„Ratunku, mam niską saturację w górach!” – Czy wysycenie krwi tlenem to dobry wskaźnik aklimatyzacji?

Przebywanie na dużych wysokościach to wystawienie się na działanie zmniejszonego ciśnienia powietrza. A co za tym idzie – także tlenu.

Znasz pewnie stwierdzenie, że na poziomie morza i na Mount Everest zawartość procentowa tlenu jest ta sama. To prawda. Tyle, że ze wzrostem wysokości maleje ciśnienie, a więc ilość cząsteczek w każdym litrze, który wdychasz. Jest ich oczywiście bardzo dużo. Na poziomie morza w każdym litrze powietrza znajduje się około 2700 miliardów miliardów (2.7 x 10²²) cząsteczek różnych gazów. Głównie azotu i tlenu. Na Mount Everest będzie ich już „tylko” 900 milionów miliardów (9 x 10²¹). Tlen stanowi nieco ponad 1/5 tej ilości.

Gdy ilość tlenu wokół Ciebie spada, ma to istotny wpływ na funkcjonowanie organizmu ludzkiego. Twoje ciało reaguje, włączając szereg procesów adaptacyjnych, które określamy mianem aklimatyzacji.

Czym jest saturacja krwi i jak się ją mierzy?

Saturacja krwi (SpO₂) to parametr określający nasycenie hemoglobiny tlenem, wyrażany w procentach. Pomiar tego parametru odbywa się przy użyciu pulsoksymetru – urządzenia, które umieszczasz najczęściej na palcu ręki. Urządzenie wykorzystuje jedną czerwoną diodę LED i jedną diodę na podczerwień do przesyłania światła przez naczynia krwionośne. Czerwone światło i podczerwień razem przechodzą przez palec i trafiają do czujnika. ALE – i to jest podstawą pomiaru – przechodzą przez ciało w różnej ilości. Jakiej? Różnica wynika z różnego pochłaniania światła przez krew natlenowanej i odtlenowanej. Ta właśnie różnica jest wykorzystywana do obliczenia nasycenia krwi tlenem.

Pulsoksymetria stanowi cenne narzędzie do monitorowania zmian w natlenowaniu krwi i oceny postępów aklimatyzacji. Z tego powodu mam go zawsze w apteczce wyprawowej i na każdym wyjściu w górę.

Pulsoksymetry są szczególnie przydatne w trudnych warunkach terenowych, takich jak wysokie góry, gdzie mogą pomóc w ocenie objawów choroby wysokościowej (Acute Mountain Sickness – AMS). Są małe, lekkie, a ich dokładność wynosi od 2% do 4%, w zależności od producenta i wbudowanego czujnika.

Co dzieje się z Tobą na wysokości?

W pierwszych dniach na dużej wysokości nasycenie krwi tlenem początkowo spada, a następnie stopniowo wzrasta w miarę jak aklimatyzacja postępuje. Taki wzrost jest dość szybki przez 4 – 8 dni na danej wysokości. Potem saturacja nadal wzrasta, ale spokojniej.

Przez pierwsze dni po wejściu na dużą wysokość, rośnie także Twoje tętno spoczynkowe. I tak samo obniża się ono w miarę, jak zdobywasz aklimatyzację.

Jeśli popełniasz na wysokości jakiś wysiłek, Twoje tętno będzie rosło bardziej niż na nizinach. Podobnie saturacja, która podczas wysiłku będzie spadała gwałtowniej, niż na poziomie morza.

Ważne: aktywność fizyczna, jak trekking czy inne ćwiczenia na dużej wysokości, może opóźnić powrót saturacji oraz tętna spoczynkowego do normalnych wartości. Wniosek? Podczas podejścia do bazy i w samej bazie dużo odpoczywaj i nie trenuj.

Spadek saturacji podczas wysiłku zależy częściowo staje się mniej widoczny wraz z aklimatyzacją. Saturacja podczas wysiłku (np. gdy maszerujesz lub podnosisz ciężary) jest najniższa podczas pierwszych dni na wysokości i poprawia się w miarę aklimatyzacji przez kolejne 2-3 tygodnie na dużej wysokości.

