Sauerstoffsättigung des Blutes: Smartwatches helfen bei der Erholung und Akklimatisierung
Sauerstoffmangel im Blut kann zu ungesundem Selbstbewusstsein, Redseligkeit sowie Erbrechen und Bewusstlosigkeit führen. Ein Pulsoximeter findet sich sowohl in der High-End-Sport-Smartwatch Garmin Fenix 6 als auch in dem günstigeren Armband vivoSmart 4 und vielen anderen Geräten. Der smarte Strahl misst die Sauerstoffsättigung des Blutes, hilft bei der Höhenakklimatisierung und Körpererholung und warnt frühzeitig vor drohender Hypoxie.
Smartwatches und Messung des Blutsauerstoffgehalts - INHALTSVERZEICHNIS
- Sauerstoffgehalt im Blut
- Was ist Hypoxie?
- Wie funktioniert ein Pulsoximeter?
- Wie wird die Messung durchgeführt?
- Was sagt uns der Blutsauerstoffgehalt?
- Sauerstoffsättigung des Blutes und Training
- Wann ist SpO2 zu überwachen: für eine bessere Erholung
- Wann ist SpO2 zu überwachen: während der Akklimatisierung
- Pulsoximeter: Vorteile und Nachteile
- Fazit: Wann und warum sollte ich mir eine Oximeter-Smartwatch anschaffen?
Sauerstoffgehalt im Blut
Das Blut im menschlichen Körper umfasst eine breite Palette von Rottönen. An seinen Farbtönen erkennen wir den ungefähren Grad der Sauerstoffsättigung - je heller das Blut, desto stärker ist es mit Sauerstoff verdünnt, oder besser und genauer, desto mehr Sauerstoffmoleküle sind an Hämoglobin gebunden, den Blutfarbstoff, der für die charakteristische Farbe der Lebensflüssigkeit verantwortlich ist. Das Blut transportiert dann diesen gebundenen Sauerstoff zu den Geweben und Organen. Wenn die Gewebe nicht genügend Sauerstoff erhalten, wird ihre Funktion eingeschränkt und sie versagen mit der Zeit. Eine unzureichende Sauerstoffsättigung des Gewebes wird fachlich als Hypoxie bezeichnet.
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Wann tritt Sauerstoffmangel auf?
Ein typisches Beispiel ist die Bewegung in großen Höhen. Ein bisschen Physik - in Null-Höhe herrscht ein atmosphärischer Druck von 1013 Hektopascal. Auf der Schneekoppe ist es bereits knapp unter 840 hPa. Auf dem Mont Blanc sind es knapp über 500 und wir könnten noch weiter fortsetzen. Mit der Höhe sinken die Partialdrücke der verschiedenen Luftbestandteile, einschließlich Sauerstoff, in direktem Verhältnis. Dadurch entsteht so genannte dünne Luft, in der nicht die gleiche Menge Sauerstoff in die Lunge eingeatmet werden kann wie im Tiefland.
Was ist Hypoxie?
Gerade in großen Höhen kann es zu einem Zustand der Hypoxie kommen - Bergsteiger oder Flieger könnten davon berichten. Seine milde Form hat wohl jeder schon einmal erlebt, der versucht hat, auf den Gipfel der Alpen zu laufen und dabei viel früher außer Atem kam, als er es vom Laufen in der Stadt gewohnt war. Hier wollen wir das Wort Sättigung auffrischen, das wir vielleicht aus Fernsehsendungen mit medizinischem Hintergrund fixiert haben. Es geht um die Sauerstoffsättigung des Blutes. Sie wird in Prozenten angegeben, die den Grad des an Hämoglobin gebundenen Sauerstoffs angeben. Der Normalwert der Blutsauerstoffsättigung liegt bei 95-98 %. Werte unter 90 % sind grenzwertig und alles unter 80 % ist in der Regel ein Indikator für ein Atemversagen.
