XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Сатурация крови кислородом как индикатор гипоксических состояний у учащихся 8-9 классов

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Ладыгин Матвей Олегович 1

---

1МАОУ СОШ № 32 с углубленным изучением отдельных предметов

Лобанова Елена Юрьевна 1

---

1МАОУ СОШ № 32 с углубленным изучением отдельных предметов

Работа в формате PDF

2.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Актуальность исследования. Весь человеческий организм «подпитывается» за счет кислорода, но наиболее уязвимыми в рамках данного аспекты является мозг и сердце, а отсутствие (дефицит) кислорода в течение нескольких минут приводит к смертельной ситуации27. У здорового человека сатурацию в крови организм регулирует сам. Пониженное содержание кислорода в крови отмечается в ряде заболеваний. Одно из них является моим. Периоды, когда я сталкиваюсь с приступами, приходится замерять артериальное давление, сердечный ритм, сатурацию кислорода в крови. И очень важно научиться восстанавливать нормальные показатели в крови.

Цель работы – анализ теоретических и практических аспектов исследования сатурации крови. В соответствии с поставленной целью можно выделить следующие задачи:

- исследовать сатурацию как показатель насыщения крови кислородом;

- проанализировать нормативные показатели насыщения крови кислородом у здорового человека и особенности у подростков и выделить причины низких показателей сатурации и возможности ее повышения;

- рассмотреть технологии измерения ситуации;

- проанализировать особенности измерения сатурации крови в экстремальных ситуациях как перспективные направления исследования;

- организовать исследование по заданному алгоритму;

- проанализировать показатели измерения, выявить проблемы и разработать пути решения.

Объект исследования – насыщение кислородом крови. Предмет исследования – особенности измерения сатурации крови.

Методы исследования: анализ, синтез, сравнение, анкетирование, интервью, использование технических средств (пульсоксиметрия) и др.

Работа состоит из введения, теоретической, аналитической и практической частей, заключения, списка использованных источников, приложения.

1. Теоретические аспекты исследования сатурации крови

1.1. Сатурация как показатель насыщения крови кислородом

Важное место в медицине критических состояний занимает слежение за показателями функции внешнего дыхания с целью контроля процесса газообмена между организмом и окружающей средой. Основными звеньями этого процесса являются легочная вентиляция, обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью, транспорт газов кровью, обмен газов в тканях, клеточное дыхание 8, С.12. В норме кислород воздуха поступает в нижние отделы альвеол легких. К ним подходят кровеносные сосуды, через которые осуществляется газообмен. Кислород поступает в системный кровоток из легких, а в них выделяется углекислый газ. Если газообмен нарушается, возникают следующие отклонения: гипоксия внутренних органов; нарушение функции ЦНС, приводящее к судорогам, расстройству сознания, памяти, когнитивных функций; сердечно-сосудистые нарушения вплоть до инфаркта, сердечной недостаточности, стенокардии. Газообмен происходит пассивно, из-за разницы содержания кислорода в воздухе и крови 20.

Используя дыхательную систему, красные кровяные тельца, в частности гемоглобин, собирают кислород в легких и распределяют его по всему телу. Потребности организма в кислороде крови могут колебаться. Говорят, что кровяная клетка «насыщена», когда несет нормальное количество кислорода. Как слишком высокий, так и слишком низкий уровень могут иметь неблагоприятные последствия для организма13, С.18. В медицине используются выражения: «сатурация», «сатурация кислорода», «сатурация кислородом», «сатурация гемоглобина», «насыщение крови/гемоглобина кислородом». Все они означают количество кислорода в крови. Насыщение кислородом (сатура́ция) — это доля насыщенного кислородом гемоглобина относительно общего гемоглобина в крови 33, С.20. Рассмотрим основные определения термина «сатурация» (приложение 1).

Таким образом, можно подвести итог. Процесс сатурации визуально выглядит как сложная взаимодействующая система: капиллярные сосуды, расположенные возле альвеол, захватывают О2 и начинают его транспортировку; обогащенная артериальная кровь идет по большому кругу кровообращения и распределяет кислород по тканям на клеточном уровне; венозная кровь возвращается в область альвеол. При нормальном состоянии гемоглобин, находящийся в эритроцитах, захватывает 4 единицы кислорода. Показатели сатурации складываются из среднего арифметического количества кровяных клеток, способных к поглощению О2. Получается, что 100% показатель невозможен из-за особенностей эритроцитов. Нарушения связаны с функциональностью дыхательного отдела 28.

1.2 Нормативные показатели насыщения крови кислородом у здорового человека и особенности у подростков

Под показателем сатурации (обозначается - SpO2) — это процентное содержание в крови гемоглобина, насыщенного кислородом: иными словами, количество кислорода в крови2, С.182. Показатель дает возможность судить о насыщенности кислородом крови. При уровне SpO2 ниже 90% повышается риск развития гипоксемии, а ниже 95% говорит о низком показателе кислорода. Последствиями недостатка кислорода в крови являются нарушение дыхательной системы, недостаточность гемоглобина в крови при анемии, малокровии. В результате возникает ишемическая болезнь сердца, которая может закончиться инфарктом миокарда.

Сатурация измеряется в процентах. Они означают соотношение количества молекул гемоглобина к общему числу молекул, находящихся в соединении с кислородом. Существуют два способа измерения: SaO2 — это обозначение истинной сатурации, которая измеряется путем анализа артериальной крови; SpO2 — это сатурация, измеренная неинвазивным методом, например с помощью пульсоксиметра.