Jak zmienia się saturacja z wysokością?

Gdy jesteś na poziomie morza, poziom saturacji poniżej 95% uznaje się za nieprawidłowy. Ale czy ta sama granica powinna obowiązywać na dużych wysokościach?

Kilka lat temu zespół naukowców z Peru przeprowadził badanie [1], które pokazuje, jakie powinny być wzorcowe wartości saturacji krwi na różnych wysokościach – od 0 do 5100 metrów. Badacze zebrali dane od 6289 osób w wieku od 1 do 80 lat, mieszkających w 15 lokalizacjach. Każdy uczestnik badania mieszkał w danej lokalizacji od co najmniej 2 miesięcy, co zapewniało aklimatyzację organizmu do panujących tam warunków.

Badanie wykazało wyraźny spadek saturacji wraz ze wzrostem wysokości. Szczególnie wyraźnie działo się to powyżej 2500 m n.p.m. Przeciętne wartości na wybranych wysokościach wyniosły:

Wysokość	Saturacja krwi
154 m n.p.m.	99%
2000 m n.p.m.	97%
3600 m n.p.m.	92%
4500 m n.p.m.	87%
5100 m n.p.m.	81%

Badanie to ma ogromne znaczenie kliniczne. Lekarze pracujący na dużych wysokościach często muszą oceniać stan pacjentów na podstawie saturacji krwi, ale dotychczas brakowało wiarygodnych wartości referencyjnych. Dzięki temu badaniu możesz lepiej interpretować pomiary pulsoksymetru, biorąc pod uwagę wysokość, na jakiej znajduje się pacjent. Na przykład saturacja 87% na poziomie morza byłaby alarmująca i wskazywałaby na poważny problem zdrowotny. Na wysokości 4500 m n.p.m. jest wartością spodziewaną i typową dla zdrowej, zaaklimatyzowanej osoby. W praktyce podczas badania w bazie pod Aconcaguą (4300 m n.p.m.) wynik powyżej 80% jest dla nas w pełni zadowalający. Ale uwaga – pojedynczy wynik może nie wystarczyć! Dobra ocena polega na wykonaniu kilku pomiarów i oceny, jak zmienia się wynik w dłuższym czasie – rośnie czy maleje?

Ciekawi Cię ile powinna wynieść saturacja jeszcze wyżej? Proszę bardzo. Te dane są wprawdzie oparte na innej grupie badanych, niestety małej, ale zgadzają się z moimi obserwacjami:

Wysokość	Saturacja krwi
5300 m n.p.m. (baza pod Everestem)	80%
5500 m n.p.m. (Aconcagua, obóz 2.)	75%
6400 m n.p.m. (Mera Peak)	73%
7000 m n.p.m. (Chan Tengri)	66%
8850 m n.p.m. (Mt. Everest)	55%

Zastosowania pulsoksymetrii na dużych wysokościach

Ocena stanu zdrowia

Najważniejszym zastosowaniem pulsoksymetrii na dużych wysokościach jest ocena stanu osób, które zgłaszają objawy choroby wysokościowej lub innych problemów zdrowotnych. Szczególnie istotne jest to w przypadku wysokościowego obrzęku płuc (HAPE), gdzie wielokrotnie udokumentowano znacznie niższe wartości saturacji w porównaniu do zdrowych osób przebywających na tej samej wysokości. Należy jednak pamiętać, że niski poziom saturacji nie jest specyficzny wyłącznie dla obrzęku płuc – może wystąpić również w innych schorzeniach płucnych, takich jak zapalenie płuc, zatorowość żylna, odma opłucnowa czy choroby związane z hipowentylacją.

Monitorowanie pacjentów z chorobami układu krążenia i oddechowego

Osoby z poważnymi chorobami układu krążenia lub oddechowego, takimi jak przewlekła obturacyjna choroba płuc, kardiomiopatia czy wrodzone wady serca, mogą być narażone na niedotlenienie po wejściu na dużą wysokość. Ponieważ testy symulujące warunki wysokogórskie nie zawsze są możliwe przed planowaną podróżą, a podróżowanie z dodatkowym tlenem jest logistycznie trudne, wielu takich pacjentów może miec pulsoksymetr aby monitorować swoją saturację.

