным методом. Приборы, определяющие сатурацию кислорода неинвазивным методом называются пульсоксиметры.

Какие факторы вызывают ошибки в пульсоксиметре?

Так как пульсоксиметр измеряет все параметры неинвазивным методом, то на точность измерений могут влиять некоторые внешние и внутренние факторы. Следует учесть эти факторы и принять меры предосторожности. А также необходимо учесть, что пульсоксиметрия является непрямым методом оценки сатурации и не дает информации об уровне pH и PaCO₂. Таким образом, не представляется возможным оценить в полной мере параметры газообмена клиента, в частности степень гиповентиляции и гиперкапнии. 1. Аномальный гемоглобин. Кровь может содержать ненормальный гемоглобин. Карбоксигемоглобин и метгемоглобин не участвуют в доставке кислорода. Наличие в крови этих типов гемоглобина может привести к ошибкам в измерении SpO₂. Например, отравление угарным газом (высокие концентрации карбоксигемоглобина) может давать значение сатурации около 100 %. Анемия требует более высоких уровней кислорода для обеспечения транспорта кислорода. При значениях гемоглобина ниже 5 г/л может отмечаться 100 % сатурация крови даже при недостатке кислорода. 2. Медицинские красители. Наличие в крови пациента медицинских красителей может привести к искажениям при прохождении красных и инфракрасных волн через ткани и исказить результаты измерений. К таким красящим веществам относятся: метиленовый синий, индоцианин зеленый, индигокармин, флюоресцеин. 3. Маникюр и педикюр. Лак для ногтей или накладные ногти могут привести к неточным показаниям SpO₂, так как они могут уменьшать и искажать волны, излучаемые датчиком пульсоксиметра. 4. Движение пальца в датчике, вызванное движением тела. Движение пальца в датчике может вызвать шум, который повлияет на вычисления SpO₂ и ЧСС. 5. Блокировка кровотока в артериях и пальцах. Возможность или невозможность выполнения измерений зависит от степени пульсаций в артериях. Если происходит блокировка кровотока, то точность измерений падает. Кроме того, при перегибах или усиленном давлении на пальцы, например, при занятиях на велотренажере. Возросшее давление в пальце может привести к искажению световых волн и ошибкам в измерении. 6. Плохое периферическое кровообращение Значительное снижение перфузии периферических тканей (холод, шок, гипотермия, гиповолемия) ведет к уменьшению или исчезновению пульсовой волны. Если нет видимой пульсовой волны на пульсоксиметре, любые цифры процента сатурации малозначимы. Если руки холодные или плохое периферическое кровообращение, необходимо усилить кровоток путем массажа или разогрева пальцев. 7. Яркий свет. (бестеневые лампы, флуоресцентные лампы, ИК лампы, прямой солнечный свет и т. д.). Пульсоксиметр, как правило, защищен от внешнего освещения. Однако, если освещение слишком сильное, это может привести к ошибкам. Необходимо защищать сенсор от лучей мощных бестеневых ламп и инфракрасных ламп. Например, с помощью хирургической салфетки. 8. Окружающие электромагнитные волны. Рядом расположенные электроприборы, которые являются источниками сильных электромагнитных волн, такие как телевизоры, мобильные телефоны, медицинские приборы могут влиять на точность измерений и работу пульсоксиметра. 9. Неправильное положение датчика. Необходимо, чтобы обе части датчика находились симметрично, иначе путь между фотодетектором и светодиодами будет неравным и одна из длин волн будет «перегруженной». Изменение положения датчика часто приводит к внезапному «улучшению» сатурации.

Практические рекомендации по применению сатурации: такой пульсоксиметр доступен сейчас во многих аптеках или можно заказать через интернет по вполне доступным для каждого ценам. Принцип работы рассмотрим на моем примере. Днем была проведена круговая тренировка на пульсе 140–160 и вечером перед сном, чтобы ускорить процессы восстановления была сделана рабочая задержка дыхания на 4 мин (личный рекорд 6 мин 38 сек). Итак, в динамике как это было: после 1 мин. 23 сек – сатурация 98 % и ЧСС 59 уд. в мин., после 2 мин. 38 сек – 90 % и ЧСС 55, после 3 мин. – 85 % и ЧСС 54, после 3 мин. 55 сек – 69 % и ЧСС 40, после этого сделал глубокий выдох и начал дышать, но в течение следующих (почти 20 сек сатурация еще падает и опустилась до 58 %, но ЧСС обычно резко возрастает, в моем случае до 85. После отмены задержки и начались мощные компенсаторные механизмы восстановления организма (выброс оксида азота) и через минуту восстановления сатурация вернулась в нормальное состояние 97 % и ЧСС стала 48 уд. в мин., а еще через мин. ЧСС стал 40, это говорит о том, что организм прокачал все сосуды и капилляры, а для новичков еще и мощный стимул строительства новых сосудов и капилляров, освободился от всех вакуумных пробок и практически восстановился на 100 % и на следующий день готов опять к работе. Но к какой работе? Ниже поделюсь практическим опытом.