Нормальными показателями у здорового человека сатурации крови кислородом считаются в пределах 95-98%. Это нормы условные29, С.14. Нормальный уровень для совершеннолетних равен 95 и более процентам, у новорожденных младенцев – от 93 до 96% 14, С.42. Норма сатурации крови кислородом зависит от индивидуальных особенностей организма человека, наличием заболеваний, состоянием, нахождения относительно уровня моря, возраста 7, С.12. По наблюдениям медиков, работающих в больницах с тяжелобольными пациентами, которые находятся «на кислороде», наиболее опасное время — с 3 до 7 часов ночи. В это время регистрируется наибольшее количество летальных исходов из-за снижения сатурации, точнее из-за кислородной гипоксемии 2, С.102.

Таблица 1 – Показатели значение сатураций 14, С.32

Соответственно, медики выделяют следующие показания для госпитализации и кислородной поддержке: если показатель упал до 93%, и больной чувствует себя плохо (выражена гипоксемия, дыхательная недостаточность, респираторная симптоматика); при значительном проценте поражения легких на КТ (> 50%, при КТ-3, КТ-4); пожилой возраст пациента; сопутствующие хронические заболевания дыхательной системы и др. Если у госпитализированного пациента сатурация низкая и не поднимается даже с кислородом, то согласно действующим рекомендациям врачей-реаниматологов, больному проводится интубация трахеи.

1.3 Причины низких показателей сатурации и возможности ее повышения

В качестве симптомов сниженной сатурации выделяют: ощущение нехватки кислорода; потливость; слабость; сердцебиение; головная боль; спутанность сознания. При наличии вышеуказанных симптомов пациентов лечат оксигенотерапией. Дыхание кислородом устраняет только последствия его нехватки в организме. Поднять сатурацию до нормы можно лишь при устранении причин ее снижения 33, С.57. Можно отметить, что обычно при низких значениях сатурации рекомендуют разные меры.

Таблица 2 – Возможные меры при различных низких показателях сатурации кислорода 33, С.57

В зарубежной литературе 7 есть термин «тихая гипоксемия» (Silent Hypoxemia), который появился только недавно, в условиях пандемии COVID-19, когда стало ясно, что довольно большой процент пациентов поступает в больницу с острой нехваткой кислорода, непропорциональной симптомам. В качестве причин низких показателей сатурации выделяют: 6 низкий уровень кислорода в помещении; возросшая потребность организма в кислороде; снижение объема дыхания. Возникает при ожирении, беременности, повышенном газообразовании в кишечнике; снижение вентиляции части легких; нарушение газообмена и др. 21. Понижение уровня кислорода в крови может сигнализировать о: заболеваниях органов дыхания; пороках сердца и др.

По внешним признакам люди могут определить низкую сатурацию в крови, такие как: 15, С.15 часто зевота, ощущение ваты, ощущение «ваты» в легких, ощущение «не могу надышаться», зябкость в руках, сонливость и др. Если у здорового человека 14-16 дыхательных движений в минуту, то при низкой сатурации — до 20-22. Интересен анализ отзывов переболевших короновирусом с пониженной сатурацией (приложение 2). Наибольшую эффективность в борьбе с низкой сатурацией показывают ингаляционные методы. При критической сатурации кислорода используются искусственная вентиляция легких. До приезда скорой помощи и оксигенотерапии больной может принять следующие меры: комплекс дыхательных упражнений (приложение 3); физические упражнения; массаж; оксигенотерапия и др. Дыхательная гимнастика будет полезна после любых тяжелых респираторных заболеваний. Во всех случаях, когда у пациента низкий уровень сатурации (SpO2<95%), необходимо увеличить объем вдыхаемого кислорода и действовать по ABCDE 16.

1.4 Технологии измерения сатурации

Существует несколько технологий измерения сатурации кислорода в крови – от элементарных до сложных. Существует несколько способов: при помощи пульсоксиметра; с использованием фитнес-браслета; забор крови в лаборатории и др. (приложение 4).

Первый способы – определение по внешним признакам. Медики рекомендуют определять по внешним признакам и провести несколько диагностирующих упражнений: 4 задержать дыхание на несколько секунд — если вы не можете не дышать так долго как раньше, и это действие вызывает трудности, имеет смысл измерить сатурацию; увеличились частота дыхания и сердцебиения; кожа побледнела и приобрела синеватый оттенок; ощущаете сильную усталость и сонливость и др.

Дома можно понять, что кислорода не хватает, посчитав количество вдохов и выдохов в минуту. Их должно быть не больше 20. Рекомендуют считать вдохи и выдохи втайне от человека с подозрением на коронавирус, потому что, больной может разволноваться, а это сказывается на частоте дыхания и сердцебиения. На результат измерения могут повлиять несколько факторов. В домашних условиях можно провести несложный тест. Сделать глубокий вдох; задержать дыхание; отсчитать время на протяжении 30 секунд. Абсолютно здоровые лёгкие выдержат это испытание. На основании подсчётов, можно приблизительно определить уровень насыщенности кислородом.

Пульсоксиметр – маленький прибор-клипса, который надевается на палец с двух сторон и просвечивает его насквозь. Пульсоксиметрия достаточно точный метод. Погрешность: 2-3%. Серьезные неточности измерения сатурации могут быть связаны с: движением датчика во время измерения; слишком ярким светом в помещении; слишком крупными пальцами и др. Сатурацию измеряют в положении сидя или лежа, рука пациента должна лежать на поверхности, а не висеть в воздухе. Принцип работы типичного пульсоксиметра таков: прибор специальными лучами просвечивает сосуды и ориентируется на цвет крови. Пульсоксиметр состоит из: датчика для сбора показателей; микропроцессора; дисплея. Пульсоксиметры бывают нескольких видов22.