Ocena prawdopodobieństwa wystąpienia ostrej choroby wysokościowej

Liczne badania próbowały ustalić, czy istnieje związek między saturacją tlenem na dużej wysokości a prawdopodobieństwem rozwoju ostrej choroby wysokościowej (AMS). Wyniki tych badań są niejednoznaczne – niektóre wykazują związek między niedotlenieniem a rozwojem choroby wysokościowej, inne nie potwierdzają takiej zależności. Co ważne, tylko kilka z tych badań przeprowadziło prospektywną analizę pytając, czy obecność hipoksemii na początku wyprawy przewiduje rozwój tej choroby w późniejszym czasie.

Przewidywanie sukcesu w zdobyciu szczytu

Kilka badań próbowało określić, czy poziom saturacji może pokazywać szanse na szczyt. Wyniki są rozbieżne i z mojego doświadczenia nie ma prostej zależności „saturacja – sukces na szczycie”. Na wysokich wierzchołkach stawały ze mną osoby o różnych wynikach. Badania na Kilimandżaro nie wykazały związku między saturacją a sukcesem w zdobyciu szczytu.

Jak ocenić saturację?

Jak ocenić czy Twoja niska saturacja to efekt choroby wysokościowej? Nie jest to bardzo proste i wymaga doświadczenia – ale także spojrzenia na całe samopoczucie, a nie tylko jeden pomiar.

Pulsoksymetria może pomagać w odróżnieniu choroby wysokościowej od innych dolegliwości. Badania przeprowadzone w górach Kolorado wykazały, że średnia saturacja u pacjentów z wysokościowym obrzękiem płuc (HAPE) wynosiła 74%. W tym samym czasie u osób z zapaleniem płuc wyniosła średnio 82%. u osób z innymi chorobami układu oddechowego było to 90%.

Wyjątkowo niska saturacja może wskazywać na obrzęk płuc, który jest zaawansowanym stadium choroby wysokościowej.

Wniosek? Niższa saturacja tlenem często współistnieje z większym nasileniem choroby wysokościowej. Ale uwaga – to nie oznacza, że mając niską saturację, na pewno masz chorobę wysokościową! Wielokrotnie widziałem osoby, które na wysokości miały słabą saturację, a czuły się znakomicie i wchodziły na szczyt. Oznacza to jednak, że osoby z niższą saturacją powinny być dokładniej monitorowane pod kątem rozwoju choroby wysokościowej.

Skala Lake Louise

Jeśli osoba w Twoim zespole ma niską saturację, dokonaj dodatkowej oceny na podstawie skali Lake Louise (zobacz tabelę poniżej). Jeśli przebywasz na wysokości powyżej 2600 m n.p.m., odczuwasz ból głowy, a suma punktów za inne objawy w tej skali wynosi co najmniej 3, oznacza to, że wystąpiła u ciebie choroba wysokościowa. Podczas wyprawy warto codziennie ocenić swój stan przy użyciu tej skali, aby szybko wykryć ewentualne objawy AMS.

SKALA LAKE LOUISE – OCENA CHOROBY WYSOKOŚCIOWEJ

Objawy	Stopień nasilenia	Punkty
Ból głowy	brak bólu głowy	0
	niewielki ból głowy	1
	umiarkowany ból głowy	2
	znaczny ból głowy, uniemożliwiający funkcjonowanie	3
Zaburzenia żołądkowo-jelitowe	brak objawów żołądkowo-jelitowych	0
	spadek apetytu lub nudności	1
	umiarkowane nudności lub wymioty	2
	znaczne nudności lub wymioty, uniemożliwiające funkcjonowanie	3
Zmęczenie i / lub osłabienie	brak zmęczenia i osłabienia	0
	niewielkie zmęczenie /osłabienie	1
	umiarkowane zmęczenie /osłabienie	2
	znaczne zmęczenie /osłabienie, uniemożliwiające funkcjonowanie	3
Zawroty głowy / zaburzenia równowagi	brak zawrotów głowy	0
	niewielkie zawroty głowy	1
	umiarkowane zawroty głowy	2
	znaczne zawroty głowy, uniemożliwiające funkcjonowanie	3
Zaburzenia snu	sen niezaburzony	0
	sen gorszy niż zazwyczaj	1
	wielokrotne przebudzenia, nocny spoczynek	2
	niezdolny do snu	3
WYNIK
0-2 BRAK CHOROBY WYSOKOŚCIOWEJ
3-5 LEKKA CHOROBA WYSOKOŚCIOWA
> 6 POWAŻNA CHOROBA WYSOKOŚCIOWA

