pulsossimetro

Il pulsossimetro e la pulsossimetria: come si misura l’ossigenazione del sangue

La pulsossimetria è una metodica che serve a valutare se il nostro sangue riesce a ossigenarsi a sufficienza, ed anche a valutare il complessivo funzionamento del sistema respiratorio.
Quando il sangue non viene adeguatamente ossigenato non "nutre" a sufficienza i nostri organi.

ossigenazione sangue

Introduzione all’ossigenazione del sangue

L’ossigenazione del sangue è importante per la nostra salute ed nostro benessere generale, e quindi occorre che i suoi livelli siano sotto controllo.

Quando si sta bene i livelli di ossigeno nel sangue rientrano quasi sempre in un intervallo molto preciso e prevedibile.

Per contro, i valori al di fuori di questo range possono causare una varietà di problemi ad organi importanti come i polmoni e il cuore: il sangue poco ossigenato non “nutre” adeguatamente gli organi del corpo, con le conseguenze che ne possono derivare.

Questa condizione  – in cui il sangue arterioso contiene una quantità di ossigeno inferiore al normale o contiene una quantità poco utilizzabile – viene definita ipossemia; mentre la mancata irrorazione di sangue determina una ipossia.

La funzione dell’emoglobina nell’ossigenazione del sangue

ossigenazione del sangue

L’ossigenazione é quel processo che consiste nella diffusione dell’ossigeno al sangue, dove si lega all’emoglobina contenuta all’interno dei globuli rossi.

emoglobina

L’emoglobina (Hb) è una proteina di colore rosso che è presente nei globuli rossi.

Ha il compito di trasportare ossigeno dai polmoni ai vari tessuti del nostro corpo.

Nel percorso inverso ha invece il compito di trasportare l’anidride carbonica sintetizzata durante il processo di metabolismo.

Quando l’emoglobina si lega all’ossigeno (per trasportarlo) viene definita ossiemoglobina.

Quando non si lega, viene definita deossiemoglobina.

La deossiemoglobina è presente in una piccola percentuale, attorno allo 0, 3% dell’emoglobina totale.

saturazione emoglobinica

La saturazione emoglobinica indica il rapporto percentuale tra il numero medio delle molecole di ossigeno (O2) che sono legate all’emoglobina, ed il massimo numero a lei collegabile: indica quindi la percentuale di emoglobina che viene utilizzata per trasportare l’ossigeno in relazione al solo totale impiegabile (ma non all’ossigeno totale nel sangue).

Gli strumenti per le misurazioni dell’ossigenazione nel sangue

Per misurare l’ossigenazione nel sangue possono venire impiegati diversi tipi apparecchi.

1) Il pulsossimetro (sia per uso ambulatoriale / sia per uso domestico).

Il pulsossimetro é lo strumento elettronico per la pulsossimetria. Costituisce un modo indiretto e non invasivo di misurare la saturazione di ossigeno nel sangue: 

  • saturazione che è un parametro utile ad identificare velocemente ed economicamente le condizioni di ipossiemia la quale costituisce, come abbiamo detto, una pericolosa diminuzione dell’ossigeno contenuto nel sangue.

Un pulsossimetro é un apparecchio compatto, portatile, relativamente poco costoso, costituito da una clip in cui infilare in un dito.

Dalla sua clip parte un fascio di luce che attraversa lo stesso dito, ed in tal modo è in grado di effettuare la rilevazione – anche continua – della saturazione di ossigeno nel sangue senza l’utilizzo di aghi.

L’onda di luce infatti, passa semplicemente attraverso i vasi sanguigni (o capillari) nel dito.

Il valore che si rileva col pulsossimetro da dito è costituito da una percentuale.

  • Per fare un esempio pratico: se il saturimetro indica 98%, ciò significa che ogni globulo rosso è composto da 98% di sangue ossigenato e da 2% di emoglobina non ossigenata.
  • I valori di SpO2 (saturazione dell’ossigeno nel sangue) considerati normali variano tra il 95 e il 99/100%.

Per saperne di più su come funzionano e come scegliere un pulsossimetro, salta al paragrafo successivo.