Сейчас многие производители добавляют в свои гаджеты функции пульсоксиметра: фитнес-трекеры, умные часы, смартфоны. В больницах также используются инвазивные приборы, с помощью которых лаборанты определяют газовый состав крови. Этот способ используют в больнице – в лабораторных условиях: 22. В качестве специфических можно выделить: 4, С.157 экспресс-тесты. Летом 2020 года власти Германии решили бесплатно тестировать таким методом иностранных туристов, которые прибывали в аэропорт.

Вывод по главе. Под показателем сатурации (обозначается - SpO2) понимается процентное содержание в крови гемоглобина, насыщенного кислородом: иными словами, количество кислорода в крови. Последствиями недостатка кислорода в крови являются нарушение дыхательной системы, недостаточность гемоглобина в крови при анемии, малокровии. Норма сатурации крови кислородом зависит от индивидуальных особенностей организма человека. В качестве симптомов сниженной сатурации выделяют: ощущение нехватки кислорода; потливость; слабость и др. В качестве причин низких показателей сатурации выделяют: низкий уровень кислорода в помещении; при тяжелой физической нагрузке, стрессе, мышечной дрожи; при ожирении, беременности и др. Существует несколько технологий измерения сатурации кислорода в крови: при помощи пульсоксиметра; с использованием фитнес-браслета; забор крови в лаборатории, экспресс-тест и др.

2 Аналитическая часть исследования

2.1 Разработка алгоритма анализа уровня сатурации крови кислородом

Для проведения анализа уровня сатурации крови кислородом нами была разработана анкета (приложение 5) и проведены замеры сатурации кислорода в крови у группы – 100 человек. Анкета включала в себя замеры: пульс; сатурации пульсоксиметром; PI - Индекс перфузии (PI) – это интенсивность объемного периферического кровотока, иными словами PI — сила пульса в месте измерения. Величина PI измеряется в диапазоне 0,02–20,0%. Норма 4-5%; анкета включает фамилию, имя, отчество. Нашей задачей исследования был анализ показателей основных параметров жизни и деятельности подростков в возрасте 14-15 лет в количестве 100 человек. Основной контингент респондентов это ученики школы № 32.

2.2 Организация исследования

В качестве анализируемой группы были выбраны лица в возрасте 14-15 лет в количестве 100 человек (приложение 6). Дадим характеристику особенностям физиологического развития подростков 14-15 лет. В этот период происходят следующие сдвиги: эндокринные изменения, скачок в росте, перестройка моторного аппарата, дисбаланс в росте сердца и кровеносных сосудов26, высокий темп развития дыхательной системы. Объем легких в возрасте с 11 до 14 лет увеличивается почти в 2 раза, значительно повышается минутный объем дыхания и растет показатель жизненной емкости легких (ЖЕЛ). Режим дыхания у детей среднего школьного возраста менее эффективный, чем у взрослых. За один дыхательный цикл подросток потребляет 14 мл кислорода, в то время как взрослый – 20 мл. Подростки меньше, чем взрослые, способны задерживать дыхание и работать в условиях недостатка кислорода. У них быстрее, чем у взрослых, снижается насыщение крови кислородом.

2.3 Характеристика анализируемой группы

В качестве респондентов были выбраны ученики школы № 32 в возрастной группе 14-15 лет. Результаты опроса (приложение 7). По возрасту можно дать характеристику респондентов (приложение 8). Основной состав – 15 лет, но 2% - это 14 лет. Группа респондентов была опрошена на условия, которые их окружают и основные мероприятия жизнедеятельности. В группе были отмечены следующие хронические заболевания: бронхиальная астма, порок сердца, астма, гипертония, гастрит, хронический тонзиллит, хронический ринофарингит. Проведенный анализ заболеваний позволил выделить наибольший процент хронических заболеваний. Большое количество людей с хроническими обструктивными болезнями легких (кратко – ХОБЛ) – они составляют 38%, порок сердца – 24%, гипертония – 10%, гастрит – 19%, хронический тонзиллит – 10%, хронический ринофарингит – 10%. Большинство из этих заболеваний связано с наличием кислорода в крови. Интересным будет понаблюдать за наличием кислорода в периоды обострения заболеваний. Но как перспективным направлением можно рассмотреть исследование и замеры кислорода в крови. На момент замеров в классе обострения заболеваний ни внешних, ни по опросу детей не было. На вопрос о наличии заболеваний ОРВИ в предыдущие две недели были получены следующие ответы: на момент проведения замеров 21% проболели, 79% не болели.

Уровень стресса оценивали субъективно, по собственному мнению. В результате респонденты оценили свое состояние следующим образом: высокий уровень стресса выделили 10% респондентов, 58% отмечают у себя средний уровень стресса, 32% респондентов оценивает уровень стресса как низкий. По уровню стресса основной контингент находятся в группе стресса (68%).

Спортом занимаются достаточно часто – 44% обследуемых, 56% обследуемых занимаются реже 1-2 раз в неделю.

На сон обследуемые уделяют разные временные периоды. Большая часть учеников (52%) уделяет достаточное количество сна – 7-8 часов. 2% учеников спят больше 8 часов. К сожалению, имеются и ученики, которые мало спят: 33% - всего 5-6 часов, 13% - менее 5 часов. Прогулкам на свежем воздухе ученики, которые подверглись обследованию, также уделяют внимание. Ежедневно более 1 часа - 38% обследуемых, ежедневно менее 1 часа – 25%, один раз в два дня 1-2 часа – 11%, 2 раза в неделю 1-2 – 6%, 1 раз в неделю – 7%, не гуляю – 13%. В целом, у большинства обследуемых состояние оценили как «отличное» и «хорошее» - 79%, удовлетворительное – 19%, неудовлетворительное – 5%. Далее рассмотрим показатели сатурации и анализируемые показатели (приложение 8).

