有網友給我們留言提問：比如指脈氧飽和度96%（吸氧後98%左右），但動脈血氣分析的氧飽和度隻有92%，應該以哪一個為準？針對這個問題，我們詢問了西安交通大學第二附屬醫院呼吸與危重症醫學科的張永紅老師。張老師解釋說，指脈氧是通過指端動脈氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白相對脈沖信号估算出來的血氧飽和度，動脈血氣分析是直接測得動脈血氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的相對量計算出來的血氧飽和度，要想明白這兩者的關系，首先還得從最簡單的氧氣入手來了解。

張老師首先為我們普及了一些最基本的常識：我們知道，氧氣（O2）是人類生存必不可少的代謝物質，人體吸入新鮮空氣，呼出二氧化碳，肺與外界環境之間的氣體交換即肺通氣 (pulmonary ventilation)，肺泡新鮮空氣與肺毛細血管血液之間的氣體交換即肺換氣 (gas exchange in lungs)。那麼，氧氣就是通過血液輸送到我們身體的各個器官去供氧的，這個過程叫氣體運輸 (transport of gas)。

要想理解其中比較複雜的因果關系，張老師給我們做了一個形象的比喻：

氧氣需要「交通工具」，而它搭的車叫做血紅蛋白（hemoglobin，Hb），這是紅細胞内負責運輸氧氣的一種功能蛋白質。

關鍵點來了，在血液當中，我們把血紅蛋白所能結合的最大氧氣量稱為Hb氧容量 (oxygerl capacity of Hb)，而Hb實際結合的氧氣量稱為Hb氧含量 (oxygen content of Hb)。Hb氧含量與氧容量的百分比為Hb氧飽和度 (oxygen saturation of Hb)。通常情況下，血漿中溶解的氧氣極少，基本上可以忽略不計。因此，Hb氧容量、Hb氧含量和Hb氧飽和度可分别視為血氧容量 (oxygen capacity of blood)、血氧含量 (oxygen content of blood)和血氧飽和度 (oxygen saturation of blood，SaO2)。

血氧飽和度的定義是人體血液中被氧結合的氧合血紅蛋白的容量占全部可結合的血紅蛋白容量的百分比，是檢測血液氧含量最重要的指标，需要注意SaO2受多種因素幹擾，如指甲的厚度、顔色、血紅蛋白濃度、局部溫度、以及組織水腫。

張老師說，我們可以把血紅蛋白分子（Hb）比喻成「汽車」，把血管比喻成「道路」。當氧分子進入這些汽車，運輸到達目的地供我們的機體代謝所需，沒有氧氣的血紅蛋白，我們稱之為脫氧血紅蛋白（Deoxy Hb），含氧的血紅蛋白，我們稱之為氧合血紅蛋白（Oxy Hb）。

許多老百姓常會問我們醫生，什麼叫發绀啊？為什麼嘴唇、皮膚呈紫色你們要稱之為發绀？

這是因為，氧合血紅蛋白呈鮮紅色，而脫氧血紅蛋白呈紫藍色。當我們的血液中Hb含量達5g/100ml（血液）以上時，皮膚、黏膜就會呈暗紫色，這種現象就稱為發绀（cyanosis）。出現發绀，常常說明機體缺氧了，但也有例外，比如在紅細胞明顯增多時，Hb含量可達5g/100ml（血液）以上而出現發绀，但機體并不一定缺氧。相反，嚴重貧血或一氧化碳和亞硝酸鹽中毒時，機體有缺氧但并不出現發绀。

圖1.血紅蛋白的氧運輸

張老師告訴我們，一個人身體是否健康，做動脈血氣分析就能測出來，也就是我們常常所說的血氧飽和度。正常情況下，人體的動脈血氧飽和度在98%左右，靜脈血氧飽和度在75%左右。

血氧飽和度低的人會出現呼吸急促、能量供應不足、疲勞等症狀。在生活中需要通過運動增強肺功能，以保持正常的血氧飽和度，提高心肺功能的運動有适當跑步、遊泳、快走等運動。其他疾病也可能導緻血氧飽和度的低值，如肺炎、阻塞性肺病，需要積極治療。在臨床上有不少疾病都會引起供氧不足，影響血液的血氧飽和度，直接影響細胞的正常代謝，甚至嚴重威脅人們的生命。

之前那位網友所問的為什麼指脈氧飽和度和動脈血氣分析的氧飽和度測的結果不一樣？顯然，我們更需要注意的就是動脈血氣分析所測定的氧飽和度了。為什麼它那麼重要呢？首先要看看血氧飽和度的測定原理：

有個定律擁有一個很好聽的名字，叫「比爾朗伯特」定律。這是描述的物質對某一波長光吸收的強弱，與吸光物質的濃度及其液層厚度間的關系。吸收光的量與吸收光物質的濃度成正比。

