Der physikalisch im Blutplasma gelöste Sauerstoff macht unter normalen Bedingungen weniger als 2% des gesamten Blutsauerstoffgehalts aus, wird aber in der vollständigen Sauerstoffgehaltsformel als zweiter Term berücksichtigt. Berechnet als 0,003 × PO₂ (mL O₂/dL), wird der gelöste Sauerstoff unter bestimmten klinischen Bedingungen relevant. Diese Seite erläutert die Physik der Sauerstofflöslichkeit, die Berechnung und die klinischen Szenarien, in denen der gelöste Sauerstoff bedeutsam wird.
Physik der Sauerstofflöslichkeit
Die Löslichkeit von Sauerstoff im Blutplasma folgt dem Henry-Gesetz: Die Menge des gelösten Gases ist proportional zum Partialdruck des Gases über der Flüssigkeit. Der Löslichkeitskoeffizient für Sauerstoff im Plasma bei 37°C beträgt 0,003 mL O₂/dL/mmHg. Bei einem normalen arteriellen PO₂ von 100 mmHg ergibt dies 0,3 mL O₂/dL gelösten Sauerstoff – verglichen mit etwa 18 mL O₂/dL hämoglobingebundenem Sauerstoff.
In der Sauerstoffgehaltsformel CxO₂ = (1,34 × Hb × SxO₂) + (0,003 × PxO₂) repräsentiert der zweite Term den gelösten Sauerstoff. Bei normaler arterieller BGA (PaO₂ 100 mmHg) beträgt der gelöste Anteil nur 0,3 mL O₂/dL, weniger als 2% des Gesamt-CaO₂. Im venösen Blut (PvO₂ 40 mmHg) beträgt er 0,12 mL O₂/dL – noch weniger bedeutsam.
Der Löslichkeitskoeffizient von 0,003 ist temperaturabhängig: Bei Hypothermie steigt die Sauerstofflöslichkeit geringfügig, bei Hyperthermie sinkt sie. Diese Temperaturabhängigkeit ist für die klinische Berechnung bei normalen Temperaturen vernachlässigbar, kann aber bei extremer Hypothermie (z.B. kardioplegischer Arrest) einen messbaren Effekt haben.
Klinische Szenarien mit relevantem gelöstem Sauerstoff
Hyperbare Sauerstofftherapie (HBO) ist das Szenario, in dem der gelöste Sauerstoff klinisch am bedeutsamsten wird. Bei 3 ATA (Atmosphären absolut) und 100% Sauerstoff kann der PaO₂ über 2000 mmHg erreichen, was einen gelösten Sauerstoffgehalt von über 6 mL O₂/dL ergibt – ausreichend, um den Ruhe-Sauerstoffbedarf der Gewebe auch ohne Hämoglobin zu decken.
Bei schwerer Anämie (Hb < 5 g/dL) steigt der relative Beitrag des gelösten Sauerstoffs, obwohl der Absolutwert gering bleibt. In Kombination mit supplementärem Sauerstoff (hoher PaO₂) kann der gelöste Sauerstoff in dieser Situation einen relevanten Beitrag zur Gesamtsauerstofflieferung leisten und sollte in der CaO₂-Berechnung nicht vernachlässigt werden.
In der Routinepraxis der Fick-Berechnung bei normoxischen Patienten mit normalem Hämoglobin ist der gelöste Sauerstoff klinisch vernachlässigbar. Er kann in der Berechnung entweder eingeschlossen (für maximale Genauigkeit) oder weggelassen (für Einfachheit) werden, ohne das Ergebnis klinisch bedeutsam zu verändern. Der Fehler durch Weglassen beträgt < 2%.
Gelöster Sauerstoff in der Fick-Gleichung
In der Fick-Gleichung beeinflusst der gelöste Sauerstoff sowohl den CaO₂ als auch den CvO₂. Da der PaO₂ (typisch 80–100 mmHg) deutlich höher ist als der PvO₂ (typisch 35–45 mmHg), ist der gelöste Sauerstoff arteriell stärker vertreten als venös. Die Differenz des gelösten Sauerstoffs zwischen arteriellem und venösem Blut beträgt etwa 0,15–0,20 mL O₂/dL – ein marginaler Beitrag zur arteriovenösen Sauerstoffdifferenz.
Die Entscheidung, den gelösten Sauerstoff in die Fick-Berechnung einzuschließen, hängt von der gewünschten Genauigkeit ab. Für die klinische Routine ist das Weglassen akzeptabel. Für die Forschung oder bei Patienten unter Sauerstofftherapie mit hohem PaO₂ sollte der gelöste Anteil eingeschlossen werden.
Automatisierte Berechnungssysteme und Online-Rechner wie FickCalculator.com schließen den gelösten Sauerstoff standardmäßig ein, um die vollständige und korrekte Berechnung zu gewährleisten. Dies eliminiert potenzielle Fehler durch inkonsistente Handhabung des gelösten Anteils.
Häufig gestellte Fragen
Wie viel Sauerstoff ist physikalisch im Blut gelöst?
Bei normalem PaO₂ von 100 mmHg sind 0,3 mL O₂/dL physikalisch gelöst – weniger als 2% des gesamten arteriellen Sauerstoffgehalts. Der gelöste Anteil ist proportional zum PO₂ (Henry-Gesetz) und steigt bei hyperbarer Therapie oder hoher Sauerstoffzufuhr signifikant an.
Wann wird der gelöste Sauerstoff klinisch relevant?
Der gelöste Sauerstoff wird bei hyperbarer Sauerstofftherapie (PaO₂ > 500 mmHg), schwerer Anämie (Hb < 5 g/dL, wo der relative Beitrag steigt) und in der Forschung klinisch relevant. In der Routinepraxis mit normoxischen Patienten und normalem Hämoglobin ist er vernachlässigbar.
Sollte der gelöste Sauerstoff in die Fick-Berechnung eingeschlossen werden?
Für maximale Genauigkeit ja – automatisierte Systeme schließen ihn standardmäßig ein. Für manuelle Berechnungen in der klinischen Routine kann er bei normoxischen Patienten ohne relevanten Fehler weggelassen werden. Der Fehler durch Weglassen beträgt typischerweise weniger als 2% des berechneten Herzzeitvolumens.