Sauerstoffsättigung nachts: Was Armband und Pulsoximeter im Schlaf messen

Was misst ein Pulsoximeter im Schlaf?

Die Sauerstoffsättigung (SpO2) gibt an, welcher Prozentsatz des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin mit Sauerstoff beladen ist ^1,2. Ein Pulsoximeter nutzt dafür aus, dass der Blutfarbstoff je nach Zustand verschieden gefärbt ist: Mit Sauerstoff beladenes Hämoglobin ist hellrot und absorbiert vor allem rotes Licht, Hämoglobin ohne Sauerstoff erscheint dunkelrot bis bläulich und nimmt vor allem infrarotes Licht auf ². Nach der Apotheken Umschau misst die Methode im Bereich zwischen 70 und 100 Prozent zuverlässig ². Das gilt für das medizinische Pulsoximeter; Armbänder und Smartwatches messen am Handgelenk und gelten nicht als Medizinprodukte ⁶.

Im Schlaf kommen drei Besonderheiten hinzu. Erstens ändert sich die Atmung: Der Atemantrieb nimmt ab, die nach dem Ausatmen in den Lungen verbleibende Luftmenge ist in Liegeposition verringert, und das Verhältnis zwischen Lungenbelüftung und -durchblutung verschiebt sich. Diese Veränderungen sind laut Lungeninformationsdienst durchaus normal und bereiten gesunden Menschen keine Probleme ¹. Zweitens bewegt sich der Körper: Bewegungen der Hand stören die Signalübertragung leicht ². Drittens schwankt die Durchblutung am Messort: Die Pulsoxymetrie versagt, wenn sie eingeschränkt ist, manchmal schon bei kalten Händen ². Die Apotheken Umschau beschreibt das für Messungen an Finger und Hand; wie stark es das Handgelenk im Schlaf betrifft, nennt sie nicht.

Normalwerte am Tag, weitere Messfehler und der Fingerclip stehen im Ratgeber Sauerstoffsättigung: Normalwerte. Diese Seite betrifft die Nacht.

Welche Sauerstoffsättigung ist nachts normal?

Eine allgemeine Norm für Armbandwerte in der Nacht nennen weder der Lungeninformationsdienst noch die Apotheken Umschau noch die Fachpapiere. Es gibt Angaben für den Tag, Fachdefinitionen für ärztliche Messungen und Befunde bei bestimmten Erkrankungen. Jede Zahl gehört zu einem eigenen Zusammenhang:

Zu den beiden Schwellen, die häufig genannt werden: Die 88 Prozent sind die Definition der Diagnose „schlafbezogene Hypoxämie“, wie sie die S3-Leitlinie nach ICSD-3 für dokumentierte Messungen im Schlaflabor oder per nächtlicher Pulsoxymetrie festhält. Die Leitlinie nennt die schlafbezogene Hypoxämie in der Regel eine Folge einer internistischen oder neurologischen Erkrankung ³. Die 90 Prozent stammen aus der Beschreibung einer Studie bei Lungenhochdruck, in der 63 Betroffene über Nacht ein Pulsoximeter trugen ¹. Beide Angaben sind weder ein Normbereich noch eine Alarmschwelle für Werte am Handgelenk. Wie sich ein Armbandwert zu ihnen verhält, belegen die Quellen nicht.

Für Menschen mit Lungenerkrankung gelten teils andere Zielbereiche. Die deutsche S3-Leitlinie zur Sauerstofftherapie in der Akutmedizin schreibt, dass die Zielbereiche der Sättigung vom Risiko für eine Hyperkapnie abhängen und dass in der Akutbehandlung sowohl zu wenig als auch zu viel Sauerstoff vermieden werden soll ¹⁰. Welcher Bereich für Sie gilt, klären Sie mit Ihrer Ärztin oder Ihrem Arzt; eine Tabelle aus dem Internet kann das nicht ersetzen.

Wie zuverlässig messen Armband und Smartwatch im Schlaf?

Zur Genauigkeit nächtlicher Sättigungswerte am Handgelenk stützen wir uns auf Fachpapiere und unabhängige Arbeiten, nicht auf Herstellerangaben:

