Wie viel Prozent Sauerstoff braucht ein Mensch

Was ist die Sauerstoffsättigung?

Die Sauerstoffsättigung gibt an, welcher Anteil des roten Blutfarbstoffes (Hämoglobin) mit Sauerstoff beladen ist. Das Hämoglobin nimmt den über die Lunge eingeatmeten Sauerstoff auf und transportiert ihn über den Blutkreislauf ins Gewebe. Dort gibt das Hämoglobin die geladenen Sauerstoffmoleküle an die Zellen frei. Man unterscheidet:

  • sO2: Sauerstoffsättigung ohne genauere Bezeichnung
  • SaO2: Sauerstoffsättigung im arteriellen Blut
  • SpO2: Sauerstoffsättigung, mit dem Pulsoxymeter gemessen
  • SVO2: Sauerstoffsättigung im venösen Blut
  • SZVO2: Sauerstoffsättigung im Blut der Zentralvene

Der Druck, den der gasförmige Sauerstoff im Blut ausübt, wird als Sauerstoffpartialdruck bezeichnet.

Welche Faktoren beeinflussen die Sauerstoffsättigung?

Die Sauerstoffsättigung im Blut ist abhängig von dessen pH-Wert, dem Kohlenstoffdioxid-Partialdruck, der Temperatur und der Konzentration von Bisphosphoglycerat in den roten Blutkörperchen. Das Hämoglobin gibt den Sauerstoff leichter ab bei:

  • einem erniedrigten pH (erhöhte H+-Konzentration)
  • einer erhöhten CO2-Konzentration
  • erhöhter Temperatur
  • einer erhöhten Konzentration von 2,3-Bisphosphoglycerat in den roten Blutkörperchen

Gegenteilige Bedingungen (erhöhter pH, erniedrigte CO2-Konzentration etc.) hingegen stabilisieren die Bindung des Sauerstoffs an das Hämoglobin.

Außerdem ist die Bindungsfähigkeit für Sauerstoff abhängig von der Art des Hämoglobins: Der rote Blutfarbstoff eines Fetus ist zum Beispiel anders zusammengesetzt als der eines Erwachsenen. Durch diesen Unterschied nimmt das fetale Hämoglobin (HbF) Sauerstoff besser auf, was in der Schwangerschaft den Gasaustausch zwischen mütterlichem und kindlichem Kreislauf ermöglicht.

Wann bestimmt man die Sauerstoffsättigung?

Die Sauerstoffsättigung im arteriellen Blut (SaO2) misst der Arzt mit einem sogenannten Pulsoxymeter – einem kleinen tragbaren Messgerät. Ein Messclip wird an der Fingerspitze oder dem Ohrläppchen des Patienten befestigt und überträgt die gemessenen Werte auf einen Monitor. Dabei werden in der Regel zeitgleich Herz- und Atemfrequenz sowie der Blutdruck gemessen. Bei Neugeborenen lässt sich der Clip auch an der Ferse anbringen.

Häufiges Einsatzgebiet des Pulsoxymeters zur Messung der Sauerstoffsättigung ist die kontinuierliche Überwachung von Patienten während einer Narkose oder auf der Intensivstation. In der Notfallmedizin nutzen Rettungssanitäter und Notarzt die Messung der Sauerstoffsättigung, um einen Eindruck über den Sauerstoffgehalt im Blut des Patienten und seinen Atemgashaushalt zu erhalten. Der Blutsauerstoff wird außerdem zur Verlaufskontrolle bei chronischen Lungenerkrankungen wie zum Beispiel Asthma oder COPD gemessen.

Sauerstoffsättigung: Normalwerte

Weder Alter noch Geschlecht beeinflussen die Sauerstoffsättigung. Werte bei gesunden Menschen sollten zwischen 90 und 99 Prozent liegen.

Der Sauerstoffpartialdruck im Blut ist hingegen abhängig vom Alter und wird entweder in kPa oder mmHg gemessen. Junge Erwachsene zeigen in der Regel einen spO2-Wert von etwa 96 mmHg (entspricht 12,8 kPa). Im Laufe des Lebens nimmt der Partialdruck ab und liegt bei einem 80-Jährigen bei etwa 75 mmHg (entspricht 10 kPa).

Wann ist die Sauerstoffsättigung erniedrigt?

