运动手表测血氧是否实用?看这篇科普就够了

2020-02-14 18:06     来源: 新华网

       新冠肺炎患者有一普遍症状是“血氧含量降低”。血氧含量作为一大生命体征,是反映呼吸、循环功能的一个重要生理参数,但其概念和重要性却鲜为人知。新华体育此前曾采访相关专家,推出科普文章《血氧含量有多重要?听听专家怎么说》。本次,新华体育围绕智能穿戴设备检测血氧饱和度的原理,继续展开探讨。

       △能提供高吸氧浓度,快速改善血氧的呼吸湿化治疗仪。新华网发

       首先需要说明的是,为什么选择智能穿戴设备来检测血氧饱和度,而不是医疗设备?在我们日常生活中,有几大场景可能需要对血氧饱和度进行检测:一、从事登山等户外运动时。我们知道,海拔越高,空气越稀薄,人体血氧饱和度也就越低。当你在高海拔区域从事户外活动时,监测血氧饱和度可以实时评估身体状况,从而调整当下运动强度,以应对变化的环境。

       △西藏拉萨喜马拉雅登山向导学校的向导们在攀登珠峰。新华社发(次仁桑珠摄)

       二、饮酒。人体每完全分解一个单位的酒精,需要三个单位的氧气。因此,缺氧是醉酒的重要表现之一。但是长期酗酒的人因为身体对酒精和缺氧状况已经形成了一定的耐受性,在略微醉酒的情况下基本无法察觉。此类人在饮酒时需要多注意监测血氧变化。

       三、进行高强度脑力劳动。大脑耗氧量占全身摄氧量的20%,进行高强度脑力劳动时,大脑耗氧量必然上升。而人体能够摄入的氧有限,消耗多,摄入少,不仅会造成头晕、乏力、反应迟钝等问题,还会对大脑造成伤害。每天长时间学习或工作的人群,需要加强对自己血氧饱和度的监控。

       从以上场景可以看出,人们需要在特定活动和从事体育运动时监测自身血氧饱和度,有着“便利性”“即时性”的需求。虽然比起专业医疗设备,运动手环等智能穿戴设备在数据准确度上略有逊色,但胜在“动态追踪”“实时反馈”,因此更适合体育爱好者。

       那么,智能穿戴设备是根据什么原理来检测血氧饱和度的?

       我们新陈代谢所需要的氧气,是通过呼吸系统进入体内,与血液红细胞中的血红蛋白结合成氧合血红蛋白,再输送到人体各部分组织细胞中去。因此,血液血红蛋白是准确检测血氧饱和度的关键。另一方面,血红蛋白中含有的氧气水平,会影响血液对红光和红外光线的吸收。具体而言,氧气饱和的血红蛋白会吸收更多的红外光,没有氧气的血红蛋白会吸收更多的红光。

       △ 图中颜色较鲜艳的表示氧气饱和的血红蛋白,会吸收更多的红外光。

       △ 图中颜色较暗淡的表示没有氧气的血红蛋白,会吸收更多的红光。

       通常,智能穿戴设备比如智能手环或手表,是采用光电传感器,基于动脉血液对光的吸收量随动脉搏动而变化的原理进行光学测量。运动手表内安装有两个发光管,分别发出红光和红外光,并安装光电检测器,将检测到的透过动脉血管的红光和红外光转换成电信号,得出一组数据。根据这些数据,利用后台算法,运动手表就能够计算用户血氧饱和度的估计值。

       由此也可以看出,计算的结果并不是一个绝对准确的数值,而是一个估计值。那么这个数值会否失去其指导意义?

       根据医学上的定义,正常情况下人体动脉血的氧饱和度约为95%-100%,静脉血的氧饱和度约为75%。一般动脉血氧低于94%即为供氧不足,低于90%即可定义为低氧血症。

       正因为血氧饱和度是根据区间数值来评估,所以用运动手表等穿戴设备检测出的血氧饱和度仍能帮助人们有效判断身体状况。

       举例来说,当在海拔3000米以上进行登山运动时,心率不超过100的情况下,血氧饱和度大于90%属于正常;在80%-90%之间属于轻度缺氧,应减少活动、适当休息;在70%-80%之间属于中度缺氧,应适量吸氧,服用抗缺氧药物;小于70%则属于重度缺氧,应停止一切活动,及时就医。

       目前,市面上具有血氧检测功能的穿戴设备已经比较丰富,华为、小米、佳明、颂拓等智能穿戴设备厂商都推出了多款产品。明白了智能穿戴设备血氧饱和度检测原理后,大家可根据自身实际判断有无购买需要。(王剑冰)

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