តើមុខងារ និងដំណើរការរបស់ឧបករណ៍វាស់ជីពចរអុកស៊ីសែនចុងម្រាមដៃមានអ្វីខ្លះ?

ម៉ាស៊ីនវាស់អុកស៊ីសែនចុងម្រាមដៃត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Millikan ក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1940 ដើម្បីតាមដានកំហាប់អុកស៊ីសែននៅក្នុងឈាមសរសៃឈាម ដែលជាសូចនាករសំខាន់មួយនៃភាពធ្ងន់ធ្ងរនៃជំងឺកូវីដ-១៩។យ៉ុងឃើរ ឥឡូវនេះពន្យល់ពីរបៀបដែលឧបករណ៍វាស់ជីពចរអុកស៊ីសែនចុងម្រាមដៃដំណើរការ?

លក្ខណៈស្រូបយកវិសាលគមនៃជាលិកាជីវសាស្រ្ត៖ នៅពេលដែលពន្លឺត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងជាលិកាជីវសាស្រ្ត ឥទ្ធិពលនៃជាលិកាជីវសាស្រ្តលើពន្លឺអាចបែងចែកជាបួនប្រភេទ រួមមាន ការស្រូបយក ការខ្ចាត់ខ្ចាយ ការឆ្លុះបញ្ចាំង និងការបញ្ចេញពន្លឺ។ ប្រសិនបើការខ្ចាត់ខ្ចាយត្រូវបានដកចេញ ចម្ងាយដែលពន្លឺធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់ជាលិកាជីវសាស្រ្តត្រូវបានគ្រប់គ្រងជាចម្បងដោយការស្រូបយក។ នៅពេលដែលពន្លឺជ្រាបចូលទៅក្នុងសារធាតុថ្លាមួយចំនួន (រឹង រាវ ឬឧស្ម័ន) អាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់ដោយសារតែការស្រូបយកគោលដៅនៃសមាសធាតុប្រេកង់ជាក់លាក់មួយចំនួន ដែលជាបាតុភូតស្រូបយកពន្លឺដោយសារធាតុ។ បរិមាណពន្លឺដែលសារធាតុស្រូបយកត្រូវបានគេហៅថាដង់ស៊ីតេអុបទិករបស់វា ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាការស្រូបយក។

ដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍នៃការស្រូបយកពន្លឺដោយរូបធាតុ នៅក្នុងដំណើរការទាំងមូលនៃការសាយភាយពន្លឺ បរិមាណថាមពលពន្លឺដែលស្រូបយកដោយរូបធាតុគឺសមាមាត្រទៅនឹងកត្តាបីយ៉ាង គឺអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺ ចម្ងាយនៃផ្លូវពន្លឺ និងចំនួនភាគល្អិតស្រូបយកពន្លឺនៅលើផ្នែកឆ្លងកាត់នៃផ្លូវពន្លឺ។ ដោយផ្អែកលើសម្ភារៈដូចគ្នា ចំនួនផ្លូវពន្លឺ ភាគល្អិតស្រូបយកពន្លឺនៅលើផ្នែកឆ្លងកាត់អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាភាគល្អិតស្រូបយកពន្លឺក្នុងមួយឯកតាបរិមាណ ពោលគឺកំហាប់ភាគល្អិតពន្លឺដែលស្រូបយកសម្ភារៈ អាចទទួលបានច្បាប់របស់ Lambert Beer៖ អាចត្រូវបានបកស្រាយថាជាកំហាប់សម្ភារៈ និងប្រវែងផ្លូវអុបទិកក្នុងមួយឯកតាបរិមាណ ដង់ស៊ីតេអុបទិកដែលស្រូបយកសម្ភារៈ សមត្ថភាពពន្លឺដើម្បីឆ្លើយតបទៅនឹងធម្មជាតិនៃពន្លឺដែលស្រូបយកសម្ភារៈ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត រូបរាងនៃខ្សែកោងវិសាលគមស្រូបយកនៃសារធាតុដូចគ្នាគឺដូចគ្នា ហើយទីតាំងដាច់ខាតនៃកំពូលស្រូបយកនឹងផ្លាស់ប្តូរតែដោយសារតែកំហាប់ខុសគ្នា ប៉ុន្តែទីតាំងទាក់ទងនឹងនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ នៅក្នុងដំណើរការស្រូបយក ការស្រូបយកសារធាតុទាំងអស់កើតឡើងនៅក្នុងបរិមាណនៃផ្នែកដូចគ្នា ហើយសារធាតុស្រូបយកមិនទាក់ទងគ្នាទេ ហើយគ្មានសមាសធាតុហ្វ្លុយអូរ៉េសង់ទេ ហើយមិនមានបាតុភូតនៃការផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិនៃឧបករណ៍ផ្ទុកដោយសារតែវិទ្យុសកម្មពន្លឺនោះទេ។ ដូច្នេះ សម្រាប់ដំណោះស្រាយដែលមានសមាសធាតុស្រូបយក N2 ដង់ស៊ីតេអុបទិកគឺជាសារធាតុបន្ថែម។ ភាពបន្ថែមនៃដង់ស៊ីតេអុបទិកផ្តល់នូវមូលដ្ឋានទ្រឹស្តីសម្រាប់ការវាស់វែងបរិមាណនៃសមាសធាតុស្រូបយកនៅក្នុងល្បាយ។