Invece, se vuoi saperne di più sui valori  misurati dal pulsossimetro, ed in particolare sui valori di riferimento dell’ossigenazione del sangue ti rimando a quest’altro articolo.

2) gli emogasanalizzatori (voluminosi apparecchi da laboratorio per analisi cliniche).

Gli emogasanalizzatori sono degli apparecchi elettronici che vengono utilizzati generalmente dai laboratori clinici per l’emogasanalisi arteriosa (EGA arteriosa) attraverso l’analisi di un campione.

L’emogasanalisi arteriosa consiste nella misurazione delle quantità di ossigeno (O2) e di anidride carbonica (CO2) disciolte nel sangue arterioso.

Rispetto alla pulsossimometria, consente di avere maggiori elementi riguardanti l’ossigenazione del sangue, tra i quali:

  • la quantità di ossigeno (O2) disciolta nel sangue arterioso,
  • la quantità di anidride carbonica (CO2) disciolta nel sangue del campione,
  • la quantità di emoglobina presente nel sangue arterioso,
  • il grado acidità del sangue (pH),
  • la quantità dei bicarbonati,
  • la quantità di alcuni sali minerali presenti quali sodio e potassio,
  • la presenza di eventuali emoglobine patologiche.

L’emogasanalisi è inoltre in grado di definire la quantità di monossido di carbonio (CO) presente nel sangue arterioso.

Per quanto attiene all’ossigenazione, i medici si basano principalmente su due dati:

  • quello della saturazione di ossigeno (che si può ottenere per mezzo di un pulsossimetro o di un emogasanalizzatore) la quale, come abbiamo detto indica quindi la percentuale di emoglobina impiegata nel trasporto di ossigeno rispetto al totale impiegabile.
  •  quello dell’ossigeno arterioso (per mezzo di un emogasanalizzatore).

Vediamo quali sono le differenze, e quali sono i valori «normali» di saturazione del sangue e di ossigeno presente nel sangue arterioso.

La saturazione arteriosa di ossigeno (SpO2)

La saturazione arteriosa di ossigeno (SpO2) indica la percentuale di molecole di emoglobina saturate dall’ossigeno.

Quando si respira, l’ossigeno entra nei polmoni, e si attacca (dentro i globuli rossi) ad una proteina carrier chiamata emoglobina.

I globuli rossi rilasciano a loro volta nei polmoni dell’anidride carbonica. Questa anidride esce dal nostro corpo quando noi espiriamo. I globuli rossi invece, appena ossigenati trasportano l’ossigeno al corpo.

L’ossigeno è un elemento chimico (simbolo O) contenuto nell’aria che alimenta la respirazione, ed è perciò indispensabile alla vita.

L’emoglobina è la responsabile del trasporto – da un compartimento ad alta concentrazione di O2,  ai tessuti che ne hanno bisogno – dell’ossigeno molecolare.

A loro volta questi tessuti rilasciano dell’anidride carbonica, che viene trasportata dalla circolazione venosa verso i polmoni, e da questi verrà poi espulsa quando noi espiriamo.

Sono dunque i globuli rossi a portare in giro per il corpo l’ossigeno nel sangue.

Una buona ossigenazione sangue è importante per la salute generale del corpo.

L’ossigeno infatti è «il carburante» che ci mantiene vivi e attivi: fornisce l’energia ai muscoli di cui si ha bisogno per funzionare, ed è per questo che aumenta notevolmente durante l’attività sportiva.

D’altra parte, quando il valore di SpO2 si attesta al di sotto del 95%, questo fatto potrebbe essere un segno di scarsa ossigenazione sangue, uno stato definito anche ipossia.

L’ossigeno nel sangue arterioso

La pulsossimetria – che come abbiamo detto é tecnica poco invasiva e facile da eseguire anche a casa propria. Non ha tuttavia la stessa accuratezza dell’esame dell’ossigeno nel sangue arterioso.

Ciò accade anche perché ci sono diversi fattori che possono portare la pulsossimetria a rilevare dei valori sballati: ad esempio, il fatto di avere la pelle molto scura, di aver fumato di recente o di avere dello smalto sulle unghie.