• Positionspapier „Schlafmedizin in der Kardiologie“ (Fox und Kollegen, Update 2021): Wearables zur Diagnostik schlafbezogener Atmungsstörungen seien ein wachsendes Feld, aber noch nicht dafür validiert und könnten deshalb bis dato nicht empfohlen werden. Zu den Hinweisen, die Wearables liefern, lägen bislang nur wenige und noch unzureichende Daten vor. Die meisten dieser Ansätze seien klinisch nicht gegen die Polysomnographie validiert. Als Beispiel nennt das Papier integrierte Pulsoximeter in Smartwatches, die nächtliche Sauerstoffentsättigungen erfassen sollen ⁴.
• Positionspapier der American Academy of Sleep Medicine (Khosla und Kollegen, 2018): Verbraucher-Schlaftechnologien könnten wegen fehlender Validierung derzeit nicht zur Diagnose oder Behandlung von Schlafstörungen genutzt werden. Sie könnten aber im Rahmen einer klinischen Beurteilung das Gespräch zwischen Patientin oder Patient und Praxis verbessern ⁵.
• Laborversuch der Tschechischen Technischen Universität in Prag (Walzel und Kollegen, 2023): 18 junge, gesunde Teilnehmende atmeten in drei Durchgängen Gasgemische mit 14, 12 und 10 Prozent Sauerstoff, und drei Smartwatches wurden mit einem klinischen Pulsoximeter verglichen. Alle drei blieben unter der maximal zulässigen mittleren quadratischen Abweichung von 4 Prozent, auch bei der induzierten Entsättigung unter 90 Prozent ⁶. Die Zusammenfassung beschreibt ein kurzes Atemgas-Experiment, keinen Schlaf.
• Test der Stiftung Warentest (2023): Drei Smartwatches wurden unter anderem auf der Zugspitze geprüft. Zur Sauerstoffmessung steht im frei zugänglichen Teil: Alle drei messen die Sättigung mit Lichtsignalen, aber nur eine schneidet dabei gut ab ⁸. Wie die Uhren im Schlaf abschnitten, geht aus diesem Teil nicht hervor.

Aus diesen Arbeiten folgt weder, dass nächtliche Armbandwerte verlässlich sind, noch dass sie wertlos wären. Für schlafbezogene Atmungsstörungen fehlt die Validierung ⁴; im kurzen Laborversuch lagen drei Uhren innerhalb der zulässigen Abweichung ⁶; und die Stiftung Warentest sah nur bei einer von drei Uhren eine gute Sauerstoffmessung ⁸. Unsere Einordnung für den Alltag: Ein Wert am Handgelenk ist ein Indikator für den Verlauf, kein Messergebnis.

Was die Nachtmessung nicht leisten kann

Die S3-Leitlinie der DGSM zu schlafbezogenen Atmungsstörungen nennt Systeme, die nur 1 bis 3 Kanäle aufzeichnen, darunter ausdrücklich die Pulsoximetrie. Sie ergeben bis zu 17 % falsch negative und bis zu 31 % falsch positive Befunde (laut Leitlinie nach einer Metaanalyse von 2000); deshalb wird ihr Einsatz zur definitiven Diagnosestellung oder zum Ausschluss von schlafbezogenen Atmungsstörungen nicht empfohlen ³. Als diagnostischer Standard in der Ausschluss- und Differentialdiagnostik gilt die Polysomnographie ³. Die Zahlen beziehen sich auf medizinische Systeme mit wenigen Kanälen, nicht auf Armbänder; sie zeigen aber, wie begrenzt eine Pulsoximetrie allein selbst unter ärztlicher Anwendung ist.

Unsere Einordnung daraus: Ein auffälliger Nachtverlauf auf dem Armband stellt nichts fest, und ein unauffälliger schließt nichts aus. Auch der Tag sagt nicht viel über die Nacht: Beim Lungenhochdruck erlauben die üblichen Tagesmessungen laut Lungeninformationsdienst keine verlässlichen Vorhersagen über einen nächtlichen Sauerstoffmangel; in der Studie lagen 55 von 63 Teilnehmenden am Tag über 90 Prozent, in der Nacht aber 49 von 63 über ein Zehntel der Zeit darunter ¹.

So gehen Sie mit Nachtwerten um

Aus den Quellen ergibt sich eine einfache Reihenfolge. Sie ist unser Vorschlag, keine Leitlinie:

1. Fragen Sie zuerst nach Ihrem Befinden. Akute Atemnot, Bewusstseinsstörungen oder Ohnmacht und heftige Brustschmerzen zählt die AOK zu den lebensbedrohlichen Beschwerden, bei denen man die 112 wählt ¹¹.
2. Betrachten Sie den Verlauf über mehrere Nächte statt einer Nacht. Ein einzelner Ausreißer kann ein Sensorproblem sein, denn Bewegung und Durchblutung stören die Messung ².
3. Prüfen Sie den Sitz. Für die Pulsmessung nennt die Herzstiftung zwei Voraussetzungen: Die Uhr muss eng genug an der Haut anliegen, ohne zu drücken, und Handgelenk und Sensor müssen sauber sein ¹³. Für die Sauerstoffmessung gibt es dazu keine eigene Angabe; wir übertragen den Rat vorsichtshalber.
4. Schließen Sie nicht vom Tag auf die Nacht. Beim Lungenhochdruck erlauben Tagesmessungen keine verlässliche Vorhersage über nächtlichen Sauerstoffmangel ¹; wer eine Lungen- oder Herzerkrankung hat, bespricht Fragen zur Nachtmessung in der Praxis.
5. Bleiben Nachtwerte wiederholt auffällig oder beunruhigen Sie, nehmen Sie den Verlauf mit in die Praxis. Dort entscheidet eine geprüfte Messung; die Fachpapiere sehen Wearables dafür bisher nicht vor ^3,4,5.

Wie Schlaftracker insgesamt arbeiten, erklärt der Ratgeber Schlaftracker: Was sie messen. Den Puls in der Nacht ordnet Herzfrequenz im Schlaf ein, die Schlafphasen erklärt Tiefschlaf.

Häufige Fragen