Kiedy podczas pobytu na wysokości Twój poziom saturacji poprawia się, objawy choroby wysokościowej zwykle zmniejszają się.

Pulsoksymetr – dokładność na dużych wysokościach

Pulsoksymetr mierzy w rzeczywistości współczynniki absorpcji światła, które są następnie przeliczane na wartość saturacji tlenem przy użyciu algorytmów kalibracyjnych. Algorytmy te zostały opracowane na podstawie eksperymentów z udziałem zdrowych ochotników, którzy byli poddawani warunkom niedotlenienia. Jednak w tych eksperymentach ochotnicy mogli być narażeni jedynie na umiarkowany stopień hipoksji, z najniższymi wartościami saturacji na poziomie około 75-80%.

Dokładność pulsoksymetru spada, gdy wynik jest poniżej 70%. Dostępne w aptekach urządzenia nie są kalibrowane na tak małe wartości. Ponadto odczyty saturacji na dużych wysokościach są wrażliwe nawet na małe odchyłki. Zawsze pilnuj prawidłowego założenie urządzenia na palec i sprawdzaj czy badana osoba ma ciepłe dłonie. Pulsoksymetr nie działa, gdy paznokieć pomalowany jest kolorowym lakierem!

Badanie pulsoksymetrem wykonuj w spoczynku, nigdy po wysiłku. Nawet niewielkie zmiany w oddychaniu, spowodowane na przykład mówieniem, niedawnym ruchem, głębokim oddychaniem czy wstrzymywaniem oddechu, mogą prowadzić do znacznych zmian w mierzonej saturacji.

Warunki na dużej wysokości

Warunki na dużej wysokości, w tym niska temperatura i zwiększone nasłonecznienie, mogą wpływać na dokładność odczytów pulsoksymetru. Intensywne zwężenie naczyń krwionośnych spowodowane zimnem może ograniczać przepływ krwi do kończyn, a w rezultacie zmniejszać pulsację przepływu niezbędną do wykrycia dokładnego sygnału. Szukając pulsoksymetru warto kupić taki, który pokazuje tzw. wskaźnik perfuzji, czyli stopień przepływu krwi w naczyniach włosowatych palca.

Badania prowadzone w górach pokazują, że wśród zdrowych osób saturacja może się bardzo różnić. Wniosek? Gdy oceniasz czyjś stan zdrowia w górach:

• bierz pod uwagę wszystkie kompletne samopoczucie tej osoby, nie tylko jedno badanie;
• nie bazuj na tylko jednym badaniu, ale powtarzaj pomiar co kilka godzin i sprawdź w jakim kierunku idzie trend – spada? rośnie? nie zmienia się? – dopiero zmiana w czasie mówi coś o stanie pacjenta;
• upewnij się, że urządzenie dokonuje prawidłowego odczytu.

Jaki pulsoksymetr w góry wybrać?

Aby uzyskać jak najbardziej wiarygodne wyniki, przestrzegaj kilku zaleceń:

• Wybierając pulsoksymetr zwróć uwagę na minimalną temperaturę pracy oraz czy posiada on wskaźnik niskiej perfuzji.
• Przy saturacji poniżej 70% przenośne pulsoksymetry mają większe odchylenia w porównaniu z przenośnymi urządzeniami „szpitalnymi”.
• Sam proces pomiaru staje się bardziej podatny na błędy wraz ze wzrostem wysokości.
• Pomiary powinien wykonywać lekarz lub uczestnik wyprawy z wystarczającym doświadczeniem w interpretacji danych.
• Interpretując wynik saturacji pamiętaj, że na Twój odczyt mogą mieć znaczący wpływ dotychczasowa aklimatyzacja, tempo wchodzenia, osiągnięte poziomy wysokości, wysiłek tuż przed pomiarem czy występowanie choroby wysokościowej.