2.4 Показатели измерения

Сравним полученные показатели с нормативными показателями по возрасту. Сердцебиение у подростка 14-16 лет должно быть почти таким же, как и у взрослого здорового человека. И достигает он в этом возрасте, согласно вышесказанному, 75 ударов. Ведь дисбаланс гормонального фона в это время способен спровоцировать нарушения в работе многих органов. Сравним полученные показатели с нормативными показателями, характерными для лиц возраста 13-18 лет (приложение 9). Показатель сердцебиение для 13-15 лет – минимум 63 удара в минуту, максимум – 95 ударов в минуту 22. Проанализировав полученные данные в соответствии с таблицей А.4 (приложение 7) по показателю «Пульс» можно отметить следующее. В группе «Норма» сатурация составляет в среднем (это большая группа - 52%) составляет – 85,4%, в группе «выше нормы», которая представлена группой 48% респондентов в среднем сатурация составила 102%, группа «ниже нормы» (самая маленькая - 2%) сатурация составила – 55%.

По показателю «Сатурация кислорода в крови» средний показатель составил 91,46%. Рассматривая в качестве нормы показатели 95-98% можно отметить, что 56% анализируемых имеют сатурацию в норме и средний показатель по группе составил 96,6%, 22% анализируемых имеют сатурацию в пределах 99-100% (условно выше нормы) и средний показатель по группе составил 99%, ниже нормы (от 94,9%) составило 22% анализируемых и средний показатель по группе составил 85,6%. Большинство (78%) анализируемых имеют показатели допустимые, в пределах нормы: 95-100%. И 22% имеют показатели ниже нормы, что необходимо анализировать по какой причине.

Следующий показатель PI, в результате анализа которого мы сделали выводы. В норме находится показатель у 22% анализируемых и составляет средний показатель - 4,53%. У 15% анализируемых показатель находится выше нормы (средний показатель – 8,16%). И третья группа (составляет 63% анализируемых) имеет средний показатель 2,04%, что показывает ниже нормы.

PI показывает, насколько интенсивным является поток крови в месте измерения. Датчик определяет, сколько света проходит через сосуды, и на основании этого вычисляет PI. Норма PI — в пределах 4–7 %, а у подростков 4-5%. Если показатель ниже, значит, кровопоток медленный, выше — избыточный. Таким образом, можно отметить, что в норме кровопоток у 22%, медленный у большинства (63%), избыточный кровопоток - 15%.

Ближе к норме кислород находится в крови у тех учеников, которые относится к группе с высоким стрессом. Далее, у лиц со стрессовым показателем средним и низким средний показатель сатурации составит 94,64% и 94,63% соответственно. При занятии спортом распределении по средним показателям сатурации также составили определенный результат.

Таким образом, можно отметить, что у спортсменов занимающихся спортом каждый день средний уровень сатурации составит 91%; у лиц, занимающихся споротом 3-4 раза в неделю средний уровень сатурации составит 93%; у лиц, занимающихся спортом 1-2 раза в неделю средний уровень сатурации составит 94%; у лиц, которые занимаются от случаю к случаю - 96,21%. При занятии спортом на организм оказывается большая нагрузка. Во время повышенных физических нагрузок происходит ускоренное потребление кислорода тканями организма. Организм ищет другие пути восполнения энергии 1, 3, 12, 20. В периоды покоя, когда организм не получает такого напряжения, организм «расслабляется» и уровень кислорода снижается. Такой же небольшой результат уровень кислорода в крови у спортсменов, занимающихся на регулярной основе (3-4 раза в неделю) - 93%.

Рассмотрим как длительность сна влияет на уровень кислорода в крови. Оптимальные показатели в пределах нормы у групп, которые либо спят более 8 часов, либо спят менее 5 часов. У группы, которая сну уделяют 7-8 часов средний показатель составляет 92%, а у группы со сном 5-6 часов средний показатель сатурации составляет 88,8%. Одна группа, те кто гуляют ежедневно, но менее 1 часа, дали средний показатель сатурации меньше нормативного показателя. Он составил – 93,2 .

Следующим показателем подвергшимся анализу выступил субъективный фактор «Оценка самочувствия в целом». Все группы в целом имеют показатели в пределах нормы, но ученики, ощущающие себя на «хорошо», имеют средний показатель сатурации ниже нормы.

Показатель «Хронические заболевания» дал интересные результаты. Можно отметить, что кризисные значения показали такие хронические заболевания как порок сердца, хронический тонзиллит, хронический ринофарингит. Все перечисленные заболевания либо связаны с кровопотоком (порок сердца), либо с дыхательной системой. Показатель «Заболевания ОРВИ» за последние две недели. Кто в последние две недели переболели ОРВИ имеют в среднем показатели сатурации кислорода в крови ниже нормы и составляет 92,4%. Группа же учеников, которые в последние две недели перед замерами чувствовали себя хорошо и не переболели ОРВИ в среднем показатель сатурации кислорода в крови имеют в пределах нормы, что составляет 95,4%.

Таким образом, можно отметить следующее. Отклоняющиеся от нормы показатели сатурации показали следующие данные: пульс в норме, показатель PI ниже нормы; у лиц со стрессовым показателем средним и низким; у спортсменов занимающихся спортом каждый день; у тех кто мало гуляет, мало спит и др.; наличие хронических заболеваний (порок сердца, хронический тонзиллит, хронический ринофарингит); группа учеников, которые в последние две недели переболели ОРВИ .

