血氧饱和度为什么不是100%？原因是什么？？

人的全血中的4种血红蛋白

人的全血中有4种血红蛋白：

氧合血红蛋白(HbO2)

解氧血红蛋白(Hb)

碳氧血红蛋白(COHb)

烷基血红蛋白(MetHb)。

究竟Hb是哪些？

何为血氧饱和度(SO2)？

血红蛋白氧饱和度(of,SO2):简称血氧饱和度(SO2)：

指血红蛋白实际上所结合的氧浓度被全部血红蛋白还能结合的氧除得的百分比。

SO2的估算公式为:

SO2主要取决于血氧分压（PO2），二者的关系可用氧合血红蛋白解离曲线(简称氧解离曲线)表示，氧解离曲线呈S形(图)。

据悉，SO2还与红细胞内2,3-二乙酸甘油酸(2,3-acid,2,3-DPG)、血液酸碱度、二氧化碳分压、体温有关。

何为动脉血氧饱和度(SaO2)？

动脉血氧饱和度以SaO2(,SaO2)表示。

正常动脉血氧饱和度(SaO2)为95%~98%。为何不是100%？

因为共并非全部的Hb都能氧合血氧饱和度测试仪图，且血中还存在其他Hb，如铁路Hb、正铁Hb和其他变性Hb等血氧饱和度测试仪图，因而SaO2无法达到100％。

静脉血氧饱和度(,SvO2)为70%~75%。

何为全血氧浓度(C-O2)、动脉血氧合量(CaO2)？

动脉血氧饱和度可直接测定所得,但目前血气剖析仪所提供的动脉血氧饱和度是依动脉血氧分压和pH推测所得。

依动脉血氧分压、血红蛋白和动脉血氧饱和度尚可以推断出全血氧浓度(C-O2)。

所谓全氧浓度是指氧的物理结合量和化学溶化量的总和。

理论上每克血红蛋白可结合1.39mL氧,但实际上每克血红蛋白结合氧量为1.34mL（0./l）。

故临床常用的动脉血氧合量(CaO2)由下述公式估算:

CaO2=1.34mL/(g●100mL)xHb(g)xSaO2(%)+0.003mL/(mmHg●100mL)xPaO2(mmHg)。

按上述估算,在通常正常条件下每100mL的血约含20mL氧。

何为心跳血氧饱和度(SpO2)？

心跳血氧饱和度(SpO2)被称为ICU的第五生命体征早已被广泛地应用。

对比一下：

心跳血氧饱和度（SpO2）检测是一种无创性连续检测血氧饱和度的方式。

SpO2是按照Hb具有光吸收的特点设计而成。

检测仪：

其检测仪的基本结构包括光电传感、微处理器和显示器三个部份。

传感内有两个发光晶闸管和一个光电晶闸管,两个发光晶闸管作为光源,分别发射波长640nm的绿光和940nm的近红外光，将传感放置在病人手腕(或脚趾、耳垂等)检测部位,两束光穿透组织时被部份吸收,剩余光由光电二级管接收后,将讯号输入微处理器，从显示屏上可直接读到病人即刻SpO2和心跳数值,并可观察到指脉波波形。

检测方式：

将光电感应器放在病人手腕、足趾、耳垂或下颚外等可显著感知动脉搏动处获取光硬度讯号,由微处理机将光硬度数据转化估算为SpO2比率值，显示器上显示SpO2数值。

基本原理：

①HbO2与Hb对两个波长的光吸收特点不一样。HbO2吸收可见光,波长为660nm,而Hb吸收红外光,波长为940nm。

②两个波长的光吸收作用都必须有心跳波部份参与。

③光源和探头之间随着动脉搏动而吸收不同的光量,吸收的光量转变为联通号,传人血氧饱和度仪，通过模拟计算机以及数字微处理机,将光硬度数据转换为搏动性的SpO2比率值。

