Kurz gesagt: Die Sauerstoffsättigung gibt an, welcher Anteil des vorhandenen Hämoglobins Sauerstoff trägt. Der Sauerstoffgehalt gibt an, wie viel Sauerstoff tatsächlich im Blut ist, und hängt vor allem von Hämoglobin und Sättigung ab. Bei schwerer Anämie fehlen Bindungsplätze, die verbleibenden sind aber voll besetzt. Die Sättigung bleibt normal, Gehalt und Sauerstoffangebot an das Gewebe sinken.
Eine Patientin mit Hämoglobin 6 g/dl klagt über Luftnot beim Treppensteigen. Das Pulsoxymeter zeigt 99 %. Viele Studierende sind an dieser Stelle irritiert. Dabei erklärt die Physiologie den scheinbaren Widerspruch vollständig. Die Unterscheidung von Sättigung und Gehalt ist außerdem eine der häufigsten Verwechslungen im Physikum und taucht im M2 bei Anämie, Kohlenmonoxidvergiftung und Schock wieder auf.
Der arterielle Sauerstoffgehalt (CaO2) setzt sich aus gebundenem und gelöstem Sauerstoff zusammen. Ein Gramm Hämoglobin bindet bei voller Sättigung etwa 1,34 ml Sauerstoff. Der physikalisch gelöste Anteil ist mit 0,003 ml pro mmHg Partialdruck und 100 ml Blut sehr klein.
Die Formel zeigt sofort, dass das Hämoglobin der Haupthebel ist. Eine Verdopplung des Partialdrucks durch Sauerstoffgabe bringt bei voll gesättigtem Blut kaum zusätzlichen Gehalt.
Die Bindungskurve ist S-förmig, weil Hämoglobin kooperativ bindet. In der Lunge bei hohem Partialdruck liegt die Kurve im flachen oberen Abschnitt, die Beladung ist sicher. Im Gewebe bei niedrigeren Drücken liegt sie im steilen Abschnitt, schon kleine Druckänderungen setzen viel Sauerstoff frei. Der P50, also der Partialdruck bei halber Sättigung, liegt beim Erwachsenen bei etwa 27 mmHg.
| Verschiebung | Auslöser | Folge |
|---|---|---|
| Rechtsverschiebung | Mehr CO2, saurer pH (Bohr-Effekt), höhere Temperatur, mehr 2,3-Bisphosphoglycerat | Affinität sinkt, Abgabe im Gewebe erleichtert |
| Linksverschiebung | Alkalose, Hypothermie, weniger 2,3-BPG, fetales Hämoglobin, Kohlenmonoxid | Affinität steigt, Bindung stärker, Abgabe erschwert |
Daraus folgt die Fallfrage des Lernhefts: Aktives, warmes, saures Gewebe erleichtert die Sauerstoffabgabe, weil die Affinität bei Rechtsverschiebung sinkt. Die Merkkette: Gewebe-pH fällt, O2-Affinität sinkt, O2-Abgabe erleichtert. Bei chronischer Anämie steigt 2,3-BPG in den Erythrozyten, auch das ist eine Anpassung, die die Abgabe verbessert.
Das Sauerstoffangebot an das Gewebe ist das Produkt aus Herzzeitvolumen und arteriellem Sauerstoffgehalt. Sinkt der Gehalt, kann der Körper das Herzzeitvolumen steigern: Die Herzfrequenz steigt, die geringere Viskosität senkt die Nachlast. Außerdem schöpft das Gewebe mehr Sauerstoff aus, und die Rechtsverschiebung der Bindungskurve erleichtert die Abgabe. In Ruhe reicht das oft. Unter Belastung, wo Bedarf, Herzzeitvolumen und Ausschöpfung ohnehin steigen müssen, stößt die Reserve an ihre Grenze. Daher die Belastungsdyspnoe bei normaler Sättigung.
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Lernheft ansehenPulsoxymetrie und Kohlenmonoxid
Herkömmliche Pulsoxymeter unterscheiden Oxy-Hämoglobin kaum von Carboxyhämoglobin. Bei einer Kohlenmonoxidvergiftung zeigen sie deshalb oft normale Werte, obwohl der Sauerstoffgehalt stark reduziert ist und die Bindungskurve nach links verschoben wird. Die Diagnose stellt die CO-Oxymetrie in der Blutgasanalyse.
Die Sättigung ist ein Prozentwert der Besetzung des vorhandenen Hämoglobins. Weniger Hämoglobin bedeutet weniger Bindungsplätze, aber keine geringere Besetzung.
Etwa 1,34 ml bei vollständiger Sättigung. In manchen Lehrbüchern wird auch 1,36 oder 1,39 ml angegeben.
Mehr CO2, saurer pH, höhere Temperatur und mehr 2,3-Bisphosphoglycerat. Die Abgabe im Gewebe wird dadurch erleichtert.
Das Produkt aus Herzzeitvolumen und arteriellem Sauerstoffgehalt. Es beschreibt, wie viel Sauerstoff pro Minute das Gewebe erreicht.
Nur wenig, wenn die Sättigung schon normal ist. Der gelöste Anteil steigt zwar, bleibt aber klein. Entscheidend ist die Behandlung der Anämie und ihrer Ursache.
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