3 Проектная часть исследования

3.1 Выявленные проблемы

Проведенный анализ позволили сделать следующие выводы: необходимо продолжить исследование и замеры и провести замеры общие еще раз; рассмотреть и проанализировать параметры в разных связках; провести замеры у учеников, страдающих хроническими заболеваниями, сатурацию кислорода в крови в периоды обострения; как перспективное направление – сравнить замеры учеников с замерами их родителей; необходимо контролировать пульсацию; по показателю PI, показывающему интенсивность потока крови, у большинства показатель ниже нормы; ближе к норме кислород находится в крови у тех учеников, которые относится к группе с высоким стрессом; у спортсменов занимающихся спортом с определенной регулярностью показатели сатурации являются достаточно низкими, и чем реже ученики занимаются, тем выше уровень сатурации; необходимо обратить внимание, что со сном 5-6 часов показатель сатурации критически низок, а вот спящие в пределах 7-8 часов (что считается нормой) имеют показатель, приближающийся к норме; интересные показатели дала группа, гуляющих на свежем воздухе: низкие показатели дают ученики, проводящие на улице менее одного часа; в рамках субъективной оценки самочувствия ученики, ощущающие себя на «хорошо», имеют средний показатель сатурации ниже нормы; что наименьшие кризисные значения показали такие хронические заболевания как порок сердца, хронический тонзиллит, хронический ринофарингит; группа учеников, которые в последние две недели переболели ОРВИ имеют в среднем показатели сатурации кислорода в крови ниже нормы и составляет 92,4%.

3.2 Предлагаемые пути решения

Рассмотрим рекомендации по коррекции поведения учеников 14-15 лет школы № 32. Как уже говорилось выше необходимо контролировать пульсацию. Для нормализации кровопотока и кровообращения в целом, необходимо наладить не только регулярность питания, но и его качественную составляющую. Здоровое сбалансированное питание, включающее большое количество овощей, фруктов, белков восполнит дефицит питательных веществ и сохранит здоровье ребенка во время стресса.

В качестве общих рекомендаций можно выделить следующие направления: минимизация стрессов и формирование стрессоустойчивости подростков; необходимо и в учебной деятельности, и дома обеспечить своевременное переключение с одного вида деятельности на другой. Работа с компьютерами и гаджетами должны быть строго во временных рамках. Но первых порах можно попросить контролировать время родителей, поставить будильник; научиться релаксировать, расслабляться; научиться методике саморегуляции; положительное влияние на человека оказывает музыка, изобразительное искусство, природа; массажи и др. Посмотрите на лица долгожителей: они всегда улыбаются, потому что живут в мире с окружающей средой. Они добры, приветливы и трудолюбивы.

Спортсмены в межтренировочный период, как правило, ощущает упадок сил, снижение аппетита и др.30 Предлагаем проводить ингаляции, употреблять кислородные коктейли, установить режим отдыха и др.

Необходимо совместно с родителями обеспечить полноценный сон и режим учебы и отдыха. Соблюдение режима дня.

Прогулки на свежем воздухе рекомендации всех специалистов из разных областей, но необходимо установить их как минимум от 30 минут до 2 часов ежедневно, со сменой деятельности.

Анализируя показатели учеников с хроническими заболеваниями, мы отмечали, что наименьшие кризисные значения показали такие хронические заболевания как порок сердца, хронический тонзиллит, хронический ринофарингит. Все перечисленные заболевания либо связаны с кровопотоком (порок сердца), либо с дыхательной системой. В данной ситуации, конечно, наблюдение специалиста, а со стороны учеников – контроль своего состояния и выполнение рекомендаций своего врача.

Для тех кто переболел ОРВИ необходимо снижение физических нагрузок, ежедневные прогулки, восстановительная терапия и покой определенное время. Для всего вышеперечисленного необходимо разработать программу родительского собрания и классного часа для ребят.

3.3 Особенности измерения сатурации крови в экстремальных ситуациях как перспективные направления исследования

Изучив базовые основы сатурации кислорода в крови, стало интересно в каких условиях и ситуациях можно применять полученные в ходе исследования знания. 16.01.2022 г. в 15.30. Станция юных натуралистов была проведено занятие по проекту «Медицинская профилактика и актуальные встречи» (приложение 10). Встреча со специалистами с участием Бусарева Константина Андреевича, помощника командира взвода Нижнетагилького военизированного горноспасательного взвода филиала «Военизированный горноспасательный отряд «Урала» ФГУП «ВГСЧ», с военным врачом Кушновым Иваном Григорьевичем. Меня интересовало применение именно в условиях горноспасательных операций, военных боевых действий. И вот, что мне ответил Кушнов И.Г.: «Вот представь твоего сослуживца ранили. Ты поставил ему пульсоксиметр и произвел замер. Это можно сделать в условиях военных, боевых. Поставил пульсоксиметр и можно, пока он замеряет, защищаться, отвлечься на других раненных. Ты возвращаешься и видишь что пульс в норме, а сатурация нет, и тогда выбираешь один лекарственный препарат. А если, наоборот, сатурация в норме, а пульса нет или он слабо улавливаемый, то здесь уже выбор за другим препаратом. Это возможность оптимально использовать лекарственные препараты и спасти жизнь человека».

