不抽血也能测出血氧,血氧仪是什么原理?手机也能测血氧?

科学信仰 2024-08-29 10:21:51

现代人对于健康都格外重视,总是喜欢在家里准备一些测量身体健康指标的小仪器,而血氧仪就是其中之一。

血氧仪是用来测量人体动脉血的血氧饱和度的,正常人的血氧饱和度应该维持在95%以上,在95%以下属于偏低,如果低于90%则可能出现危险。测量血液中氧气的含量,却不用把血抽出来检验,这是否准确呢?是否准确,在了解了血氧仪的工作原理之后,你自会有所判断。我们知道,负责向身体各处运送氧气的是血液中的红细胞,而具体携带氧气的则是红细胞中的血红蛋白。

血红蛋白由四条肽链组成,每一条肽链都可以结合一个氧分子。

当血液流经肺部,血红蛋白与氧气结合,此时就成为了“氧合血红蛋白”,之后,红细胞会流淌到身体各个部位,将所携带的氧气提供给有需要的组织器官,然后顺着静脉回流心脏,此时没有氧气的血红蛋白就被称为“脱氧血红蛋白”,而血氧仪所检测的血氧饱和度就是指氧合血红蛋白占全部血红蛋白的比重。在肺功能正常、充分呼吸的情况下,刚刚流经肺部的动脉血应该是饱含氧气的,所有血红蛋白都成功与氧分子结合,此时的血氧饱和度就应该是100%。

当然,这是指理想状态下,而在现实之中,轻微的憋气、呼吸频率的变化等诸多因素都会导致血氧饱和度下降,但对于一个没有故意憋气的人而言,血氧饱和度是不应低于95%的。

那么,怎么在不抽血的情况下就能够知晓血液中氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的多少呢?现在让我们回想一种情况,当我们用手电近距离照射手指时,手指会变为红色,这是因为手指对于不同波长光的透射率不同,红光吸收得少,透出来的自然就多。

任何一种物质对于不同波长的光都存在着一定的透射率,同时也存在着一定的吸光度。

通俗一点来讲,透射率表示的就是光射入一种物质后,有多少光能够穿透而出,而吸光度恰好与透射率相反,表示光进入一种物质之后,有多少会被吸收。实验发现,氧合血红蛋白在红光波段,吸光度很低,而在红外波段,吸光度较高,而脱氧血红蛋白恰好与之相反,在红光波段,它的吸光度相对较高,而在红外波段吸光度则比较低。血氧仪就是利用了这种差异。

最常见的血氧仪就是透射式血氧仪,也就是夹手指的那种。

这种血氧仪在夹子的一面有两个灯,一个发射红光,一个发射红外光,而在夹子的另一面有两个接收器,接收器接收到透射光之后,根据光的强度就可以判断处血液的吸光度,从而计算得出血氧饱和度。当然,这只是基本原理,实际上因为心脏的舒张会导致血液流速的变化,身体的皮肤肌肉组织也会干扰吸光度,这些问题都需要考虑。

除了使用血氧仪测量身体的血氧饱和度,现在还有一个更简单更便宜的方法,那就是下载一个手机APP,然后通过手机闪光灯照射手指的方式来进行测量,这种测量方法准确吗?

这种方法的基本原理与普通的血氧仪并没有什么区别,只不过它把接受透射光变为了接受反射光,而且光源可能也只有可见光,而没有红外光,所以它虽然也能测血氧饱和度,但准确度就要差一些。如果用普通的血氧仪夹异物,是测不出血氧饱和度的,但用手机测,不测手指,测豆腐,也能测出来。

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