脈搏血氧儀比較氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白對紅外線（波長為950 nm）和紅光（波長650 nm）吸收的程度來計算得出血氧飽和度。比爾朗伯特定律有非常嚴格的理想物理模型。要求檢測的物質均勻非散射的吸光物質。然而，在人體中，我們血管裡面的血充滿了各種不規則的物體，比如血液細胞等。它們使光散射，而不是單色光垂直地穿過檢測物質。因此，比爾朗伯特定律不能直接計算血氧飽和度。脈搏血氧儀就通過動脈血氣分析校準，建立起了一個動脈血氣和脈搏血氧儀血氧飽和度的校正圖。于是，我們在臨床給病人使用的脈搏血氧儀，就是根據這種校正校準圖進行計算，最終得到一個血氧飽和度的數值。

圖2.脈搏血氧儀工作原理

張老師細緻地給我們講了血氧飽和度在醫學上的重要性。他說，實際上血氧飽和度是一項重要的、卻長期被忽視的生命體征參數。從疾病管理到預防，再到康複鍛煉，特殊體育運動等領域，血氧飽和度檢測均具有重要的醫學和社會價值。

在疾病領域，呼吸系統疾病如慢性阻塞性肺疾病、阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征；心血管系統疾病如高血壓；卒中；心功能不全；内分泌系統疾病如糖尿病等都與血氧飽和度、尤其是夜間的血氧飽和度息息相關。國外已有多篇文獻表明，如果能對這些患者進行血氧飽和度的長期監測和管理，無疑會對觀察患者病情變化、改善患者生存質量、降低醫療相關費用提供巨大的幫助。此外，血氧指标還在康複鍛煉領域、運動領域、高原旅遊保健領域等具有巨大應用潛力。

最後要教給大家重要的知識，血氧飽和度到底要如何測？怎麼看參考數值？

張老師說，一般人血氧飽和度正常應不低于95%，在95%以下即為供氧不足。有學者将SaO2<90%定為低氧血症的标準，出現頭暈易困，做事提不起精神，易暴怒急躁等症狀。當血氧低于85%就要積極氧療并就醫，低于80%可能導緻心髒和大腦功能受損。并認為當SaO2高于70%時準确性可達±2%，SaO2低于70%時誤差較大。

血氧飽和度的測量方式有哪些？

1.透射式測量——指夾類的血氧儀采用的都是透射式測量，指脈搏血氧儀利用光線計算血氧飽和度，光源發出的光穿過脈沖血氧計探頭，到達光探測器，如果把一根手指放在光源和光探測器之間，光就必須通過手指才能到達探測器。一部分光會被手指吸收，未被吸收的部分會到達光探測器，手指吸收的光的多少取決于手指吸光物質的濃度，手指形狀，手指氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白對紅光和紅外光的吸收不同，手指的這些物理學特性被脈沖血氧計用來計算氧飽和度。

2.反射式測量——智能手環所采用的是反射式測量，芯片中有兩個發光二極管，分别将波長為660nm的紅光和880nm的紅外光射向腕部，通過另一側的光電二極管接收反射光線。通過發射與接收的光強差來計算出血氧度。

張老師提醒我們，要注意測量的8項幹擾因素，這些幹擾因素都要盡可能地避免，以确保測量數值的準确性：

1.測量環境的光線幹擾血氧飽和度儀的正确測定，尤其是一些發紅光和紅外線光的醫療設備。環境光線環境光也可以被探測器捕捉，幹擾測定結果。

2.手指或腕部運動影響脈搏血氧儀的測量，比如受測量者的手或手指不停地活動，導緻血氧飽和度會發生大幅度的波動。

3.測量部位和血氧飽和度儀相對位置影響正确測定，當所有光線都通過動脈血液時，脈搏血氧儀器的工作效果最好，如果血氧飽和度的發射器隻通過部分動脈，測量的結果不能反應真實的情況。

4.電磁幹擾影響脈搏血氧儀的測量，電子設備如外科透熱儀，會發出強烈的電波，脈沖血氧儀的探測器可以捕捉到這種電波。這些波可以形成小電流，混淆了的脈搏血氧儀使其認為這些電流來自光探測器。

5.外周灌注不良影響脈搏血氧儀的測量，當外周血流灌注較差時(末梢循環障礙)，動脈的搏動性就會減弱。因此，吸光度的變化較小，脈搏血氧計可能會發現信号不足以正确計算血氧飽和度。

6.血氧飽和度不能反映高氧血症，脈搏血氧儀不能“看到”非血紅蛋白溶解的氧。

7.染色劑和指甲油，測量者循環中有亞甲藍的染料會降低血氧飽和度。指甲油會影響飽和度測定的準确性。

8.血紅蛋白異常影響脈搏血氧儀的測量，異常的血紅蛋白會影響脈搏血氧儀的讀數。一氧化碳與血紅蛋白結合形成碳氧血紅蛋白 (carboxy Hb)和高鐵血紅蛋白均導緻測量值偏高，大多數脈搏血氧儀不能單獨檢測碳氧血紅蛋白和高鐵血紅蛋白。

本文完

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排版：劉旋

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