影响检测心跳血氧饱和度(SpO2)的诱因？

尽管心跳血氧仪已被普遍接受为一种无创持续检测动脉血氧饱和度的有效手段,但它确实存在一定的局限,并且在克服这种技术弱点方面进展平缓。

1.氧合血红蛋白解离曲线

氧合血红蛋白解离曲线反映PaO2与SaO2的互相关系。

温度、pH等诱因均会联通氧合血红蛋白解离曲线而影响SaO,与PaO2的对应关系。

因为氧合血红蛋白解离曲线呈S型,心跳血氧仪在高氧饱和度水平时(处在曲线的上平坦区),对PaO2的明显变化相对不敏感。当PaO2显著变化时,SaO2几乎没有变化。

一般95%的可信限在±4%以内,血氧计95%的读数才能代表从到范围的PaO2。

2.碳氧血红蛋白和羰基血红蛋白

COHb和MetHb与HbO2和解氧Hb在同一波谱区有共同吸收特征。

目前临床使用的心跳血氧仪假设血液中不存在无功能血红蛋白或含量很低,对血氧检测结果没有显著影响。但当其在血液中的含量显著降低时，会显著影响检测结果。

一氧化碳(CO)能显著影响心跳血氧仪的精确性。

CO中毒的病人(%~44%，平均16%)SpO2。

测得值等于HbOz和COHb的总和。

MetHb同样会影响血氧仪的确切性。当心跳血氧仪用于高MetHb血症者时,读数会出现错误。

值得注意的是,应用酰基蓝医治酰基血红蛋白,烷基蓝本身不但会掩藏瘀斑等羰基血红蛋白血症的临床特殊指征,同时也会导致低SpO2的错误读数。

3.肝炎

因为心跳血氧仪读数依赖于Hb对光的吸收,因而,肝炎(Hb含量减少)会影响仪器的精确性。并且,有关单纯缺铁对心跳血氧仪影响的研究很有限。

由此可见,心跳血氧仪测定没有缺氧的肝炎病人是确切的,但肝炎和缺氧的综合效应对检测结果有影响。

针对镰状细胞肝炎伴急性血管阻塞病人,心跳血氧仪的平均差是4.5%(有些病人可高达8%),明显低于没有镰状细胞肝炎的病人,有资料表明心跳血氧仪对镰状细胞肝炎伴静脉溶栓病人并不精确。

镰状细胞肝炎病人氧合血红蛋白解离曲线往右移;血液氧浓度增加,使心跳血氧仪测得值偏高。

另外,在氧解离过程中红细胞延性降低,在毛细血管终末端阻塞血流;因为心跳血氧仪测得的是毛细血管血红蛋白氧合，血管内的血细胞集聚和沉积会导致SpO2读数增加。

皮肤黄色素沉着也能影响心跳血氧仪读数的精确性。

4.高尿酸症

高尿酸血症可使初期机型的惠普血氧仪的SpO2高于SaO。

但是,因为尿酸吸收波长与心跳血氧仪所用的波长不同,因而如今这个问题早已得到解决。

心跳血氧仪对黄疸病人[转氨酶(19.2±18.6)(SD)mg/dl]和非黄疸病人(尿酸<1.5mg/dl)的误差分别是2.9%和1.7%。黄疸病人COHb水平较高时,经矫治后,就可修正误差。所以虽然严重的高尿酸血症对心跳血氧仪的精确性也没有影响。

