Oxymetrie

Das Hämoglobin befindet sich in den Erythrozyten und transportiert den Sauerstoff.

Im deutschsprachigen Raum wird der Hämoglobinwert zur Klassifikation einer Anämie, also einer Blutarmut herangezogen. Im englischsprachigen Raum wird hierzu meistens der Hämatokrit-Wert verwendet.

Bei der Beurteilung des Hämoglobinwertes sollte man ähnlich wie beim Hämatokrit den Volumenstatus des Patienten beachten. So kann eine Erniedrigung auf eine echte Blutarmut zurückzuführen sein, es kann jedoch auch eine Verdünnung des Blutes aufgrund einer Volumenüberladung, z.B. im Rahmen einer Herzinsuffizienz bestehen.

Erhöhung

• Exsikkose
• Lungenerkrankungen
• Polycythämia vera

Erniedrigung

• Blutungen
• Hämolyse
• Verringerte Blutbildung  (Eisenmangel, Vitamin-B-12-Mangel, Folsäure-Mangel…)
• Chronische Niereninsuffizienz

 Info

Normwerte Hämoglobin- und Hämatokrit-Wert

Hämoglobin:

• Weiblich: 12-15 g/dl
• Männlich: 13,6-17,2 g/dl

Hämatokrit:

• Weiblich: 37-45 %
• Männlich: 42-50 %

Bei einer Erniedrigung des Hb-Wertes, des Hämatokrits und/oder der Erythrozytenzahl spricht man von einer Anämie. Mittels der Transfusion von Erythrozytenkonzentraten kann eine Anämie kurzfristig therapiert werden. Ein Erythrozytenkonzentrat hebt den Hb-Wert um ca. 1 g/dl. Eine nachhaltige Therapie ist jedoch nur möglich, wenn man die Ursache herausfindet.

Differenzialdiagnostik der Anämie

Neben akuten und chronischen Blutungen gibt es viele weitere Ursachen, wie z. B. eine Hämolyse, eine chronische Erkrankung oder ein Mangel an Eisen oder Vitaminen. Ein Eisenmangel ist die häufigste Ursache für eine chronische Anämie.

Bei einem geringen Hb-Wert liegt eine Anämie vor. Die weitere Differenzierung kann anhand des MCH- und MCV-Wertes erfolgen. Hierzu ist eine Blutentnahme notwendig. Diese Werte können nicht anhand einer BGA bestimmt werden. Mehr Informationen hierzu findest du im Artikel Anämie.

Es ist wichtig zu wissen, dass der Hb-Wert bei einer akuten Blutung nicht sofort erniedrigt ist. Es kann also trotz (noch) normwertigem Hb-Wert eine akute Blutung vorliegen.

Erst im Verlauf kommt es zu einem ausgleichenden Flüssigkeitseinstrom in die Gefäße und so zu einer Verdünnung und Erniedrigung des Hb-Wertes.

Der Hämatokrit gibt den Anteil der Zellen am gesamten Blut an. Diesen machen mit ca. 96% überwiegend die Erythrozyten aus.

Erhöhung

Ein hoher Hämatokrit kann entweder durch eine Zunahme der zellulären Bestandteile oder durch eine Verminderung des Blutplasmas bedingt sein.

• Polyglobulie (Doping, Lungenerkrankungen, Polycythämia vera)
• Dehydratation

Erniedrigung

Ein geringer Hämatokrit kann aus einer geringen Zellzahl oder einer Volumenüberladung resultieren.

• Zytopenie (Anämie, Niereninsuffizienz, Störung der Erythropoese)
• Volumenüberladung (Infusionen, Herzinsuffizienz)

Der sO₂-Wert gibt die prozentuale Sauerstoffsättigung des Blutes an. Dieser ist vom pO₂-Wert zu unterscheiden. Der bei den Blutgasen angegebene pO₂-Wert gibt den Partialdruck des Blutes an. Der pO₂ Partialdruck kann auch über 100 mmHg liegen. Die Sauerstoffsättigung liegt physiologisch bei 95-99%, jedoch maximal bei 100%.

 Info

Normwert der Sauerstoffsättigung

sO2: 95-99 %

Mit steigendem pO₂ steigt auch die Sauerstoffsättigung. Die Sauerstoffsättigung kann bei einer respiratorischen Insuffizienz (siehe Blutgase) vermindert sein. Bei einer Abnahme der Sättigung steigt die Anzahl an desoxygeniertem Hämoglobin. Dies ist bei der Inspektion als Zyanose wahrnehmbar.