Sofortige Hilfe (nicht nur in der Fernsehserie) ist dann das Anlegen einer Sauerstoffmaske. Die gleiche Vorgehensweise erfolgt bei Druckverlust in der Flugzeugkabine. Aber zurück zur Realität - die Symptome einer Hypoxie sind eine schnelle Herzfrequenz, ein erhöhter Blutdruck und eine schnellere und tiefere Atmung (wodurch der Körper versucht, mit Hypoxie zurechtzukommen, was er in leichten Fällen oft schafft). Bei weiterem Absinken der Sauerstoffsättigung können auch verschiedene ungewöhnliche Zustände der Bewusstlosigkeit erlebt werden. Ein Pulsoximeter kann zur Vorbeugung oder als Frühwarnung bei drohender Hypoxie eingesetzt werden, indem es auf die fallende Sättigung aufmerksam macht.
Und auf diesem Umweg kommen wir zu einer Technologie, die in sehr guter Qualität auch in Sport-Smartwatches zu finden ist - zum Beispiel Garmin Fenix 5X Plus, Fenix 6X, Garmin Forerunner 245 und Forerunner 945, Huawei Watch GT 2 Pro, Huawei Watch GT 2, Samsung Galaxy Watch 3, Apple Watch 6, Withings Scanwatch.
Wie funktioniert ein Pulsoximeter?
Ein Puls-Oximeter ist ein relativ einfaches Gerät, das eine Lichtquelle, zwei Elektrolumineszenz-LEDs, die Licht bei 660 nm (rotes Licht) und 940 nm (Nahinfrarotlicht) emittieren, enthält. Dies sind die Wellenlängen, bei denen die Spektren von sauerstoffhaltigen und nicht sauerstoffhaltigen Hämoglobinmolekülen (oder Oxyhämoglobin und Deoxyhämoglobin) am leichtesten zu erkennen sind - der 660 nm-Strahl absorbiert Deoxyhämoglobin stärker, während der 940 nm-Strahl Oxyhämoglobin stärker absorbiert. Der Strahl durchdringt das Gewebe und kehrt zum Detektor zurück, der die Intensität des durchgelassenen Lichts misst. Daher ist es empfehlenswert, das Pulsoximeter in einem gut durchbluteten und gut beleuchteten Bereich aufzustellen. In der Medizin ist dies meist das Ohrläppchen oder der Finger, im Sport meist das Handgelenk
Wie wird die Messung durchgeführt?
Das oben beschriebene Licht wird von der Haut, den Muskeln, aber auch vom arteriellen, venösen und kapillaren Blut absorbiert. Wir (d. h. Sportler, aber auch Ärzte) interessieren uns für den Sättigungswert im arteriellen Blut (d. h. das sauerstoffreiche Blut, das in den Arterien fließt). Die Aufgabe des Oximeters ist es, zu erkennen, wie viel Licht vom arteriellen Blut und wie viel vom umgebenden Gewebe absorbiert wurde. Das Gerät erkennt dies geschickt, weil das Volumen des arteriellen Blutes (im Gegensatz zum Blut in anderen Geweben) in Abhängigkeit vom Puls variiert (dies ist auch der Grund, warum normalerweise das gleiche Gerät die Herzfrequenz messen kann).
Fachlich ausgedrückt, misst ein Pulsoximeter die pulsierende Komponente der Absorbanz. Für das alltägliche Sportleben brauchen wir solche Begriffe jedoch nicht zu kennen - es wird uns genügen, dass das Ergebnis der Messung der Sauerstoffsättigung des arteriellen Blutes der sogenannte sO2 (oder Sp02)-Wert ist, der uns in verschiedenen Tabellen und Trainingsplänen begegnen kann.
Was sagt uns der Blutsauerstoffgehalt?
Der Sp02-Wert gibt die Sättigung in den endständigen (peripheren) Körperteilen an, manchmal auch als periphere kapillare Sauerstoffsättigung oder als Schätzung des Sauerstoffgehalts im Blut bezeichnet. In der Medizin kann die Sättigung genauer mit einem Atemgerät oder einem Katheter gemessen werden - diese geben uns Werte für SaO2 (arterielle Blutsättigung) bzw. SvO2 (venöse Blutsättigung). Das bedeutet nicht, dass die periphere Sättigung ein verzerrter Messwert ist - was für Ärzte und Diagnostiker vielleicht nicht ausreicht, kann für Sportler reichlich ausreichend sein und beim Training helfen.