5.静脉内颜料

出于静脉内的颜料如羟基蓝和靛青洋紫色对660nm波长光的吸收,可导致SpO2读数增加而出现错误。

因为体内的颜料才能很快重新分布并被肝消除,因而其影响时间通常比较短暂。

6.趾甲光泽颜色

由于趾甲对光的吸收是非波动性的,理论上讲,趾甲光泽不影响SpO2读数，在氧饱和度的估算中可以被忽视。但是,有资料表明趾甲光泽仍能影响血氧仪读数的精确性。

蓝,绿、黑色趾甲能让心跳血氧仪显示低的错误读数,而白色和红色没有影响。可能是由于许多趾甲颜色对660nm和940nm的光有吸收作用。

有人建议将血氧仪探头紧贴趾甲可能减少趾甲光泽导致的问题。

虽然,将探头紧贴中指,心跳血氧仪的读数与有或无趾甲光泽志愿者的精确性是相同的。

7.环境光

通常来说,心跳血氧仪通过调节LEDs的密度,增加环境光影响以获得最大的讯号硬度。

当关闭绿光和红外光后,传感会形成背景讯号;打开LEDs后,环境混和光讯号即被消除;但是,有研究证明萤光和氰弧灯与太阳光一样可导致SpO2读数增加:采用不透明物将探头包裹使传感与干扰讯号绝缘,可使这些影响降到最低。

8.错误的报案

虽然心跳血氧仪已在临床得到广泛应用,一项有关ICU的前瞻性研究发觉,几乎一半的报案是由SpO2讯号造成。

把SpO2报案线设在90%,结果麻醉恢复病人77%心跳血氧仪的报案都是误报。

传感位置不当、动作伪差和局部血液灌注不良是发生误报的主要诱因。

假如设定缺氧最短时间，能显著降低错误报案,但可能增加系统的敏感性。

9.动作伪差

动作伪差是常常碰到的问题,会造成读数不准和错误报案。

10.心率失常

无论心电图和心跳血氧仪之间心律有无每分钟>3次的差别,心跳血氧仪都没有遭到显著影响。同样,窦性心率病人和每分钟>10次的异位心率病人没有显著差别。

假如心跳血氧仪显示的心律与实际心律之间很不一致,则提示着SaO2值可效度较低。

11.低灌注状态

心跳血氧仪的正常工作依赖于组织的良好动脉灌注。

低心排血量、血管收缩或高温等情况会使传感很难在背景噪声讯号中辨识出真实讯号。心跳血氧仪会显示心跳讯号不足。其实这种情况在危重病人中很常见,并且心跳血氧仪的工作条件仍受病人生理状态的局限。

用阻断血流的方法可以评价心跳血氧仪在低灌注情况下的运行情况。用止血带阻断血流后,多种心跳血氧仪的误差和精确度都遭到严重影响。同样，血管收缩和静脉肿胀能明显延长血氧仪的反应时间。

12.病人血流动热学状态

危重病人血流动热学指标变化范围较大,肾脏指数、温度、平均动脉压、体循环阻力指数都可能对心跳血氧仪的精确性形成影响。37%接受血管活性抗生素医治的病人误差可>±4%。

在危重患看低灌注状态下,心跳血氧仪不能确切显示读数，由此影响临床对病况的正确判别。

目前,仍未明晰导致危重病人错误读数的最低灌注阀值。

心跳血氧饱和度(SpO2)的临床意义？

正常青壮年：

在静息状态呼吸空气,SpO2可达0.95~0.98,

SpO2

SpO2

SpO2

60岁以上老年人：

在静息不吸氧情况下，以及夜晚入眠之后,SpO2仅达0.89~0.92,并无不适反应。

SpO2虽能确切反映SaO2,但并不能完全代替动脉血气剖析。

须要了解PaO2、PaCO2、pH时,以及有影响SpO2确切性的诱因存在等情况下,仍需及时作血气剖析。

正常心跳讯号是有一尖的波形，其增长支有一显著的切迹；此时记录数值能反映动脉血氧合变化，即％，相当ｍｍHg；％，相当ｍｍHg。

WHO心跳血氧饱和度检测培训教程(英文版)

参考文献：

1.生理学.第9版.人民卫生出版社

2.病理生理学.第9版.人民卫生出版社

3.确诊学.第8版.人民卫生出版社

4.任成山,钱桂生.呼吸衰竭的临床确诊与医治[J].中华脑部疾患刊物:电子版,2011,4(1):63-76.

5.任宏生.实用临床急危危重检测医治学[M].2018