នៅក្នុងវិស័យអុបទិកជាលិកាជីវសាស្រ្ត តំបន់វិសាលគម 600 ~ 1300nm ជាធម្មតាត្រូវបានគេហៅថា "បង្អួចនៃវិសាលគមជីវសាស្រ្ត" ហើយពន្លឺនៅក្នុងក្រុមនេះមានសារៈសំខាន់ជាពិសេសសម្រាប់ការព្យាបាលវិសាលគមដែលគេស្គាល់ និងមិនស្គាល់ និងការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យវិសាលគមជាច្រើន។ នៅក្នុងតំបន់អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ទឹកក្លាយជាសារធាតុស្រូបយកពន្លឺលេចធ្លោនៅក្នុងជាលិកាជីវសាស្រ្ត ដូច្នេះរលកពន្លឺដែលទទួលយកដោយប្រព័ន្ធត្រូវតែជៀសវាងកំពូលស្រូបយកទឹក ដើម្បីទទួលបានព័ត៌មានស្រូបយកពន្លឺនៃសារធាតុគោលដៅកាន់តែប្រសើរ។ ដូច្នេះ នៅក្នុងជួរវិសាលគមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដជិត 600-950nm សមាសធាតុសំខាន់ៗនៃជាលិកាចុងម្រាមដៃរបស់មនុស្សដែលមានសមត្ថភាពស្រូបយកពន្លឺរួមមានទឹកនៅក្នុងឈាម O2Hb (អេម៉ូក្លូប៊ីនអុកស៊ីសែន) RHb (អេម៉ូក្លូប៊ីនកាត់បន្ថយ) និងមេឡានីនស្បែកគ្រឿងកុំផ្លិច និងជាលិកាផ្សេងៗទៀត។

ដូច្នេះ យើងអាចទទួលបានព័ត៌មានប្រសិទ្ធភាពនៃកំហាប់នៃសមាសធាតុដែលត្រូវវាស់នៅក្នុងជាលិកាដោយវិភាគទិន្នន័យនៃវិសាលគមនៃការបញ្ចេញ។ ដូច្នេះនៅពេលដែលយើងមានកំហាប់ O2Hb និង RHb យើងដឹងពីកម្រិតតិត្ថិភាពអុកស៊ីសែន។ភាពឆ្អែតអុកស៊ីសែន SpO2គឺជាភាគរយនៃបរិមាណអេម៉ូក្លូប៊ីនដែលមានអុកស៊ីសែនចងភ្ជាប់នឹងអុកស៊ីសែន (HbO2) នៅក្នុងឈាម ជាភាគរយនៃអេម៉ូក្លូប៊ីនចងភ្ជាប់សរុប (Hb) ដែលជាកំហាប់នៃជីពចរអុកស៊ីសែនក្នុងឈាម ដូច្នេះហេតុអ្វីបានជាវាត្រូវបានគេហៅថាជីពចរអុកស៊ីម៉ែត្រ? នេះគឺជាគោលគំនិតថ្មីមួយ៖ រលកជីពចរបរិមាណលំហូរឈាម។ ក្នុងអំឡុងពេលវដ្តបេះដូងនីមួយៗ ការកន្ត្រាក់នៃបេះដូងបណ្តាលឱ្យសម្ពាធឈាមកើនឡើងនៅក្នុងសរសៃឈាមនៃឫសអាអក ដែលធ្វើឱ្យជញ្ជាំងសរសៃឈាមរីកធំ។ ផ្ទុយទៅវិញ ឌីអាស្តូលនៃបេះដូងបណ្តាលឱ្យសម្ពាធឈាមធ្លាក់ចុះនៅក្នុងសរសៃឈាមនៃឫសអាអក ដែលបណ្តាលឱ្យជញ្ជាំងសរសៃឈាមកន្ត្រាក់។ ជាមួយនឹងការធ្វើម្តងទៀតជាបន្តបន្ទាប់នៃវដ្តបេះដូង ការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធឈាមថេរនៅក្នុងសរសៃឈាមនៃឫសអាអកនឹងត្រូវបានបញ្ជូនទៅសរសៃឈាមខាងក្រោមដែលភ្ជាប់ជាមួយវា និងសូម្បីតែប្រព័ន្ធសរសៃឈាមទាំងមូល ដោយហេតុនេះបង្កើតបានជាការពង្រីក និងកន្ត្រាក់ជាបន្តបន្ទាប់នៃជញ្ជាំងសរសៃឈាមសរសៃឈាមទាំងមូល។ នោះគឺការលោតញាប់នៃបេះដូងបង្កើតរលកជីពចរនៅក្នុងអាអកតាដែលរង្គើទៅមុខតាមបណ្តោយជញ្ជាំងសរសៃឈាមទូទាំងប្រព័ន្ធសរសៃឈាម។ រាល់ពេលដែលបេះដូងពង្រីក និងកន្ត្រាក់ ការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធនៅក្នុងប្រព័ន្ធសរសៃឈាមបង្កើតរលកជីពចរតាមកាលកំណត់។ នេះជាអ្វីដែលយើងហៅថារលកជីពចរ។ រលកជីពចរអាចឆ្លុះបញ្ចាំងព័ត៌មានសរីរវិទ្យាជាច្រើនដូចជាបេះដូង សម្ពាធឈាម និងលំហូរឈាម ដែលអាចផ្តល់ព័ត៌មានសំខាន់ៗសម្រាប់ការរកឃើញដោយមិនវះកាត់នៃប៉ារ៉ាម៉ែត្ររូបវន្តជាក់លាក់នៃរាងកាយមនុស្ស។