В связи с тем, что многие не имеют возможность или желание пройти углубленное медицинское обследование на беговой дорожке (тредмил или велоргометр) с газоанализаторами, с заборами крови с целью более тонкого определения функциональных возможностей организма, предлагаю вам использовать один из моих любимых простой и доступный метод определения различных зон энергообеспечения по сатурации кислорода. В свое время, еще и по линии сборной СССР, в которой была всегда научная бригада и нас просто заставляли проходить углубленные (УМО) медицинские обследования «до отказа». С того времени к таким тестированиям у меня остались только негативные воспоминания – вылетала практически тренировочная неделя, необходимо было дня за три сбрасывать нагрузки, а после теста до отказа еще дня три отходить, при этом результаты получали в лучшем случае месяца через два, а там мы уже находились в другой тренировочной форме – как всегда, наука для науки, практика для практики. Поэтому всегда искал более доступные и альтернативные методы оценки функционального состояния организма на данный день и конкретного периода подготовки.

Одним из таких методов была и сатурация. Бегать постоянно с этим датчиком не нужно, можно, конечно, нести его в кармане, остановиться, замерить и опять продолжить бег, но согласитесь, тоже неудобно, если бежишь длительную, но такой вариант исключать не нужно и по желанию, особенно между интервалами на стадионе имеет место быть. Идеально это работает для велосипедистов, или на велоэргометре, можно тестировать многократно, при этом фиксировать правильно, опираясь на руль, и проводить тест без ненужных колебательных движений, при беге просто проблематично получить правильные значения для различных зон энергообеспечения. Этот тест можно проводить в любой день ваших тренировочных занятий, даже в качестве разминки, и определить, действительно, какие зоны ЧСС на этот день и час будут самые оптимальные. Итак, в норме берем спортсменов в покое – сатурация 97 %-98 %, начинаем плавно наращивать нагрузку, ступенчато, обычно ступень 2–3 минуты, смотрите, как изменяется ваша сатурация и какой пульс соответсвует в этот период нагрузки.

Если сатурация стабильно находится в зоне 95–96, значит, уровень лактата в крови от 1,7 и не превышает 3.7 ммоль/л, что указывает на аэробный путь энергообеспечения, 93–94 %, подошли к уровню ПАНО (порогу анаэробного обмена), что соответсвует 4 ммоль/л (при этом разброс лактата может быть от 3.8 до 5.2 ммол/л и зависит колебание параметров от подготовленности и периода подготовки спортсмена, заходя даже в смешанную зону, когда аэробные процессы начинают переходить в анаэробные), а когда стабильно держится 91–92 %, то чисто анаэробные процессы и лактат от 5.3 и выше, а если вам нужно выполнять чисто скоростно-силовую (спринт, взрывная силовая с продолжительностью не более 6 сек – креатинфосфатный механизм), то максимальный пульс должен быть не выше после каждого упражнения, который был зафиксирован на сатурации 95–96 %. Конечно, возможны индивидуальные особенности организма, которые необходимо учитывать и отслеживать в динамике, но сам принцип и подход в целом надеюсь вам понятен. Обычно я доходил до зоны ПАНО и прекращал тест, а от этого параметра строил свою программу в зависимости от периода подготовки к основным соревнованиям.

Хорошо, мы рассмотрели практическое применение, особенно для активных людей, но отмечу еще один и очень ключевой момент связки задержки дыхания и сатурации как на вдохе так и на выдохе. По этой связке очень легко оценить ваш ФР. У нетренированных людей как физически, так и отсутствие дыхательной практики, обычно сатурация в покое в пределах 95–98 % и мало изменяется даже при задержке дыхания. Приведу жизненный, обычный практический пример. Все мы летали и летаем в самолетах. Из своего опыта – когда лечу из Лос-Анджелеса до Москвы люблю тестировать себя – какой уровень сатурации кислорода в самолете перед взлетом у меня в обычных условиях и во время полета. Как правило, у меня как и всех здоровых людей сатурация в норме в районе 96–98 %. Во время полета у меня сатурация падает до 89 %, что соответствует реальному парциальному давлению кислорода в салоне самолете, а это приравнивается к среднегорью или 1500–2000 м над уровнем моря. Но так как мой организм тренирован и устойчив к различным гипоксическим состояним – я вам продемонстрировал тест раньше, где при задержке дыхания в 4 минуты сатурация упала до 58 %. Это значит, мой резерв составил от 58 до 98 %, разброс в районе 40 единиц, а значит, та стрессовая ситуация и воздействие на мой организм парциального давления кислорода в 89 % ничтожна мала. Но для большинства пассажиров, для которых эта разница составляет всего 3–4 единицы 94–98 %, то находясь в среде (в салоне самолета) с парциальным давлением кислорода 89 %, организм попадает в стрессовую ситуацию и начинает бороться с этим гипоксическим состоянием мощной мобилизацией и активацией внутреннних жизненных ресурсов с подключением всех органов, систем и механизмов энергообеспечения. Как правило, запасов таких ресурсов у большинства ограничено, происходит срыв адаптации и как результат, организм заболевает. Можно часто слышать, что кого-то продуло в салоне самолета и кто-то простыл, оказывается, не продуло, а просто нехватило резервов для той стрессовой ситуации, что и повлекло недомогание, а в зависимости от начального уровня ФР будет зависеть и степень и серьезность данных последствий. Поэтому, как видно наглядно в данном примере, наша комплексная программа, в целом, будет защищать вас практически от всех стрессовых факторов и ситуаций по жизни, независимо, в каком социуме или географически вы находитесь. И тем самым, существенно, в положительном смысле влиять радикально на здоровое и активное долголетие. Но даже уделяя эти важным выше подходам, все равно недостаточно и гарантировано быть уверенным в завтрашнем дне, если не будем отслеживать не менее важный фактор, как умение управлять своей внутренней кислотно-щелочной средой или РН нашего организма.