Befindet sich aufgrund einer Lungenkrankheit zu wenig Sauerstoff im Blut, kann weniger Hämoglobin mit Sauerstoff beladen werden - die Sauerstoffsättigung sinkt. Das ist zum Beispiel der Fall bei:

  • Lungenemphysem
  • Asthma
  • Chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD)

Auch eine verringerte Atmung verringert die Sättigung, zum Beispiel bei einer Vergiftung mit bewusstseinstrübenden Substanzen. Weitere Gründe für eine verminderte Sauerstoffsättigung sind:

  • Kreislaufstörungen
  • Herzfehler
  • geringer Sauerstoffgehalt in der Umgebungsluft (zum Beispiel bei Aufenthalt im Hochgebirge)
  • Störungen des Säure-Basen-Haushaltes mit Azidose (Übersäuerung)

Falsch niedrige Werte können durch Unterkühlung oder eine eingeschränkte Durchblutung der Extremitäten (etwa bei Schock oder Gefäßverschluss) entstehen. Auch Nagellack und Nagelpilz können den Messwert verfälschen.

Wann ist die Sauerstoffsättigung erhöht?

Atmet man besonders tief und schnell ein und aus (Hyperventilation), kann die Sättigung auf bis zu 100 Prozent ansteigen. Gleichzeitig verringert sich der Kohlendioxidgehalt im Blut.

Die Sauerstoffsättigung ist auch unter Sauerstofftherapie erhöht, hat dann aber keinerlei Krankheitswert.

Was tun bei veränderter Sauerstoffsättigung?

Ist die Sauerstoffsättigung zu niedrig, ist eine Sauerstofftherapie notwendig. Dabei wird dem Patienten der Sauerstoff zum Beispiel über eine Nasenbrille oder eine Maske zugeführt. Gegebenenfalls muss der Patient auch intubiert werden: Ein Schlauch wird in die Luftröhre eingeführt, und der Patient wird künstlich beatmet.

Außerdem muss die Ursache für die erniedrigte Sauerstoffsättigung behoben werden. So wird etwa ein Asthmaanfall medikamentös beendet.

Autoren- & Quelleninformationen

Wissenschaftliche Standards:

Dieser Text entspricht den Vorgaben der ärztlichen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien sowie aktuellen Studien und wurde von Medizinern geprüft.

Vorlage:

Dr. med. Karlheinz Zeilberger

Autoren:

Wie viel Prozent Sauerstoff braucht ein Mensch

Lena Machetanz

Wie viel Prozent Sauerstoff braucht ein Mensch

Martina Feichter hat in Innsbruck Biologie mit Wahlfach Pharmazie studiert und sich dabei auch in die Welt der Heilpflanzen vertieft. Von dort war es nicht weit zu anderen medizinischen Themen, die sie bis heute fesseln. Sie ließ sich an der Axel Springer Akademie in Hamburg zur Journalistin ausbilden und arbeitet seit 2007 für NetDoktor - zuerst als Redakteurin und seit 2012 als freie Autorin.

Quellen:

  • Behrends, J. C. et al.: Duale Reihe Physiologie. Georg Thieme Verlag, 2. Auflage, 2012.
  • Leuwer, M. et al.: Checkliste Intensivmedizin. Georg Thieme Verlag, 3. Auflage, 2010.
  • Schwelger, J. & Lucius, R.: Der Mensch – Anatomie und Physiologie. Georg Thieme Verlag, 6. Auflage, 2016.
  • Striebel, H. W.: Operative Intensivmedizin. Schattauer Verlag, 1. Auflage, 2008.

Wie viel Sauerstoff ist zu wenig?

Von einem Sauerstoffmangel spricht man, wenn die Sauerstoffsättigung im kapillaren Blut bei unter 90 Prozent liegt.

Wie viel Prozent Sauerstoff ist gefährlich?

Normalerweise enthält Luft 21 % Sauerstoff. Es wird gefährlich, wenn deren Sauerstoffgehalt unter 18 % fällt. Unter 10 % Sauerstoff schwindet das Bewusstsein ohne Warnung, Gehirnschädigung und Tod folgen in wenigen Minuten, wenn nicht sofort eine Wiederbelebung erfolgen kann.

Was tun wenn Sauerstoffsättigung unter 90?

Grundsätzlich besteht bei einer Sauerstoffsättigung unter 90 % sofortiger Handlungsbedarf. Setzen Sie sich mit medizinischem Personal in Ihrer Praxis oder dem nächsten Krankenhaus in Verbindung. Das gilt auch, wenn die Sauerstoffsättigung konstant unter 94 % bleibt.

Wie viel Sauerstoff braucht der Mensch zum atmen?

Tagtäglich atmen wir 10.000 bis 20.000 Liter Luft ein und aus. Dazu muss sich die menschliche Lunge rund 20.000 Mal bewegen, um bei jedem Atemzug etwa einen halben Liter Luft einzuatmen. Ein Fünftel der eingeatmeten Luft besteht aus Sauerstoff.