Esistono poi alcune anomalie delle molecole di emoglobina, come l’anemia falciforme, che possono interferire con i risultati del test con il pulsossimetro.

L’emogasanalisi arteriosa (o emogasanalisi, o emogas, o EGA, o EGA arteriosa) ci consente invece di conoscere vari parametri del sangue: in particolare la quantità di ossigeno (O2) e di anidride carbonica (CO 2) disciolti nel sangue arterioso.

Facendo questo esame dell’ossigeno nel sangue arterioso, si hanno molte minori fonti d’interferenza.

Con questo test è inoltre possibile misurare anche il livello di anidride carbonica nel sangue ed il suo pH, ovvero misurare la sua acidità o alcalinità.

Il livello di ossigeno nel sangue arterioso che viene considerato come medio (normale), oscilla in genere tra 75 e 100 mmHg.

Le principali cause dei bassi livelli di ossigeno nel sangue

Può verificarsi un basso livello di ossigeno nel sangue – un’ipossemia – in molte condizioni mediche.

Tra queste, diverse malattie legate ai polmoni, come ad esempio, una polmonite grave, un forte attacco d’asma, un coagulo di sangue nei polmoni, un polmone collassato o fratture costali.

Ma queste non sono le uniche cause. Un basso livello di ossigeno può verificarsi anche a causa di un’insufficienza cardiaca, di una grave anemia, dell’inalazione di fumo, di uno shock o di un’overdose da sedativi.

Il pulsossimetro per uso personale in ambito domestico: com’è fatto, come e perché viene solitamente utilizzato

Un pulsossimetro è uno strumento che viene spesso utilizzato nei presidi sanitari e sui mezzi di soccorso dato che consente di fare subito una prima diagnosi.

Diffusissimo però è anche il suo impiego in ambito domestico. Alcuni modelli di pulsossimetri misurano anche la frequenza cardiaca.

Un pulsossimetro da dito è costituito da una sonda a forma di pinza, composta da due diodi che generano dei fasci di rossa ed infrarossa, nonché da una fotocellula che riceve questi fasci dopo che hanno attraversato le dita del paziente.

Quanto alle altre tipologie di pulsossimetri – palmari, con sensore da polso, ecc. – parleremo più avanti.

Per usare quello da dito, basta solamente applicare la sonda sul dito di una mano, o sul lobo dell’orecchio, o alla mano od al piede dei neonati, e poi leggere le risultanze.

Ora esamineremo gli aspetti più pratici legati  all’acquisto di un pulsossimetro. Infatti quando si sa esattamente cosa cercare, la scelta (e l’uso) di un buon pulsossimetro si presenta facile.

Perciò, conoscere quali sono le caratteristiche che servono per l’uso specifico che si intende farne, potrà aiutare a fare una buona scelta di cui poi non ci si pentirà.

Nella prima parte faremo una rapida, ma esaustiva – ci auguriamo – panoramica delle tipologie di pulsossimetri, nonché delle loro principali caratteristiche e funzioni.

Nella seconda parte, prenderemo in esame alcuni dei migliori pulsossimetri in commercio.

Le diverse tipologie di pulsossimetri

pulsossimetro
flickr /de Paula FJ  distribuita con licenza Creative Commons (BY-NC-SA)

Iniziamo analizzando in dettaglio quali sono le principali tipologie di pulsossimetri.

A questo riguardo va detto che, a meno che non si cerchi uno strumento per uso pediatrico, per un uso personale/domestico, un pulsossimetro da dito oppure uno da polso, sono quelli che probabilmente fanno al nostro caso.

Il pulsossimetro da dito

  • E’ un piccolo strumento da usare comodamente a casa, con un monitor incorporato nella stessa sonda che va applicata al dito.
  • Funziona generalmente a batteria o a pila.
  • E’ molto preciso, e per questa ragione viene utilizzato anche negli ambulatori medici dagli operatori sanitari.

Il pulsossimetro palmare

  • E’ una versione un po’ più sofisticata dello strumento di cui sopra, e consente delle letture leggermente più accurate.
  • E’ facile trovarlo nei grandi ospedali e negli ambulatori medici.
  • In questi strumenti, la sonda è collegata ad uno schermo tramite un cavo. La sonda viene comunque collegata al dito dell’utente, preferibilmente all’indice.
  • In genere questo tipo di ossimetro viene utilizzato per fare dei controlli a campione, ma è anche in grado di condurre un monitoraggio continuo della saturazione dell’ossigeno.