Встреча натолкнула меня на мысль, что знания о сатурации кислорода крови может помочь в экстремальных условиях: боевых условиях, горноспасательных операциях и др. Изучив теоретические основы сделаны были выводы и определены основные направления:

- Основные осложнения при пониженном содержании кислорода в крови связаны с горной или высокогорной болезнью. С проблемой сталкиваются: пилоты, пассажиры, экипажи самолетов; профессиональные спортсмены, путешественники, посещающие горнолыжные курорты; альпинисты, люди, отправляющие в паломничество по святыням, расположенным высоко в горах. Игнорирование проблемы, отказ от обращения за медицинской помощью и лечения становится источником развития серьезных патологий. У пациентов возникает отек сердца и легких.

- Развитие современной электроники делает индивидуальные мониторы военнослужащих все более компактными. Это становится наиболее важно в условиях проведения СВО (специальной военной операции). При этом актуальным является и поиск новых информативных критериев нарушений жизнедеятельности, например, такого как сатурация крови. Контроль сатурации с применением современных беспроводных приборов настолько упростился, что она была введена в алгоритм разрабатываемых индивидуальных мониторов в военных частях зарубежных стран и взяты на вооружение в ВС РФ. Все это и явилось обоснованием для исследований, посвященных разработке одной из наиболее сложных областей деятельности военно-полевых хирургов. Мне стала интересна диссертация Казначеева Михаила Викторовича9. Конечно, не все было понятно, но вот основные выводы, которые были сделаны в результате чтения: задача разработки простых и объективных методов оценки тяжести раненого и выработки сортировочного решения остается актуальной на протяжении всей истории военной медицины. По известному определению Н.И. Пирогова сортировка должна лежать в основе оптимальной организации оказания медицинской помощи раненым. Сатурация крови может показать степень тяжести ранения. Ученым разработана формула расчета ориентировочной кровопотери для использования у людей и животных.

В результате встречи и знакомстве с диссертацией мне с моим научным руководителем стало интересно продолжить исследование в данной области.

Заключение

Степень насыщения кислородом — постоянно меняющийся показатель. Кровь циркулирует в организме благодаря сердцу, ритмически сокращается как насос, перекачивая кровь по кровеносным сосудам и обеспечивая все органы и ткани кислородом и питательными веществами. Потребности организма в кислороде крови могут колебаться. Насыщение кислородом (сатура́ция) — это доля насыщенного кислородом гемоглобина относительно общего гемоглобина в крови. Организм человека требует и регулирует очень точный и специфический баланс кислорода в крови. Под показателем сатурации (обозначается – SpO2) понимается процентное содержание в крови гемоглобина, насыщенного кислородом: иными словами, количество кислорода в крови. Последствиями недостатка кислорода в крови являются нарушение дыхательной системы, недостаточность гемоглобина в крови при анемии, малокровии. Норма сатурации крови кислородом зависит от индивидуальных особенностей организма человека, от возрастных границ, физическим состояниям человека, нахождением человека относительно уровня моря.

В качестве симптомов сниженной сатурации выделяют: ощущение нехватки кислорода; потливость; слабость; сердцебиение; головная боль; спутанность сознания. В качестве причин низких показателей сатурации выделяют: низкий уровень кислорода в помещении; при тяжелой физической нагрузке, стрессе, мышечной дрожи, высокой температуре тела; при ожирении, беременности, повышенном газообразовании в кишечнике и др.

Наибольшую эффективность в борьбе с низкой сатурацией показывают ингаляционные методы, комплекс дыхательных упражнений; прием антикоагулянта; прогулки на свежем воздухе; использование лекарственных препаратов и др. Существует несколько технологий измерения сатурации кислорода в крови: при помощи пульсоксиметра; с использованием фитнес-браслета; забор крови в лаборатории, экспресс-тест и др.

Список использованных источников и литературы

Антонов А.А. Диагностика функционального состояния организма спортсменов // Материалы I Всероссийского конгресса «Медицина для спорта», 19-20 сентября 2011 г. – 688 с.

Базовый курс анестезиолога. Учебное пособие, электронный вариант / под ред. Э. В. Недашковского, В. В. Кузькова. — Архангельск: Северный государственный медицинский университет, 2010. – 452 с.

Борисевич С.А. Особенности микроциркуляции и транскутанного парциального давления кислорода у спортсменов с разной направленностью физических нагрузок // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 3. - Электронный ресурс URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=5982 (дата обращения: 18.11.2022).

Бузунов Р.В., Иванова И.Л., Кононов Ю.Н. и др. Компьютерная пульсоксиметрия. В диагностике нарушений дыхания во сне. Учебно-методическое пособие для врачей. – М.: Академия, 2021. – 882 с.

Врач объяснил роль гаджетов в диагностике коронавируса // РИА Новости. 20 ноября 2020.

Временные методические рекомендации. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Версия 12 // Электронный ресурс URL: https://www.baby.ru/wiki/norma-saturacii-v-krovi-u-vzroslogo/

Гриез Р.Е., Брукс Л. Дж. Нормальная сатурация кислорода во время сна. Каковынизкиепоказатели? // R.E. Gries, L.J. Brooks, Normal oxyhemoglobin saturation during sleep. Howlowdoesitgo? 2020.

Жесткова М.А., Овсянников Д.Ю., Даниэл-Абу М. Длительная домашняя кислородотерапия у детей. Учебно-методическое пособие для врачей и родителей в вопросах и ответах // Неонатология: новости, мнения, обучение. 2019. – Т. 7. - № 4. – С. 93-102.

Казначеев М.В. Совершенствование медицинской сортировки раненных на передовых этапах медицинской эвакуации. Диссертация на соискание ученой степени к.м.н. – СПб.: ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова», МО РФ, 2016. – 157 с.

Как и зачем спортсменам нужно использовать кислород // Электронный ресурс URL: https://www.air-med.ru/information/120-kak-i-zachem-sportsmenam-nuzhno-ispolzovat-kislorod (дата обращения 15.01.2023).