 Achtung

Bewertung der Sauerstoffsättigung bei bestehender Anämie

Bei einer Anämie kann trotz einer Sauerstoffunterversorgung des Gewebes eine normwertige Sättigung des Blutes und des Hämoglobins bestehen. Es gibt jedoch nicht mehr ausreichend Hämoglobin, das den Sauerstoff transportieren kann.

Zielwert der Sauerstoffsättigung

Bei Patient:innen sollte eine Sauerstoffsättigung von über 92 % angestrebt werden. Hierzu sollte das Grundleiden nach Möglichkeit kausal therapiert werden. Durch unterstützende Maßnahmen wie Oberkörperhochlagerung (bei Herzinsuffizienz/Lungenödem), Inhalation, Atemtraining und Sauerstoffgabe kann eine vorübergehende Besserung erreicht werden.

Der Sauerstoffanteil in der Atemluft beträgt 21 %. Über eine Nasenbrille oder Maske wird der Einatemluft purer Sauerstoff beigemischt. Bei einer Maske mit Reservoir erhöht sich die inspiratorische O2-Konzentration (FiO₂) auf ca. 60 %. Die Einatemluft hat also unter Sauerstoffgabe einen deutlich höheren Sauerstoffanteil.

Zielwert der Sauerstoffsättigung bei COPD-Patient:innen

Bei Patient:innen mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) ist besondere Vorsicht bei der Sauerstoffgabe geboten. Bei COPD-Patient:innen besteht häufig eine chronische Hypoxie (O₂↓) und Hyperkapnie (CO₂↑). 

Eine unkontrollierte, hochdosierte Sauerstoffgabe bei Patient:innen mit COPD kann zu einem Anstieg des CO₂-Spiegels (Hyperkapnie) führen und in schweren Fällen eine Bewusstseinsminderung verursachen.

 Info

Früher wurde angenommen, dass bei COPD-Patient:innen der Atemantrieb hauptsächlich durch den Sauerstoffmangel (hypoxischer Atemantrieb) gesteuert wird. Demnach könne eine Sauerstoffgabe den Atemantrieb vermindern und dadurch zu Atemversagen führen. Dieses Konzept gilt heute jedoch als überholt bzw. stark relativiert.

→ Aktuelle Erkenntnisse sehen den Hauptmechanismus der CO₂-Erhöhung vielmehr in einer Störung des Ventilations-Perfusions-Verhältnisses (V/Q-Mismatch). 

• Bei COPD sind viele Lungenareale schlecht belüftet, weshalb es dort normalerweise zu einer hypoxischen Vasokonstriktion kommt
• Dadurch wird der Blutfluss in diese schlecht ventilierten Bereiche reduziert und in besser belüftete Areale umgeleitet
• Wird jedoch hochdosiert Sauerstoff verabreicht, wird diese hypoxische Vasokonstriktion aufgehoben
• Hierdurch werden auch die schlecht ventilierten Lungenareale stärker durchblutet, obwohl dort weiterhin nur wenig Ventilation stattfindet
• Das Ventilations-Perfusions-Verhältnis verschlechtert sich, und es kommt funktionell zu einem Rechts-Links-Shunt, wodurch weniger CO₂ abgeatmet werden kann und der CO₂-Spiegel im Blut ansteigt.

Relevanz der Blutgasanalyse:

Bei COPD-Patient:innen sollte daher regelmäßig Blut für eine BGA entnommen werden, um die Sauerstoffsättigung und den pCO₂-Wert zu kontrollieren. Eine Erhöhung der Sauerstoffgabe kann erfolgen, solange der pCO₂ Werte von 60-70 mmHg nicht übersteigt bzw. die Hyperkapnie nicht zu einer respiratorischen Azidose oder Bewusstseinstrübung führt. Steigt der pCO₂-Wert bei einer zu geringen Sauerstoffsättigung an, spricht dies für eine Erschöpfung der Atemmuskulatur. Zur Unterstützung wird eine Beatmung (z.B. NIV – nicht-invasive Beatmung) notwendig. Im Falle einer relevanten Hypoxie sollte auch bei Patient:innen mit COPD eine Sauerstoffgabe erfolgen. Die Sauerstoffgabe sollte von einer engmaschigen Kontrolle der pCO₂-Werte begleitet werden. Bei einer zunehmenden Hyperkapnie sollte die Indikation für eine NIV-Therapie evaluiert werden.