Il pulsossimetro professionale con sensore

  • E’ uno strumento più grande dei due qui sopra descritti.
  • Non può essere trasportato.
  • Le sue dimensioni lo rendono adatto (in particolare) agli ospedali ed alle strutture mediche.

Il pulsossimetro con sensore da polso

  • Si tratta di un saturimetro senza fili che viene di solito utilizzato per un monitoraggio continuo.
  • E’ lo strumento ideale nei casi in cui il medico decidesse che è necessario tenere monitorati i livelli di ossigeno su base giornaliera oppure durante il sonno.
  • Questo pulsossimetro  non è c he un piccolo “orologio da polso” che funge da monitor, al quale è legata la sonda da applicare al dito.

Il pulsossimetro per neonati

  • Quando è necessario valutare la saturazione di ossigeno nei neonati, è necessario un pulsossimetero che sia specificamente adatto a questo tipo di misurazioni.
  • Si tratta di uno strumento progettato per le piccole dita dei neonati, oppure da poter applicare al piede o alla mano degli stessi.

Le diverse caratteristiche e le diverse possibili funzioni dei pulsossimetri

Quanto alla scelta di un modello piuttosto che di un altro, una volta stabilita qual é la tipologia di pulsossimetro che fa al caso tuo – oltre che a orientarti verso marchi noti di cui puoi fidarti – pensa a quelle che sono le tue specifiche esigenze e, quindi, scegli il modello in relazione alle prestazioni che questo ti garantisce.

Ecco quali sono le funzioni, le caratteristiche e prestazioni prestazioni dei pulsossimetri (in particolare di quelli da dito) da prendere in considerazione prima di effettuare un’acquisto:

la risoluzione

Per risoluzione si intende la più piccola variazione della grandezza misurata, che il pulsossimetro è in grado di rilevare e quindi di rappresentare.

Nella maggior parte dei casi, è sufficiente una risoluzione del ± 1%, sia sulle misure di saturazione, che su quelle della frequenza cardiaca.

la facilità di lettura

Per quanto attiene alla facilità di lettura giocano un ruolo determinante,

  • la possibilità della rotazione automatica del display in modalità landscape o portrait: alcuni pulsossimetri sono dotati di un sensore di posizione che fa sì che il display si posizioni sempre nella posizione più facile per la lettura;
  • l’illuminazione dello stesso display: il display può essere o può non essere illuminato; i modelli più sofisticati sono dotati di un sistema di illuminazione che si autoregola a seconda delle condizioni di luce;
  • il layout dello schermo: c’e’ modo e modo di visualizzare dei dati su un piccolo display, come è quello di un pulsossimetro; sta alla bravura di ogni costruttore realizzare una «buona schermata».

l’accuratezza delle rilevazioni

E’ importante poter fare affidamento sul fatto che lo strumento possa darci delle letture affidabili e ripetibili nel tempo.

In questo senso, l’accuratezza può essere definita la misura di quanto – poco o tanto – lo strumento faccia errori di misurazione.

Un’accuratezza del ± 2% nella misurazione della saturazione,  ed una di ± 2 battiti nella misurazione della frequenza cardiaca, sono ritenute «buone».

l’esistenza della funzione allarme

In alcuni strumenti è possibile impostare delle soglie d’allarme (sia minime che massime) in relazione ad ogni singolo utente, in modo che un’apposito allarme segnali quando queste soglie vengono oltrepassate.

Questa funzione può essere di vitale importanza per noi perché veniamo immediatamente avvertiti in caso di anomalie.

la funzione auto-spegnimento

Ecco un’altra funzione da prendere in considerazione.

Alcuni pulsossimetri includono l’opzione “risparmio batteria automatico”: il dispositivo si spegnerà  automaticamente, dopo un certo periodo di tempo in cui questo non viene più utilizzato.

la durata dello strumento nel tempo

Il fatto di sostenere un maggior costo inizialmente, può voler dire risparmiare successivamente.

