Smartwatch – So funktioniert die Messung der Blutsauerstoffsättigung (SPo2)

Die SpO2 Messung gehört inzwischen bereits zur Standardausstattung einer modernen Smartwatch. Doch wie funktioniert das Feature und

Fitness Tracker und Smartwatches helfen uns nicht nur fitter zu werden sondern unterstützen uns inzwischen auch im medizinischen Bereich. Zuletzt wurden Modelle am Markt eingeführt, die ein EKG erstellen, den Blutdruck ermitteln oder auch den Blutzuckerspiegel messen können.

Inhaltsverzeichnis

Eine weiteres Features, das man bereits bei vielen Fitness Trackern und Smartwatches findet, ist die SpO2 Messung oder auch Messung der Blutsauerstoffsättigung.

Wie funktiniert die Messung der Sauerstoffsättigung

Die SpO2 Messung funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip wie die optisch-elektrische Pulsmessung. Wieder erfolgt die Messung über an der Geräterückseite verbaute LED`s und einem optischen Sensor. Das von den LED-Lampen ausgesendete rote und infrarote Licht durchdringt die Hautoberfläche und die darunter befindlichen Blutgefäße.

Das eindringende Licht wird von sauerstoffreichen oder sauerstoffarmen Blut unterschiedlich absorbiert bzw reflektiert. Arterielles Blut ( mit Sauerstoff angereichert) ist hellrot und absorbiert sehr viel rotes Licht. Venöses Blut (arm an Sauerstoff) ist dunkel und nimmt vor allem Licht im infraroten Bereich auf. .

Der Grad der Absorption wird mit einer Fotodiode gemessen und mit einer Referenztabelle verglichen. Daraus kann der prozentuale Anteil der mit Sauerstoff angereicherten Blutkörperchen errechnet werden. 

Arterien und Venen führen Blut mit unterschiedlichen Sauerstoffgehalt  Bild: Pixabay Gerd Altman

Wie genau ist die SpO2-Messung?

Dazu gibt es inzwischen schon einige interessante und aussagekräftige Studien, die dazu durchgeführt wurden.

So wurde erst vor Kurzem durch die National Sleep Foundation die Messgenauigkeit des SpO2 Sensors der Samsung Galaxy Watch 4 getestet. An der Studie haben 97 Probanden im Alter zwischen 31 bis 57 teilgenommen, die alle unter Schlafstörungen litten.

Während des Schlafes wurde die Blutsauerstoffsättigung sowohl über die Smartwatch wie auch über einen herkömmlichen Transmissions-Pulsoximeter als Referenzgerät gemessen. Dabei stellte sich heraus, daß die Messungen der Galaxy Watch 4 im Durchschnitt nur um 2,3% und maximal um 4,6% vom Pulsoximeter abgewichen sind.

Auf den ersten Blick also ein überraschend gutes Ergebnis. Jedoch muss an dieser Stelle auch erwähnt werden, daß rund 27% der Messwerte die Wissenschaftler nicht berücksichtigten, weil Sättigungswerte unter 70% gemessen wurden und damit schlicht falsch waren. Grund dafür war, daß die Uhr offenbar durch Bewegungen im Schlaf verrutschte und es so zu deutlichen Fehlmessungen kam.

Weitere interessante Ergebnisse erbrachte eine Studie in der die Garmin Fenix 5x Plus und in einer anderen Untersuchung der Garmin Forerunner 245 auf deren Messgenauigkeit des Blutsauerstoffsättigung getestet wurde.

Dabei simulierte man mit 23 Probanden in einer Druckkammer verschiedenen Höhen. Die SpO2 Messwert wurde dabei in Ruhe gemessen und der erzeugte Druck entsprach einer Höhe zwischen 275 Meter und 3650 Meter.

Als Referenzgerät wurde ein Nonin Pulsoximeter verwendet und überraschenderweise stimmten die gemessenen Werte beider Geräte größtenteils überein. Die deutlichsten Abweichungen wurde bei der Maximalhöhe von 3650 Meter festgestellt, wobei auch dabei der Unterschied zwischen den Messungen durchschnittlich nur 3,6% betrug.

Wird aber die simulierte Höhe auf mindestens 4000 Meter gesteigert, lassen sich beim Garmin Forerunner 245 deutliche Abweichungen erkennen. So zeigte die Uhr einen Blutsauerstoffsättigung von 85% an, obwohl der tatsächliche SpO2 wert nur noch bei 65% lag.

Insgesamt lässt sich also sagen, daß die SpO2 Messung bei Smartwatches im Regelfall durchaus aussagekräftige Ergebnisse liefert. Jedoch sollten die Messwerte nur als grobe Orientierung verstanden werden und können eine professionelle medizinische Untersuchung niemals ersetzen.

Warum die Blutsauerstoffsättigung für Dich interessant sein könnte.

Üblicherweise beträgt die Sauerstoffsättigung bei gesunden Männern und Frauen zwischen 95% bis 98%. Werte die darunter liegen, gelten als Hinweis für eine eingeschränkte Lungenfunktion, Asthma, verminderte Atmung, Schlafapnoe, Herzfehler, Kreislaufstörungen oder zu niedriger Sauerstoffgehalt in der Umgebungsluft wie zum Beispiel im Gebirge.

Eine eingeschränkte Sauerstoffaufnahme ist auch einer der häufigsten Gründe für schlechten Schlaf und für mangelnde Erholung während der Nachtruhe.

Sollte also Deine Smartwatch regelmäßig niedrige SpO2 Werte ermitteln und Du selbst ganz subjektiv oft das Gefühl haben, erschöpft zu sein oder schlecht zu schlafen, dann macht es durchaus Sinn Dich an den Arzt Deines Vertrauens zu wenden.

Aktuelle Testberichte

Für Bergsteiger und Wanderer kann die Pulsoximetrie interessant sein (Bild Pixabay enriquelopezgarre)

Wie oft solltest Du messen und was ist dabei zu beachten

Bei den meisten Geräten ist eine ständige SpO2-Messung möglich. Abgesehen davon, daß eine permanente Messung wenig Sinn macht, würde dies die Akkulaufzeit gleich um mehrere Tage reduzieren.

Bewährt hat sich die einmalige Messung pro Tag oder die Aktivierung der Funktion während des Schlafes.

Während der Messung solltest Du Dich nicht bewegen und den Arm, an dem Du die Smartwatch trägst ungefähr in Herzhöhe halten.

Eine Messung der Sauerstoffsättigung beim Sport macht nur dann Sinn, wenn Du Dich zum Beispiel beim Wandern oder Bergsteigen in großen Höhen bewegst. Dann könntest Du anhand der Messung sehen, wie gut oder schlecht Dein Körper auf den veränderten Sauerstoffgehalt in der Luft reagiert.

Fazit

Die Messung der Sauerstoffsättigung an der Smartwatch kann dann interessant sein, wenn man den Verdacht hat, an Schlafapnoe, Asthma oder an sonst einer Atemwegserkrankung zu leiden. Für die meisten Nutzer wird die integrierte Pulsoximetrie jedoch nur ein „Nice to have“ – Gadget sein, das man zu Beginn aus Neugierde ein paar Mal ausprobieren wird.

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Hallo, ich bin Andreas. Ich laufe, wandere, fahre mit dem Rad und ein bisschen Krafttraining mach ich auch. Dabei habe ich fast immer eine Smartwatch, einen Fitness Tracker oder eine Sportuhr mit dabei. Und so schreibe ich schon sein rund 8 Jahren über meine Erfahrungen mit den Uhren. Wenn Du mehr über mich wissen möchtest, dann klick einfach hier

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