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Sauerstoffgehalt im Blut
- 95–98 % – Normalwert
- 85–95 % – der Körper gleicht den Sauerstoffmangel durch Atmung und erhöhten Blutdruck aus
- 75–85 % – es äußert sich in verbesserter Stimmung und Selbstbewusstsein, Redseligkeit, Mut, Gefühl der Euphorie, die oft die Ursache für die Überschätzung der Kräfte beim Erklimmen von Gipfeln waren
- 60–75 % – Angst, Schwäche, Kopfschmerzen, Kribbeln, Erbrechen
- 60 % und niedriger – hypoxische Krämpfe und Bewusstlosigkeit
Wenn SpO2 zu niedrig ist, ist es besser, ruhig zu bleiben und das Training oder andere anspruchsvolle Aktivitäten für den Tag zu verschieben. SpO2 ist ein wichtiger Indikator bei der Akklimatisierung in höheren Lagen. Solange er zu niedrig ist und sich Ihr Körper deshalb noch nicht an die dünnere Luft gewöhnt hat, ist es empfehlenswert, nur leicht zu trainieren oder langsam voranzukommen.
Sauerstoffsättigung des Blutes und Training
Im Durchschnitt verbraucht der Körper etwa 550 Liter Sauerstoff pro Tag. Dieses Volumen wird beim Sport mindestens verdoppelt. Mit der Zeit lernt der Körper durch regelmäßiges Training, mit Sauerstoff zu arbeiten und Gewebe und Organe effizienter mit Sauerstoff zu versorgen. Der SpO2-Wert während des Trainings ist daher auch einer der Indikatoren für unsere körperliche Kondition.
Die Anpassung an die Höhe kann auch durch sogenanntes hypoxisches Training oder den Aufenthalt in einem speziellen Zelt, das die Umgebung in einer bestimmten Höhe simuliert, erreicht werden. Der Körper lernt mit der Zeit, auch unter schwierigen Bedingungen gut mit Sauerstoff zu versorgen, und tut es dann unter normalen Bedingungen noch besser. Ein anderes Beispiel sind Radfahrer, die auf den Hochebenen Südamerikas trainieren und sich ganz natürlich an die dünne Luft anpassen.
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Transfusion von fremdem oder eigenem sauerstoffreichem Blut als Doping - die Anzahl der roten Blutkörperchen wird erhöht, was eine bessere Sauerstoffsätigung des Blutes ermöglicht, ähnlich wie bei einem längeren adaptiven hypoxischen Training. Das gleiche Ergebnis kann mit der Substanz EPO künstlich erreicht werden.
Wann ist SpO2 zu überwachen: für eine bessere Erholung
Der Sauerstoffgehalt des Blutes gilt als einer der Indikatoren für den Grad der Erholung des Organismus (wenn auch nicht der einzige). Einige Sporttester arbeiten mit diesem Indikator und übersetzen ihn in verständlichere Einheiten - im Fall der Garmin Phoenix Smartwatch ist es ein Maß für die Ermüdung, das durch einen abnehmenden Zahlenwert angezeigt wird. Eine weitere interessante Schlussfolgerung einiger medizinischer Studien ist die Feststellung, dass intensives Training in Verbindung mit schlechter Schlafqualität oder idealerweise starkem Alkoholkonsum am Abend nach dem Training (und daher schlechter Erholung) den Sättigungswert am nächsten Tag senkt.
Wenn Sie am Morgen nach einem Saufabend auf Ihre Smartwatch schauen, müssen Sie sich über die verminderte Sättigung nicht beunruhigen - in diesem Fall hat sie eine klare Ursache. Dann ist ein Ruhetag oder nur ein leichtes Training oder etwas Dehnungsübung und das Überprüfen Ihrer Messwerte im Laufe des Tages und am nächsten Morgen sinnvoll.
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Während des hochwertigen Schlafs erhöht sich der Blutfluss zu den Muskeln - ein Großteil des Blutes, das während des Wachzustandes zum Gehirn fließt, fließt hierher. Wenn das Blut weniger mit Sauerstoff versorgt ist, erholt sich der Muskel langsamer.
