血液的颜色与双波长血氧测定
由氧合与脱氧血红蛋白的吸收光谱算出不同饱和度血液的颜色,再用 660 nm 和 940 nm 两个波长的吸光度之比读出饱和度——脉搏血氧仪的原理。
实验目的 比较动脉血与静脉血的颜色,建立比值 R = A₆₆₀/A₉₄₀ 与氧饱和度的关系,并用它由吸光度反推饱和度。
操作步骤
- 血层厚度 1 mm。依次把饱和度设为 98 %、90 %、75 % 和 50 %,记下颜色和比值 R。
- 把血层减薄到 20 µm,再把饱和度从 100 % 拉到 0 %,比较颜色变化是否仍明显。
- 在光谱图上找出 HbO₂ 与 Hb 在近红外相交的等吸收点,说明为什么不选它作为测量波长。
注意观察
- R 随饱和度单调变化:98 % 时 0.31,90 % 时 0.53,75 % 时 0.97,50 % 时 1.86;解两个比尔–朗伯方程就能由 R 读回饱和度。
- 1 mm 厚时,98 % 的血是鲜红色,75 % 的暗红色,透过的光只有前者的一半左右;很薄的血层两者都只是淡红。
- 两条曲线在约 797 nm 相交:在那里吸光度与饱和度无关,不能用来区分氧合与脱氧。
真实实验室
- 真实的血氧仪只取随脉搏起伏的那部分吸光度,并用志愿者的动脉血气数据经验校准;指甲油、手指冰冷、运动都会干扰读数。
- 一氧化碳中毒时,普通血氧仪会把碳氧血红蛋白误读为氧合血红蛋白而显示“正常”,需要用多波长的碳氧血氧仪或血气分析确认。
- 处理血样要按生物安全规范戴手套、防刺伤,废弃物按医疗废物处置。