Die Oxyhämoglobinfraktion (FO2Hb) gibt das Verhältnis zwischen sauerstoffreichem Hämoglobin und der Gesamthämoglobinkonzentration im Blut an. Das Gesamthämoglobin setzt sich aus dem mit Sauerstoff gesättigten Hämoglobin, dem ungesättigten Hämoglobin und den sogenannten Dyshämoglobinen zusammen. Diese sind Hämoglobinmoleküle, die keinen Sauerstoff mehr transportieren können. Ursachen können z. B. eine Kohlenstoffmonoxidvergiftung oder das Vorliegen von Methämoglobin sein.

Die Oxyhämoglobinfraktion muss immer vor dem Hintergrund der allgemeinen Sauerstoffsättigung interpretiert werden. Ist das Oxyhämoglobin niedriger als die Sauerstoffsättigung, spricht dies für ein Vorliegen von Dyshämoglobinen.

Die Carboxyhämoglobin-Konzentration (FCOHb) gibt die Menge an Hämoglobin an, das Kohlenstoffmonoxid statt Sauerstoff gebunden hat.

Kohlenstoffmonoxid (CO) ist ein farb- und geruchsloses Gas, das bei unvollständigen Verbrennungsprozessen entsteht. Es hat eine bis zu 300-fach höhere Affinität zum Hämoglobin als Sauerstoff. Bei einer Kohlenstoffmonoxid-Vergiftung sind daher übermäßig viele Hämoglobin-Moleküle blockiert. Sie können keinen Sauerstoff mehr binden und es resultiert trotz einer ausreichenden Sauerstoffsättigung in der Atemluft eine Hypoxie im Gewebe.

Bei einer CO-Vergiftung können Kopfschmerzen, Übelkeit, Müdigkeit bis zur Bewusstlosigkeit und weitere neurologische Symptome vorliegen. Häufig kommt es zu einer kirschroten Verfärbung der Haut.

Die Therapie besteht in einer hochkonzentrierten Sauerstoffgabe.

Methämoglobin ist eine Hämoglobin-Variante, bei der das zentrale, normalerweise zweiwertige, Eisenatom zu einem dreiwertigen Eisenatom oxidiert ist. Das dreiwertige Eisenatom kann keinen Sauerstoff binden.

Unter physiologischen Bedingungen kommt es im Körper kontinuierlich zu einer geringen Bildung von Methämoglobin. Dieses wird jedoch durch die Methämoglobin-Reduktase zu oxygeniertem Hämoglobin zurückverwandelt.

Eine übermäßige Methämoglobinbildung ist auf angeborene Defekte oder auf eine Medikamenteneinnahme von z.B. Sulfonamiden oder Giftstoffen, wie Nitrit oder Nitrobenzol zurückzuführen.

Bei einem Methämoglobinwert von über 15% kann es zu Kopfschmerzen, Übelkeit, und Schwäche bis zur Bewusstlosigkeit kommen.

Das Desoxyhämoglobin ist freies Hämoglobin, an das Sauerstoff binden kann. Es ist also ein Maß für die Menge an Hämoglobin, die bei einer verbesserten Oxygenierung gesättigt werden könnte. Liegt der Wert bei 0%, sind alle Hämoglobinmoleküle mit Sauerstoff gesättigt bzw. nicht sättigbar (Dyshämoglobine). Eine Sauerstoffzufuhr hätte somit nur einen geringen Erfolg. Ist der Wert jedoch erhöht, so ist eine Sauerstoffzufuhr erfolgversprechend.

Im Ordner BGA-Fallbeispiele findest du mehrere Fallbeispiele zur BGA-Auswertung.

Für ein praktisches BGA-Fallbeispiel zum Üben der BGA-Auswertung siehe: BGA-Fallbeispiel 1

Für ein praktisches BGA-Fallbeispiel zum Üben der BGA-Auswertung siehe: BGA-Fallbeispiel 2

Für ein praktisches BGA-Fallbeispiel zum Üben der BGA-Auswertung siehe: BGA-Fallbeispiel 3