血氧濃度計的原理（自由潛水）

自由潛水訓練時，搭配使用血氧濃度計，是一個不錯的方式，血氧濃度計價格低廉、使用簡單而且迅速就可以量出血氧濃度值與心跳，不妨礙訓練卻可以立即性讓訓練者得到生理數據，是進行訓練的小幫手。
由於現在血氧濃度計價格非常低廉，而且品質不錯，所以包含我在內，許多自由潛水人都有使用。前晚和潛友討論過後，我覺得有必要特別寫一篇文章，討論血氧濃度計的使用，否則，若誤會了血氧濃度計的意義，就有可能憑此做出錯誤的決策，規劃錯誤的訓練方法或致命的潛水策略。

首先，我們得從血氧濃度計的原理談起，不要現在打哈欠，因為如果你搞不懂原理，就弄不清楚你在量什麼，弄不清楚這點，那麼儀器所顯示的數字對你而言只是一項理解錯誤的資訊，你根據此所做的任何判斷也都是錯誤的！為了不讓大家睡著，我用盡可能簡潔扼要的方式，試著讓你了解『血氧濃度計的原理』：

紅血球因為含有血紅素所以可以攜帶氧氣，有趣的是，帶著氧氣的血紅素，與不帶氧氣的血紅素，對兩個不同波長的紅光，有不同的光吸收度，憑這兩道紅光的光吸收差異，就可以計算出現在手指尖部位的飽和血氧值！血氧濃度計會用兩道紅光照射手指頭，並且在手指的另一側，以光感測器量測有多少紅光被手指頭吸收。

以上的原理敘述，在網路上Google一下就會查到了，但僅只是知道這個還不夠......

由於靜脈血液、骨頭、肌肉等等物質，都會對這兩道紅光有不同的吸收，每個人的手指都有差異，血氧濃度計何以不考慮這些差異而仍能計算出正確的血氧濃度值？

答案就在動脈血液不是靜態的！動脈有別於靜脈以及其他靜態的組織，受心臟跳動影響，動脈裡的血流是脈動式的，動脈血對光的吸收強度也是波動式的（和心跳同樣頻率），血氧濃度計只會針對脈動式的動態訊號做鎖定，簡單的說，血氧濃度計只量測動脈裡頭的血氧濃度！
也因為這個特性，血氧濃度計除了可以量測即時的血氧濃度值，還可以順便量到心跳率，一次可以量到兩個重要生理參數，這點對於自由潛水訓練而言真的是非常方便。

原理知道以後，我要再這裡強調一個關鍵的小結論，人體的血液分布在靜脈或者動脈之中，而血氧濃度計所量的只是指尖部位的動脈血血氧濃度。反面的說，血氧濃度計量不到靜脈的血氧，而且血氧濃度計也不知道這個人有沒有貧血，血氧濃度計只管動脈裡，帶氧和不帶氧血紅素的比例！

以上原理講完了，接下來要談一些使用上容易產生誤解的部份：

1.積分時間，血氧濃度計真正量到的訊號很微弱，需要一段時間將訊號萃取出來，以我自己手上的這個為例，她所顯示的數值其實是九秒鐘的移動平均結果，換句話說，量測的數值反應都比實際還要慢上好幾秒。假如，你量測到心跳逐漸上升，那麼實際上的心跳值已經比顯示的值還要高，若量到血氧濃度值持續下降中，實際的血氧濃度值，通常也都已經比顯示數值還要低了。儀器顯示的數值是落後而且比實際現象還要平緩的。所以，她沒辦法告訴你非常即時的生理數值，一切數值都是前九秒到現在的平均值！（心電圖就可以瞬間表現心律變化）

2.灌流不足，假如你有戴戒指，或是你量測的那隻手的手臂被壓迫到，那麼量測部位的血液循環可能很差，短時間之內你不會察覺有什麼問題，可是血氧濃度計可能顯示了偏低的血氧值。

3.指甲乾淨程度，既然它是用光線的穿透和吸收進行量測，所以如果你塗了指甲油或是指甲上有汙穢，都會直接影響到數值的量測。

4.不代表核心部位的血氧濃度！自由潛水人很有可能因為潛水反射，或是呼吸性酸、鹼中毒，改變了血液在身體裡的分配。會不會昏迷，主要是由大腦這個部位決定，而很不幸的血氧濃度計只能量測手指尖，因此量測出來的值，不論是高是低，都不能『直接』用來判斷自己離昏迷有多遠。我不是完全否定血氧濃度計在訓練上的地位，他給出的數值是一項重要參考，但不能過度信賴！

5.精確度：一般的血氧濃度計可以顯示0%~99%的數值，但實際上有把握的量測區間是70%~99%，在這個區間仍有3%誤差，而70%以下的數值只能當做參考，沒有經過校正。（建議你最好詳細閱讀說明書）

結論，為了保持這篇文章的篇幅別太長，我還沒有提到血氧濃度計在訓練方面的搭配。此文最關鍵的幾個重點是：血氧濃度所顯示的數值是平均過的，所以顯示的數值變化較為和緩並且是延遲的。它並不能告訴你血液中氧氣的總量，而且因為量測部位的不同，它甚至不能代表大腦裡的血氧濃度，它的數值只是一項參考！就好像你並不能用心跳變緩當做潛水反射的絕對指標，有其他太多因素沒有考慮到，這僅只是一項參考！所以，不要拿血氧濃度計來決定自己的昏迷極限，你可以估算一下把結果當做參考，但不要據此就訂下『我在多少分鐘內潛水一定是安全的』的結論。就我自己而言，血氧濃度計只是被用來確認訓練強度的一種儀器。

最後再舉一例：假如，你進行超呼吸，而且一直超呼吸到昏迷，你的大腦會因為超呼吸而缺氧昏迷，可是血氧濃度計卻明明持續顯示在99%的健康數值，這就是人體血液分配的魔術，不可輕信呀!