Калакутский Л.И., Манелис Э.С. Аппаратура и методы клинического мониторинга: Учебное пособие. – Самара: Самар. гос. аэрокосм. ун-т., 1999. – 161 с.

Классина С.Я. Влияние гиповентиляционного дыхания на уровень сатурации артериальной крови кислородом у спортсменов при тренировке на выносливость // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. – 2019. - № 5 (171). – С.152.

Козлов В.И. Анатомия сердечно-сосудистой системы. Практическая медицина. – М.: Вектор, 2011. – 192 с.

Компьютерная пульсоксиметрия. В диагностике нарушений дыхания во сне. Учебно-методическое пособие для врачей. Под ред. Р.В. Бузунова, И.Л. Ивановой. – М.: Академия, 2020. – 202 с.

Кондрахин А. Кислород в крови. – М.: Вектор, 2021. – 456 с.

Контактная пульсометрия. Норма сатурации кислорода у взрослых и детей Электронный ресурс URL: https://contactx-pulsoximeter.ru/normy-saturacii-kisloroda-u-vzroslyh-i-detej (дата обращения 12.12.2022).

Лысенко Л.М., Кузнецова О.А., Шилина Л.В. (ГБУЗ «ДГКБ им. З.А. Башляевой ДЗМ») Патологические изменения сердечно-сосудистой системы у спортсменов на фоне синдрома физического перенапряжения // сайт РМЖ (Русский медицинский журнал) Электронный ресурс URL: http://www.rmj.ru/articles/kardiologiya/Patologicheskie_izmeneniya_serdechno-sosudistoy_sistemy_u_sportsmenov_na_fone_sindroma_fizicheskogo_perenapryagheniya/?ysclid=l4xjuls2np42651842#ixzz7rZUKGVj1 (дата обращения: 11.11.2022).

Малюкова Т.И. Реакция сердечно-сосудистой системы на стрессовые воздействия // Современные проблемы науки и образования. – 2020. – № 6. // Электронный ресурс URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=30248 (дата обращения: 17.10.2022)

Маяцкая Е. Норма сатурации кислорода крови у взрослого. – М.: ММУ, 2019. – 129 с.

Мельникова Н.В., Егорычева Е.В., Чернышёва И.В., Шлемова М.В. Влияние физических тренировок на кровь и на кровеносную систему // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 5-3 // Электронный ресурс URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=13816 (дата обращения: 17.12.2022).

Низкая сатурация после коронавируса: почему падает уровень кислорода в крови, как долго будут восстанавливаться показатели до уровня нормы // Электронный ресурс URL: https://lasalute-clinic.ru/covid-19/nizkaya-saturaciya-posle-koronavirusa (дата обращения 28.11.2022)

Нормы сатурации кислорода // Электронный ресурс URL: https://contactx-pulsoximeter.ru/normy-saturacii-kisloroda-u-vzroslyh-i-detej (дата обращения: 12.11.2022)

О сатурации крови // Электронный ресурсURL: http://www.crkb.ru/news/o-saturacii-krovi.html (дата обращения 12.11.2022)

Петров С.Ю., Антонов А.А., Новиков И.А., Савельева Т.А. Методы оценки насыщения кислородом гемоглобина в клинической офтальмологии. – Biomedical Photonics. – 2016. - № 5(4). – С. 35-43.

Пропедевтика внутренних болезней. Электронное приложение к учебнику для студентов медицинских вузов / Под редакцией Ж.Д. Кобалавы, В.С. Моисеева. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. // Электронный ресурс URL: https://www.sechenov.ru/ (дата обращения: 18.11.2022).

Развитие подростков. Введение // Электронный ресурсURL: https://adolesmed.szgmu.ru/s/3/ (дата обращения: 20.11.2022).

Руководство ВОЗ по пульсоксиметрии. Безопасность пациентов. ВОЗ – М.: Стандарты, 2018. – 23 с.

Сатурация кислорода в крови // Электронный ресурс URL: -https://aptstore.ru/articles/saturatsiya-kisloroda-v-krovi/ (дата обращения: 18.10.2022).

Стандартизация клинических и неклинических производственных процессов в медицинских организациях, их внедрение и мониторинг. Методические рекомендации. – Астана, РГП «РЦРЗ. – 2017. – 89 с.

Филиппов О.Б. Спортсмены: условия успешных тренировок. – М.: Академия, 2020. – 339 с.

Хубулава, Г., Наумов, А., Марченко, С., Чупаева, О., Селиверстова, А., Пилюгов, Н., Терешенко, О., Александрович, Ю., Пшениснов, К., Попова, Л., Андреев, М., Невмержитская, О., Волков, А. Теоретические модели показателей гемодинамики и газообмена при одножелудочковой циркуляции. Патология кровообращения и кардиохирургия. – 2019. - № 23(3). – С. 65–75. // Электронный ресурс URL: https://doi.org/10.21688/1681-3472-2019-3-65-75 (дата обращения: 11.10.2022).

Хугаева В.К., Ардасенов А.В. Микроциркуляция при хроническом стрессе. – НИИ Общей патологии и патофизиологии РАМН, кафедра патофизиологии Первого Московского государственного медицинского университета им. И. М. Сеченова, г. Москва // Электронный ресурс URL: https://www.martinex.ru/about/news/microcirculation-during-chronic-stress/ (дата обращения: 10.12.2022).

Шурыгин, И.А. Мониторинг дыхания: пульсоксиметрия, капног- рафия, оксиметрия. – СПб.: Невский Диалект; М.: БИНОМ, 2000. – 301 с.