Se utilizzi un pulsossimetro di qualità, questo ti accompagnerà per tanti anni a venire.

la durata della batteria

Se hai bisogno di avere delle rilevazioni continue dell’ossigeno nel sangue, allora ti consiglio un pulsossimetro che abbia una batteria di lunga durata.

la funzione tracking

Alcuni strumenti sono in grado di fare un’analisi, e di memorizzare, le ultime letture per ogni singolo soggetto.

il display

Tramite il suo display, il pulsossimetro può essere in grado di visualizzare, alcune o tutte, le seguenti grandezze:

  • la saturazione arteriosa di ossigeno – La lettura della saturazione del sangue, la cosiddetta «SpO2», è la ragione principale per cui si utilizzano i pulsossimetri.
  • la rappresentazione grafica della pulsazione cardiaca – Anche se non è la loro funzione principale, molti pulsossimetri sono in grado di visualizzare il battito cardiaco.
  • La frequenza cardiaca – Anche se anche questa non è la loro funzione principale, molti pulsossimetri sono in grado di misurare i battiti cardiaci.
  • l’indice di perfusione – Si tratta di una misura che consente di rilevare la validità della misurazione di un pulsossimetri.
    • L’indice di perfusione è un valore relativo, che varia da soggetto a soggetto ed in relazione alla zona in cui viene posto il sensore.
    • Per valori di perfusione superiori al 4% , la misura è considerata attendibile.
  • la possibilità di una registrazione continua – Si tratta della la possibilità di ottenere fino ad un massimo di 24 ore di registrazione dei dati, senza interruzione.

la possibilità di interfacciare i dati rilevati

Alcuni pulsossimetri consentono lo scambio dati (via interfaccia USB, bluetooth o wireless) con smartphone, tablet e computer.

Se sei pratico con queste tecnologie, ed hai già idea di come potresti analizzare i dati o trasferirli al tuo medico, l’interfaccia dati è un costo aggiuntivo che potresti sostenere a buona ragione.

la custodia

Se conti di indossarlo spesso, magari anche fuori casa, scegli un pulsossimetro che venga venduto assieme ad una buona custodia.

Ciò, non solo ti renderà più comodo il portarlo appresso, ma garantirà allo strumento una buona protezione.

A questo punto, già dovresti avere le idee abbastanza chiare su cosa cercare in un pulsossimetro.

Alcuni interessanti modelli di pulsossimetri in commercio

Vediamo ora alcuni dei prodotti più interessanti che attualmente si possono trovare sul mercato. Tutti questi modelli li puoi acquistare anche online, su Amazon o su altri negozi di e-commerce.

**Pulsossimetro da dito Beurer PO 80

Il Beurer PO 80 è il pulsossimetro più completo ed innovativo che ad oggi abbiamo potuto osservare sul mercato.

Calcola la saturazione arteriosa di ossigeno (SpO2) e la frequenza cardiaca (pulsazioni) con estrema precisione e risoluzione.

Offre la possibilità di eseguire misure continue (fino a 24 ore) e di trasferire i dati su PC con sistema operativo Windows.

E’ venduto completo, di borsa, di cavo USB, di batteria ricaricabile e di caricabatterie.

E’particolarmente indicato per persone che soffrono di: insufficienza cardiaca, asma bronchiale, malattie polmonari croniche ostruttive, apnea notturna, ma anche per chi fa attività sportive ad alta quota.

**Pulsossimetro da polso CMS 50F PLUS

pulsossimetro

Il pulsossimetro CMS 50F PLUS è stato ideato e disegnato per essere indossato al polso, come un comune orologio.

Serve per misurare, sia i livelli di saturazione di ossigeno nel sangue, sia la frequenza cardiaca in modo continuo.

Si tratta di un dispositivo abbastanza costoso, ma le recensioni di chi lo ha già acquistato dicono che vale ogni centesimo speso per il suo acquisto.

Questo strumento utilizza una sonda SnugFit external Innovo®, unica e di nuova concezione, che consente delle letture estremamente veloci e precise.