Czy sprawdzają się pulsoksymetry w zegarkach sportowych?

Z moich obserwacji – tak. Zaznaczam jednak, że miałem do czynienia tylko z kilkoma egzemplarzami. Nowe modele takich firm jak Garmin,. Suunto czy Coros montują pulsoksymetry w swoich zegarkach. Osobiście testowałem tylko jeden – Garmin Fenix 8. Jego wskazania bardzo dobrze pokrywały się z urządzeniem medycznym. Moi klienci używali też innych firm i modeli (np. Suunto Vertical) z dobrym skutkiem.

Podsumowanie

Jedziesz na wyprawę wysokogórską lub trekking? Zapamiętaj te wskazówki:

Po pierwsze – choć wyniki między osobami mogą być zmienne., pulsoksymetr na dużych wysokościach jest bardzo dobrym narzędziem, które pomoże Ci ocenić przebieg aklimatyzacji i ryzyko choroby wysokościowej.

Po drugie – bazując na wynikach badań w tym artykule możesz określić, jaka powinna być typowa saturacja krwi tlenem tam, gdzie się znajdujesz. Te wyniki „wzorcowe” możesz porównać z Twoimi. Będzie to jeden z czynników, który pozwoli ocenić Twoją aklimatyzację. Uwaga: te wartości to jedynie wskazówka!

Po trzecie – sam pomiar saturacji to za mało. Musisz dokonać serii pomiarów i patrzeć na trend (rosnący lub spadkowy) oraz kompleksowo ocenić samopoczucie badanej osoby (za pomocą skali Lake Louise).

Regularne monitorowanie saturacji i tętna może pomagać w bezpiecznym zdobywaniu dużych wysokości. Pozwala ono na ocenę postępów aklimatyzacji i wczesne wykrywanie potencjalnych problemów zdrowotnych. Musisz jednak znać potencjalne pułapki tej metody, w tym niższą dokładność urządzeń przy niskiej saturacji czy wpływ warunków otoczenia. Upewnij się, że pomiar wykonujesz w odpowiednich warunkach, a kończyny są ciepłe. Ponadto, decyzje oparte na saturacji nie powinny opierać się na subtelnych różnicach zaledwie kilku punktów procentowych, ale raczej na dużych zmianach lub dużych odchyleniach od oczekiwanych wartości.

 

LITERATURA:

1. Rojas-Camayo J, Mejia CR, Callacondo D. Reference values for oxygen saturation from sea level to the highest human habitation in the Andes in acclimatised persons. Thorax. 2018;73: 776–778. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29054885/
2. Dünnwald T., Kienast R., Niederseer D., Burtscher M. The Use of Pulse Oximetry in the Assessment of Acclimatization to High Altitude. Sensors 2021, 21, 1263. https://doi.org/10.3390/s21041263/
3. Luks, Andrew & Swenson, Erik. 2011. Pulse Oximetry at High Altitude. High altitude medicine & biology. 12. 109-19. 10.1089/ham.2011.0013.
4. Lawrence R Kidd, Catriona Duncan, Nicholas P Mason. 2013. Variations in pulse oximetry at high altitude. High Altitude Medicine & Biology. 14. 87. 10.1089/ham.2012.1092
5. Elliot M. Ross, Michael J. Matteucci, Matthew Shepherd, Matthew Barker, Lance Orr. Measuring Arterial Oxygenation in a High Altitude Field Environment: Comparing Portable Pulse Oximetry With Blood Gas Analysis. Wilderness & Environmental Medicine 2013, 24, 112–117.
6. Robert Szymczak. Choroby wysokogórskie. 100 porad GÓR. T. 1, 2011, Kraków, Góry Books