Приложение

Приложение 1

Таблица 3 – Подходы к определению сатурации

Приложение 2

Отзывы пациентов о симптомах

«Ирина, 45 лет: К сожалению, у меня не было дома прибора, чтобы определить уровень сатурации. Но я почувствовала, что дышать тяжело, и обратилась к врачу. По результатам забора крови стало понятно, что у меня низкая сатурация. Прошла курс лечения. Выписалась. Еще месяца полтора чувствовала, что с дыханием не всё в порядке. Помогла восстановить легкие оксигенотерапия.

Вадим, 37 лет: Не думал, что меня в таком возрасте одолеет короновирус. Обычно заболевают старики. У меня сразу поднялась температура, заложило нос. Отправили в больницу. 35% поражения легких. Чувствовалось, что кислорода не хватает. Чтобы восстановиться, занимался спортом, сильно себя не гонял. Зарядка утром, длинная прогулка в спокойном темпе вечером. По ощущениям, легкие еще не до конца восстановились. Надеюсь, что последствия вируса скоро полностью пройдут.

Степан, 52 года: О том, что переболел ковидом, узнал уже, когда вылечился. Были трудности с дыханием, но я всё списал на вес и на то, что с 15 лет курю. Повезло, что всё прошло без больших осложнений. Доктор назначил комплексное восстановление. Попил таблетки, походил на массаж. Прошло уже 3 месяца. Чувствую себя отлично. Курить бросил.» 21.

Приложение 3

Комплекс дыхательных упражнений

Сядьте прямо, опустите плечи, выпрямитесь и постарайтесь расслабиться.

Упражнение 1

Поднимите одну руку вверх и возьмитесь за торшер / перекладину / ручку двери, чтобы зафиксировать положение руки.

Другую руку положите на диафрагму. Глубоко дышите, приподнимая диафрагму на вдохе.

Упражнение 2

Продолжайте держать одну руку вверх, другую держите вытянутой вперед.

На вдохе поворачивайте корпус в сторону вытянутой прямо руки (если поднята левая рука — поворачивайте корпус влево и наоборот).

Упражнение 3

Глубоко дышите с одной поднятой вверх рукой. Рука зафиксирована на любом предмете (торшер) или стене.

Откройте окна и проветрите помещение.

Лежите до 30 минут на животе.

Важно! Пожилым пациентам ввиду индивидуальных анатомических особенностей лежать на животе нельзя — возможно сдавливание дыхательного органа.

Фтизиатры говорят, что любая активность – это хорошо. Восстанавливать легочную ткань, увеличивать количество кислорода в ней можно при помощи: утренней гимнастики; ходьбы; махов руками и ногами

Приложение 4

Таблица 4 – Сравнительный анализ средств замерения сатурации кислорода в крови

Приложение 5

Пульс:

Сатурация:

PI:

ФИО:

Уровень стресса:

высокий

средний

низкий

Занятие спортом:

каждый день

3-4 раза в неделю

1-2 раза в неделю

реже 1 раза в неделю

Длительность сна:

более 8 часов

7-8 часов

5-6 часов

менее 5 часов

Прогулки на свежем воздухе:

ежедневно 1 час и более

ежедневно менее 1 часа

один раз в 2 дня 1-2 часа

2 раза в неделю 1-2 часа

1 раз в неделю

не гуляю

Оцени свое самочувствие в целом:

отличное

хорошее

удовлетворительное

неудовлетворительное

Имеются ли хронические заболевания? Если да, то какие:____________

Имеются ли за последние две недели перенесенные заболевания ОРВИ?

Да / нет

Приложение 6

Фото 1 – Осуществление замеров у 9х классов

Приложение 7

Таблица 5 – Сводная таблица исследования респондентов-учеников МАОУ СОШ № 32 с углубленным изучением отдельных предметов

Приложение 8

Анализ ответов респондентов и их данных

Рисунок 4 – Анализ респондентов по возрасту, %

Рисунок 5 – Анализ респондентов на наличие хронических заболеваний

Рисунок 6 – Анализ респондентов с хроническими заболеваниями, %

Рисунок 7 – Анализ респондентов по уровню стресса, %

Рисунок 8 – Анализ респондентов по периодичности занятием спорта, %

Рисунок 9 – Анализ респондентов по периодичности прогулок на свежем воздухе, %

Рисунок 10 – Анализ респондентов по периодичности прогулок на свежем воздухе, %

Приложение 9

Анализ нормативных показателей и полученных результатов

Рисунок 11 – Анализ показателей «Пульс»

Рисунок 12 – Анализ показателя «Сатурация»

Рисунок 13 – Анализ показателя PI

Рисунок 14 – Анализ уровня сатурации по оценке уровня стресса

Рисунок 15 – Анализ уровня сатурации по оценке регулярностью занятия спортом

Рисунок 16 – Анализ уровня сатурации по оценке продолжительности сна

Рисунок 17 - Анализ уровня сатурации по оценке продолжительности прогулок на свежем воздухе

Рисунок 18 – Анализ уровня сатурации по оценке самочувствия в целом

Рисунок 19 – Анализ уровня сатурации по наличию хронических заболеваний

Рисунок 20 – Анализ уровня сатурации по наличию заболеваний ОРВИ

Приложение 10

Фотоотчет встречи со специалистами

Фото 2 – Бусарев Константин Андреевич

Фото 3 – Ученики нижнетагильских школ на встрече

Фото 4 – Бусарев К.А. показывает как оказать первую помощь

Фото 5 - Кушнов Иван Григорьевич

Фото 6 – Кушнов И.Г. и Ладыгин Матвей