Inoltre, essendo la sua cintura in silicone, questa si adatta comodamente ad ogni dito, qualsiasi sia la forma e la misura.

A questo proposito, è bene fare attenzione perché la sua sonda è molto sensibile, e non dà letture a meno che il dito non venga posizionato correttamente.

Inoltre questo dispositivo è anche dotato di Bluetooth e di una porta USB che permettono di scaricare i dati raccolti nelle precedenti 24 ore, così da consentire anche un raffronto delle letture quotidiane.

Infine, altro piccolo extra: ha un’allarme che ci avvisa quando la lettura si discosta dalle misure impostate dall’utente.

E’ il pulsossimetro ideale per chi cerca la precisione, e la possibilità di gestire i dati in modo avanzato senza preoccuparsi del budget.

**Pulsossimetro da dito MeasuPro OX250

pulsossimetroQuesto dispositivo si discosta dagli altri pulsossimetri perché -oltre a fornire le letture della saturazione dell’ossigeno nel sangue e la frequenza cardiaca –  è anche in grado di riportare l’indice di perfusione che rileva la validità della misurazione.

E’ uno strumento estremamente preciso: tra i migliori pulsossimetri in circolazione, soprattutto per quanto riguarda la lettura del battito cardiaco che si attesta a un livello di +/- 1 BPM (battiti per minuto).

Ovviamente queste sue caratteristiche le si pagano con un prezzo leggermente più alto rispetto agli altri pulsossimetri sul mercato.

Anche questo dispositivo é in grado di emettere un segnale acustico per ogni impulso,  E’ anche possibile impostare diversi allarmi a seconda delle proprie preferenze ed esigenze.

Per quanto riguarda il suo funzionamento, questo dispositivo, si attiva con 2 batterie AAA, ed é dotato di spegnimento automatico, ovvero una funzione che spegne il dispositivo dopo 10 secondi di inattività.

Si tratta di uno dei pulsossimetri più facili e semplici da utilizzare, adatto alle persone di tutte le età: basta posizionare il dito in una cavità morbida di gomma e premere il pulsante di accensione.

E’ dotato di un display luminoso abbastanza grande, tale da fornire letture chiare a tutte le persone.

Adatto per chi desidera la semplicità, la precisione e la sofisticazione in un’unico piccolo, compatto strumento.

**Pulsossimetro da dito CONTEC CMS50D

pulsossimetro

Questo dispositivo – piccolo e compatto –  fornisce una lettura accurata della saturazione di ossigeno nel sangue e della frequenza cardiaca, anche quando si è in movimento, su di un display a LED, così da consentire di leggere i risultati anche di notte.

E’ stato ideato e realizzato (da una ditta cinese) nelle dimensioni più adatte per essere facilmente utilizzato anche nel corso di tutte le attività fisiche che si possono fare all’aria aperta.

Inoltre, è dotato di un allarme che indica quando i livelli di saturazione sono al di sotto dei limiti.

Se non viene utilizzato per più di 5 secondi, si spegne automaticamente.

Necessita di  2 batterie alcaline AAA, e il suo consumo di energia è estremamente basso, così si può essere sicuri che non si scaricherà proprio mentre lo si indossa durante gli allenamenti fuori casa.

All’interno della su confezione d’acquisto, troverai un cordino ed un manuale di utilizzo destinato agli utenti.

Prima di indossarlo, é bene seguire attentamente le avvertenze riportate sul manuale.

E’ piccolo e leggero. Ha un prezzo estremamente interessante. E’ raccomandato per le persone più sportive.

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  1. “Pulse oximetry” Critical care (London, England) vol. 19,1 272. 16 Jul. 2015, doi:10.1186/s13054-015-0984-8
  2. Torp KD, Simon LV. Pulse Oximetry. [Updated 2017 Dec 15]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470348/
  3. Nitzan, Meir et al. “Pulse oximetry: fundamentals and technology update” Medical devices (Auckland, N.Z.) vol. 7 231-9. 8 Jul. 2014, doi:10.2147/MDER.S47319
  4. Pulse oximetry: understanding its basic principles facilitates appreciation of its limitations. PMID: 23490227 DOI: 10.1016/j.rmed.2013.02.004

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