Wann ist SpO2 zu überwachen: während der Akklimatisierung
Wenn Sie im Hochgebirge wandern gehen (die Alpen genügen) und nicht die Lungen von Reinhold Messner haben, können Sie in den ersten Tagen des Aufstiegs auf ein an sich nicht sehr anspruchsvolles Profil von Müdigkeit, Unwohlsein und scheinbar erhöhter Anstrengung überwältigt werden. Das liegt daran, dass ein nicht akklimatisierter Körper nicht so viel Sauerstoff aus der Luft ins Blut und in die Organe bekommen kann, wie sie brauchen. Wenn Sie diese Gefühle erleben und die Smartwatch sie mit einem niedrigeren Messwert bestätigt, geben Sie sich eine geringere Belastung oder bleiben Sie eine Zeit lang in einer höheren Höhe.
Ihr Körper sollte sich allmählich akklimatisieren und innerhalb von 24 bis 48 Stunden sollten Sie mehr oder weniger die gleiche Leistung erbringen, die Sie von Ihrer Höhe gewohnt sind. Wir müssen jedoch mehrere Indikatoren überwachen. Wie akklimatisiert man sich? Unmittelbar nach der Ankunft in der Höhe werden Sie auf Ihrer Smartwatch einen niedrigeren SpO2-Wert als normal feststellen, aber auch eine höhere Herzfrequenz (HR) und eine schnellere Atmung (höherer RR-Wert, respiratory rate).
Bei einer allmählichen Akklimatisierung werden zuerst der HR- und RR-Index allmählich sinken - dadurch wird die Sauerstoffsättigung des Blutes bereits effizienter und der Körper lässt eine höhere Belastung zu, auch wenn sich der SpO2-Wert vielleicht noch nicht ändert. Die Smartwatch kann auch Werte um die 90 % anzeigen, aber das ist kein Grund zur Sorge - selbst mit solchen Werten können Sie mit einer normalen HR und RR die Leistung erbringen, die Sie gewohnt sind. Nach einigen Tagen (ab ca. einer Woche) steigt auch der SpO2-Wert an und der Körper akklimatisiert sich vollständig.
Pulsoximeter: Vorteile und Nachteile
Wie wir bereits erwähnt haben, sind Pulsoximeter-Messwerte eine große Hilfe bei der Planung des Trainings und der Überwachung der Erholung. Auch medizinische Geräte arbeiten nach diesem optischen Prinzip und es ist definitiv keine Quacksalberei und Spielerei mit Lichtstrahlen. Für sportliche Zwecke ist diese Methode ausreichend und der einzige Nachteil kann die Tatsache sein, dass sie mit einer Verzögerung reagiert - was beim Intervalltraining spürbar sein kann.
Sofern Sie nicht nach einer Goldmedaille bei den Meisterschaften streben, wird Sie eine solche Verzögerung bei der Planung und Durchführung Ihres Trainings nicht einschränken. Ein weiterer Nachteil kann z. B. die Messung der Sauerstoffsättigung bei anämischen Personen sein, deren Blut weniger Hämoglobin enthält. Da das Pulsoximeter nicht die Hämoglobinmenge berücksichtigt, sondern nur das Verhältnis von sauerstoffhaltigem Hämoglobin zu Gesamthämoglobin, können seine Ergebnisse in solchen Fällen im Vergleich zur Realität überschätzt werden.
Fazit: Wann und warum sollte ich mir eine Smartwatch mit Oximeter anschaffen?
Smartwatches mit einem Pulsoximeter werden vor allem von Spitzensportlern und solchen, die an ihren Grenzen arbeiten wollen, verwendet - ob es sich um intensives Training oder Aktivitäten in großen Höhen mit der Notwendigkeit der Akklimatisierung handelt, die Smartwatch wird uns relativ genaue Zahlen liefern, dank derer wir einen Überblick sowohl über die aktuellen Reaktionen des Körpers als auch über unsere Verbesserung erhalten (z. B. Wir können auch die Beschleunigung des Akklimatisierungsprozesses im Vergleich zu früheren Aufstiegen sehen). Der Sauerstoffgehalt im Blut ist jedoch auch einer der Faktoren, die im Verlauf der Erholung nach dem Training gut zu überwachen sind.
Und neben den oben genannten Gründen - ausländische Experten und Studien berichten, dass die häusliche Messung der Sauerstoffsättigung des Blutes helfen kann, die Entwicklung einiger Atemwegserkrankungen, wie z. B. Lungenentzündung oder das viel diskutierte Covid-19, frühzeitig zu erkennen.
Rungo.cz
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